高中化學(xué) 《幾種重要的金屬化合物》教案5 新人教版必修1

1、  第二節(jié) 幾種重要的金屬化合物一、教學(xué)設(shè)計本節(jié)知識是金屬的化學(xué)性質(zhì)知識的延伸和發(fā)展。在自然界中金屬元素基本上都以化合物的形式存在，只有既了解金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，又了解它們的化合物的性質(zhì)才是比較全面地了解了金屬。金屬化合物的性質(zhì)是建立在金屬單質(zhì)性質(zhì)的基礎(chǔ)之上，金屬在化學(xué)反應(yīng)中失去部分電子轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘訇栯x子，生成金屬化合物，所以它們之間存在著必然的因果關(guān)系。但金屬陽離子的性質(zhì)與金屬單質(zhì)的性質(zhì)就完全不同了，這是原子核外電子的量變引起質(zhì)變的有力證據(jù)。大多數(shù)金屬陽離子核外已達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以金屬化合物之間的相互轉(zhuǎn)化主要是發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，一般不涉及金屬元素化合價的變化，只有少數(shù)有變價的

2、元素（如Fe）的陽離子在一定條件下才會發(fā)生氧化還原反應(yīng)。本節(jié)對鈉、鋁、鐵、銅四種重要金屬的化合物的性質(zhì)按氧化物、氫氧化物和相應(yīng)鹽的順序編寫。同類化合物的性質(zhì)有許多相似性，這樣編排便于從一類化合物的性質(zhì)中找出共性，形成規(guī)律性的知識，有利于對同類其他化合物的認(rèn)識和推斷。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，對鈉、鋁、鐵、銅的化合物性質(zhì)的介紹仍以化學(xué)性質(zhì)為主，且是主要的化學(xué)性質(zhì)，對于它們的物理性質(zhì)不作詳細(xì)描述。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)所確定的“課程強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性”，要“有助于學(xué)生主動構(gòu)建自身發(fā)展所需的化學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能”的課程性質(zhì)，本節(jié)內(nèi)容在呈現(xiàn)方式上有以下特點(diǎn)：圖片較多，有利于引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；化合物的知識不是逐個物質(zhì)

3、介紹，而是相對集中學(xué)習(xí)，用比較的方法加以敘述，如MgO、Fe2O3、CuO與酸的反應(yīng)，F(xiàn)e(OH)2、Fe(OH)3的生成等；活動較多，如Na2CO3、NaHCO3的性質(zhì)，F(xiàn)e3+的檢驗等采用了科學(xué)探究的形式。本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)：氫氧化鋁、氫氧化鐵的性質(zhì)，F(xiàn)e3+、Fe2+的轉(zhuǎn)化。本節(jié)教學(xué)難點(diǎn)：兩性氫氧化物概念的形成，F(xiàn)e3+、Fe2+的轉(zhuǎn)化。教學(xué)建議如下：1.運(yùn)用列表比較的方法，理解各類金屬化合物的性質(zhì)列表比較法是化學(xué)教學(xué)中經(jīng)常使用的一種方法。對同一類化合物的性質(zhì)，運(yùn)用比較法可以使知識結(jié)構(gòu)清晰，得出它們的共同點(diǎn)和性質(zhì)差異，有利于學(xué)生對知識的掌握。例如，金屬氧化物的性質(zhì)可列表為：氧化物固體顏色水溶性

4、與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式（注明溶液的顏色）Na2O白色溶Na2O+2HCl=2NaCl+H2O（溶液無色）MgO白色不溶MgO+2HCl=MgCl2+H2O（溶液無色）Fe2O3紅棕色不溶Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O（溶液黃色）CuO黑色不溶CuO+2HCl=CuCl2+H2O（溶液藍(lán)色）Al2O3性質(zhì)特殊，是兩性氧化物。同樣，對于氫氧化物，可以先從NaOH、Mg(OH)2、Cu(OH)2的固體顏色、水溶性、與酸的反應(yīng)等了解堿的一般性質(zhì)，再介紹Fe(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3的性質(zhì)，也可以列表進(jìn)行比較。得出它們既具有一般堿的性質(zhì)，也具有一些特殊的性質(zhì)。如Al(OH)

5、3是兩性氫氧化物。在歸納過程中，一個事例，不可能歸納出規(guī)律性。只有從許多事例中歸納出的規(guī)律才有指導(dǎo)作用。2.做好每一個實(shí)驗，充分發(fā)揮實(shí)驗的功能本節(jié)有5個實(shí)驗，3個科學(xué)探究，是實(shí)驗數(shù)量最多的一節(jié)。除作為科學(xué)探究的Na2CO3和NaHCO3分別溶于水和與酸的反應(yīng)、鋁鹽和鐵鹽的凈水作用的實(shí)驗外，其他幾個都是簡單易做的實(shí)驗，建議采用邊講邊實(shí)驗的形式來完成。對于Na2CO3和NaHCO3分別溶于水的實(shí)驗，有條件的話也可以邊講邊做，因為實(shí)驗要求感受它們?nèi)苡谒畷r的熱量變化，這是只有學(xué)生親自動手才能感受到的。這些實(shí)驗都是驗證性的，但要讓學(xué)生通過觀察實(shí)驗現(xiàn)象，分析得出有關(guān)結(jié)論，體驗實(shí)驗的作用。3.正確指導(dǎo)學(xué)生觀

6、察圖畫和閱讀資料，充分發(fā)揮圖畫、資料的功能本節(jié)有13幅圖畫用來配合和豐富教學(xué)內(nèi)容，在這些圖畫中，有晶體的圖片，有物質(zhì)的制取和用途的圖片，有配合實(shí)驗展示現(xiàn)象的圖片。例如，Al(OH)3吸附色素實(shí)驗現(xiàn)象的對比、氫氧化鐵和氫氧化亞鐵的生成、焰色反應(yīng)等。要引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察這些圖畫，找出圖畫中所包含的豐富的信息，加深學(xué)生對相關(guān)知識的認(rèn)識。4.強(qiáng)化金屬化合物的性質(zhì)與金屬活動性順序的聯(lián)系，提高知識的理解層次學(xué)習(xí)金屬化合物的性質(zhì)要與金屬活動性順序聯(lián)系起來，這樣可以提高知識的理解層次，對其中存在的規(guī)律性加深認(rèn)識。例如，金屬越活潑，它的氧化物越容易生成，氫氧化物的堿性越強(qiáng)。金屬活動性順序的規(guī)律性很強(qiáng)，在平時應(yīng)用很

7、多，而且與金屬化合物的性質(zhì)聯(lián)系起來，也使這一規(guī)律的內(nèi)涵更加豐富。5.向?qū)W生征集問題，鼓勵學(xué)生質(zhì)疑為了促進(jìn)學(xué)生主動地學(xué)習(xí)，可以開展向?qū)W生征集問題的活動。在征集問題的過程中促進(jìn)學(xué)生思考，促進(jìn)學(xué)生去自學(xué)、去搜集資料、去解決自己想要了解的問題。如學(xué)了Fe(OH)2、Fe(OH)3后知道鐵元素有+2、+3價，學(xué)生可能會問：鐵的氫氧化物只有兩種，為什么鐵的氧化物會有三種？難道鐵元素還有第三種價態(tài)嗎？Al2O3、Al(OH)3為什么都具有兩性？等等。不論學(xué)生提出的問題有多少，質(zhì)量有多高，我們都可以從學(xué)生的問題中了解學(xué)生的思想、學(xué)生的認(rèn)識水平，同時這些問題也可以提供大量的教學(xué)素材，有利于生動活潑的課堂教學(xué)模式

8、的形成。二、活動建議【實(shí)驗3-5】結(jié)合圖3-12，實(shí)驗前和實(shí)驗時要引導(dǎo)學(xué)生注意觀察金屬氧化物和與鹽酸反應(yīng)后生成溶液的顏色，加深對這幾種金屬氧化物和相應(yīng)的鹽溶液顏色的印象，并將觀察到的現(xiàn)象填入表中。金屬氧化物與鹽酸的反應(yīng)速率與鹽酸濃度有關(guān)。一般鹽酸濃度約為1 mol/L比較適宜，溶解效果較好。實(shí)驗現(xiàn)象：白色的MgO粉末溶于鹽酸生成MgCl2無色溶液，紅棕色的Fe2O3粉末溶于鹽酸生成黃色的FeCl3溶液，黑色的CuO粉末溶于鹽酸生成藍(lán)綠色的CuCl2溶液?！緦?shí)驗3-6】用吸有NaOH溶液的膠頭滴管垂直從盛有FeCl3、FeSO4溶液的試管口滴入NaOH溶液，可以觀察到FeSO4溶液中產(chǎn)生的沉淀迅

9、速變化。分析原因，然后再改進(jìn)實(shí)驗：將吸有NaOH溶液的長滴管伸入到FeSO4溶液的液面下，擠出NaOH溶液，觀察現(xiàn)象；或向盛有FeSO4溶液的試管里加入少量煤油，以隔絕空氣，再將吸有NaOH溶液的長滴管伸入到FeSO4溶液的液面下，擠出NaOH溶液，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗現(xiàn)象：在FeCl3溶液中滴入NaOH溶液生成紅褐色的Fe(OH)3沉淀；在FeSO4 溶液中滴入NaOH溶液，先生成白色絮狀的Fe(OH)2，而后迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色的Fe(OH)3沉淀。【實(shí)驗3-7】可讓學(xué)生逐滴加入氨水，振蕩，觀察沉淀的生成、沉淀的膠狀和沉淀量的增加，形成膠狀沉淀的概念。靜置一會兒，觀察沉淀沉降的情況，了

10、解膠狀沉淀的性質(zhì)，為解釋明礬能吸附色素和凈水的原理埋下伏筆。繼續(xù)加氨水稍過量，沉淀不溶解，說明Al(OH)3不溶于弱堿。在此基礎(chǔ)上，可補(bǔ)充Al(OH)3吸附色素的實(shí)驗。實(shí)驗現(xiàn)象：在Al2(SO4)3溶液中滴加氨水有白色膠狀沉淀生成?！緦?shí)驗3-8】將實(shí)驗3-7制得的Al(OH)3沉淀分裝在兩支試管里，分別加入鹽酸和NaOH溶液，邊加邊振蕩，觀察現(xiàn)象。結(jié)合教科書分析反應(yīng)產(chǎn)物，得出兩性氫氧化物的概念。實(shí)驗現(xiàn)象：Al(OH)3沉淀中加鹽酸或NaOH溶液，沉淀都消失?！緦?shí)驗3-9】1.火源最好用噴燈、煤氣燈，因酒精燈火焰略帶黃色，噴燈的火焰溫度高，而且無色。2.做焰色反應(yīng)實(shí)驗前，鉑絲（或無銹鐵絲）應(yīng)灼燒

11、到無色。也可先用鹽酸清洗，再灼燒至無色。3.做鉀鹽的焰色反應(yīng)實(shí)驗時，要透過藍(lán)色鈷玻璃片進(jìn)行觀察。藍(lán)色玻璃片能吸收黃光，能排除鈉鹽的干擾。沒有藍(lán)色鈷玻璃片，可用幻燈片涂上藍(lán)色顏料代替。一些改進(jìn)實(shí)驗：（1）用甲醇配制金屬鹽溶液，裝入噴霧器向火焰處噴射，焰色明顯。（2）將粉筆先吸足酒精，再點(diǎn)燃，在火焰上進(jìn)行焰色反應(yīng)實(shí)驗，現(xiàn)象很明顯。實(shí)驗現(xiàn)象：焰色反應(yīng)的顏色為：鈉鹽呈黃色、鉀鹽呈紫色、鈣鹽呈磚紅色、鍶鹽呈洋紅色、銅鹽呈綠色?！究茖W(xué)探究1】1.采用課堂實(shí)驗教學(xué)法，與科學(xué)探究2合并為一節(jié)課，寫出實(shí)驗報告。2.先復(fù)習(xí)初中化學(xué)中Na2CO3、NaHCO3與酸的反應(yīng)，也可比較與酸反應(yīng)時產(chǎn)生H2的速率?？稍黾覰a

12、HCO3受熱分解的演示實(shí)驗。3.對為什么Na2CO3、NaHCO3溶液顯堿性的問題，讓學(xué)生自己去找資料解決。4.討論圖3-18所示裝置的特點(diǎn)及檢驗產(chǎn)生CO2氣體的方法。實(shí)驗現(xiàn)象與結(jié)論：  步 驟1 g Na2CO3 1 g NaHCO3加1 mL水白色粉末，加水結(jié)塊變成晶體；放熱細(xì)小白色粉末，加水部分溶解；感受不到熱量變化 加10 mL水振蕩時間長時可溶解固體量減小 加2滴酚酞溶液溶液變紅（較深）溶液變微紅色初步結(jié)論加水先變成含結(jié)晶水的晶體，溶液堿性比NaHCO3的強(qiáng)加水部分溶解，溶液堿性比Na2CO3的弱  現(xiàn)  象發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式結(jié)  論Na2C

13、O3澄清的石灰水不變渾濁受熱不分解NaHCO3澄清的石灰水變渾濁2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2受熱易分解【科學(xué)探究2】1.FeCl2溶液要新配制的，用鐵粉還原后再分發(fā)給學(xué)生。2.做Fe3+離子氧化性的實(shí)驗時，加鐵粉的量應(yīng)少，否則影響后一個實(shí)驗?；蜃寣W(xué)生從第一個實(shí)驗的溶液（即加鐵粉與KSCN溶液后的液體）中取出一部分做第二個實(shí)驗。3.Fe3+的氧化性事例可略展開，如與Cu、H2S的反應(yīng)等。實(shí)驗現(xiàn)象與結(jié)論：（1）Fe3+離子的檢驗：    滴入KSCN溶液FeCl3溶液溶液呈血紅色FeCl2溶液溶液顏色無變化（2）Fe3+離子的氧化性：加  入現(xiàn)

14、  象反應(yīng)的化學(xué)方程式鐵粉，KSCN溶液不顯血紅色2FeCl3+Fe=3FeCl2加入氯水，振蕩溶液顯血紅色2FeCl2+Cl2=2FeCl3【科學(xué)探究3】可在介紹日常生活中或在洪澇災(zāi)害時對飲用水凈化處理的方法后進(jìn)行實(shí)驗。本實(shí)驗采用對照法，實(shí)驗現(xiàn)象參見下表：  不加試劑加入明礬加入硫酸鐵溶液2 min無明顯變化有明顯沉降，溶液半透明有明顯沉降，溶液半透明5 min渾濁，略有沉降沉淀沉在底部，溶液接近透明 （比加硫酸鐵的透明）沉淀沉在底部，溶液接近透明關(guān)于明礬和硫酸鐵溶液為什么可用于凈水，可讓學(xué)生利用已學(xué)的知識和課外閱讀資料，自己去找答案，并希望學(xué)生歸納出作為凈水劑應(yīng)具備的條

15、件。三、問題交流【學(xué)與問1】1.Na2O、Al2O3都是白色固體，但附在銀白色的金屬鈉或鋁上均顯暗灰色。它們的化學(xué)性質(zhì)不同：Na2O能溶于水生成NaOH ，Al2O3不溶于水；Na2O能與酸反應(yīng)，Al2O3既能與酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)；Na2O疏松，對內(nèi)層金屬不能起保護(hù)作用，而在空氣中鋁表面的Al2O3是致密的薄層，對內(nèi)層鋁有很好的保護(hù)作用。【學(xué)與問2】參考答案：（1）Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O           Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2OFe(OH)2+H2SO4=FeSO4+2H2O               2Fe(