高一化学上册必修1《几种重要的金属化合物》教案一.docx
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高一化学上册必修1《几种重要的金属化合物》教案一
高一化学上册必修1《几种重要的金属化合物》教案【一】
教学准备
教学目标
1、掌握Na2O2和Na2O、Na2CO3和NaHCO3的共性和差异性。
2、掌握检验金属离子的实验方法------试剂法和焰色反应。
3、利用“结构决定性质”的思维理念，采用对比的方法，学会从同类化合物找出性质的差异性、相似性，形成规律性的知识的方法。
教学重难点
重点：
Na2O2和Na2O、Na2CO3和NaHCO3性质的差异性。
难点：
Na2CO3、NaHCO3溶液反应现象的差异。
教学工具
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教学过程
[回顾]1、初中时学过的NaOH有哪些性质?
2、Na与H2O反应的实验现象及原因?
3、请同学们回忆一下Na在不同条件下与O2反应的现象和产物差异。
[导入]Na2O与Na2O2以及我们初中接触过的NaOH、NaCl、Na2CO3、NaHCO3都是Na的重要化合物，今天我们就来系统地学习一下
[板书]第二节 几种重要的金属化合物
一、钠的重要化合物
1、Na2O与Na2O2
[讲]Na2O与Na2O2都是Na的氧化物，都只含有Na和O两种元素，那么，它们的化学性质是否相同?
让我们一起动手做实验来探究一下。
[演示实验3-5]Na2O2与水反应
实验步骤：
把水滴入盛有少量过氧化钠固体的试管中，立即把带火星的木条放在试管口，检验生成的气体。
实验现象：
反应生成的气体能使木条复燃。
实验结论：
Na2O2与H2O反应放热，生成物助燃
[板书]
（1）与水反应：
Na2O+H2O=2NaOH
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
[师]请同学们动手写方程式，并判断是否属于氧化还原反应，若是，请标出电子得失，判断氧化剂与还原剂
[板书]
Na2O2既是氧化剂又是还原剂
[讲]碱性氧化物是与H2O化合生成碱，由此可知，Na2O是碱性氧化物，Na2O2是过氧化物。
[演示实验]分别装入Na2O和Na2O2的试管中滴入适量的水，充分反应后，滴入2滴酚酞试剂。
实验现象：
Na2O加入水无明显现象，滴酚酞变红
Na2O2加入水，剧烈反应，有汽泡变出，溶液变红后褪色
[讲]由此可知，Na2O2是强氧化剂，有漂白性。
[过]我们刚做了与水的实验，下面我们再来看一下与CO2的反应。
[板书]
（2）与CO2反应：
Na2O+CO2=Na2CO3
[讲]人进行呼吸时，需要呼出CO2，吸进O2，而CO2与Na2O2正好可以反应生成O2，以保证人体正常呼吸。
Na2O2可用做呼吸面具和潜水艇里的供氧剂。
请大家根据Na2O和Na2O2的性质填写表格
[投影总结]Na2O和Na2O2的性质比较
[讨论]Na、Na2O、Na2O2、NaOH在空气中放置一段就会变质，最后产物是什么?
（Na2CO3）
[讲]Na2CO3往往含有结晶水，就是我们日常生活中常用的苏打，它还有一个分子量比它小的弟弟------小苏打，它们的性质既相似又不同，下面我们就学习它们的性质
[板书]2、Na2CO3与NaHCO3
[问]Na2CO3与Na2CO3·10H2O是否为同一物质?
（不是）
[科学探究]碳酸钠与碳酸氢钠的性质
（1）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?
2继续向试管内加入10mL水，用力振荡，有什么现象?
3向试管内滴入1-2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
[讲]Na2CO3与Na2CO3·10H2O是两种不同的纯净物，Na2CO3·10H2O在空气中易被风化而变成粉末
[问]根据初中所学的知识回答，检验某一物质是否含有碳酸根（CO32―），用什么方法?
（加HCl，看是否有气体生成，将生成气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，有沉淀产生）
[讲]如此看来，在Na2CO3中滴加稀盐酸，必定有气体生成，那么在NaHCO3 中滴加稀盐酸，现象又如何呢?
是否和Na2CO3 与HCl的反应一样吗?
让我们通过实验来得出结论。
[板书]
（1）与盐酸反应
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑（慢）
CO32―+2H+=H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑（快）
HCO3―+H+=H2O+CO2↑
[讲]慢的原因是因为先生成HCO3―，再进一步反应生成H2O和CO2
[问]那么，滴加HCl产生无色无味气体的物质中是否一定有CO32―?
（不一定，还可能含有HCO3―）
[问]怎样来区别Na2CO3与NaHCO3呢?
让我们来做实验研究一下，
[演示实验]
实验步骤：
分别向装有Na2CO3和NaHCO3的溶液中分别加入BaCl2溶液
实验现象：
Na2CO3有白色沉淀;NaHCO3没有现象
[板书]
（2）与BaCl2溶液反应：
Ba2++CO32―==BaCO3↓
[讲]碳酸盐的正盐除了K+、Na+、NH4+外都不溶于水，而酸式盐却都溶于水，因此，鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液，我们常用BaCl2或CaCl2做试剂来鉴别。
[过]Na2CO3与NaHCO3的另一个不同点是热稳定性不同。
[科学探究]Na2CO3和NaHCO3的热稳定性
[板书]（3）热稳定性：
Na2CO3稳定，NaHCO3受热易分解
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
[讲]正盐比酸式盐稳定。
[问]根据Na2CO3与NaHCO3各自不同的性质，二者有什么用途?
[投影总结]Na2CO3和NaHCO3性质比较
[思考1]Na2CO3和NaHCO3混合时的提纯方法?
[投影总结]
1Na2CO3粉末中混有NaHCO3，用加热法
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
2Na2CO3溶液中混有NaHCO3，滴加适量NaOH
NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O
3NaHCO3溶液中混有Na2CO3通入过量CO2
Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3
[思考2]Na2CO3与HCl反应时加入的顺序不同，现象如何?
[投影总结]
1在盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液，立即产生气泡
2H++CO32―==H2O+CO2↑
2在Na2CO3溶液中加入稀盐酸时，滴加一定量后才产生气泡
CO32―+H+==HCO3―
HCO3―+H+==H2O+CO2↑
[思考3]如何鉴别Na2CO3与NaHCO3
[投影总结]
1利用热稳定性不同
2与酸反应速率不同
3阴离子不同，分别加CaCl2和BaCl2溶液
[讲]Na2CO3用途非常广泛，是工业生产的重要生产资料，之前一直被西方世界的“索尔维制碱法”垄断。
1926年，侯德榜针对氨碱法的不足，研究成功了联合制碱法------侯氏制碱法
[板书]（4）制取Na2CO3的方法------侯氏制碱法
[投影]侯氏制碱法的过程
1向饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2
NH3+H2O+CO2==NH4HCO3
依据NaHCO3溶解度小，会从溶液中析出
NaCl+NH4HCO3==NaHCO3↓+NH4Cl
∴NaCl+NH3+H2O+CO2==NaHCO3↓+NH4Cl
将NaHCO3晶体滤出，NH4Cl可作氮肥
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
[过]根据之前的学习知道，K、Na的化学性质非常相似，初中学习物质的溶解性我们知道，Na+、K+盐全溶，用离子反应是不可能把Na+、K+鉴别出来，怎样鉴别钠盐和钾盐呢?
同学们，有没有注意到平时我们炒菜时，如果不小心把汤洒在炉火上，火焰会变成黄色，酒精燃烧的火焰本身是淡蓝色，使我们使用酒精灯时发现酒精灯的火焰实际上也是黄色的这是为什么?
（可能存在一些物质改变了火焰的颜色）
[讲]这种假设合不合理吗?
我们用实验来验证。
同学们认真观察实验时，火焰颜色的变化。
[演示实验]NaCl、NaOH、Na2SO4 的焰色反应
（有钠的化合物在灼烧时火焰都是黄色的）
[演示实验]K2CO3、CuSO4、BaCl2、CaCl2的焰色反应
实验现象：
K2CO3-黄紫色 CuSO4-绿色
BaCl2-黄绿色 CaCl2-砖红色
[讲]很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出的特殊的，这在化学上叫做焰色反应。
[板书]3、焰色反应
（1）定义：
很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰发出特殊的颜色，在化学上称为焰色反应。
[讲]要注意的是，焰色反应不是化学反应是物理变化，检验的是元素的性质，主要用来检验金属元素。
[问]那么，应如何操作焰色反应的实验呢?
[板书]
（2）操作：
洗――烧――蘸――烧
[投影总结]
1洗---用稀盐酸洗铂丝。
（用稀盐酸将其表面的氧化物反应掉，生成的氯化物灼烧时易汽化而挥发，以除去干扰焰色反应的杂质，不能用稀H2SO4洗，因生成的硫酸盐沸点高）
2烧---用盐酸洗涤过的铂丝在火焰上烧到与原来颜色相同为止。
（除去杂质）
3蘸---用灼烧合格的Pt丝蘸取被灼烧的物质
4烧---将沾在铂丝的物质在火焰上灼烧，并观察其现象。
[讲]值得注意的是，选用火焰颜色较浅的煤气灯和酒精灯;金属丝本身在火焰上燃烧应无颜色，同时熔点要高，不易被氧化，用Pt丝效果较好，也可用Fe、Ni、W来代替。
[师]下面，请两们同学分别来做NaCl、KCl的焰色反应实验，请同学们注意观察他们的操作是否正确?
注意观察火焰颜色。
[师]现在，我再来做一次KCl的实验，请一位同学透过蓝色的钴玻璃看颜色。
[板书]钠盐：
黄色 钾盐：
透过蓝色的钴玻璃呈紫色。
[讲]焰色反应很灵敏，微量的金属都被检验出来，一般的溶液中都有少量Na+，由于K+ 焰色反应非常浅，容易被Na 干扰。
[板书]（3）用途：
1 离子检验 2 焰色材料
[知识拓展]――漫话焰火
“火树银花不夜天”的节日之夜，天空中五彩缤纷、瑰丽多姿的焰火，给节日增添了欢乐的气氛，而这美丽的夜景的创造都归功于化学。
1、火焰是靠内装的火药的引燃、发射的。
常用的黑火药用KNO3、S、C按一定的比例混合成，主要反应为
S+2KNO3+3C==K2S+3CO2↑+N2↑
反应中放出大量的热，使生成的气体在高温下有限空间产生较强的压力，将焰色射送出去。
2、五光十色的焰色――火焰发色剂
Sr（NO3）2――红色 NaNO3――黄色 Ba（NO3）2 ――绿色
LiNO3――紫红色
Mg、Al、Zn粉等在烧灼则产生耀眼的白光
火花――Al、Fe燃烧，爆炸时以散开的白色或黄色熔融粒子喷射而形成的。
浓烟――@及未反应的木炭粉等形成的。
燃放焰火虽可以给人带来欢乐，但引起的环境污染是相当严重的。
[小结]以上我们学习钠的化合物的知识以及一种科学检验元素的方法――焰色反应。
[自我评价]
1、关于Na2CO3和NaHCO3的说法正确的是（ ）
A、它们的物质的量相等时，跟足量的盐酸反应，在相同状况时放出的CO2体积相同
B、它们的物质的量相等时，跟足量的盐酸反应，所消耗盐酸的物质的量相同
C、它们的质量相等时，在水中电离出相同数目的Na+
D、它们的质量相等时，与足量盐酸反应产生物质的量相等的CO2
2、某物质灼烧时，焰色反应为黄色，下列判断正确的是（ ）
A、该物质一定是钠的化合物
B、该物质一定含钠元素
C、该物质一定是金属钠
D、不能确定该物质中是否含有钾元素
课后小结
见教学过程。
课后习题
1.铝具有较强的抗腐蚀性能，主要是因为
A.与氧气在常温下不反应B.铝性质不活泼
C.铝表面能形成了一层致密的氧化膜D.铝耐酸耐碱
2.不能用NaOH溶液除去括号中的杂质的是
A.Mg（Al2O3）B.MaCl2（AlCl3）
C.Fe（Al）D.Fe2O3（Al2O3）
3.现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，其原因可能是
A.苹果汁中的Fe2+变成Fe3+B.苹果汁中含有Cu2+
C.苹果汁含有OH-D.苹果汁含有Na+
4.上海世博园地区的一座大型钢铁厂搬迁后，附近居民将不再受到该厂产生的棕红色烟雾的困扰。
你估计这一空气污染物可能含有
A.FeO粉尘B.Fe2O3粉尘C.Fe粉尘D.碳粉
5.将钠、镁、铝各0.3mol分别放入100mL1mol/L的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比是
A.1:
2:
3B.6:
3:
2C.3:
1:
1D.1:
1:
1
6.将铁的化合物溶于盐酸，滴加KSCN溶液不发生颜色变化，再加入适量氯水，溶液立即呈红色的是
A.Fe2O3B.FeCl3C.Fe2（SO4）3D.FeO
7.下列溶液中分别加入足量的铁粉，充分作用后，溶液中的阳离子总物质的量明显减少，该溶液是
A.CuCl2B.FeCl3C.HClD.AlCl3
8.A、B、C、D四种物质，焰色反应均为黄色，其中A、B、C中一种是单质、一种是碱、一种是正盐，当正盐和稀盐酸反应时有无色无味的气体生成，该气体能使澄清的石灰水变浑浊。
A、B、C和盐酸反应都可得到D，B与水反应可以生成A。
（1）各物质的化学式为：
ABCD
（2）有关反应的化学反应方程式为：
B→D
C→D
B→A
板书
第二节 几种重要的金属化合物
一、钠的重要化合物
1、Na2O与Na2O2
（1）与水反应：
Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
Na2O2既是氧化剂又是还原剂
（2）与CO2反应：
Na2O+CO2==Na2CO3
2、Na2CO3与NaHCO3
[科学探究]碳酸钠与碳酸氢钠的性质
（1）与盐酸反应
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑（慢）
CO32―+2H+=H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑（快）
HCO3―+H+=H2O+CO2↑
（2）与BaCl2溶液反应：
Ba2++CO32―=BaCO3↓
[科学探究]Na2CO3和NaHCO3的热稳定性
（3）热稳定性：
Na2CO3稳定 NaHCO3受热易分解
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
（4）制取Na2CO3的方法------侯氏制碱法
3、焰色反应
（1）定义：
很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰发出特殊的颜色，在化学上称为焰色反应。
（2）操作：
洗――烧――蘸――烧
钠盐：
黄色 钾盐：
透过蓝色的钴玻璃呈紫色。
（3）用途 1 离子检验 2 焰色材料
高一化学上册必修1《几种重要的金属化合物》教案【二】
教学准备
教学目标
1.1知识与技能：
1.使学生掌握钠的氧化物的性质和用途。
2.对比碳酸钠与碳酸氢钠的性质，掌握它们的鉴别方法。
3.认识铝的氧化物和氢氧化物的主要化学性质。
4.了解铁的三种氧化物的性质和用途。
5.认识三价铁的氧化性及Fe2+、Fe3+的检验方法和相互转化关系。
1.2过程与方法
培养学生的观察能力，训练学生用对比的方法认识事物和全面地分析事物的逻辑思维能力，完善学生的实验能力和创造思维能力。
1.3情感、态度与价值观
通过设计实验方案，认识与解决未知化学问题，使学生热爱科学、尊重科学，感悟到科学研究的魅力。
教学重难点
2.1教学重点
碳酸钠与碳酸氢钠的性质及其鉴别方法;铝的氧化物和氢氧化物的化学性质;Al2O3、Al（OH）3的两性及有关反应方程式;三价铁的氧化性;Fe2+、Fe3+的转化;Fe2+、Fe3+的检验
2.2课题难点
Na2O2与CO2的反应;Al2O3、AL（OH）3的两性;Fe2+、Fe3+的转化
教学工具
教学课件
教学过程
一、新课引入
1.回忆钠的化学性质，氧化钠及过氧化钠的颜色、状态。
2.请同学们举出一些钠的化合物的实例。
学生举例：
NaCl、Na2CO3、NaHCO3、Na2O、Na2O2。
过渡：
今天我们学习钠的几种重要化合物的性质。
二、新课教学
钠的重要化合物
（一）氧化钠和过氧化钠
展示Na2O、Na2O2样品，让学生观察后总结出二者的物理性质。
归纳整理并板书：
（1）物理性质：
Na2O为白色固体，Na2O2为淡黄色固体。
思考与交流：
1.写出CaO与水、盐酸反应的化学方程式。
2.Na2O和CaO的化学性质相似，请写出Na2O与水、盐酸反应的化学方程式。
3.是不是所有的金属氧化物都能与水、盐酸反应?
归纳整理并板书：
（2）Na2O的化学性质：
①与水反应：
CaO+H2O=Ca（OH）2
Na2O+H2O=2NaOH
②与酸反应
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
FeO+2HCl=FeCl2+H2O
强调：
不是所有的金属氧化物都能与水反应，常见的有Na2O、K2O、CaO能与水反应生成相应的碱，但是所有的金属氧化物都能与酸反应生成相应的盐和水。
实验3-5：
过氧化钠与水反应
学生观察并描述实验现象。
思考与交流：
⑴想一想过氧化钠的性质与以前学过的其他氧化物性质有什么区别?
⑵写出过氧化钠与水反应的化学方程式。
归纳整理并板书：
⑶Na2O2的化学性质：
①与水反应
现象：
反应放热、有可燃性气体生成、滴入酚酞溶液变红。
化学方程式：
2Na2O2+H2O=4NaOH+O2↑
过渡：
过氧化钠常作为供氧剂，如在潜水艇和防毒面具里，过氧化钠的作用是吸收二氧化碳气体同时生成氧气。
试写出该反应的化学方程式。
板书：
②与CO2反应：
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑
思考与交流：
分析上述两个反应中过氧化钠表现什么性质?
氧化剂与还原剂，氧化产物又是什么?
被氧化与被还原的元素分别是什么?
用双线桥标出电子转移的方向和数目。
归纳整理：
在上述两个反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂，被氧化与被还原的元素都是氧。
过渡：
苏打水是一种新兴的饮料，你知道苏打的成分吗?
展示碳酸钠和碳酸氢钠样品，学生们观察、归纳它们的物理性质。
（二）碳酸钠和碳酸氢钠
1.物理性质
Na2CO3俗名纯碱、苏打，白色固体。
NaHCO3俗名小苏打，白色固体。
思考与交流：
从物质的分类角度划分，纯碱属于碱吗?
学生思考回答。
讲述：
纯碱属于盐类，不是碱。
过渡：
纯碱不是碱，那么为什么叫它纯碱呢?
实验探究：
学生分组做课本第56页实验
（1）碳酸钠和碳酸氢钠的溶解性，观察并记录实验现象。
思考与交流：
通过实验现象比较：
碳酸钠和碳酸氢钠的溶解性，碳酸钠和碳酸氢钠水溶液的碱性。
归纳整理并板书：
溶解性：
在相同条件下碳酸钠比碳酸氢钠的溶解度要大。
碱性：
碳酸钠水溶液的碱性比碳酸氢钠水溶液的碱性强。
思考与交流：
向饱和碳酸钠溶液中不断通入二氧化碳，结果溶液变浑浊。
写出反应方程式并解释原因。
归纳整理并板书：
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，因为生成的碳酸氢钠的溶解度较小而析出。
过渡：
在面粉发酵或油条制作时常常用到小苏打，你知道小苏打的作用是什么吗?
实验探究：
演示教材第56页实验
（2）碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性，观察并记录实验现象。
归纳整理并板书：
2.化学性质
⑴热稳定性：
Na2CO3固体受热不分解。
NaHCO3固体受热易分解2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
思考与交流：
根据你所掌握的知识试推断Na2CO3、NaHCO3还能和哪些物质反应?
学生实验：
Na2CO3、NaHCO3分别与稀盐酸、澄清石灰水、CaCl2溶液的反应。
观察对比生成气体的速率，以及是否生成沉淀。
填写下列表格：
学生观察现象，归纳实验结论。
归纳整理并板书：
⑵与酸反应：
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
⑶与澄清石灰水反应时均有白色沉淀生成。
⑷Na2CO3与CaCl2溶液反应有白色沉淀生成，NaHCO3与CaCl2溶液不反应。
思考与交流：
（1）相同物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸反应，放出CO2的量是否相同?
消耗HCl的物质的量有何关系?
（2）如何区别碳酸钠和碳酸氢钠。
归纳整理并板书：
（3）鉴别方法：
①若是固体用加热的方法，受热分解有气体生成的是碳酸氢钠固体，不分解的是Na2CO3固体。
②若是溶液则用CaCl2溶液，有沉淀生成的是Na2CO3溶液，没有沉淀生成的是
NaHCO3溶液。
知识巩固：
如何除去下列物质中的少量杂质（括号中为杂质）?
①Na2CO3（NaHCO3）固体
②NaHCO3（Na2CO3）溶液
过渡：
初中学习物质的溶解性时我们就知道钠盐、钾盐是全溶于水的，我们目前的知识是不可能把钠离子和钾离子鉴别出来的。
那么用什么方法和实验可以鉴别溶液中是否含钠离子或钾离子呢?
电脑展示节日焰火图片，你知道五彩缤纷的节日烟花是如何制作的吗?
原理如何?
演示实验：
NaCl、NaOH、Na2SO4的焰色反应。
提示注意规范操作，注意安全。
归纳：
有钠离子的化合物在灼烧时火焰都是黄色的。
3.焰色反应——元素的性质。
讲述：
（1）焰色反应——很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰发出特殊的颜色，在化学上称为焰色反应，是元素的一种特殊性质。
（2）焰色反应的操作
操作要点：
先要灼烧铂丝成无色，做完一种物质的鉴别后，用盐酸清洗，在酒精火焰上灼烧至无色后，再检验第二种物质。
设问：
观察钾的焰色反应，为什么要透过蓝色的钴玻璃?
解释：
焰色反应很灵敏，微量的金属都能被检验出来，一般的溶液中都有少量的钠离子，由于钾焰色反应的颜色浅，容易被钠干扰。
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