第二节 几种重要的金属化合物说课案自拟.docx

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第二节几种重要的金属化合物说课案自拟

第二节几种重要的金属化合物说课案

湖北巴东一中　向大荣

一、教材分析

1、地位和作用

《几种重要的金属化合物》这一节是人教版高中化学必修一第三章第二节内容。

在“第一章从实验学化学”和“第二章化学性质及其变化”的基础上，第三章进入元素化学的学习，开始具体介绍元素化合物的知识，这一章介绍金属及其化合物，下一章介绍非金属及其化合物，从构成常见的物质的元素知识开始，引导学生从化学的角度了解丰富多彩的世界。

元素化合物知识是中学化学的基础知识，也是工作和生活中经常接触和了解的基本知识，这些知识既可以为前面学习的实验和理论知识补充感性认识材料，又能为介绍接下来介绍物质的结构、元素周期律、化学反应与能量等理论知识打下重要的基础，也可以帮助学生逐步掌握学习化学的一些基本方法，还能使学生认识到化学在促进社会发展、改善人类的生活条件等方面起到重要的作用。

2、知识体系

本节知识是金属的化学性质知识的延伸和发展。

在自然界中金属元素基本上都以化合物的形式存在，只有既了解金属单质的化学性质，又了解它们的化合物的性质才是比较全面地了解金属。

金属化合物的性质是建立在金属单质的基础之上，金属在化学反应中失去部分电子转变为金属阳离子，生成金属化合物，所以它们之间存在着必然的因果关系。

但金属阳离子的性质与金属单质的性质就完全不同了，这是原子核外电子的量变引起质变的有力证据。

大多数金属阳离子核外电子已达到稳定结构，所以金属化合物之间的相互转变主要是发生复分解反应，一般不涉及到元素化合价的变化，只有少数有变价的元素（如Fe）的阳离子在一定条件下才会发生氧化还原反应。

3、主要内容及特点

本节着重介绍了钠的重要化合物（过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠）、铝的重要化合物（氧化铝、氢氧化铝）、铁的重要化合物（氧化物、氢氧化物、亚铁盐、铁盐），铜的化合物是以“资料卡片”的形式出现的。

根据新课程标准所确定的“课程强调学生的主体性”，要“有助于学生主动构建自身发展所需要的化学基本知识和基本技能”的课程性质，本节内容在呈现方式上有以下特点：

图画较多，有利于引起学生的学习兴趣；活动较多，如Na2CO3、NaHCO3的性质，Fe3+的检验等采用了科学探究的形式。

《化学新课程标准》：

3．根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质，能列举合金材料的重要应用。

二、学生情况分析

本届高一学生分为三个班级层次　　阳光班、实验班、平行班，班级层次相关较大，班内的学生也有的差异。

高中生，其心理特点是处于发展成熟期，思维特点是处于形象到抽象的过渡期，这节内容是在学生学习金属化学性质的延伸，让学生对金属有个全面地了解，要求学生对这些物质的性质和应用有所了解、掌握，为接下来的学习奠定基础。

因此，作为联系前面知识，教学中着重培养学生的实验动手能力、观察能力、对知识的运用能力及总结归纳知识能力，充分体现学生的主动学习、思考的习惯，尝试运用所学知识和方法来观察和理解生活中的问题。

通过验证实验、探究实验引导学生思考、掌握相关知识，并通过让学生人人动手参与实验，正确分析各种现象，并培养他们的合作精神。

二、教学目标

依据新课程理念，本着对教材结构和内容的理解，结合学生的学习基础和认知特点，确定学习目标如下：

1、知识与技能

⑴了解钠的重要化合物的性质和用途，通过碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性实验，使学生了解鉴别它们方法；

⑵形成并掌握两性氧化物和两性氢氧化物的概念，掌握Al2O3和Al（OH）3的重要性质，并会用离子方程式表示；了解铝的重要化合物在生活、生产中的应用；

⑶掌握Fe（OH）2氧化成Fe（OH）3的过程；掌握Fe3+的检验方法；通过氧化还原反应有关知识的理解并掌握Fe2+和Fe3+之间的相互转化及相关离子方程式的；

⑷初步了解铜的化合物的性质。

2、过程与方法目标

⑴通过比较归纳、讨论概括、实验探究等方法，培养学生获取知识的能力，使学生逐步掌握学习元素化合物知识的一般方法；

⑵通过“金属单质—氧化物—氢氧化物—盐”的认知主线，奠定学生学习非金属及其化合物知识的基础；

3、情感态度与价值观

⑴通过实验探究，增强学生对化学的好奇心和求知欲，激发学习兴趣，并树立珍惜资源、合理利用资源的观念，培养学生勇于探索的科学精神和严格求实的科学态度；

⑵通过生活中使用纯碱和小苏打、明矾净水、Al（OH）3及小苏打治疗胃病、铝中毒、亚铁盐治贫血病等素材，培养学生用化学视角关注生活的习惯，体会化学对人类生活的重要影响。

⑶通过揭示物质性质、存在和用途之间的关系，对学生进行辩证唯物主义世界观的教育。

三、本节教学重点难点：

1、重点

⑴过氧化钠的重要性质、碳酸钠和碳酸氢钠的性质及其鉴别方法；

⑵Al（OH）3独特的性质以及由此引出的两性氢氧化合物的概念；

⑶铁的氢氧化物的性质；Fe2+和Fe3+之间的相互转化。

2、难点

⑴过氧化钠和二氧化碳、水的反应及有关计算；

⑵Al（OH）3与碱反应的性质；

⑶Fe2+和Fe3+之间的相互转化，Fe3+的氧化性及Fe2还原性。

三、教学方法

1、边讲边实验。

2、提出问题展开讨论并及时总结归纳。

3、通过比较加强学生对知识的掌握和理解。

四、学法指导

1．用已学过的氧化还原反应、离子反应为理论依据，指导金属元素及其化合物的学习。

2．重视化学实验探究。

通过对实验的设计、操作、现象分析、总结归纳、提高动手实验能力，巩固化学基础知识。

3．注意知识的对比、归纳、迁移。

4．重视联系社会、生活、生产和新科技。

五、课时安排：

3课时

课时分配：

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

六、教学设计

【回顾】⑴写出Na、Al、Fe与O2、H2O、Cl2、盐酸反应的化学方程式。

⑵Al与NaOH溶液反应的化学方程式。

⑶写出NaOH与少量或过量CO2反应的化学方程式。

【导入】Na2O、Na2O2、Al2O3、Fe3O4、NaOH、Al（OH）3、NaCl、AlCl3、FeCl3、FeCl2、NaAlO2、Na2CO3、NaHCO3都是金属的重要化合物。

从物质类别来看，Na2O、Na2O2、Al2O3、Fe3O4是金属元素的氧化物，NaOH、Al（OH）3是金属元素的氢氧化物，NaCl、AlCl3、FeCl3、FeCl2、NaAlO2、Na2CO3、NaHCO3都是盐类，金属元素的化合物主要包括金属氧化物、氢氧化物、盐类。

今天我们就来系统地学习一下。

【投影】

【板书】　　　　　　　　　　3.2几种重要的金属化合物

　　　　一、钠的重要化合物

（一）钠的氧化物　　氧化钠、过氧化钠

【思考与交流】对比氧化钠与氧化钙的化学性质，写出氧化钠与水、二氧化碳、盐酸反应的化学方程式。

【归纳】1、氧化钠的性质：

白色固体，易溶于水。

具有碱性氧化物的通性。

⑴Na2O+H2O＝2NaOH⑵Na2O+CO2＝Na2CO3

⑶Na2O+2HCl＝2NaCl+H2O

【过渡】那么，Na2O2的化学性质又如何呢？

【板书】2、Na2O2的性质：

淡黄色固体。

能与水、CO2、酸等反应。

【实验3－5

（一）】过氧化钠与水反应

【实验3－5

（二）】将蘸有Na2O2的脱脂棉置于石棉网上，用胶头滴管向脱脂棉滴入几滴水或用连有干燥管的导管向脱脂棉吹气。

　　　现象：

脱脂棉剧烈燃烧。

实验现象

实验结论

有大量气泡产生

过氧化钠与水剧烈反应

带火星木条复燃

有氧气产生

试管外壁温度升高或棉花剧烈燃烧

反应放热

酚酞试液变红后褪色

有碱生成且具有漂白性

【问题】根据实验现象，写出反应的化学方程式，标出电子转移方向和数目，指出氧化剂和还原剂：

【板书】反应原理：

（氧化剂、还原剂）

【讲解】通常使用的灭火器是由于反应产生了比空气重且一般不支持燃烧的二氧化碳。

而今天，我们来用水和二氧化碳来点火，大家相信吗?

【实验3－5（三）】Na2O2与CO2反应

　　　　现象：

棉花剧烈燃烧。

【板书】反应原理：

与酸反应：

2Na2O2+4HCl＝4NaCl+2H2O+O2↑

【介绍】过氧化钠的用途：

供氧剂。

【投影练习】1、金属钠着火，可采用的灭火方法为（）

A．水B．泡沫灭火剂　　C．干粉灭火剂　D．黄沙

【问题】请大家想一想：

氧化钠和过氧化钠长期露置在空气中会变质吗？

那么最终产物是什么？

【学生】碳酸钠。

【介绍】碳酸钠又叫纯碱或苏打。

它还有个兄弟叫小苏打--碳酸氢钠。

【板书】

（二）碳酸钠和碳酸氢钠

【投影】科学探究：

实验目的：

探究碳酸钠和碳酸氢钠的性质

⑴猜想和假设：

①溶解性　　②酸碱性　　③热稳定性　　④与盐酸的反应

　　　　⑵实验设计（见课本56页）

1、Na2CO3和NaHCO3的溶解性及酸碱性（依据实验，填写下表）

步骤

Na2CO3

NaHCO3

①

白色粉末，溶于水放出热量

白色晶体，溶于水放出热量

②

完全溶解

部分溶解

③

溶液呈碱性

溶液呈碱性

初步结论

溶解性：

Na2CO3＞NaHCO3；溶液碱性（相同条件）：

Na2CO3＞NaHCO3

2、Na2CO3和NaHCO3的热稳定性（依据实验，填写下表）

现象

发生反应的化学方程式

结论

Na2CO3

不分解

稳定性

Na2CO3＞NaHCO3

NaHCO3

受热分解，产生的气体使澄清的石灰水变浑浊

2NaHCO3

Na2CO3+H2O+CO2↑

【说明】

3、碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应快慢的比较：

NaHCO3与酸反应剧烈。

写出碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应的离子方程式：

CO32-+2H+＝H2O+CO2↑　　　　

HCO3-+H+＝H2O+CO2↑

【问题讨论】⑴在碳酸钠和碳酸氢钠溶液中缓慢加入稀盐酸，边滴边振荡。

现象：

碳酸钠溶液中先没有气泡产生，后有气泡产生，碳酸氢钠溶液一滴入稀盐酸就有气泡产生。

【归纳】碳酸钠：

CO32-+H+＝HCO3-+H2O、HCO3-+H＋＝CO2↑+H2O

碳酸氢钠：

HCO3-+H＋＝CO2↑+H2O

【问题讨论】⑵厨房里，我们不小心将盛有纯碱，小苏打和食盐的瓶子弄混了，该怎样区别它们呢？

⑶在实验室里怎样用简单方法鉴别Na2CO3和NaHCO3呢？

【归纳】4、与Ca2+、Ba2+盐反应

Ca2++CO32＝CaCO3↓　　　Ba2＋+CO32―＝BaCO3↓

【问题讨论】⑷在碳酸钠和碳酸氢钠溶液中分别加入CaCl2溶液，有什么现象？

在碳酸钠、碳酸氢

钠先滴入几滴NaOH溶液后，再加入CaCl2溶液，有什么现象？

【归纳】5、与碱反应：

　HCO3-+OH-＝CO32-+H2O

【小结】

碳酸钠

碳酸氢钠

俗称

纯碱或苏打

小苏打

物理

性质

色、态

白色粉末

白色晶体

溶解性

易溶（碳酸钠＞碳酸氢钠）

化学

性质

碱　性

均呈碱性，相同条件下溶液碱性强弱：

Na2CO3＞NaHCO3

与H+反应

酸中加盐：

CO32-+2H+＝H2O+CO2↑（慢）

HCO3-+H+＝H2O+CO2↑　（快）

盐中加酸：

CO32-+H+＝HCO3-+H2O、HCO3-+OH-＝CO32-+H2O

与OH-反应

不反应

HCO3-+OH-＝CO32-+H2O

与Ca2+、Ba2+反应

Ca2++CO32-＝CaCO3↓

Ba2＋+CO32―＝BaCO3↓

不反应

热稳定性

一般不分解。

Na2CO3·10H2O易风化

2NaHCO3

Na2CO3+H2O+CO2↑

相互转化

用途

用于玻璃、制皂、造纸等

用于制药、焙制糕点等

【问题讨论】⑸对比分析K2CO3KHCO3性质的异同；CaCO3、Ca（HCO3）2性质的异同

【小结】

【投影练习】2.关于Na2CO3与NaHCO3的下列叙述中，正确的是（D）

A.NaHCO3的热稳定性比Na2CO3的强

B.NaHCO3比Na2CO3更易溶于水

C.Na2CO3和NaHCO3都可以用来治胃病

D.与相同质量分数的盐酸反应，NaHCO3比Na2CO3要快

【过渡】如何鉴别像钠、钾元素呢？

【板书】（三）焰色反应

1、定义：

很多金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊的颜色，这叫焰色反应。

【阅读并思考】阅读教材P57，回答下列问题：

焰色反应如何操作？

有何用途？

【实验3-6】灼烧Na2CO3溶液时，火焰呈　黄色　；灼烧K2CO3溶液时，透过蓝色钴玻璃可观察到火焰呈紫色。

　　　　2、操作：

洗→烧→蘸→烧。

洗→烧

　　　　3、钠　　黄色、钾　　紫色（透过蓝色钴玻璃观察）

4、用途：

⑴离子检验　　　　　⑵焰色材料

【板书设计】

3.2几种重要的金属化合物

　　　　一、钠的重要化合物

（一）钠的氧化物　　氧化钠、过氧化钠

1、氧化钠的性质：

白色固体，易溶于水。

具有碱性氧化物的通性。

⑴Na2O+H2O＝2NaOH⑵Na2O+CO2＝Na2CO3

⑶Na2O+2HCl＝2NaCl+H2O

2、Na2O2的性质：

淡黄色固体，能与水、CO2、酸等反应。

与酸反应：

2Na2O2+4HCl＝4NaCl+2H2O+O2↑

过氧化钠的用途：

供氧剂。

（二）碳酸钠和碳酸氢钠

碳酸钠

碳酸氢钠

俗称

纯碱或苏打

小苏打

物理

性质

色、态

白色粉末

白色晶体

溶解性

易溶（碳酸钠＞碳酸氢钠）

化学

性质

碱　性

均呈碱性，相同条件下溶液碱性强弱：

Na2CO3＞NaHCO3

与H+反应

酸中加盐：

CO32-+2H+＝H2O+CO2↑

HCO3-+H+＝H2O+CO2↑　（快）

盐中缓慢加酸：

CO32-+H+＝HCO3-+H2O、

HCO3-+H＋＝CO2↑+H2O

与OH-反应

不反应

HCO3-+OH-＝CO32-+H2O

与Ca2+、Ba2+反应

Ca2++CO32-＝CaCO3↓

Ba2＋+CO32―＝BaCO3↓

不反应

热稳定性

一般不分解。

Na2CO3·10H2O易风化

2NaHCO3

Na2CO3+H2O+CO2↑

相互转化

用途

用于玻璃、制皂、造纸等

用于制药、焙制糕点等

钠及其化合物的转化关系：

（三）焰色反应

1、定义：

很多金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊的颜色，这叫焰色反应。

2、操作：

洗→烧→蘸→烧→洗→烧

　　　　3、钠　　黄色、钾　　紫色（透过蓝色钴玻璃观察）

4、用途：

⑴离子检验　　　　　⑵焰色材料

第二课时

【导入】在第一节里，我们学习了几种重要金属的化学性质，知道铝是地壳中含量最高的金属元素，铝的化学性质比较活泼，人们发现并制得单质铝却比较晚，从铝的化合物中提炼铝单质比较困难，但铝的许多化合物在人类的生产和生活中具有重要的作用。

今天我们来学习铝的重要化合物，那么铝有哪些重要的化合物呢？

他们在我们日常生活中都有什么作用呢。

【投影】

　　　　Al→Al2O3→Al（OH）3→铝盐（如明矾）、偏铝酸盐（AlO2-）

【板书】二、铝的重要化合物

（一）氧化铝（Al2O3）

【阅读】教材P58页相关内容

【归纳】物理性质：

白色固体，难溶于水，熔点高。

是人选刚玉、人选宝石的主要成分。

　　　　化学性质：

既能与强酸反应，又能与强碱反应。

　　　　用途：

做耐火材料。

【板书】Al2O3+6HCl　＝2AlCl3+3H2O

Al2O3+2NaOH　＝　2NaAlO2+H2O

两性氧化物：

既能与酸反应又能与强碱反应的氧化物。

（二）氢氧化铝

【实验3－7】氢氧化铝的制备

【板书】1、制备：

Al3++3NH3·H2O＝Al（OH）3↓+3NH4+

【实验3－8】氢氧化铝与强酸和强碱反应

【板书】2、性质

Al（OH）3+3H+＝Al3++3H2O　　　Al（OH）3+OH-＝AlO2-+2H2O

　　　　两性氢氧化物：

既能与酸反应又能与强碱反应的氢氧化物。

　　　　受热易分解：

2Al（OH）3　

Al2O3+3H2O

3、用途：

治疗胃酸过多。

【思考与交流】为什么常用可溶性的铝盐与氨水反应制取，而不用氢氧化钠溶液呢？

【过渡】根据氢氧化铝与酸和碱反应可知，铝元素的盐类有两类：

铝盐（Al3+）和偏铝酸盐（AlO2-）

【板书】（三）铝盐（Al3+）和偏铝酸盐（AlO2-）

　　　　1、铝盐（Al3+）：

易与碱反应　　制备氢氧化铝

　　　　重要的铝盐：

氯化铝、硫酸铝、明矾。

【问题讨论】⑴在氯化铝溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液至过量，请写出有关的离子反应方程式。

【例题】在100ml1mol/L的AlCl3溶液中加入1mol/L的NaOH溶液，经检验生成了3.9克Al（OH）3沉淀，求加入的NaOH溶液的体积。

⑵在氢氧化钠溶液中逐滴加入氯化铝溶液至适量，请写出有关的离子反应方程式。

⑶请写出明矾[KAl（SO4）2]电离方程式。

　　　　⑷结合氯化铁和水反应制备氢氧化铁胶体，思考明矾净水原理？

【阅读】教材P59页，资料卡片。

【板书】KAl（SO4）2＝K++Al3++2SO42-

Al3++3H2O

Al（OH）3（胶体）+3H+（类似铁盐和水反应）

【板书】2、偏铝酸盐（AlO2-）：

与酸反应。

【讲解】只能存在于水溶液中。

能与CO2、酸反应。

【板书】2AlO2-+CO2+3H2O＝2Al（OH）3↓+CO32-

H+不足量：

AlO2-+H++H2O＝Al（OH）3↓　

H+过量：

Al（OH）3+3H+＝Al3++3H2O

【小结】铝及其化合物转化关系图

【板书设计】

二、铝的重要化合物

（一）氧化铝（Al2O3）

Al2O3+6HCl　＝2AlCl3+3H2O　　　Al2O3+2NaOH　＝　2NaAlO2+H2O

两性氧化物：

既能与酸反应又能与强碱反应的氧化物。

（二）氢氧化铝

1、制备：

Al3++3NH3·H2O＝Al（OH）3↓+3NH4+

2、性质：

Al（OH）3+3H+＝Al3++3H2O　　　　Al（OH）3+OH-＝AlO2-+2H2O

　　两性氢氧化物：

既能与酸反应又能与强碱反应的氢氧化物。

　　受热易分解：

2Al（OH）3　

Al2O3+3H2O

3、用途：

治疗胃酸过多。

（三）铝盐（Al3+）和偏铝酸盐（AlO2-）

　　1、铝盐（Al3+）：

易与碱反应　　制备氢氧化铝

　　重要的铝盐：

明矾。

KAl（SO4）2＝K++Al3++2SO42-

Al3++3H2O

Al（OH）3（胶体）+3H+（类似铁盐和水反应）

2、偏铝酸盐（AlO2-）：

与酸反应。

2AlO2-+CO2+3H2O＝2Al（OH）3↓+CO32-

H+不足量：

AlO2-+H++H2O＝Al（OH）3↓　H+过量：

Al（OH）3+3H+＝Al3++3H2O

小结：

铝及其化合物转化关系

第三课时

【导入】铁在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位，主要以+2和+3化合物的形式存在，它的重要化合物有氧化物、氢氧化物、盐。

【板书】三、铁的化合物（氧化物、氢氧化物、盐）

1、氧化物{FeO、Fe2O3、Fe3O4（FeO·Fe2O3）}

【投影】

氧化亚铁

三氧化二铁

四氧化三铁

颜色

黑色

红棕色

黑色有磁性

俗称

铁红

磁性氧化铁

溶解性

不溶

不溶

不溶

酸、碱性

碱性氧化物

碱性氧化物

复杂氧化物

与盐酸反应

与还原剂的反应（如氢气、铝等）

稳定性

不稳定

6FeO+O2

2Fe3O4

稳定

较稳定

【板书】2、氢氧化物Fe（OH）2、Fe（OH）3

1、制备：

用可溶性的亚铁盐、铁盐与碱反应。

【实验3－9】Fe（OH）2、Fe（OH）3的制备

【投影】

氢氧化亚铁

氢氧化铁

制备

Fe2++2OH－＝Fe（OH）2

Fe3++3OH－＝Fe（OH）3

物理性质

白色固体，难溶于水。

红棕色固体，难溶于水。

与盐酸反应

Fe（OH）2+2H+＝Fe2++2H2O

Fe（OH）3+3H+＝Fe3++3H2O

稳定性

Fe（OH）2白色，不稳定，易被氧化红褐色Fe（OH）3

4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3

现象：

白色→灰绿色→红褐色

Fe（OH）3红褐色，不稳定易分解为Fe2O3

2Fe（OH）3

Fe2O3+3H2O

【板书】3、铁盐和亚铁盐

⑴Fe3+的检验：

试剂KSCN或NH4SCN

【实验3－10】Fe3+的检验

【投影】

滴入KSCN溶液

FeCl3溶液

溶液呈红色（Fe3＋+3SCN—＝Fe（SCN）3）

FeCl2溶液

无明显变化

【板书】⑵Fe3+和Fe2+的转化

【实验】Fe3+被Fe还原

【板书】Fe3+被还原为Fe2+：

2Fe3++Fe＝3Fe2+（在Fe3+溶液中，加入Fe，Fe溶解而无气体）

【实验】Fe2+被氯水氧化

【板书】Fe2+被氧化为Fe3+：

2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl—（Cl2、Br2可氧化Fe2+）

【投影】

操作

现象

反应的离子方程式

Fe3+溶液中加入铁粉、加入KSCN溶液

溶液先由黄色变为绿色，后无明显变化

2Fe3++Fe＝3Fe2+

Fe2+溶液中加入氯水、加入KSCN溶液

溶液先由浅绿色变为黄色，后变为红色

2Fe2++Cl2＝Fe3++2Cl—

【小结】

2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+用FeCl3溶液腐蚀铜，印刷电路）

2Fe3++2I－＝Fe2++I2（Fe3+能使KI淀粉试纸变蓝）

2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O（双氧水可氧化Fe2+）

5Fe2＋+MnO4－+8H＋＝5Fe3＋+5Mn2＋+4H2O（Fe2＋可使KMnO4溶液褪色）