《鈉的重要化合物》參考教案3

PAGE2/12第二節(jié)幾種重要的金屬化合物整體設(shè)計從容說課元素有兩種存在狀態(tài)：化合態(tài)、游離態(tài)。第一節(jié)介紹的金屬單質(zhì)是元素存在的游離態(tài)，本節(jié)介紹的金屬化合物是元素的化合態(tài)。在自然界中金屬元素基本上都以化合物的形式存在，因此，既要了解金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，又要學(xué)習(xí)它們的化合物的性質(zhì)。本節(jié)按鈉、鋁、鐵三種重要金屬化合物性質(zhì)的順序編寫。按這樣的順序編寫，可以使鈉、鋁、鐵化合物的性質(zhì)知識更加系統(tǒng)化，更有利于學(xué)生的掌握。根據(jù)課程標準的要求，對鈉、鋁、鐵的化合物性質(zhì)的介紹仍以化學(xué)性質(zhì)為主，而對于它們的物理性質(zhì)則不作詳細介紹。本節(jié)內(nèi)容在編排上有以下特點：1.實驗多，有利于培養(yǎng)學(xué)生的感性認識。2.圖片較多，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。3.表格多，有利于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、自主學(xué)習(xí)能力。新課標的精神在本節(jié)得到了充分的體現(xiàn)。教學(xué)過程中要注重以下幾個方面問題：1.認真做好每一個實驗，充分發(fā)揮實驗的功能。本節(jié)有六個實驗，兩個科學(xué)探究，一個實踐活動，是實驗數(shù)量最多的一節(jié)。有條件的學(xué)校完全可以把本節(jié)課放到實驗室去上，在教師的指導(dǎo)下讓學(xué)生自己動手完成實驗。這樣，不僅使學(xué)生有效地掌握知識，同時也培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力、動手能力，而且課堂氣氛活躍，學(xué)生主動學(xué)習(xí)、快樂學(xué)習(xí)，體現(xiàn)了人文關(guān)懷。例如，對Fe(OH)2轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)3的實驗，只有通過自己實驗，才能準確觀察到由白色到灰綠色到紅褐色的轉(zhuǎn)變，才能形成深刻的印象。又例如，Al2O3、Al(OH)3性質(zhì)特殊且重要，是典型的兩性氧化物和兩性氫氧化物，通過實驗認真觀察，并結(jié)合前面學(xué)習(xí)過的離子反應(yīng)知識，寫出離子反應(yīng)方程式，這樣，既鞏固了舊知識又學(xué)習(xí)了新知識，一舉兩得。本節(jié)的實驗都比較安全，且簡單容易做，讓學(xué)生自己動手做實驗，由于容易成功，可以極大地增強學(xué)生的自信心，有利于學(xué)生以后進一步學(xué)習(xí)，認真做好每一個實驗，充分發(fā)揮實驗的功能，讓學(xué)生熱愛實驗，熱愛化學(xué)這正是我們的最高追求。2.運用比較的方法，全面理解各種金屬的各類化合物的性質(zhì)。新教材分別介紹鈉、鋁、鐵的重要化合物，知識系統(tǒng)，規(guī)律性強，有利于學(xué)生掌握。因此，要積極引導(dǎo)學(xué)生采用不同的方法進行歸納、比較。例如，可以讓學(xué)生仿照教材的列表法進行比較，也可以讓學(xué)生討論，評選出最佳方案供大家參考，有助于體現(xiàn)學(xué)生的主體意識。Na2CO3和NaHCO3的比較，F(xiàn)e3+和Fe2+的比較，教材中已有表格。建議補充Na2O和Na2O2的比較，F(xiàn)e(OH)3和Fe(OH)2的比較表格，使學(xué)生通過其性質(zhì)的比較，分辨其異同，更好地掌握知識。3.正確指導(dǎo)學(xué)生觀察圖畫和閱讀資料，充分發(fā)揮圖畫、資料的功能。本節(jié)有12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，有配合實驗展示現(xiàn)象的圖片。例如，Na2CO3和NaHCO3溶液的性質(zhì)、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)知識的認識。4.指導(dǎo)學(xué)生認真填好各個表格。本節(jié)表格比較多，為培養(yǎng)學(xué)生歸納能力、比較能力提供了基礎(chǔ)。在教學(xué)時要認真引導(dǎo)學(xué)生，在獨立思考和認真觀察實驗的基礎(chǔ)上完成每一個表格。同時，為了培養(yǎng)學(xué)生良好的發(fā)散思維習(xí)慣，可以組織學(xué)生對每一份表格進行補充、完善，以培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、自主學(xué)習(xí)的能力。同時亦可以使學(xué)生所學(xué)知識系統(tǒng)化。5.多采用討論式教學(xué)法、問題式教學(xué)法。為了更好地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，可以針對重點問題，教師給出提綱，讓學(xué)生討論。例如，（1）Al2O3、Al(OH)3為什么都具有兩性？（2）Fe(OH)2向Fe(OH)3的轉(zhuǎn)化過程中，為什么會呈現(xiàn)出不同的顏色？（3）哪些試劑可以實現(xiàn)下列轉(zhuǎn)化？為了促進學(xué)生主動地學(xué)習(xí)，可以鼓勵學(xué)生大膽地提出問題。在學(xué)生提出問題的過程中促進學(xué)生思考，促進學(xué)生去自學(xué)、去搜集資料、去解決自己想要了解的問題。愛因斯坦曾經(jīng)說過：“提出問題有時比解決問題更重要?！比鐚W(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？在Fe3O4中，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)模式的形成。教學(xué)重點氧化鋁、氫氧化鋁、氫氧化鐵的性質(zhì)；Fe3+和Fe2+的相互轉(zhuǎn)化教學(xué)難點兩性氫氧化物概念的形成;Fe3+和Fe2+的相互轉(zhuǎn)化課時安排3課時第1課時教學(xué)設(shè)計三維目標知識與技能1.掌握Na2O和Na2O2性質(zhì)的異同。2.掌握Na2CO3和NaHCO3性質(zhì)的異同及二者之間的相互轉(zhuǎn)化。3.掌握焰色反應(yīng)的實驗操作方法及鈉、鉀的焰色。過程與方法1.列表比較Na2O和Na2O2的性質(zhì)。2.充分利用教材已有表格，使學(xué)生比較掌握Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)。3.通過實物展示、實驗演示和學(xué)生實驗相結(jié)合的方法，填充表格。并適時啟發(fā)、誘導(dǎo)使學(xué)生加深認識，深化理解達到鞏固知識之目的。4.通過對比分析、討論歸納和實驗探究，夯實知識基礎(chǔ)，突破教學(xué)難點。情感、態(tài)度與價值觀1.通過對鈉的重要化合物性質(zhì)的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情，樹立為社會的發(fā)展、人類的進步而努力學(xué)習(xí)的責(zé)任感。2.通過Na2O2和Na2O、Na2CO3和NaHCO3性質(zhì)的學(xué)習(xí)，對學(xué)生進行辯證唯物主義教育。培養(yǎng)學(xué)生思維能力和綜合分析能力，培養(yǎng)學(xué)生實驗技能。教學(xué)重點Na2O2的性質(zhì)，Na2CO3和NaHCO3性質(zhì)比較，焰色反應(yīng)及實驗操作。教學(xué)難點Na2O2的化學(xué)性質(zhì)，Na2CO3和NaHCO3的相互轉(zhuǎn)化。教具準備投影儀、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、K2CO3、酚酞試液、蒸餾水、澄清石灰水、2mol·L-1鹽酸、酒精燈、鐵架臺（帶鐵夾）、試管（帶膠塞）、玻璃導(dǎo)管、藥匙、膠頭滴管、鉑絲（或無銹鐵絲)、脫脂棉、玻璃管、石棉網(wǎng)、三腳架教學(xué)過程師：上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了鈉、鋁、鐵的單質(zhì)的性質(zhì)，請大家回顧，鈉、鋁、鐵都可以和哪些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。學(xué)生活動：1.鈉、鋁、鐵和非金屬單質(zhì)的反應(yīng)（Cl2、O2等）2.與水的反應(yīng)2Na+2H2O====2NaOH+H2↑3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H23.與酸的反應(yīng)Fe+2HCl====FeCl2+H2↑2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑4.Al與堿的反應(yīng)2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑[過渡]大家回答得很全面,多數(shù)金屬單質(zhì)都可以很容易轉(zhuǎn)化為化合物,生成金屬氧化物、氫氧化物及鹽。本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)幾種重要的金屬化合物。[板書]第二節(jié)幾種重要的金屬化合物(一)鈉的重要化合物師：自然界中有沒有游離態(tài)的鈉？為什么？同學(xué)們知道鈉的哪些化合物？生：沒有；因為鈉的性質(zhì)很活潑；鈉的化合物有：NaOH、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO4、Na2O等。師：鈉元素以化合態(tài)存在于自然界。NaOH是一種重要的堿，初中我們已學(xué)過它的性質(zhì)及重要應(yīng)用，本課時我們主要來學(xué)習(xí)鈉的氧化物及鈉的幾種重要的鹽。[板書]1.氧化鈉和過氧化鈉師：大家回憶一下上節(jié)課我們做過的實驗，新切開的鈉暴露在空氣中發(fā)生哪些變化？生：新切開的鈉呈銀白色金屬光澤，在空氣中很快變暗，后來鈉的斷面逐漸變潮濕又逐漸出現(xiàn)白色固體，最終會變成白色粉末。師：大家回答得很好，新切開的鈉的斷面很快變暗，是鈉被空氣中的氧氣氧化為白色的氧化鈉（Na2O），氧化鈉是一種堿性氧化物，它的化學(xué)性質(zhì)有哪些呢？生：與水反應(yīng)、與酸性氧化物反應(yīng)、與酸反應(yīng)。投影表格，指導(dǎo)學(xué)生邊聽講邊把相關(guān)的知識填充起來，亦可指名板演。物質(zhì)性質(zhì)Na2ONa2O2顏色、狀態(tài)與水反應(yīng)與CO2反應(yīng)是否是堿性氧化物氧元素的化合價師：今天我們再來認識一種新的鈉的氧化物——過氧化鈉（Na2O2）。[投影]展示過氧化鈉樣品的顏色和狀態(tài)，同時填充表格相關(guān)欄目。師：Na2O2的性質(zhì)是否與Na2O一樣呢，我們共同觀察下面的演示實驗。［實驗3-5］：教師取少量Na2O2裝于試管，滴加蒸餾水，觀察現(xiàn)象；用帶火星的木條檢驗生成的氣體；讓幾個同學(xué)用手輕摸試管；向反應(yīng)后的溶液中滴入酚酞，引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象。師：過氧化鈉與水反應(yīng)都生成了什么物質(zhì)？你是如何知道的？生：生成了O2，因為帶火星木條燃燒起來；有NaOH生成，因為反應(yīng)后的溶液使酚酞變紅色。師：用手輕摸試管感覺到了什么？說明什么問題？生：試管燙手，說明反應(yīng)放出了大量的熱。師：你能完成該反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎？生：各自寫化學(xué)方程式于表格中相應(yīng)位置（教師指名板演）。師：我們再來觀察下面的實驗。［操作］教師把石棉網(wǎng)置于三腳架上，并放一團脫脂棉，將半藥匙過氧化鈉放在脫脂棉上，并簡單地包一下，然后用膠頭滴管滴加蒸餾水，脫脂棉劇烈燃燒起來。師：過氧化鈉和CO2的反應(yīng)是怎樣的呢？［操作］同上，用玻璃管向包住Na2O2的脫脂棉上吹氣，脫脂棉燃燒起來。師：過氧化鈉和CO2反應(yīng)會生成什么物質(zhì)？試寫化學(xué)方程式（指名板演）。生：有O2生成，有Na2CO3生成。師：Na2O2和Na2O的性質(zhì)有何異同？Na2O2是否是堿性氧化物？Na2O2中的氧元素的化合價是多少？請大家討論后回答。生：都能與水、與CO2反應(yīng)。Na2O2的反應(yīng)中生成了O2，Na2O的反應(yīng)中無O2放出。Na2O2不是堿性氧化物。Na2O2中的氧元素顯-1價。師：大家回答得很好。Na2O2不是堿性氧化物，屬于過氧化物，因為它與水、酸性氧化物及酸反應(yīng)有O2生成；Na2O2中的氧元素顯-1價。教師顯示同學(xué)完成的表格投影，歸納講評。師：根據(jù)Na2O2的性質(zhì)，能否說出Na2O2的一項用途，大家討論。生：過氧化鈉可用于呼吸面具中或潛水艇中作為氧氣的來源；實驗室可以用Na2O2和水制取少量的O2。［例題剖析］例題.在120℃、1.01×105Pa時，4.76g二氧化碳和水蒸氣的混合氣體，緩慢通入37.16g足量過氧化鈉中，充分反應(yīng)，固體物質(zhì)的質(zhì)量變?yōu)?0g求：(1)混合氣體中二氧化碳和水蒸氣的物質(zhì)的量。(2)若將上述4.76g混合氣體通入60mL2mol·L-1氫氧化鈉溶液中，充分反應(yīng)后，求生成物的物質(zhì)的量。教師精講：CO2與Na2O2反應(yīng)，以及H2O與Na2O2反應(yīng)均使固體物質(zhì)質(zhì)量增加，這與題給固體質(zhì)量從37.16g變?yōu)?0g，增加2.84g相關(guān)，可運用化學(xué)方程式通過“質(zhì)量差量法”列式計算出兩種氣體的物質(zhì)的量。另外，4.76g+37.16g-40g=1.92g，1.92g即是生成的氧氣的質(zhì)量，同樣可以計算出兩種氣體的物質(zhì)的量。將CO2、H2O氣體通入一定量的NaOH溶液中，可能發(fā)生的反應(yīng)是：①2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O②NaOH+CO2====NaHCO3若NaOH與CO2物質(zhì)的量比為2∶1時，按①式進行，生成物為Na2CO3；若NaOH與CO2物質(zhì)的量比為1∶1時，按②式進行，生成物為NaHCO3；若NaOH與CO2物質(zhì)的量比介于2∶1和1∶1之間，按①②式進行，生成物為Na2CO3和NaHCO3。解析：(1)設(shè)混合氣體中CO2、H2O的物質(zhì)的量分別為x、y。2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2固體凈增2mol1mol56g2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑固體凈增2mol1mol4g解得x=0.1moly=0.02mol(2)NaOH和CO2的反應(yīng)為：2NaOH+CO2====Na2CO3+H2ONaOH+CO2====NaHCO3n(NaOH)=2mol·L-1×0.06L=0.12moln(CO2)=0.1mol兩者之比介于2∶1和1∶1之間，故生成物為Na2CO3和NaHCO3。2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O2mol1mol1mol0.12mol0.06mol0.06molNa2CO3+CO2+H2O====2NaHCO31mol1mol2mol0.04mol0.04mol0.08mol生成Na2CO3的物質(zhì)的量=0.06mol-0.04mol=0.02mol，NaHCO3為0.08mol。答案：(1)混合氣體中含CO20.1mol，水蒸氣0.02mol。(2)生成物中Na2CO30.02mol，NaHCO30.08mol。[板書]2.碳酸鈉和碳酸氫鈉[科學(xué)探究]碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)。[投影]學(xué)生實驗并完成下列表格：Na2CO3和NaHCO3在水中的溶解性：步驟1gNa2CO31gNaHCO3①加1mL水②加10mL水③加2滴酚酞溶液初步結(jié)論[演示實驗]Na2CO3和NaHCO3的熱穩(wěn)定性實驗，觀察現(xiàn)象，并完成下列表格?，F(xiàn)象發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式結(jié)論Na2CO3─NaHCO32NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑思考：Na2CO3和NaHCO3還有沒有其他的性質(zhì)？請同學(xué)們討論并進行總結(jié)。生：Na2CO3和NaHCO3都可以與Ca(OH)2反應(yīng)，NaHCO3還可以與NaOH反應(yīng);Na2CO3和NaHCO3都可以與鹽酸反應(yīng);Na2CO3可以與CaCl2反應(yīng)。師：同學(xué)們總結(jié)得很好。能否實現(xiàn)Na2CO3和NaHCO3的相互轉(zhuǎn)化呢？請同學(xué)們思考。生：在Na2CO3的溶液中通入過量的CO2氣體可以轉(zhuǎn)化為NaHCO3,在NaHCO3的溶液中加入適量的NaOH，可以轉(zhuǎn)化為Na2CO3;如果NaHCO3呈固態(tài)可以通過加熱使其轉(zhuǎn)化為Na2CO3。[設(shè)疑]回答很全面，那么如何除去Na2CO3中的NaHCO3？又如何除去NaHCO3中的Na2CO3?請課后思考，并完成有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。[設(shè)疑]如何鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種物質(zhì)？生：向兩種溶液中分別加入CaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3;分別置于大試管中加熱，有氣體生成，且氣體能使澄清石灰水變渾濁的是NaHCO3。講述：碳酸鈉粉末遇水生成含有結(jié)晶水的碳酸鈉晶體——水合碳酸鈉（Na2CO3·xH2O）,碳酸鈉晶體在干燥的空氣里容易逐漸失去結(jié)晶水變成碳酸鈉粉末。碳酸鈉和碳酸氫鈉雖然都屬于鹽類，但它們的溶液都顯堿性，這就是它們被作為食用堿的原因。[過渡]我們在觀察鈉燃燒時，發(fā)現(xiàn)火焰呈黃色，節(jié)日燃放的煙花五彩繽紛。這在化學(xué)上叫焰色反應(yīng)。[板書]3.焰色反應(yīng)金屬或它們的化合物在灼燒時使火焰呈特殊的顏色,在化學(xué)上叫做焰色反應(yīng)。［實驗3-6］演示碳酸鈉溶液和碳酸鉀溶液的焰色反應(yīng),觀察現(xiàn)象。生：碳酸鈉的火焰呈黃色,透過藍色鈷玻璃觀察碳酸鉀火焰呈紫色。[設(shè)疑]焰色反應(yīng)應(yīng)如何操作?有何用途?生：做焰色反應(yīng)實驗前，鉑絲（或無銹鐵絲）應(yīng)灼燒到無色。也可先用鹽酸清洗，再灼燒至無色。焰色反應(yīng)用于鑒別金屬元素。教師總結(jié)：焰色反應(yīng)的操作步驟可概括為：洗、蘸、燒、看……[實驗改進]（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，再點燃，在火焰上進行焰色反應(yīng)實驗，現(xiàn)象很明顯。實驗現(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。板書設(shè)計第二節(jié)幾種重要的金屬化合物（一）鈉的重要化合物1.氧化鈉和過氧化鈉物質(zhì)性質(zhì)Na2ONa2O2顏色、狀態(tài)白色粉末淡黃色粉末與水反應(yīng)Na2O+2H2O====2NaOH2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑與CO2反應(yīng)Na2O+CO2====Na2CO32Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2是否堿性氧化物是不是氧元素化合價-2-12.碳酸鈉和碳酸氫鈉（1）Na2CO3和NaHCO3在水中的溶解性（2）Na2CO3和NaHCO3的熱穩(wěn)定性2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O（3）Na2CO3和NaHCO3的其他的性質(zhì)3.焰色反應(yīng)（1）鉑絲（或無銹鐵絲）：（2）操作：洗、蘸、燒、看……（3）注意事項：觀察鉀的焰色要透過藍色鈷玻璃片?；顒优c探究1.小蘇打片是一種常見的治療胃酸過多的藥物，試設(shè)計實驗證明小蘇打片中含有NaHCO3。實驗?zāi)康尿炞C小蘇打片中含有NaHCO3實驗原理NaHCO3的化學(xué)性質(zhì)及焰色反應(yīng)儀器及藥品研缽藥匙小燒杯玻璃棒鐵架臺鐵夾酒精燈大試管小試管玻璃導(dǎo)管及膠塞澄清石灰水小蘇打片稀鹽酸鉑絲蒸餾水步驟1取3~5片小蘇打片研碎步驟2裝入大試管，固定在鐵架臺上，加熱；將生成的氣體通入澄清石灰水中步驟3取3~5片小蘇打片研碎，放入小燒杯加水溶解步驟4用處理好的鉑絲蘸取溶液在酒精燈上灼燒，觀察焰色現(xiàn)象及結(jié)論隨堂練習(xí)1.在一定溫度下，向飽和的燒堿溶液中加入一定量的過氧化鈉，充分反應(yīng)后恢復(fù)到原來溫度，下列說法正確的是()A.溶液中Na+濃度增大，有O2放出B.溶液pH不變，有H2放出C.溶液中Na+數(shù)目減少，有O2放出D.溶液pH增大，有O2放出答案:C2.物質(zhì)的量均為1mol的下述物質(zhì)，長期放置于空氣中(最終物質(zhì)不考慮潮解情況)，最后質(zhì)量增加的大小關(guān)系是()①氧化鈉②過氧化鈉③氫氧化鈉④亞硫酸鈉A.①=③>②>④B.①>②>④>③C.③>①=②>④D.④>③>②>①答案:B3.向0.1mol·L-1NaOH溶液中通入過量CO2后，溶液中存在的主要離子是()A.Na+、B.、C.Na+、D.Na+、OH-答案:C4.可以用來斷定碳酸氫鈉粉末中是否混有