探究式教学【教学设计】《几种重要的金属化合物》（化学人教必修1）-1-2.docx

几种重要的金属化合物教学设计成都市第二十中学校 方婕 模式介绍“探究式教学”是以自主探究为主的教学。它是指教学过程是在教师的启发诱导下，以学生独立自主探究或合作讨论为前提，以现行教材为基本探究内容，以学生周围世界和生活实际为参照对象，为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的一种教学形式。学生对当前教学内容中的主要知识点进行自主学习、深入探究并进行小组合作交流，以自我获取，自我求证的方式深化知识的理解和运用。从而较好地达到课程标准中关于认知目标与情感目标要求的一种教学模式。其中认知目标涉及与学科相关知识、概念、原理与能力的掌握；情感目标注重科学素养与道德品质的培养。探究式教学的课程环节：创设情境启发思考合作探究协作交流总结提高 教材分析本节内容是新课标人教版化学（必修1）中第三章第二节的部分内容，是高中化学的基础知识。教材在第一章从实验学习化学和第二章化学物质及其变化的基础上，从第三章开始介绍具体的元素化合物的知识。在第二章的学习中，学生已学习了物质的分类方法，这有利于学生从物质分类的角度了解本课时内容的编排体系。本节课内容，教材主要通过实验、“学与问”、资料卡片等方式来介绍了几种金属的重要化合物的性质和应用。同时在本节中，学生初步尝试从化学事实去探索物质的性质，再从基本概念和基本原理深化对物质性质的理解，从而使知识规律化、系统化、网络化。这种学习方式的过程和方法，可以帮助学生学习第四章非金属及其化合物的内容。同时还能使学生真正认识化学在促进社会发展、改善人类的生活条件等方面所起到的重要作用。 思路说明本节内容是金属钠、铝、铁的化学性质知识的延伸和发展。自然界中既要了解金属单质的性质，又了解其化合物的性质，才能全面的了解金属。学生在第一节已经学过了金属单质的性质，也接触到了某些化合物的基本物理性质。因此，对本课的学习并不陌生。金属化合物的化学性质作为本课学习的要点，因有趣味实验的引导，也能够引起学习兴趣，促进对本课的掌握。在教学中主要通过对比演示实验，学生小组实验探究，引导学生挖掘各种金属化合物的通性和特性。通过运用分类、比较、归纳的方法学习金属的重要化合物的性质，使学生学会分类、比较、归纳的学习方法。 教学目标【知识与技能】1、通过学生实验探究，认识过氧化钠、过氧化钠的性质、共性、特性和用途。2、知道Na2CO3与NaHCO3的物理性质，并能根据盐的通性认识Na2CO3和NaHCO3的化学性质，特别是各自的特性和鉴别方法。3、知道某些金属及其化合物都有焰色反应，能够说出Na、K的焰色反应现象。4、了解铁的氧化物的性质及用途，了解铁的氢氧化物的性质及制备方法，掌握二价铁离子、三价铁离子的检验方法及实验相互转化，巩固提高氧化还原反应的知识。【过程与方法】1、利用“结构决定性质”的思维理念，去学习和归纳同类物质的性质。2、通过实验演示，让学生观察实验现象，自己总结，培养学生实验观察能力、实验能力和创新能力。3、运用课本设置的“思考与交流”深入认识金属化合物一些性质，并意识到性质决定物质用途，关心它们的用途，多联系生活实际。【情感态度与价值观】1、通过多种活动培养学生开动脑筋提出问题、分析问题、实验探究以及解决问题的能力，激发学习化学的兴趣。2、通过对金属化合物的实验探究，提高学生对“化学是一门以实验为基础的科学”的认识，学会由事物的表象解释事物的本质、变化，培养学生热爱科学，奉献科学的精神。3、让学生体验“化学来源于生活，化学服务于生活”的理念，通过焰色反应感受到学习化学的兴趣。让学生体会到学习化学的乐趣，激发学生学习化学的兴趣，提高学生对“从生活走进化学，从化学走向应用”的认识。 教学重难点【教学重点】1、理解过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的性质及用途。2、通过实验对比探究，从分类的角度了解Al2O3、Al(OH)3的两性性质。3、Fe（OH）2的制备及性质、Fe2+和Fe3+的检验及相互转化。【教学难点】1、对过氧化钠与水的反应实验的探究与现象分析。2、碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较和鉴别方法。3、“铁三角”的转化。 课时安排4课时 教学过程第一课时【引入】俗话说，“水火不相容”。水能灭火，水能生火吗？回忆“滴水生火” 实验。【复习】1.下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是（ ） A.都是白色固体 B.都是碱性氧化物 C.都能和水反应形成强碱溶液 D.都是强氧化剂2.下列物质露置在空气中，质量会减轻的是() ANaOH BNa 2O2 CNa2O DNa2CO310H2O 3、写出有关钠及其化合物转化的化学方程式【学生】回忆并思考：1、回忆前面做过的实验，描述氧化钠和过氧化钠的颜色、状态。2、Na2O 是哪种性质的氧化物？3、Na2O有哪些化学性质？ 【设计意图】学生通过课前复习与回顾，教师点拨碱性氧化物的定义及其性质特点。【实验】小组合作完成课本P55，实验3-5【学生】写出过氧化钠与水反应的化学方程式，用双线桥法分析电子转移的方向和数目，判断氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物。【设计意图】复习氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的判断及其电子转移的方法。【演示实验】“吹气生火”【设计意图】让学生打破固有思维，激发学生兴趣。【提问】Na2O2与CO2生成了哪些物质，写出Na2O2与CO2反应的化学方程式。【学生】认真观察实验，描述实验现象。【小结】归纳Na2O和Na2O2的性质比较。【设计意图】通过归纳对比的方式，加强氧化钠与过氧化钠的性质掌握。名称氧化钠过氧化钠化学式氧元素价态生成条件颜色状态类别与水反应与CO2反应与HCl反应主要用途 板书设计第三章 金属及其化合物第二节 几种重要的金属化合物一、钠的重要化合物1、氧化钠和过氧化钠Na2O2的性质物理性质： 化学性质： 教学反思本课时是学生第一次接触到钠的化合物，是本章教材的重点之一，它贯穿整个无机化学的教学过程中。通过过氧化钠强氧化性的学习还能进一步巩固氧化还原反应的知识以及对氧化还原反应的认识与理解。本节课采取实验、对比再上升到理论研究的学习方式，学生能理论联系实际，达到学以致用的目的。第二课时【引入】钠是一种活泼的金属元素，在自然界中不存在游离态的钠，钠元素都是以化合态存在于自然界的。常见的钠的化合物有很多，如氢氧化钠是我们初中就学过一种常见的强碱，上节课我们学过的氧化钠和过氧化钠，还有钠盐-氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、硫酸钠等。大家知道日常生活中在做面包、馒头时，为了疏松可口，要加入哪些食品添加剂？发酵粉、食用碱的主要成分是什么吗？【教师】其实以上生活中的物质中主要含有的就是今天这节课我们要学习的化学物质，让一起来共同探究碳酸钠和碳酸氢钠的性质吧。【板书】2、碳酸钠和碳酸氢钠【教师】展示样品【教师】观察一下，可以获得哪些信息？强调注意二者之间在外观上细小的差异。【学生】观察、对比，完成下列表格。物质碳酸钠碳酸氢钠俗名化学式颜色、状态【教师】碳酸钠和碳酸氢钠可能具有哪些性质？【学生】讨论、猜想假设，并将想法相互交流。【教师】可溶于水、具有热稳定性、可与酸反应、可与碱反应、可与某些盐溶液反应等。【过渡】根据刚才的猜想，我们一起来完成下列几个探究实验：【学生】实验探究1 碳酸钠和碳酸氢钠的溶解性 实验步骤为：在2支试管里分别加入少量碳酸钠和碳酸氢钠(各约1克)；滴入1mL水，振荡，用手摸试管底部，观察现象。加入10mL水，用力振荡，观察现象；向试管内滴入1-2滴酚酞溶液，观察现象。【学生】记录实验现象、思考、交流、讨论、分析、得出结论。回答现象、笔记：步骤Na2CO3NaHCO3滴1mL水加10mL水滴1-2滴酚酞溶液结论【教师】根据实验你得到什么结论？【学生】碳酸钠和碳酸氢钠的溶解性比较【板书】溶解性： Na2CO3 NaHCO3【学生】实验探究2：碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性【教师】引导：与实验室制备什么气体的反应装置相同？实验时要注意哪些问题？【学生】观看、分析、交流。与制备氧气的装置相同。【教师】特别注强调，实验时要注意：1.试管口要略低于试管底；铁夹要夹在试管的中上部。2.固体药品要平铺试管底部，加热时要先均匀受热再集中加热。3.使用前检查装置气密性。【学生】实验。观察实验、对比实验现象。通过观察实验推导出碳酸氢钠受热方程式并得出碳酸钠固体比碳酸氢钠固体热稳定性强的结论记录、领悟鉴别方法：操作实验现象结论发生反应的化学方程式加热Na2CO3固体加热NaHCO3固体【学生】讨论小结：热稳定性Na2CO3 NaHCO3【板书】热稳定性：Na2CO3 NaHCO3 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2【学生】思考：固体碳酸钠有碳酸氢钠杂质怎样除去？【学生】实验探究3：碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸的反应 气球实验：在两支相同体积小试管中分别加入2ml等体积同浓度的稀盐酸（盐酸过量），将两个各装有等质量（约0.2g）的Na2CO3和NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管口上，同时掀起气球。【教师】同学们观察到什么现象？哪种物质反应更剧烈？最后两个气球一样大吗？【学生】反应产生气泡使小气球膨胀起来。碳酸氢钠与盐酸的反应更剧烈。盛碳酸氢钠的试管上的气球要大一些。【板书】与HCl反应的剧烈程度：Na2CO3NaHCO3【学生】写出碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式和离子方程式。【学生】思考：刚才的实验中为什么盛碳酸氢钠的试管上的气球要大一些？【学生】讨论回答：盐酸过量，二者完全反应，质量相同，相对分子质量不同，物质的量不同，由化学方程式可知，产生的二氧化碳的体积不同，碳酸氢钠产生的气体多故盛碳酸氢钠的试管上的气球要大一些。【小结】等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量稀盐酸反应，碳酸氢钠产生二氧化碳气体多。【学生】依次完成以下探究实验，观察现象并记录、分析。探究：碳酸钠和碳酸氢钠的酸碱性比较探究5：碳酸钠和碳酸氢钠分别与氯化钡溶液反应的比较【设计意图】学生认真实验，教师引导学生分析实验现象的背后说明什么问题，对知识进行归纳整理。【教师】引导探讨：等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量稀盐酸反应产生二氧化碳气体的量关系；产生等量的二氧化碳气体各消耗稀盐酸的量的关系。【结论】等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量稀盐酸反应，产生二氧化碳气体的量相等。等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量稀盐酸反应，碳酸氢钠产生二氧化碳气体多。产生等量的二氧化碳气体消耗稀盐酸的量，碳酸钠是碳酸氢钠的2倍。【学生】讨论：为什么碳酸氢钠与盐酸的反应比碳酸钠与盐酸的反应更剧烈？【教师】碳酸钠与盐酸的反应分两步：CO32-+H+= HCO3- HCO3-+H+=H2O+CO2 碳酸氢钠与盐酸的反应则一步：HCO3-+H+=H2O+CO2【学生】回忆：初三讲溶洞里的钟乳石形成原理。【教师】大家想想：如果往饱和碳酸钠溶液通入二氧化碳，是否会发生反应？有何现象？如果往饱和碳酸钠溶液通入二氧化碳，会发生反应，观察到由晶体析出，反应原理为：Na2CO3+H2O+ CO2=2NaHCO3由此可见析出的晶体是碳酸氢钠，碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠的溶解度小。【教师】 如果碳酸氢钠溶液中含有碳酸钠该如何去除呢？【学生】通入二氧化碳气体。【教师】 我们通过对碳酸钠与碳酸氢钠性质的探讨，发现它们两者间既有相同的地方又存在很大的差异。因为其结构相似，必然性质相似；结构不同，性质不同。【小结】碳酸钠与碳酸氢钠的性质共性和差异性化学式碳酸钠碳酸氢钠俗名溶解性热稳定性HClNaOHBaCl2CO2用途转化【教师】演示焰色反应实验。【学生】阅读教材p57相关文字，得出焰色反应实验的操作步骤及注意事项。【设计意图】培养学生观察、分析能力，关注实验细节。【练习】1、如何鉴别稀盐酸与碳酸钠两瓶溶液?(只提供一支试管与两支滴管，不用其它任何试剂)2、如何区别碳酸钠与碳酸氢钠?(可用其它仪器及试剂)3、如何区别碳酸钠、碳酸氢钠、NaCl三种固体(可用其它仪器及试剂) ？4、下列说法中不正确的是（ ）A、Na2CO3比NaHCO3 易溶于水 B、Na2CO3比NaHCO3稳定C、Na2CO3和NaHCO3都能跟石灰水反应得到白色沉淀D、物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与盐酸反应得CO2的物质的量之比为215、不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的实验操作是（ ）A、加热这两种固体物质，并将生成的气体通入澄清的石灰水中B、在这两种物质的溶液中加入CaCl2溶液C、在这两种固体中加入同浓度的稀盐酸D、在这两种物质的溶液中加入少量澄清的石灰水6.、胃酸的主要成分是盐酸，在医疗上，用以治疗胃酸过多的一种药剂是（ ）A.小苏打 B.纯碱 C.烧碱 D.石膏7、下列关于“焰色反应”的理解正确的是（ ）A只有金属单质才有焰色反应 B只有金属化合物才有焰色反应 C某些金属或其化合物才有焰色反应 D只有金属离子才有焰色反应 板书设计第三章 金属及其化合物第二节 几种重要的金属化合物2、碳酸钠和碳酸氢钠化学式碳酸钠碳酸氢钠俗名溶解性热稳定性HClNaOHBaCl2CO2用途转化3、焰色反应（1）概念：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应。（2）焰色反应是表现元素的性质，是物理变化。 教学反思本课时是金属钠的化学性质知识的延伸和发展。自然界中的钠是以化合物的形式存在的，既了解金属单质的性质，又了解其化合物的性质，才能全面的了解金属。学生在第一节已经学过了金属钠及其氧化物和过氧化物的性质，初中对碳酸钠，碳酸氢钠也有了解，因此，对本课时的学习并不陌生。其化学性质作为本课时学习的要点，因有趣味实验的引导，并注意采取对比的方式学习和小结，也能够引起学习兴趣，促进对本课时的掌握。第三课时【引入】科学家发现新型火箭推进剂铝冰，其成分主要由纳米铝粉和固态冰组成，在反应中生成了Al2O3。【设计意图】了解铝及其化合物在科技前沿的发展和应用。【演示实验1】加入HCl溶液 加入NaOH溶液 生锈的铁钉 生锈的铁钉（Fe2O3） （Fe2O3）【教师】Fe2O3是一种只能与酸反应，不能与碱反应的氧化物，是碱性氧化物。【过渡】Al2O3与酸碱反应的情况又如何呢？【演示实验2】加入HCl溶液 加入NaOH溶液 Al2O3固体 Al2O3固【过渡】 固体溶解，说明Al2O3与酸、碱发生了反应，写出化学反应方程式。拍照投影，评阅方程式书写。【结论分析】1、Al2O3既能与酸反应，又能与碱反应生成盐和水 ，这样的氧化物称为两性氧化物。2、从物质分类来看，还可以将金属氧化物分为碱性氧化物和两性氧化物。【过渡】氧化铝是一种较好的耐火材料。生活中常见的这些物质其主要成分都是Al2O3，通过刚才的学习，你知道我们在使用时该注意些什么吗？【设计意图】通过实验观察，认识Fe2O3是碱性氧化物。通过实验对比，了解Al2O3的两性性质。通过练习评阅，学生能正确书写Al2O3与酸、碱反应的方程式。学以致用，了解Al2O3在生产生活中的应用。【过渡】铝的化合物在生活中有着广泛应用。在实验室中我们如何将Al3+转化成了Al(OH)3？ 【实验一】如何将Al2(SO4)3溶液转化成Al(OH)3？请同学们利用所给出的药品，各小组讨论，完成实验操作设计。【分组实验】【实验交流】【实验结论】【教师】请将上述四个方案试验中涉及的反应用离子方程式表示出来，并拍照上传。【方程式书写评价】【实验二】Al(OH)3还能溶解在哪些溶液中？【实验操作】向实验一所得Al(OH)3胶状沉淀中加入适量稀盐酸，沉淀溶解。反应离子方程式表示为： 。【实验结论】Al(OH)3既能与酸反应，又能与碱反应生成盐和水 ，这样的氢氧化物称为两性氢氧化物。【设计意图】通过小组合作的方式，体会合作探究的乐趣， 从宏观辨识的角度了解Al(OH)3的两性性质。从实验探究中去发现问题、生成问题，通过讨论交流解决问题。对实验结果进行交流、分析和评价，了解Al(OH)3的制备方法。【过渡】利用氧化铝是两性氢氧化物的性质，我们可以用它治疗胃酸过多。如何将地壳中的铝元素转化成铝单质呢？工业上曾经以明矾为原料来制备金属铝。【学生】请同学们阅读教材P59，以明矾为原料，小组讨论制备金属铝的流程图【设计意图】Al2O3、Al(OH)3性质综合运用，初步学会构建以明矾为原料制铝的流程，感受Al2O3、Al(OH)3在生产生活中的应用。【课堂练习】1、除去Fe2O3中的Al2O3杂质可选用的试剂是（ ）A、NaOH溶液 B、硝酸 C、浓硫酸 D、稀盐酸 2、下列关于Al(OH)3的性质叙述错误的是（ ）A、 Al(OH)3是两性氢氧化物B、 Al(OH)3是难溶于水的白色胶状物质C、 Al(OH)3能吸附水中的悬浮物，具有净水作用D、 Al(OH)3既能溶于酸也能溶于碱 3、以氧化铝为原料制取氢氧化铝，最好的方法是（ ）A、将氧化铝溶于水B、将氧化铝先溶于盐酸中，之后滴加足量氨水 C、将氧化铝先溶于盐酸中，之后滴加适量氢氧化 钠溶液D、将氧化铝先溶于盐酸中，之后滴加过量氢氧化 钠溶液 板书设计OH-H+分类 转化关系 应用单质 Al 军事、工业OH-H+氧化物 Al2O3 耐火材料OH-H+氢氧化物 Al(OH)3 净水、胃药 NH3H2O NaOH盐 Al3+ AlO2- 教学反思本节课的对象是高一学生，他们在上一节学过铝单质的性质，初步了解铝有那些化合物，这节课将对这些化合物经行全面系统的学习。在高中这一节初步接触物质的性质，学会学习的方法，物质的性质应从物理性质和化学性质学习。在学习钠的化合物时已经所了解，这节课利用上节课的学习方法进行学习。在第二章离子反应的基础上可以巩固离子方程式的书写，根据离子方程式理解氢氧化铝的两性。而在这之前学过铝具有两性，在此基础上研究两性就比较容易，而化学是一门以实验为基础的学科，在这之前会一些化学实验的基本操作，为这一节实验提供了条件。第四课时【教师】PPT展示图片：生活中铁的化合物、铁制品生锈、铁红做涂料等，引出常见铁在自然界中的存在形式及其常见化合物。【学生】列表比较铁的三种氧化物的物理性质及化学性质，写出熟悉的化学方程式。【设计意图】结合课本