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2019-2020年高中化学《几种重要的金属化合物》教案 新人教版必修1

2019-2020 年高中化学《几种重要的金属化合物》教案 新人教版

必修 1

学习目标:

1、了解钠的化合物的性质和重要用途。通过钠的化合物有关知识的教学,学习体会元

素化合物的学习的科学方法。

2、了解碳酸钠和碳酸氢钠的性质和鉴别方法。通过碳酸氢钠分解的实验操作掌握有

些固体的鉴别方法。

学习重点:Na2O2、Na2O、Na2CO3、NaHCO3 的化学性质

钠的化合物种类繁多,但这四种物质是典型代表物质,而且这四种物质也是历年考

查碱金属有关知识的考查点,因此应该全面、准确掌握它们的性质

学习难点:Na2O2 的组成结构

【教学过程】

一、 钠的重要化合物

1.Na2O 和 Na2O2

【思考交流】

1.回忆前面做过的实验,描述氧化钠和过氧化钠的颜色

氧化钠为白色固体,过氧化钠为淡黄色固体

2.氧化钠与过氧化钠与水反应相似,请写出氧化钠与水反应的化学方程式

Na2O+H2O

2NaOH

【实验 3-5】

实验现象:有大量的气泡产生,试管外壁烫手,产生的气体可使带火星的木条复燃,反

应后的溶液滴入酚酞后,溶液变红。

实验结论:Na2O2 与水反应产物除 NaOH 外还有氧气,所以 Na2O2 不属于碱性氧化物,它属

于过氧化物。

化学方程式为:2Na2O2+2H2O

4NaOH+O2 ?

过氧化钠还可以与二氧化碳反应产生碳酸钠和氧气:

化学方程式为:2Na2O2+2CO2

2Na2CO3+O2 ?

所以,过氧化钠可用于呼吸面具或潜水艇中的供氧剂。

2.Na2CO3 与 NaHCO3 碳酸钠俗名纯碱、苏打,白色粉末。碳酸氢钠俗名小苏打,白色细小晶体。二者均可溶

于水是厨房必备的物质

【科学探究】

碳酸钠和碳酸氢钠的性质

(1)溶解实验

步骤

碳酸钠(Na2CO3)

碳酸氢钠(NaHCO3)



Na2CO3 部分溶解,并且放热

NaHCO3 部分溶解,并且放热



完全溶解

不完全溶解



溶液变红

溶液变红

初步 结论

都易溶于水,但 Na2CO3>NaHCO3 的溶解性,其水溶液都呈碱性。

(2)稳定性实验

现象

发生反应的方程式

Na2CO3

无明显现象

NaHCO3

导管口有气泡产生,澄清石 灰水变混浊

2NaHCO3 △ Na2CO3+H2O+CO2↑

(3)其他性质

物质 与强酸反 应

碳酸钠(Na2CO3)

碳酸氢钠(NaHCO3)

CO32-+2H+

CO2↑+H2O HCO3-+H+

H2O+CO2↑

相同条件下 NaHCO3 比 Na2CO3 反应放出气体剧烈

与碱反应

与 NaOH、KOH 不反应



与 NaOH 反应生成正盐

HCO3-+OH-

CO32-+H2O

与石灰水反应、且量多少影响



生成物种类 2HCO3-+Ca2++2OH-

与石灰水反应

CaCO3 ↓ +CO32 -

Ca2++CO32-

CaCO3↓

+2H2O(NaHCO3 足量)

HCO3-+Ca2++OH-

CaCO3↓

+H2O[Ca(OH)2 足量]

3.焰色反应

多种金属及它们的化合物在燃烧时使火焰呈现特殊的颜色,这在化学上叫焰色反应。

1、原理(了解):原子或离子的外层电子(e-) ?获?得?能?量? 激发态电子(e

-) ??? 基态电子(e-)+能量(光)
注意:此变化没有新物质生成,属于物理变化。 2、实验方法: ①用品:铂丝(或铁丝、镍等)、酒精灯、火柴、蓝色钴玻璃、盐酸、待检 物(溶液或固体) ②实验步骤 a 点燃酒精灯;b 铂丝在酒精灯上灼烧至火焰呈原色,如有色可蘸盐酸再烧, 直至呈原色;c 用铂丝蘸取固体或溶液灼烧、观察。(若是检验钾元素,应透过蓝色钴玻 璃,滤去遮盖紫色的黄光);4°铂丝用稀盐酸洗净,在火焰上灼烧至原色,放好。 3、说明:(1)若是检验钾元素,应透过蓝色钴玻璃,滤去遮盖紫色的黄光;
(2)用稀盐酸洗,不能用其他酸洗的原因是氯化物容易汽化 4、应用 ①鉴定 Na、K 等元素 ②节日燃放的五彩缤纷的焰火。

第二节 几种重要的金属化合物 第二课时
学习目标: 1. 掌握氧化铝性质、主要用途

2. 掌握氢氧化铝的两性、制备及用途
学习重点、难点:氧化铝、氢氧化铝的两性 【知识精讲】 二、铝的重要化合物 铝是地壳中含量最多的金属元素,但是人民发现并制得单质铝却比较晚,这是由于铝很 活泼,从铝的化合物中提炼铝单质比较困难。铝的氢氧化物和氧化物对人类的生产和生 活具有重要的作用。 1.氧化物(Al2O3) (1)物理性质的主要用途
白色固体,难溶,难熔,是优良耐火材料。天然产? —Al2O3,俗称刚玉,硬度相当高,
仅次于金刚石,可用作钟表轴承。另外可以作为冶铝材料。 (2)化学性质: Al2O3 是典性的两性氧化物,既能与酸,又能与碱反应 Al2O3+6H+=2Al3++3H2O Al2O3+2OH-=AlO2-+H2O (3)Al2O3 的制备
实验室制法:2Al(OH)3 ? Al2O3+3H2O

2.氢氧化铝[Al(OH)3] (1)物理性质和用途 难溶于水的白色固体,在溶液中形成白色胶状沉淀。Al(OH)3 能凝聚水中悬浮物,又能吸 附色素,可以用作净水剂。 (2)化学性质: ①两性: Al(OH)3 是典型的两性氢氧化物 Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O

Al(OH)3+OH-=AlO

? 2

+2H2O

所以,不用强碱和铝盐反应制备氢氧化铝。 原因(了解):Al(OH)3 存在下列电离方式:

(酸式电离)

(碱式电离)

Al(OH)3 电离强度相当微弱,只有加入强酸(或强碱)时,大量 H(+ 或 OH-)才能破坏 Al(OH)3 的电离平衡,使平衡向右(或左)移动,生成铝盐(或偏铝酸盐),所以 Al(OH)3 既具有 碱性,又具有酸性,当加入弱酸或弱碱时,因 H+或 OH-浓度太小,不能使上述平衡移动, 因此 Al(OH)3 只溶于强酸或强碱,而不溶于弱酸(CH3COOH、H2CO3 等)、弱碱(NH3·H2O 等)。
②不稳定性:2 Al(OH)3 ? Al2O3+3H2O
③实验室制法

【实验 3-7】 铝盐溶液与氨水的反应

Al3++3NH3·H2O=

Al(OH)3

?

+3NH

? 4

一般不用铝盐溶液与强碱反应,因为强碱过量会使制得的 Al(OH)3 转化为偏铝酸盐:

Al(OH)3+OH-=AlO

? 2

+2H2O

阅读材料: 明矾 明矾又称白矾、钾矾、钾铝矾、钾明矾、十二水硫酸铝钾。是含 有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。化学式 KAl(SO4)2·12H2O, 式量 474.39,无色立方,单斜或六方晶体,有玻璃光泽,密度 1.757g/cm3,熔点 92.5℃。64.5℃时失去 9 个分子结晶水,200℃ 时失去 12 个分子结晶水,溶于水,不溶于乙醇。明矾性味酸涩、 寒,有毒。故有抗菌作用、收敛作用等,可用做中药。明矾还可用于制备铝盐、发酵粉、 油漆、鞣料、澄清剂、媒染剂、造纸、防水剂等。明矾净水是过去民间经常采用的方法, 它的原理是明矾在水中可以电离出两种金属离子: KAl(SO4)2 = K+ + Al3+ + 2SO42而 Al3+很容易水解,生成胶状的氢氧化铝 Al(OH)3: Al3+ + 3H2O = Al(OH)3(胶体)+ 3H+ 氢氧化铝胶体的吸附能力很强,可以吸附水里悬浮的杂质,并形成沉淀,使水澄清。所 以,明矾是一种较好的净水剂。 明矾可由明矾石经煅烧、萃取,结晶而制得。我国产地有安徽省庐江矾矿我国最大的明 矾产地应该是浙江省苍南县矾山镇矾矿(占世界总储量的 67%)。

第二节 几种重要的金属化合物
第三课时 学习目标: 1、 掌握铁氧化物和氢氧化物的一些重要化合物的性质。 2、学会检验 Fe3+ 、Fe2+的方法;

3、知道 Fe3+的氧化性 学习重点:
1、铁氧化物和氢氧化物的化学性质; 2、 Fe3+的检验及其氧化性。 【知识精讲】 三、铁的化合物 铁在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝,居第四位,铁的价态主要为+2 和+3 价。

1.铁的氧化物

氧化亚铁(FeO)

铁的价态

+2 价

俗名

——

状态、颜色

黑色粉末

溶解性

不溶于水

化与 与 非

学酸 氧 化 性反 性 酸

FeO+2H+=Fe2++H2O

质 应 反应



+2 +3

HNO3 反应

FeO ? Fe

高温

2Fe+O2====2FeO

生成反应

(炼钢过程,Fe 过

其它

量时) 在空气中加热
6FeO+O2 ? 2Fe3O4

氧化铁(Fe2O3) +3 价 铁红 红棕色粉末 不溶于水 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
+3
Fe2O3 ? Fe
2Fe(OH)3 ? Fe2O3+3H
2O
红色颜料

四氧化三铁(Fe3O4) +2,+3 价 磁性氧化铁 黑色晶体 不溶于水
Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++ 4H2O
+3
Fe3O4 ? Fe
3Fe+2O2 点燃 Fe3O4
3Fe+4H2O 高温 Fe3O4+
4H2 有磁性

2.铁的氢氧化物

化学 式

Fe(OH)2

颜色 状态

白色固体

溶解 性

不溶于水

稳定 性

易被氧化 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

Fe(OH)3 红褐色固体 不溶于水 Fe(OH)3 △ Fe2O3+H2O

与 H+ 反应 转化 关系

Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O (氧化性酸生成 Fe3+)
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O

说明: Fe(OH)2 的制备 (1)原理:FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4 [Fe(OH)2 极易被氧化] (2)注意事项: ①配制 FeSO4 的蒸馏水经煮沸除去 O2,配制时不能摇动容器,以免混入空气,为防止其 中含有少量 Fe3+,可在溶液中放入光亮的细铁丝。 ②实验用的 NaOH 溶液也应煮沸,以除去空气。 ③实验时,用长胶头滴管吸取 NaOH 溶液后,把滴管插入硫酸亚铁溶液的底部,再轻轻挤

捏滴管的胶头,逐滴加入 NaOH。 (3)实验现象:白色絮状沉淀——灰绿色沉淀——红褐色沉淀 (4)原因: Fe(OH)2 不稳定可被空气中的氧气氧化成 Fe(OH)3 Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓ 3.铁盐和亚铁盐 (1)Fe2+、Fe3+的检验 ①F e3+ ⑴滴加 KSCN 溶液或 NH4SCN 溶液,溶液变红色 Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 ⑵加入 NaOH 溶液,出现红褐色沉淀
Fe3++3OH-=Fe(OH)3 ?
②Fe2+ ⑴滴加 KSCN 溶液,无明显现象,再滴加新制氯水,溶液立即变红色。 2Fe2++Cl2=Fe3++2ClFe3++3SCN-=Fe(SCN)3(血红色) ⑵加入 NaOH 溶液,生成白色絮状沉淀,该沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。
Fe2++2OH-=Fe(OH)2 ?
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (2)Fe3+的氧化性 2FeCl3+Fe=3FeCl2 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 Fe2+ 和 Fe3+在一定条件下可以相互转化 如:2 Fe2++Cl2=2 Fe3++2Cl-


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