最新人教版高一化学必修1第三章《几种重要的金属化合物》示范教案第1课时1.docx

1、最新人教版高一化学必修1第三章几种重要的金属化合物示范教案第1课时1示范教案第二节几种重要的金属化合物教材分析元素有两种存在状态：化合态和游离态。第一节介绍的金属单质是元素存在的游离态，本节介绍的金属化合物是元素的化合态。在自然界中金属元素基本上都以化合物的形式存在，因此，既要了解金属单质的化学性质，又要学习它们的化合物的性质。第二节几种重要的金属化合物对钠、铝、铁三种重要金属的化合物的性质，按氧化物、氢氧化物和相应盐的顺序编写。而在旧教材中对这几种金属元素的化合物的介绍是分别放在各个章节每种金属之后。旧的编写方法，有利于对每种单质及化合物的孤立的学习，而不利于比较学习。而事实上，同类化合物的

2、性质有许多相似性，这样编排便于从一类化合物的性质中找出共性，形成规律性的知识，有利于指导同类其他化合物的性质的学习。根据课程标准的要求，对钠、铝、铁的化合物性质的介绍仍以化学性质为主，而对于它们的物理性质则不作详细介绍。本节内容在编排上有以下特点：1实验多，有利于培养学生的感性认识。2图片较多，有利于激发学生的学习兴趣。3表格多，有利于培养学生的探究能力、自主学习能力。教学建议教学过程中要注重以下几个方面问题：1认真做好每一个实验，充分发挥实验的功能本节有5个实验，3个科学探究，是实验数量最多的一节。有条件的学校完全可以把本节课放到实验室中进行，在教师的指导下让学生自己动手完成实验。这样，不仅

3、使学生有效地掌握知识，同时也培养了学生的观察能力、动手能力，而且课堂气氛活跃，学生主动学习、快乐学习，体现了人文关怀。例如，对Fe(OH)2转变为Fe(OH)3的实验，只有通过自己实验，才能准确观察到由白色到灰绿色到红褐色的转变，才能形成深刻的印象。又例如，Al2O3、Al(OH)3性质特殊且重要，是典型的两性氧化物、氢氧化物。通过实验认真观察，并结合前面学习过的离子反应知识，写出离子反应方程式，这样，既巩固了旧知识又学习了新知识，一举两得。本节的实验都比较安全，且简单容易做，让学生自己动手做实验，由于容易成功，可以极大地增强学生的自信心，有利于学生以后进一步学习，认真做好每一个实验，充分发挥

4、实验的功能。2运用比较的方法，全面理解各类金属化合物的性质新教材把几种化合物分类放在一起介绍，为进行比较学习提供了基础。因此，要积极引导学生采用不同的方法进行归纳、比较。例如，可以让学生仿照教材的列表法进行比较，也可以让学生讨论，之后，评选出最佳方案供大家参考，有助于体现学生的主体意识。对于氧化物，教材中已有表格，要指导学生认真填写。对于氢氧化物，可以仿照氧化物，从NaOH、Mg(OH)2、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2的固体颜色、水溶性、与酸的反应等进行比较。3正确指导学生观察图画和阅读资料，充分发挥图画、资料的功能本节有13幅图画用来配合和丰富教学内容，在这些图画中，有晶体

5、的图片，有物质的制取和用途的图片，有配合实验展示现象的图片。例如，Al(OH)3吸附色素实验现象的对比、氢氧化铁和氢氧化亚铁的生成、焰色反应等。要引导学生仔细观察这些图画，找出图画中所包含的丰富的信息，加深学生对相关知识的认识。4指导学生认真填好各个表格本节表格比较多，为培养学生归纳能力、比较能力提供了基础。在教学时要认真引导学生，在独立思考和认真观察实验的基础上完成每一个表格。同时，为了培养学生良好的发散思维习惯，可以组织学生对每一份表格进行补充、完善，以培养学生的探究能力、自主学习的能力。5多采用讨论式教学法、问题式教学法为了更好地调动学生的学习积极性和主动性，可以针对重点问题，教师给出提

6、纲，让学生讨论。例如，(1)Al2O3、Al(OH)3为什么都具有两性？(2)Fe(OH)2向Fe(OH)3的转化过程中，为什么会呈现出不同的颜色？(3)哪些试剂可以实现下列转化？为了促进学生主动地学习，可以鼓励学生大胆地提出问题。在学生提出问题的过程中促进学生思考，促进学生去自学、去搜集资料、去解决自己想要了解的问题。如学了Fe(OH)2、Fe(OH)3后知道铁元素有2、3价，学生可能会问：铁的氢氧化物只有两种，为什么铁的氧化物会有三种？在Fe3O4中，难道铁元素还有第三种价态吗？Al2O3、Al(OH)3为什么都具有两性等等。不论学生提出的问题有多少，质量有多高，我们都可以从学生的问题中了

7、解学生的思想、学生的认识水平，同时这些问题也可以提供大量的教学素材，有利于生动活泼的课堂教学模式的形成。教学重点氧化铝、氢氧化铝、氢氧化铁的性质，Fe3、Fe2的转化。教学难点两性氢氧化物概念的形成，Fe3、Fe2的转化。课时安排钠的重要化合物1课时铝的重要化合物1课时铁的重要化合物1课时第一课时钠的重要化合物三维目标1知识与技能(1)了解钠的重要化合物的性质、用途及一些金属元素的焰色反应；(2)了解氧化钠和过氧化钠的性质，掌握过氧化钠的性质；(3)掌握碳酸钠和碳酸氢钠化学性质的异同及相互转化。2过程与方法(1)通过对碳酸钠、碳酸氢钠的对比，提高运用比较、归纳、推理的能力；(2)教学中通过实验

8、和探究，提高学生实验操作能力、观察能力，学会自主探究获取知识、应用知识能力，在实验和探究过程中，积累一些科学假设和对比实验方法。3情感态度与价值观(1)通过实验探究，让学生体会科学研究的乐趣，体验合作和动手的整个过程的乐趣，在相互交流与评价中，养成团结协作的品质；(2)关注与钠的化合物有关的生活、生产问题，体验化学科学的发展对当代社会可持续发展的重要意义。教学重点掌握过氧化钠的性质，掌握Na2CO3、NaHCO3的化学性质的异同及相互转化。教学难点Na2CO3、NaHCO3性质的鉴别和相互转化。教学准备实验用品：Na2O2固体、Na2CO3固体、NaHCO3固体、Na2CO3溶液、K2CO3溶

9、液、蒸馏水、酚酞溶液、盐酸、澄清石灰水。大试管、小试管若干、铁架台(铁夹)、酒精灯、火柴、铂丝、蓝色钴玻璃、带火星的木条。导入新课钠是一种活泼的金属，在自然界不存在游离态的钠，钠元素都是以化合态存在于自然界的。例如，海水中含有大量的氯化钠；氢氧化钠是一种常用的强碱，俗名烧碱；小苏打和苏打都是生活中常见的钠的化合物。我们在初中已经学习过氯化钠和氢氧化钠都是白色固体，易溶于水。其中氯化钠是一种正盐，水溶液呈中性，并能够和硝酸银溶液反应产生不溶于稀硝酸的白色沉淀氯化银；氢氧化钠是一种一元强碱，水溶液呈碱性，能使酚酞溶液变红，能使紫色石蕊溶液变蓝，能够与酸发生中和反应，也能与含有Cu2、Fe2、Fe3

10、、Al3、Mg2等离子的溶液反应产生沉淀(生成难溶的氢氧化物)。这节课我们来学习和探究其他几种重要的钠的化合物。推进新课分析Na2O和Na2O2都是钠的含氧化合物。思考Na2O和Na2O2是金属钠与氧气在什么条件下化合生成的？写出化学反应方程式。Na2O和Na2O2的外观有什么不同？结论4NaO2=2Na2O；2NaO2Na2O2氧化钠是白色固体，过氧化钠是淡黄色固体。分析氧化钠是一种白色固体，遇水化合生成氢氧化钠，接触潮湿的空气就会变质。提问请同学们写出氧化钠与水反应的化学方程式。回答Na2OH2O=2NaOH点评氧化钠同氧化钙在化学性质上有一定的相似性。生石灰氧化钙是碱性氧化物，它能与水化

11、合生成熟石灰氢氧化钙，并且反应放热；它也能够与酸性氧化物CO2 化合生成碳酸盐。CaOH2O=Ca(OH)2；CaOCO2=CaCO3。氧化钠也能与水化合生成碱，与CO2化合生成碳酸盐。Na2OH2O=2NaOH；Na2OCO2=Na2CO3。展示过氧化钠。分析过氧化钠在构成物质的微粒数目及化合价上与氧化钠略有不同，它们的性质也有一定的差别。提问请分析过氧化钠中元素的化合价与氧化钠中有什么异同？回答Na2ONa2O2钠元素化合价11氧元素化合价21过渡下面我们通过实验来学习过氧化钠有哪些特殊的化学性质。实验把水滴入盛有少量Na2O2固体的试管中，立即把带火星的木条放在试管口，检验生成的气体。用

12、手轻轻摸一摸试管外壁，有什么感觉？然后向反应后的溶液中滴入酚酞溶液，有什么现象发生？结论：产生的气体能使带火星的木条复燃，说明生成了O2；无色溶液变为红色，说明有碱生成，推知为NaOH。另外手摸试管壁发热，该反应放热。提问请根据我们的实验推测写出过氧化钠与水反应的化学方程式。回答2Na2O22H2O=4NaOHO2设问那么过氧化钠与二氧化碳反应又是什么情况呢？分析过氧化钠与二氧化碳反应也能生成氧气，同时生成碳酸钠，反应放热。思考写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式。回答2Na2O22CO2=2Na2CO3O2分析上述两个反应说明了过氧化钠的性质和氧化钠是不同的，氧化钠是一种碱性氧化物，与水化

13、合发生非氧化还原反应；而过氧化钠在反应中主要表现了强氧化性，在过氧化钠与水和二氧化碳反应中我们看到氧元素的化合价由2价升高到0价，都产生了氧气。因此，过氧化钠可以用于呼吸面具或潜水艇中氧气的来源。呼吸面具 潜水艇例1如果金属钠着火了，应选择什么灭火方法()A用水B用泡沫灭火器C碳酸氢钠干粉灭火剂 D干燥的沙土解析：钠本身易与水反应放热，生成易燃气体氢气；另外钠着火生成的过氧化钠与水和二氧化碳都能发生放热的反应，并且生成助燃气体氧气，因此，应避免采用含水和CO2的灭火器灭火，以防带来更大的灾害，应选择干燥的沙土。答案：D例2少量的金属钠长期暴露在空气中，它的最终产物是()ANaOH BNa2CO

14、310H2OCNa2CO3 DNaHCO3解析：Na在空气中接触氧气很快被氧化生成氧化钠，氧化钠易吸收空气中的水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳和水生成碳酸钠的水合物，但是长期露置于空气中，该水合物会渐渐失去结晶水(风化)，最终变为白色粉末状碳酸钠。答案：C过渡碳酸钠俗名苏打，是生活中常见常用的钠盐，而小苏打是另外一种钠盐碳酸氢钠。碳酸钠和碳酸氢钠都是钠的化合物，化学式相近，它们的性质又存在什么异同呢？1碳酸盐溶液、碳酸氢盐溶液的反应讨论请同学们根据自己的大致了解比较碳酸钠和碳酸氢钠的异同。结论名称碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名苏打、纯碱小苏打颜色状态白色粉末白

15、色晶体与盐酸反应的化学方程式Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2NaHCO3HCl=NaClH2OCO2与盐酸反应的离子方程式CO2H=H2OCO2HCOH=H2OCO2点评我们在生活中或多或少都接触过钠的这两种化合物，知道它们都是白色的固体，作为碳酸盐都能够和盐酸反应产生二氧化碳气体。分析另外，碳酸盐和碳酸氢盐的溶液能够相互转化。例如：向澄清石灰水中通入CO2，澄清石灰水变浑浊，继续通CO2 至过量，发现浑浊的石灰水又变澄清，这是因为碳酸钙与二氧化碳和水反应又生成了可溶的碳酸氢钙。用化学方程式表示该变化：CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2提问请同学们思考，分别向碳酸钠溶液和碳

16、酸氢钠溶液中通CO2气体，会有什么化学变化？回答Na2CO3溶液会与CO2和H2O反应，方程式为Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，而NaHCO3溶液则不会继续与CO2反应。过渡碳酸氢钠是否可以转变为碳酸钠呢？这两种盐还有哪些性质，以及这些性质是否完全相同？下面我们进行一些科学探究来比较和发现。2水溶性及水溶液的酸碱性探究实验请学生观察试剂瓶中的无水碳酸钠，碳酸氢钠的颜色、状态。检验它们是否溶于水，以及水溶液的酸碱性。操作如下：在2支试管里分别加入少量Na2CO3和NaHCO3(各约1克)：(1)观察二者外观上的细小差别。分别滴入几滴水，振荡试管，观察现象。用手摸一摸试管底部，有什么感觉

17、？(2)继续向试管内分别加入10mL水，用力振荡，有什么现象？(3)向试管内分别滴入12滴酚酞溶液，各有什么现象？(4)在下表中记录实验现象并得出初步结论。现象及结论步骤Na2CO3NaHCO3(1)白色粉末，加水后结块变成Na2CO3xH2O晶体，放热明显细小的白色晶体，加水部分溶解，放热不明显(2)振荡时间长可溶解部分溶解(3)溶液呈红色溶液呈浅红色初步结论加水先变成含结晶水的晶体，溶解度较大，碱性较强加水部分溶解，溶解度比Na2CO3小，碱性比Na2CO3弱点评注意：碳酸钠晶体的风化：碳酸钠粉末遇水生成Na2CO3xH2O晶体；碳酸钠晶体在空气里逐渐失去结晶水变成Na2CO3白色粉末。3

18、热稳定性探究实验如图所示，分别用Na2CO3和NaHCO3做实验，观察现象。现象及结论：现象发生反应的化学方程式结论Na2CO3澄清石灰水不变浑浊稳定、受热不分解NaHCO3试管口内壁有细小无色液滴，澄清石灰水变浑浊2NaHCO3Na2CO3CO2H2O不稳定、受热分解分析碳酸钠和碳酸氢钠虽然都属于盐类，但是它们的水溶液都显碱性，这就是它们被用作食用碱的原因。碳酸钠和碳酸氢钠用途广泛，例如，可以利用它们水溶液的碱性来清洗餐具上的污垢和油腻；利用它们与酸反应产生气体，可以用于食品工业的发酵剂，它们更广泛地应用于工业领域，感兴趣的同学课后可以查阅相关资料。讨论通过刚才的学习，请同学们总结Na2CO

19、3和NaHCO3的相互转化的反应条件和反应方程式。结论(1)Na2CO3溶液转化为NaHCO3溶液：向溶液中通入足量CO2气体。Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3。(2)NaHCO3固体转化为Na2CO3固体：加热固体。2NaHCO3Na2CO3CO2H2O思考实验室有两瓶失去标签的白色固体，一瓶是碳酸钠固体，一瓶是碳酸氢钠固体，如何加以鉴别呢？分析1取等量固体置于两支小试管中，向其中滴加水，一边振荡，直至一支试管中的固体溶解，此时另一支试管中仍存在不溶的白色固体，则溶解度大的是碳酸钠，溶解度小的是碳酸氢钠。2分别取少量白色固体置于两支大试管中，将试管固定在铁架台上，试管口略向下倾斜，并

20、加热固体，能分解产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是碳酸氢钠，无此现象的是碳酸钠。点评碳酸钠和碳酸氢钠同为钠盐，但是化学性质有一定的差异，例如热稳定性有明显差异，可利用这些差别来鉴别Na2CO3和NaHCO3。设问那么有什么办法区分Na2CO3和K2CO3吗？探究实验(1)把焊在玻璃棒上的铂丝放在酒精灯外焰里灼烧，至与原来的火焰颜色相同时为止。用铂丝蘸取Na2CO3溶液，在外焰上灼烧，观察火焰的颜色。(2)将铂丝用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至没有颜色时，再蘸取K2CO3溶液做同样的实验，此时要透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色。现象：Na2CO3的溶液灼烧时火焰呈黄色，而K2CO3的溶液灼烧时，透过蓝色钴

21、玻璃观察，火焰呈紫色。分析很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应。紫红黄紫砖红洋红黄绿绿过渡通过焰色反应可以检验某些金属元素的存在，可以利用金属元素的焰色反应制成节日的烟花。注意：(1)焰色反应为物理变化过程；(2)焰色现象与金属元素的存在有关，与物质组成无关。如：钠元素的焰色为黄色，则钠单质以及钠的所有化合物灼烧焰色反应都呈黄色；(3)K的焰色要透过蓝色钴玻璃片看，目的是滤去黄色的光，避免钾盐中微量钠盐造成干扰。例3用光洁的铂丝蘸取无色溶液，在无色灯焰上灼烧时观察到黄色火焰，则下列有关叙述正确的是()A只含有Na B一定含Na，也可含KC既含Na又含有

22、K D含有Na，可能含有K答案：D课堂小结本节课通过三个实验学习了钠的氧化物、过氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐的化学性质，以及焰色反应。通过对比发现钠的两种氧化物，其中氧的化合价不同，两种物质具有完全不同的化学性质；而碳酸钠和碳酸氢钠化学性质有相似性，也有不同，可以利用它们性质的不同对两种固体进行鉴别，并且在掌握两种盐的化学性质后，可以实现一定条件下两者的相互转化。钠的重要化合物一、氧化钠和过氧化钠Na2ONa2O2氧元素化合价21固体颜色白色淡黄色与水反应Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2与CO2反应Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2用

23、途呼吸面具、潜水艇二、碳酸钠和碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名苏打、纯碱小苏打色、态白色粉末白色晶体与酸反应的化学方程式和离子方程式Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2NaHCO3HCl=NaClH2OCO2CO2H=H2OCO2HCOH=H2OCO2水中溶解度大小相同条件下，溶解度Na2CO3NaHCO3水溶液碱性同浓度时，水溶液碱性Na2CO3NaHCO3热稳定性、方程式热稳定性：Na2CO3NaHCO32NaHCO3Na2CO3CO2H2O相互转化Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3(溶液)2NaHCO3Na2CO3CO2H2O(固体)三、焰色反应1定义：很多金属或

24、它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应2钠的焰色：呈黄色；钾的焰色：透过蓝色钴玻璃观察，呈紫色1将等物质的量的Na、Na2O、Na2O2、NaOH，分别投入等质量的足量水中，所得溶液质量分数最小的是()ANa BNa2OCNa2O2 DNaOH2在一定条件下，下列物质不能与CO2反应的是()ANa2O2 BNa2CO3CNaHCO3 DCaCl23下面有关碳酸钠与碳酸氢钠性质的描述，不正确的是()A受热时碳酸钠比碳酸氢钠稳定B相同温度时，在水中碳酸钠比碳酸氢钠溶解性大C物质的量相等的碳酸氢钠和碳酸钠分别溶于水后，碳酸氢钠水溶液的碱性较强D相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠

25、分别与足量的盐酸反应，碳酸钠放出的二氧化碳比碳酸氢钠少4除掉Na2CO3固体中混有的NaHCO3固体的最佳方法和除掉NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3的最佳方法分别是()A加盐酸 B通入CO2C加热 D加入NaOH溶液5加热10.0 g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物到质量不再变化为止，剩余固体的质量为8.45 g，求混合物中碳酸钠的质量分数；如果将这10.0 g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物投入到足量的稀盐酸中，得到的气体在标准状况下的体积为多少？答案1D2CD3C4C、B558%1.79 L附：碳酸钠和碳酸氢钠探究活动方案探究活动一1在两支试管中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3(各约一药匙)

26、，比较它们外观的细小差别。将试管平放并轻轻抖动，比较它们在试管中滑动的难易。将你观察到的现象记录如下：(1)外观的差别是_；(2)在试管中较易滑动的是_。2将上述两支试管分别按下图装置进行实验，将你观察到的现象记录下来。3另取两支试管，分别加入少量Na2CO3和NaHCO3(各约一药匙)，向两支试管中分别滴加几滴水，振荡试管。按要求记录实验现象。(1)用手背触摸两支试管底部，两支试管的区别是_；(2)将试管平放甚至颠倒(但不要将试管内药品倒出)，两支试管的区别是_。探究活动二1向前面已经滴加了水的两支试管中继续加入约10 mL水，用力振荡，将你观察到的现象记录下来。2向试管内滴入23滴酚酞溶液

27、，将你观察到的现象记录下来。课堂小结对碳酸钠和碳酸氢钠进行比较，发生化学反应的写出化学方程式。碳酸钠碳酸氢钠化学式俗名颜色、状态热稳定性加少量水的现象水溶性水溶液的酸碱性1侯氏制碱法的创造者侯德榜侯德榜，名启荣，号致本，著名科学家，杰出的化工专家，我国重化学工业的开拓者。他于20世纪二十年代突破氨碱法制碱技术的奥秘，主持建成亚洲第一座纯碱厂；三十年代领导建成了我国第一座兼产合成氨、硝酸、硫酸和硫酸铵的联合企业；四五十年代又发明了连续生产纯碱与氯化铵的联合制碱新工艺，以及碳化法合成氨流程制碳酸氢铵化肥新工艺，并使之在六十年代实现了工业化和大面积推广。碳酸钠，无机化合物，化学式为Na2CO3，白色

28、粉末或颗粒，水溶液呈强碱性，是玻璃、造纸、肥皂、洗涤剂、纺织、制革等工业的重要原料，也用来软化硬水，用途非常广泛。虽然人们曾先后从盐碱地和盐湖中获得碳酸钠，但仍不能满足工业生产的需要。1862年，比利时人索尔维(Ernest Solvay 18381922)发明了以食盐、氨、二氧化碳为原料制取碳酸钠的“索尔维制碱法”(又称氨碱法)。此后，英、法、德、美等国相继建立了大规模生产纯碱的工厂，并组织了索尔维公会，对会员以外的国家实行技术封锁。第一次世界大战期间，欧亚交通梗塞。由于我国所需纯碱都是从英国进口的，一时间，纯碱非常缺乏，一些以纯碱为原料的民族工业难以生存。1917年，爱国实业家范旭东在天津

29、塘沽创办了永利碱业公司，决心打破洋人的垄断，生产出中国的纯碱。他聘请正在美国留学的侯德榜先生出任总工程师。1920年，侯德榜先生毅然回国任职。他全身心地投入制碱工艺和设备的改进上，终于摸索出了索尔维法的各项生产技术。1924年8月，塘沽碱厂正式投产。1926年，中国生产的“红三角”牌纯碱在美国费城的万国博览会上获得金质奖章。产品不但畅销国内，而且远销日本和东南亚。针对索尔维法生产纯碱时食盐利用率低，制碱成本高，废液、废渣污染环境和难以处理等不足，侯德榜先生经过上千次试验，在1943年研究成功了联合制碱法。这种方法把合成氨和纯碱两种产品联合生产，提高了食盐利用率，缩短了生产流程，减少了对环境的污