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2019-2020年高中化学 第3章 第2节 几种重要的金属化合物 第1课时教案 新人教版必修1从容说课 元素有两种存在状态:化合态、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。 本节按钠、铝、铁三种重要金属化合物性质的顺序编写。按这样的顺序编写,可以使钠、铝、铁化合物的性质知识更加系统化,更有利于学生的掌握。 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。新课标的精神在本节得到了充分的体现。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。 本节有六个实验,两个科学探究,一个实践活动,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去上,在教师的指导下让学生自己动手完成实验。这样,不仅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和两性氢氧化物,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,充分发挥实验的功能,让学生热爱实验,热爱化学这正是我们的最高追求。2.运用比较的方法,全面理解各种金属的各类化合物的性质。 新教材分别介绍钠、铝、铁的重要化合物,知识系统,规律性强,有利于学生掌握。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,评选出最佳方案供大家参考,有助于体现学生的主体意识。Na2CO3和NaHCO3的比较,Fe3+和Fe2+的比较,教材中已有表格。建议补充Na2O和Na2O2的比较,Fe(OH)3和Fe(OH)2的比较表格,使学生通过其性质的比较,分辨其异同,更好地掌握知识。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12幅图画用来配合和丰富教学内容,在这些图画中,有晶体的图片,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,Na2CO3和NaHCO3溶液的性质、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。同时亦可以使学生所学知识系统化。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。爱因斯坦曾经说过:“提出问题有时比解决问题更重要。”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+和Fe2+的相互转化教学难点 两性氢氧化物概念的形成;Fe3+和Fe2+的相互转化课时安排 3课时第1课时教学设计三维目标知识与技能1.掌握Na2O和Na2O2性质的异同。2.掌握Na2CO3和NaHCO3性质的异同及二者之间的相互转化。3.掌握焰色反应的实验操作方法及钠、钾的焰色。过程与方法1.列表比较Na2O和Na2O2的性质。2.充分利用教材已有表格,使学生比较掌握Na2CO3和NaHCO3的性质。3.通过实物展示、实验演示和学生实验相结合的方法,填充表格。并适时启发、诱导使学生加深认识,深化理解达到巩固知识之目的。4.通过对比分析、讨论归纳和实验探究,夯实知识基础,突破教学难点。情感、态度与价值观1.通过对钠的重要化合物性质的学习,激发学生学习化学的热情,树立为社会的发展、人类的进步而努力学习的责任感。2.通过Na2O2和Na2O、Na2CO3和NaHCO3性质的学习,对学生进行辩证唯物主义教育。培养学生思维能力和综合分析能力,培养学生实验技能。教学重点 Na2O2的性质,Na2CO3和NaHCO3性质比较,焰色反应及实验操作。教学难点 Na2O2的化学性质,Na2CO3和NaHCO3的相互转化。教具准备 投影仪、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、K2CO3、酚酞试液、蒸馏水、澄清石灰水、2 mol L-1盐酸、酒精灯、铁架台(带铁夹)、试管(带胶塞)、玻璃导管、药匙、胶头滴管、铂丝(或无锈铁丝)、脱脂棉、玻璃管、石棉网、三脚架教学过程 师:上一节课我们学习了钠、铝、铁的单质的性质,请大家回顾,钠、铝、铁都可以和哪些物质发生化学反应。学生活动:1.钠、铝、铁和非金属单质的反应(Cl2、O2等)2.与水的反应 2Na+2H2O=2NaOH+H23Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H23.与酸的反应 Fe+2HCl=FeCl2+H22Al+6HCl=2AlCl3+3H24.Al与碱的反应 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2过渡大家回答得很全面,多数金属单质都可以很容易转化为化合物,生成金属氧化物、氢氧化物及盐。本节课我们就来学习几种重要的金属化合物。板书第二节 几种重要的金属化合物(一)钠的重要化合物 师:自然界中有没有游离态的钠?为什么?同学们知道钠的哪些化合物? 生:没有;因为钠的性质很活泼;钠的化合物有:NaOH、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO4、Na2O等。 师:钠元素以化合态存在于自然界。NaOH是一种重要的碱,初中我们已学过它的性质及重要应用,本课时我们主要来学习钠的氧化物及钠的几种重要的盐。板书1.氧化钠和过氧化钠 师:大家回忆一下上节课我们做过的实验,新切开的钠暴露在空气中发生哪些变化? 生:新切开的钠呈银白色金属光泽,在空气中很快变暗,后来钠的断面逐渐变潮湿又逐渐出现白色固体,最终会变成白色粉末。 师:大家回答得很好,新切开的钠的断面很快变暗,是钠被空气中的氧气氧化为白色的氧化钠(Na2O),氧化钠是一种碱性氧化物,它的化学性质有哪些呢? 生:与水反应、与酸性氧化物反应、与酸反应。投影表格,指导学生边听讲边把相关的知识填充起来,亦可指名板演。物质性质Na2ONa2O2颜色、状态与水反应与CO2反应是否是碱性氧化物氧元素的化合价 师:今天我们再来认识一种新的钠的氧化物过氧化钠(Na2O2)。投影展示过氧化钠样品的颜色和状态,同时填充表格相关栏目。 师:Na2O2的性质是否与Na2O一样呢,我们共同观察下面的演示实验。实验35:教师取少量Na2O2装于试管,滴加蒸馏水,观察现象;用带火星的木条检验生成的气体;让几个同学用手轻摸试管;向反应后的溶液中滴入酚酞,引导学生观察现象。 师:过氧化钠与水反应都生成了什么物质?你是如何知道的? 生:生成了O2,因为带火星木条燃烧起来;有NaOH生成,因为反应后的溶液使酚酞变红色。 师:用手轻摸试管感觉到了什么?说明什么问题? 生:试管烫手,说明反应放出了大量的热。 师:你能完成该反应的化学方程式吗? 生:各自写化学方程式于表格中相应位置(教师指名板演)。 师:我们再来观察下面的实验。操作教师把石棉网置于三脚架上,并放一团脱脂棉,将半药匙过氧化钠放在脱脂棉上,并简单地包一下,然后用胶头滴管滴加蒸馏水,脱脂棉剧烈燃烧起来。 师:过氧化钠和CO2的反应是怎样的呢?操作同上,用玻璃管向包住Na2O2的脱脂棉上吹气,脱脂棉燃烧起来。 师:过氧化钠和CO2反应会生成什么物质?试写化学方程式(指名板演)。 生:有O2生成,有Na2CO3生成。 师:Na2O2和Na2O的性质有何异同?Na2O2是否是碱性氧化物?Na2O2中的氧元素的化合价是多少?请大家讨论后回答。 生:都能与水、与CO2反应。Na2O2的反应中生成了O2,Na2O的反应中无O2放出。Na2O2不是碱性氧化物。Na2O2中的氧元素显-1价。 师:大家回答得很好。Na2O2不是碱性氧化物,属于过氧化物,因为它与水、酸性氧化物及酸反应有O2生成;Na2O2中的氧元素显-1价。教师显示同学完成的表格投影,归纳讲评。 师:根据Na2O2的性质,能否说出Na2O2的一项用途,大家讨论。 生:过氧化钠可用于呼吸面具中或潜水艇中作为氧气的来源;实验室可以用Na2O2和水制取少量的O2。例题剖析 例题.在120 、1.01105 Pa时,4.76 g二氧化碳和水蒸气的混合气体,缓慢通入37.16 g足量过氧化钠中,充分反应,固体物质的质量变为 40 g。求: (1)混合气体中二氧化碳和水蒸气的物质的量。(2)若将上述 4.76 g混合气体通入 60 mL 2 mol L-1氢氧化钠溶液中,充分反应后,求生成物的物质的量。教师精讲:CO2与Na2O2反应,以及H2O与Na2O2反应均使固体物质质量增加,这与题给固体质量从 37.16 g变为 40 g,增加 2.84 g相关,可运用化学方程式通过“质量差量法”列式计算出两种气体的物质的量。另外,4.76 g + 37.16 g - 40 g=1.92 g,1.92 g即是生成的氧气的质量,同样可以计算出两种气体的物质的量。将CO2、H2O气体通入一定量的NaOH溶液中,可能发生的反应是:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2ONaOH+CO2=NaHCO3若NaOH与CO2物质的量比为21时,按式进行,生成物为Na2CO3;若NaOH与CO2物质的量比为11时,按式进行,生成物为 NaHCO3;若NaOH与CO2物质的量比介于2
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