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文档简介
1、第九章 走进精彩纷呈的金属世界第一节 镁 铝教学目标知识与技能:1知道金属通性:状态、光泽、颜色、导电导热性、延展性;2知道金属的化学通性(还原性) :与氧气、强酸、部分盐溶液等反应;3掌握镁、铝的化学性质。4知道镁、铝的用途; 5了解铝的冶炼。过程与方法:通过镁、铝物理性质和化学性质的学习,掌握学习元素物质的基本的思维方法;通过化学实验,引导学生学习铝的性质,增加直观地感受。情感态度与价值观:1通过介绍金属对人类生活以及社会发展的密切关系,激发学生学习化学的兴趣;2通过我国矿藏资源及金属历史的介绍,激发学生的爱国精神;3通过镁、铝的性质,体会结构、性质、用途之间的关系。教学重点 铝的化学性质
2、教学难点 铝的化学性质教学方法 启发、引导、讲解、讨论、实验教学过程【板书】 一、金属概述1金属元素在周期表中的位置及其原子结构特征【提问】金属元素在元素周期表的什么位置?【学生】金属元素位于BSiAsTeAt斜线的左下方。包括A(H除外)、A、过渡元素和A到A的部分元素,约占总元素种类的4/5。【板书】2金属的通性 (l)金属的物理性质: 有金属光泽,不透明、易导电、导热,有延展性。【提问】为什么金属会有这样的物理性质?(学生思考、讨论、回答)【讲述】金属(除汞外)在常温下,一般都是晶体。用射线进行研究发现。在晶体中,金属原子好像硬球,一层一层的紧密堆积着。金属的原子的价电子比较少,容易失去
3、价电子变成金属离子。通常情况下,金属里的自由电子的运动是没有一定方向的,但在外加电场条件下,自由电子在金属里就会发生定向运动,因而形成电流。这就是金属易导电的原因。 金属的导热性也跟自由电子的运动有关。自由电子在运动是经常跟金属离子相碰撞,从而引起两者能量的交换。金属就是借着自由电子的运动把能量从温度高的部分传到温度低的部分,从而使整块金属达到同样的温度。 金属的延展性也可以从金属的结构特点加以说明。当金属受力作用时,各层之间就发生了相对的滑动,但是由于金属离子跟自由电子之间的较强作用仍然存在,因此金属虽然发生形变,但不致于断裂。【讲解】金属的这些性质都跟金属晶体里含有自由的电子有关。( 2
4、) 金属的化学性质: 金属活动性顺序K Ca NaMg Al ZnFe Sn Pb(H)Cu HgAg Pt Au金属原子失电子能力强弱金属离子得电子能力弱强单质跟氧气的作用常温易被氧化常温能被氧化常温、干燥不易被氧化加热能被氧化不能被氧化单质跟水的作用常温能置换水中的氢在加热或跟高温水蒸气反应时,能置换水中的氢不能置换水中的氢单质跟非氧化性酸的作用能把氢从酸(如盐酸或稀硫酸)中置换出来不能把氢从酸中置换出来单质跟盐溶液的作用位于前面的金属(K Ca Na除外),能把后面的金属从其盐溶液中置换出来冶炼方法熔融电解法(K到Al)(例如:熔融电解氯化钠、氯化镁、氯化铝)还原剂法(Zn到Cu)(例如
5、:使用C、H2、CO、Al做还原剂)加热法(Hg到Ag)淘洗法(物理方法)3、金属的分类【板书】1冶金工业(1)黑色金属(铁、铬、锰)(2)有色金属(除铁、铬、锰之外)【板书】2密度(1)轻金属(密度小于4.5克/立方厘米)(2)重金属 (密度大于4.5克/立方厘米)3量 (1)常见金属(例如铁)(2)稀有金属(例如铌)【提问】镁、铝、铁各属于怎样的金属?【学生】镁为有色金属、轻金属、常见金属 铝为有色金属、轻金属、常见金属 铁为黑色金属、重金属、常见金属【概念】合金:两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)融合而成的具有金属特性的物质;【讲述】合金比他的成分金属具有许多良好的物理的、化学的或机
6、械的等方面的性能;例如铝合金,不锈钢等都是合金,合金在生活中的应用十分广泛。【板书】二、铝【讲述】铝是自然界中含量最多的金属元素,在自然界中,以化合态存在。1825年,无水氯化铝与钾反应,得到铝单质。【板书】1铝的工业制法:2Al2O34Al+O2(条件:电解冰晶石)【讲述】正是因为有了这一技术,使得铝的价格大大降低。而在这一技术之前,有拿破仑的故事) 铝 周期表中的位置第三周期,第三主族 电子层结构 主要化合价+3 颜色银白色金属光泽【板书】2铝的物理性质 导电、导热、延展性好,有银白色金属光泽,对光、热反射性好。【板书】3铝的化学性质(1)铝跟非金属地反应(与氧气、硫的反应)【实验】剪一长
7、条铝箔,一端打一小孔固定一根火柴,另一段用镊子夹,引燃火柴,深入收满氧气的集气瓶中,观察现象。【现象】耀眼的白光,冒白烟【板书】4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s)+3339.6KJ2Al+3Cl22AlCl32Al+3SAl2S3(干态)【板书】(2)毛刷实验【实验】用砂皮擦去铝条表面的氧化膜,再插入硝酸汞溶液中浸泡1秒钟,取出,滤纸吸干。【现象】表面慢慢长出整齐的像毛刷一样的白毛,同时铝条表面发热。【板书】2Al+3Hg2+2Al3+3Hg【讲述】汞和铝形成铝汞合金,使铝的表面不能形成紧密的氧化膜,氧气和铝不断反应,生成白毛就是生成的氧化铝。【板书】(3)铝和热水反应【实验】用薄铝
8、条(一擦去氧化膜),插入热水中,观察现象。【现象】有大量气泡生成 2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2【提问】铝与水能反应,为什么可用铝锅,铝壶盛热水? (铝制品通常用电化处理来曾厚氧化膜,使之具有更强的抗腐蚀性。)【板书】(4)铝与酸的反应铝与无氧化性酸反应 2Al+6HClAlCl3+3H2铝与强氧化性酸反应 在常温下,铝铁遇浓硝酸浓硫酸发生钝化。【板书】(5)铝与碱反应 2Al+2NaOH+6H2O2NaAlO2+3H2+4H2O【板书】(6)铝热反应【实验】铝与氧化铁反应【现象】大量的热放出,放出耀眼的白光,生成铁。2Al+Fe2O32Fe+Al2O3铝热剂:铝与(Fe2O3,W0
9、3,V2O5,MnO2,CrO3)的混合物。铝热反应应用了铝的两个性质:反应中放出大量的热;铝的还原剂。【板书】4、铝的用途(1)制备高质量的反射镜;(2)制备涂料,保持银白色光泽,俗称银粉;(3)制备导线和电缆;(4)制备热交换器,散热材料,民用炊具;(5)制备铝箔;(6)航天飞机推进剂中的燃料;(7)铝热法修补铁轨。【板书】三、镁1 物理性质:银白色有金属光泽,有延展性。2化学性质:很活泼,在空气中表面慢慢被氧化,形成致密氧化物保护膜而发暗。镁在空气或氧气中剧烈燃烧发出强白光,生成氧化镁和少量氮化镁。镁能跟在大多数非金属和许多酸反应,镁能在二氧化碳中燃烧生成氧化镁,游离出碳。常温时镁不跟水
10、反应,但镁跟沸水反应生成氢气和氢氧化镁,镁可以熔盐中把金属还原出来,。镁主要用于制造轻金属合金如美铝合金,应用于航空、汽车工业、制造球墨铸铁,制铜合金,镍合金中用作除氧剂,还用于制烟火、闪光粉、镁盐等。【练习】书写以下化学方程式:1 镁与氧气反应2 镁与氮气反应3 镁与二氧化碳反应4 镁与沸水反应5 镁与盐酸反应【作业】印发练习卷【后记】在教学过程中,发现学生对铝的化学性质中的与碱反应的方程式不甚理解,于是我从铝与水反应开始讲解,介绍了氢氧化铝的两性,让学生从化学平衡移动原理出发,思考在氢氧化钠溶液中,氢氧化钠溶质对铝与水反应的化学平衡起到了怎样的作用,通过这样的思考,学生明白了铝能溶解在氢氧
11、化钠溶液中的真实原因,也对化学方程式的书写有了较为深刻的理解。在教学过程中,应加强问题的设置,让学生参与课堂积极思考,教学的效果是事半功倍的。第二节 镁和铝的主要化合物教学目标知识与技能:1理解两性氢氧化物、两性氧化物的概念,掌握氧化铝、氢氧化铝跟酸(强、弱)溶液反应的规律;2知道氧化铝的颜色、状态、水溶性、熔点和硬度;3知道氢氧化铝、氢氧化镁的颜色、状态、水溶性。4掌握氢氧化铝的两性5知道氧化镁、氧化铝、氢氧化铝的用途;过程与方法:根据实验现象分析、推理、探索未知事物的学习方法。通过解题示例和训练,提高学生抽象思维的能力。情感态度与价值观:1通过铝离子与氢氧化钠反应,体会量变引起质变的辩证思
12、想;2通过氯化铝与氢氧化钠溶液反应生成沉淀和所加氢氧化钠的图形绘制,激发学生学习化学的兴趣;教学重点 氧化铝、氢氧化铝的两性教学难点 (1) 氧化铝、氢氧化铝的两性(2)铝盐和偏铝酸盐的相互转化,有关图像认识和相关计算。教学方法 启发、引导、讲解、讨论、实验教学过程【提问】铝元素对应的氧化物、氢氧化物各是什么?【板书】【板书】一、氢氧化铝 两性氢氧化物【板书】1物理性质 白色难熔胶状物质2化学性质【实验】用可溶性的铝盐和氨水反应制备白色胶状沉淀物,分别装在两只试管中,分别逐渐地加入盐酸和氢氧化钠溶液,并不断的震荡,观察现象。【现象】两只试管中的氢氧化铝都溶解,溶液变澄清。【板书】(1)与强酸反
13、应 Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O Al(OH)3+3H+Al3+3H2O(2)与强碱反应 Al(OH)3+NaOHNaAlO2+H2O Al(OH)3+OHAlO2+2H2O【讲述】氢氧化铝既能跟强酸又能跟强碱反应,在于强酸反应时,氢氧化铝充当碱,与酸发生中和反应,生成盐和水。 在与强碱反应时,氢氧化了很明显充当酸,遇见反应生成盐和水,强碱与偏铝酸中的氢离子反应得到水和偏铝酸盐。【板书】(3)氢氧化铝的电离 氢氧化铝是一种弱电解质,既可看作一种弱碱,又可看作一种弱酸,他在水溶液中,既存在碱式电离,电离出少量氢氧根离子,同时又存在酸式电离,电离出少量的氢离子,氢氧化铝的电离方程式
14、克表示如下:H2O+H+AlO2 Al(OH)3 Al3+3OH【讨论】试用平衡移动的原理分析,在氢氧化铝中加入强酸或强碱,氢氧化铝的电离平衡将会如何移动? 【学生】(加入酸,酸提供的氢离子和氢氧化铝电离出来的少量的氢氧根离子反应,是溶液中的氢氧根离子浓度减少,促使电离平衡向正反应方向进行,这使氢氧化铝作为一种弱碱跟酸反应,生成铝盐和水。 加入碱,碱提供的大量的氢氧根离子和氢氧化铝电离出来的少量的氢离子反应,使溶液中的氢离子浓度减少,促使电力平衡向逆反应方向进行,这是,氢氧化铝作为一种弱酸跟碱反应,生成偏铝酸盐和水。)【概念】两性氢氧化物: 既能进行酸式电离,又能进行碱式电离的氢氧化物。【板书
15、】3.氢氧化铝的制备 可用可溶性的铝盐溶液跟氨水或碳酸钠溶液反应制备。(1)铝盐与弱碱的反应 Al3+3NH3·H2OAl(OH)3+3NH4+(2)偏铝酸盐与弱酸的反应当CO2不足或适量时:2AlO2+CO2+3H2O2Al(OH)3+CO3当CO2过量时:AlO2+CO2+2H2OAl(OH)3+HCO3(3)AlCl3+3NaAlO2+H2O4Al(OH)3+3NaCl【思考】实验室用铝盐溶液和氨水反应制备氢氧化铝,而不用氢氧化钠溶液,为什么?【板书】4、用途胃酸过多或胃溃疡的患者一般服用胃舒平,胃舒平的主要成分是氢氧化铝,它是一种弱碱能种和胃里的盐酸,生成的氯化铝有收敛年作用
16、,起到局部止血的作用。二、氧化铝 两性氧化物1氧化铝的物理性质氧化铝是高熔点、高硬度的氧化物,难溶于水,是冶炼金属铝的原料,常用作耐火材料。【提问】什么是刚玉,有什么性质和用途?【学生】 刚玉是天然产的无色的氧化铝晶体,刚玉的硬度很大,仅次于金刚石的碳化硅,可用于制造砂轮、锦旗轴承和钟表钻石。 刚玉中含有微量的氧化铬地为红宝石,含铁和钛的氧化物的为蓝宝石。红宝石是优良的激光材料。【板书】2氧化铝的化学性质(1)氧化铝与强酸地反应 Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O(2)氧化铝与强碱的反应 Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O【概念】两性氧化物: 既能跟碱、又能跟酸反应的氧化物叫
17、两性氧化物,氧化铝为两性氧化物。【板书】3氧化铝的制备 2Al(OH)32Al2O3+3H2O(煅烧)【板书】三、铝盐硫酸铝、明矾、氯化铝都可用来净水【概念】复盐:用两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的盐。四、氧化镁 又称苦土,白色粉末,荣典为2852摄氏度,沸点为3600摄氏度,不溶于水。氧化镁是碱性氧化物,可跟水反应,生成难溶于水的氢氧化镁,跟酸反应生成镁盐,可跟酸性氧化物反应,如跟三氧化硫剧烈反应发出白光,用作耐火材料等。【练习】氧化镁与盐酸反应五、氢氧化镁 白色无定形粉末,难溶于水,易溶于稀酸和铵盐溶液。氧化镁和水反应可得氢氧化镁。【练习】1。氢氧化镁与盐酸反应 2氢氧化镁的电离方程
18、式【总结】六、铝及其化合物的相互关系 【思考】1、铝盐及偏铝酸盐(1) 在NaAlO2溶液中逐渐滴加盐酸溶液方程式:NaAlO2+H2O+HClAl(OH)3+NaCl Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O(2) 在盐酸溶液中逐渐滴加NaAlO2溶液方程式: (3) 在AlCl3溶液中逐渐滴加NaOH溶液方程式:AlCl3+3NaOHAl(OH)3+3NaCl Al(OH)3+ NaOHNaAlO2+2H2O(4) 在NaOH溶液中逐渐滴加AlCl3溶液方程式: (5) AlCl3的水解: Al3+ 3H2O Al(OH)3 +3H+(6) AlCl3与NH3反应: Al3+3NH3+
19、3H2OAl(OH)3+3NH4+(7) 明矾的净水原理: Al3+ 3H2O Al(OH)3 (胶体)+3H+ 2、Al3+、AlO2、H+、OH两两离子的共存问题:(1)、可大量共存的是:Al3+ 和H+ AlO2和 OH (2)、其余离子两两不能大量共存;3、Al3+与HCO3、CO32、S2不共存,因为会发生双水解。【练习】Al3+与AlO2的转化规律例1.要使NaAlO2的碱性溶液析出Al(OH)3沉淀,有下列方法供选择:(1)通入过量CO2;(2)通入过量NH3;(3)加入足量AlCl3溶液;(4)加入足量NaHCO3溶液;(5)加入足量的NH4Cl溶液;(6)加入过量盐酸,其中正
20、确的是:( )A(1)(2)(5)(6)B(1)(3)(5)C(1)(4)(6)D(3)(4)(5)例2.下列各图中,横坐标为某溶液中加入溶质的物质的量,纵坐标为生成沉淀的量。 从A到D中选择符合下列各组实验现象的,填入空格内:(1) 在MgCl2和AlCl3的混合溶液中,逐渐滴加NaOH溶液至过量( )(2) 在含NaOH溶液的NaAlO2中,通入过量CO2。( )(3) 在NaOH和NaAlO2的混合溶液中,逐渐滴加盐酸直至过量。( )(4) 在AlCl3和HCl的混合溶液中,逐渐滴加NaOH溶液直至过量。( )(5) 在NaOH溶液中,逐渐加入AlCl3溶液直至过量。( )【作业】印发的
21、相关练习【后记】铝的化合物氧化铝和氢氧化铝的两性是本节的重点内容,也是一个难点,特别是在教学中对于氧化铝和氢氧化铝与氢氧化钠溶液能生成偏铝酸盐学生不理解,在这种情况下,我对学生进行了若氢氧化铝为酸,应为一元弱酸进行讲解,使学生对此制试点的理解能比较深入。这节内容可通过氢氧化铝与铝离子及偏铝酸根离子的相互转化对应的化学方程式的书写进行巩固。93 铁及铁的化合物教学目标知识与技能:1知道铁在元素周期表中的位置,铁的原子结构与常见的化合价;2知道铁的物理性质;3掌握铁的化学性质(铁与氧气、硫、氯气、盐酸、硫酸铜溶液、水的反应,知道铁在浓硫酸中的钝化现象);4知道合金的概念及其优良特点,知道铁合金的性
22、能及其用途; 5掌握铁的氧化物、铁的氢氧化物的性质。6掌握Fe、Fe2+、Fe3+之间的相互转化规律。7掌握Fe2+和Fe3+的检验方法,初步了解过渡元素。过程与方法:1通过铁物理性质和化学性质的学习,掌握学习元素物质的基本的思维方法; 2通过元素价态分析微粒的氧化性和还原性,掌握Fe、Fe2+、Fe3+之间的相互转化规律;3通过实验,增强直观感受,掌握Fe2+和Fe3+的检验方法。情感态度与价值观:1通过介绍人类使用铁的历史,了解科学技术的创造与发明在人类社会发展的历史中,具有重大作用,激发学生学习化学的兴趣;2通过对我国冶炼铁技术的历史了解,激发爱国精神;3通过铁的性质,体会结构、性质、用
23、途之间的关系;4通过铁的三角转化,体会不同价态元素间相互转化的一般思维方法。教学重点 铁的化学性质,Fe、Fe2+、Fe3+之间的相互转化规律教学难点 铁的化学性质,Fe、Fe2+、Fe3+之间的相互转化规律教学方法 启发、引导、讲解、讨论、实验教学过程【讲述】人类使用铁的历史,可追索到距今五千多年前,在阿拉伯有“天上的金雨落到沙漠变成了黑铁”的说法。那时候的铁是从天而降的陨铁,初期的铁十分珍贵。人类从坐等“天石”到主动向地球索取铁,始于公元前1500年左右,而真正的使用铁制工具,则是公元前五六百年的事了。我国是世界上最早发明冶炼铁的国家,在距今两千多年前,我国就掌握了炼铁的技术。原始的炼铁方
24、法是利用碳的不完全燃烧时产生的一氧化碳,与铁矿石反应,用于温度不够高,生成的铁以固态沉在炉底,只有冷却后打破炼铁炉才能取铁,但这种铁质地疏松,含大量杂质,必须锻打,除杂后才能使用,“十年铸一剑,今日把示君”。我国在春秋时使用了鼓风机,是炼铁温度高达1200摄氏度,可炼制钢。我国古代先进的炼钢技术要比西方早一千多年。现在,已知的金属虽有八十多种,但其应用最广泛,用量最多的还是铁。因为铁矿在大自然界中分布很广,铁合金的生产方法比较简单而具有许多优良性质的缘故。【提问】铁在地壳中的含量怎样?在80多重金属元素中占第二位,约5%,仅次于铝。【板书】一、铁1铁的物理性质 纯铁为银白色金属,密度为7.86
25、g/cm3,熔点1535摄氏度,沸点2750摄氏度,有良好延展性和传热导电性,纯铁容易磁化,也容易去磁。化学性质较活泼。【讲述】尽管我们经常接触钢铁,但见过纯铁的人不多,在大自然中,纯净的金属铁很少,只有从天上掉下的陨铁几乎是纯铁(仅含一点点杂质镍)。【板书】纯铁是光亮的银白色金属,有延展性,传热导电性及铁磁性。注意:1通常用的铁器一般都含有碳和其他金属元素,因此颜色改变了;2铁有银白色光泽,冶金工业上习惯成铁、铬、锰及铁的合金为黑色金属;3通常用的铁器,都是含有碳和其它元素的铁合金,因此硬度较高。熔点显著降低,抗腐蚀力也减弱;4铁的特殊物理性质:铁磁性。【提问】(1)铁在周期表中的位置和原子
26、结构。(2)铁在金属活动顺序表中的位置;【学生】【板书】第四周期、第八族【讲述】铁是比较活泼的金属,铁原子有四个电子层,铁在化学反应中容易失去最外层的2个电子,变成Fe2+;也可同时失去最外层的2个电子和次外层的1个电子变成Fe3+,因此铁有+2或+3价。【板书】2铁的化学性质(1)铁与硫、碘、非氧化性酸(H+)、盐溶液等弱氧化剂反应时,生成Fe2+Fe+SFeS(条件:加热)Fe+I2FeI2(条件:加热)Fe+2H+Fe2+H2Fe+Cu2+Fe2+Cu【板书】(2)铁与氯气、溴单质、硝酸等强氧化剂反应时,生成Fe3+化合物。2Fe+3Cl22FeCl3(条件:点燃)2Fe+3Br22Fe
27、Br3(条件:点燃)Fe+4HNO3(稀)Fe(NO3)3+NO+H2O注意:常温下,铁遇到浓硫酸及浓硝酸是发生钝化。【板书】(3)铁与氧气和水蒸气反应时生成Fe3O4(FeO·Fe2O3)3Fe+2O2Fe4O3(条件:点燃)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(条件:高温)注意:过量的铁与强氧化剂在水溶液中或熔化状况下反应,最终生成Fe2+化合物。因为过量的铁能把Fe3+还愿为Fe2+;铁与水在高温时才反应,高温时水为气态,所以写化学反应式要表明水的状态:气态。【讲述】钢铁的致命弱点是铁锈(主要成分是)日常所见的铁表面常布满褐色的铁锈,不过,铁在干燥的空气里放几年也不会生锈,
28、把铁放在煮沸的干净的水里,可以很久不会生锈,只有在潮湿空气或溶有空气的水里,才容易使铁生锈。【板书】二、铁的氧化物【讲述】在大自然中,绝大部分铁都是以化合态存在,乌黑发亮,具有磁性的磁铁矿(Fe3O4),紫红色的赤铁矿(Fe2O3),棕黄色的褐铁矿(2Fe2O3·3H2O),黑灰色的菱铁矿(FeCO3),金光闪闪的黄铁矿(FeS2)。除了黄铁矿含硫太高,不适用于炼铁,一般只做制备硫酸的原料,磁铁矿等都是炼铁的原料。红土那么红,也是由于含有红色的氧化铁的缘故。名称氧化亚铁氧化铁四氧化铁俗称无铁红磁性氧化铁化学式FeOFe2O3Fe3O4颜色状态黑色粉末,不稳定红棕色粉末黑色晶体铁的价态
29、+2+3+2、+3水溶性不溶不溶不溶与盐酸反应FeO+2H+Fe2+H2OFe2O3+6H+2Fe3+3H2OFe3O4+8H+Fe2+2Fe3+4H2O与一氧化碳反应FexOy+yCOxFe+yCO2注意:(1)Fe3O4是一种复杂的化合物,他的晶体里,其中1/3是Fe2+,2/3是Fe3+,可把Fe3O4看成由FeO与Fe2O3组成的化合物。(2)氧化亚铁通常不稳定,在空气中加热时迅速被氧化成四氧化三铁;6FeO+O22Fe3O4(3)氧化亚铁、氧化铁为碱性氧化物,能与盐酸反应。氧化亚铁与硝酸反应还应考虑Fe2+的还原性。(4)Fe2O3:磁性材料 Fe2O3: 颜料【板书】三、铁的氢氧化
30、物【讲述】氢氧化亚铁和氢氧化铁的是不溶于水的弱碱,可通过可溶性亚铁盐和可溶性铁盐分别与强碱反应制备。(1)氢氧化亚铁不稳定,容易被氧化成氢氧化铁;4Fe(OH)2+O2+H2O4Fe(OH)3反应现象:白色灰绿色红褐色(2)氢氧化铁受热分解成氧化铁,而氢氧化亚铁因为容易被氧化,所以受热时,不能得到氧化亚铁。2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O(3)氢氧化亚铁和氢氧化铁都能与酸反应,分别生成亚铁盐和铁盐。Fe(OH)2+2H+Fe2+2H2OFe(OH)3+3H+Fe3+3H2O【板书】四、铁盐、亚铁盐氯化铁:又称三氯化铁,棕黑色六方晶体,在空气中容易吸水潮解,容易溶于水,由于水解成黄褐色,显酸
31、性。有氧化性。用做氯化试剂、氧化剂、止血剂、催化剂、印刷制版、植被铁盐和燃料。用盐酸跟氧化铁或用氯气跟氯化亚铁反应制备。氯化亚铁:氯黄色六方晶体,溶于水和乙醇,由于水解,水溶液显酸性。在空气中容易被氧化,又还原性。用做还原剂、媒染剂、医药、冶金及污水处理。由过量的铁和盐酸反应制备。硫酸亚铁:常见的是含七个结晶水的硫酸亚铁,俗称绿矾。可用作缺铁性贫血的补血剂、还可用于植被氧化铁、蓝黑墨水等。由铁和稀硫酸反应制备。【板书】五、Fe、Fe2+、Fe3+之间的相互转化1FeFe2+(与硫、碘、非氧化性酸(H+)、盐溶液等弱氧化剂反应)+Fe+SFeSFe+I2FeI2Fe+2H+Fe2+H2Fe+Cu
32、2+Fe2+Cu2FeFe3+(与氯气、溴单质、硝酸等强氧化剂反应)2Fe+3Cl22FeCl32Fe+3Br22FeBr3Fe+4HNO3Fe(NO3)3+NO+H2O注意:常温下,铁遇到浓硫酸及浓硝酸是发生钝化。3.Fe2+Fe(与某些还原剂反应)Fe2+ZnZn2+FeFeO+H2Fe+H2OFeO+COFe+CO24. Fe2+Fe3+(与氧气、氯气、臭氧及过氧水等强氧化剂反应)2FeCl2+Cl2FeCl32FeBr2+3Cl22FeCl3+2Br24Fe(OH)2+O2+H2O4Fe(OH)35Fe3+Fe2+(与Fe、Cu、KI、H2S等还原剂反应)2FeCl3+Fe3FeCl2
33、2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl22FeCl3+2KI2FeCl2+I2+2KCl2FeCl3+H2S2FeCl2+S+2HCl6Fe3+Fe(与某些还原剂反应)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2Fe2O3+3 H22Fe+3 H2O2Al+Fe2O32Fe+Al2O3【板书】六、Fe3+、Fe2+的检验1Fe2+的检验方法一:滴加硫氰化钾溶液,无明显现象,在滴加新制氯水,溶液立即变红色;方法二:加入氢氧化钠溶液,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。2Fe3+的检验方法一:滴加硫氰化钾溶液,溶液立即变红色;方法二:加入氢氧化钠溶液,变为红褐色。【板书】七、过渡元素过
34、渡元素位于周期表中部从第三副族到第二副族十个纵行,分属于第四周期至第七周期。过渡元素都是金属,又叫过渡金属。过渡金属的密度一般较大,熔沸点较高,有较高的硬度,较好的延展性和机械加工性能,较好的导电、导热性能和耐腐蚀性能。过渡元素原子最外层电子数不超过2个,在化学反应中,最外层和此外层都容易失去电子,因此,过渡元素有可变化合价。过渡元素的化合物以及他们的溶液往往带有颜色。过渡元素有广泛的用途。【板书】八、合金【作业】相关印发练习【后记】本节课内容比较难,特别是铁单质、亚铁离子、铁离子的三角转化是本节课的重点,在上课时,我通过实验让学生亲眼观察现象,思考现象背后的本质,增强了学生对这部分知识点的理
35、解,在下节课上,我想应该先让学生默写本节课所涉及的主要化学方程式以巩固本节课的内容。【板书】九、炼铁和炼钢1炼铁【引入】铁的化学性质比较活泼,因此自然界中的铁都以化合态存在,如何从铁矿石中获得金属呢?工业上如何把自然界中存在的铁矿石炼成铁呢?(【板书】矿石金属【叙述】铁矿石冶炼成铁,通常是在高温下,用一氧化碳作还原剂把铁矿石里的铁还原出来。例如一氧化碳还原赤铁矿(主要成分是氧化铁)。【板书】Fe2O3+3CO2Fe+3CO2主要炼铁原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气【叙述】铁矿石的种类很多,重要的有:乌黑发亮,具有磁性的磁铁矿(Fe3O4)紫红色的赤铁矿(Fe2O3)棕黄色的褐铁矿(2Fe2O3
36、·3H2O)黑灰色的菱铁矿(FeCO3)金光闪闪的黄铁矿(FeS2)。除了黄铁矿含硫太高,不适用于炼铁,一般只做制备硫酸的原料,磁铁矿等都是炼铁的原料。红土那么红,也是由于含有红色的氧化铁的缘故。铁矿石中含有脉石二氧化硅和硫、磷等杂质。【叙述】炼铁是在高炉中进行的,把铁矿石、焦炭和石灰石按一定的配比,从炉顶分层加入炉内,高炉点燃后,再进粪口附近,焦炭跟预热的空气接触,燃烧生成二氧化碳,并放出大量的热。【板书】C+O2CO2【叙述】二氧化碳上升,跟炽热的焦炭反应,生成一氧化碳。【板书】CO2+C2CO【叙述】一氧化碳气体上升,绝大部分铁的氧化物在炉身中被一氧化碳还原成铁。【板书】Fe2
37、O3+3CO2Fe+3CO2【叙述】在冶炼过程中,铁矿石里的Mn、Si、S、P等元素也会还原出来,少量的C、Mn、S、P等在高温下融合在铁中(硫则以FeS的形式存在于铁中)。由于含有以上的杂志,生铁的熔点(11001200)比纯铁的熔点(1535)低得多。【叙述】加入石灰是用来出去铁矿石中难熔的脉石,石灰石在高温下分解生成氧化钙,跟脉石里的二氧化硅起反应,生成熔点较低的硅酸钙,在炉底浮于铁水表面形成炉渣。【板书】CaCO3CaO+CO2CaO+SiO2CaSiO3(炉渣的主要成分)【板书】2。炼钢【叙述】生铁大部分用来炼钢 生铁和钢中其它元素的含量表(第52页)【思考】1。生铁和钢的主要区别是
38、什么? 2如果要把铁炼成钢,需降低哪些元素的含量? (1 区别:生铁(c%)24.3 钢 (c%)0。032 2降低:适当降低生铁里的含炭量,并除去大部分硫、磷等有害杂质,并调整钢合金元素含量到规定范围之内。【叙述】炼钢是利用氧化还原反应,在高温下,用氧化剂把生成里过多的碳和其他杂质氧化成气体或炉渣出去。【板书】炼钢氧化剂(常用):空气、富氧空气或纯氧 设备:转炉、电炉、平炉。【叙述】转炉:铁水中通氧气时,部分铁首先被氧化成氧化亚铁。【板书】2Fe+022FeO【叙述】生成的氧化亚铁再把铁水中的硅、锰、碳等依次氧化;铁水里的一部分硅、锰、碳等元素也会被氧气直接氧化;生成的二氧化硅、氧化锰与造渣
39、材料生石灰相互作用成为炉渣排出;在炼钢时,生铁里的硫、磷跟生石灰反应变成硫化钙和磷酸钙等炉渣而除去;【板书】除去硫、磷的有关化学方程式:FeS+Ca0FeO+CaS2P+5FeO+3CaO5Fe+Ca3(PO4)2【叙述】当铁水里的碳硫磷的含量降低到符合炼钢要求时,铁水就变成了钢水,这时钢水里还含有少量氧化亚铁,他会使钢有热脆性,必须加入世党的还原剂,如用硅、锰、铝等来还愿氧化亚铁。除去氧化亚铁后,则可得到符合要求的碳素钢,如同时加入各种合金元素,调节他们的含量,则可得到各类的合金钢。【思考】炼铁、炼钢的主要反应原理有什么异同?同:利用氧化还原反应不同:炼铁:利用还原反应把铁矿石里的铁还原出来
40、;炼钢:利用氧化反应除去生铁中过多的碳,以及硫、磷等杂质。【作业】印发的相关习题【后记】本节的前一内容比较难,特别是铁单质、亚铁离子、铁离子的三角转化是本节课的重点,在上课时,我通过实验让学生亲眼观察现象,思考现象背后的本质,增强了学生对这部分知识点的理解,在下节课上,我想应该先让学生默写本节课所涉及的主要化学方程式以巩固本节课的内容。而在炼铁和炼钢中的内容比较简单,主要是炼铁和炼钢的主要原理以及生铁和钢的主要区别,用表格对这些知识点进行总结和比较,有利于学生的学习。第十章 有机化合物第一节 甲烷(1)教学目标知识与技能:1了解有机物的概念,有机物的特点;2了解甲烷自然界中的存在;3掌握甲烷的
41、电子式、结构式的写法;理解甲烷分子的正四面体结构;4掌握甲烷的重要性质; 5理解取代反应的概念。过程与方法:简单介绍有机化学发展史,了解有机物对发展国民经济和提高人民生活水平的重要意义。通过有机物和无机物的区别,掌握有机物的基本特征。情感态度与价值观:1通过介绍有机化学发展史,让学生了解有机化学对人类生活以及社会发展的密切关系,激发学生学习化学的兴趣;2通过我国有机化学发展史的介绍,激发学生的爱国精神;3通过甲烷的性质,体会结构、性质、用途之间的关系。教学重点 甲烷的分子结构和性质,取代反应;教学难点 甲烷的正四面体的结构,取代反应与置换反应的差别;教学方法 启发、引导、讲解、讨论教学过程【板
42、书】一、有机物有机化学:专门研究有机化合物的一门学科;【讲解】早在古代,人们已经知道利用天然有机化合物和他们的某些反应;(1)我国夏商时代已经能酿造美酒,制造醋酸;(2)周朝能大量利用天然燃料。我国所致的靛蓝在中世纪已经由阿拉伯商人大量运销欧洲;(3)西汉时,我国人民已经发现了煤和石油并加以利用;(4)东汉时蔡伦利用树皮、麻、破布等造纸,以后造纸术在传入法国和欧洲其他国家。【介绍】人类利用有机物虽有很长的历史,但对纯物质的认识和取得却是近几百年的历史,1824年维勒用氰酸铵制备了有机物尿素,推翻了生命力学说,也推动了有机合成的进程。19世纪早期,化学家们根据物质的不同来源和性质讲物质分两类:有
43、机物:来源于生命的物质;无机物:来源于矿物质等无生命的物质。【板书】有机物和无机物之间可以相互转化CaC2+2H2OC2H2+Ca(OH)22C2H2+5O24CO2+2H2O1有机化合物:含有碳元素的化合物(除CO、CO2、碳酸盐等外)2有机化合物的特点:(1)种类繁多;【讲解】碳化合物是组成行星上一切物质的重要材料,从沼气(甲烷)到生物体内各种巨大而又极其复杂的生命物质例如皮肤、鸡肉等蛋白质,DNA都是碳化合物。无机物只有几十万种,有机物却是几百万中,并且每天有不知其数的新的有机物在合成出来。【板书】(2)容易燃烧,容易分解【讲述】糖、油等受热容易碳化,或遇到火立即燃烧,最终都变成二氧化碳
44、和水,这是日常生活中常见的极其普遍的现象,利用这一个性质可区别有机物和无机物,有机物遇到火燃烧不留残留物,而无机物一般着火,即使着火也不能烧尽,有机物储存时必须远离火种,并保存在低温的地方,在高温是会烧焦,这时由于这些有机物在高温下分解而出现碳化现象。【板书】(3)绝大多数有机物是非电解质,不容易导电,熔点低。【讲述】大多数有机物在室温下有特殊气味的气体或液体,或是熔点低于400摄氏度的固体。【板书】(4)难溶于水,容易溶于有机溶剂中;【实验】第67页【板书】(5)有机反应复杂,速度小【讲述】有机反应一般需要几小时甚至几天才能完成,常提高温度或加催化剂来加速反应。此外,很多有机反应的进行并不限
45、于分子的某一部位,还发生在分子的其他部位,及容易发生副反应,因此反应产物往往是混合物。有机化合物具以上特点是和碳的化合物紧密相关的,碳原子处于周期表的第二周期,又恰好处于电负性极强的卤原子和电正性极强的碱金属原子之间,使它具有与众不同的特性。首先,碳原子的互相结合能力特别强,既可以自身结合,又能和别的元素原字相结合,分子所含碳原子的数目不受限制,这是造成他同分异构现象普遍,分子组成复杂和副反应多的主要原因。其次,碳原子无论是自身结合或与其它元素结合,一般以共价键的形式相结合,从而形成极性或非极性的化合物,也是有机化合物分子见大多数以微弱的范德华力相吸引,因此它的熔点低,易挥发,易溶于有机溶剂。
46、有机化合物的特性主要由碳的存在所决定的1965年,我国合成具全部生物活力的蛋白质结晶牛胰岛素【板书】3.烃仅有碳、氢两种元素组成的有机化合物(碳氢化合物)【板书】二、甲烷【板书】来源:天然气、沼气、坑气【板书】1.甲烷的物理性质无色、无臭的气体,极难溶于水;密度比水小。【板书】2.甲烷的实验室制备方法(1)药品:无水醋酸钠、碱石灰(2)发生装置:固固反应要加热(3)化学反应方程式:CH3COONa+NaOHCH4+Na2CO3【讲述】甲烷在一般情况下,性质稳定,跟强酸、强碱或强氧化剂等不起反应。甲烷的稳定性是相对的,在特定条件下,也会发生某些反应。【板书】3.甲烷的化学性质(1)氧化反应【实验
47、】点燃甲烷,检验甲烷的生成物各是什么?现象:甲烷安静的燃烧,放出淡蓝色的火焰。【板书】CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)+890KJ【讲述】点燃甲烷前先检验纯度,若混有氧气和空气,点燃时会发生爆炸。煤矿里,必须采取通风,严禁烟火等。【板书】(2)加热反应CH4C+2H2(条件:隔绝空气,1000摄氏度)【讲述】碳黑是橡胶工业的重要原料,也可以用于制颜料、油墨、涂料。【板书】(3)取代反应【实验】第69页实验103CH4+Cl2CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2CHCl3+HClCHCl3+Cl2CCl4+HCl【提问】这一上方程式和
48、我们以前学过的方程式比较有何不同?【讲述】有机化合物参加的化学反应往往比较复杂,常伴有副反应发生。【讲述】在这些反应中,甲烷分子里的氢原子逐步被氯原子代替而生成四种取代产物。【板书】有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子团所代替的反应取代反应【提问】取代反应和置换反应的区别【板书】取代反应置换反应可与化合物发生取代生成物中不一定有单质反应物、生成物中一定有单质反映能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件影响较大在水溶液中进行的置换反应准旬金属活动性顺序逐步取代,很多反应是可逆的反应一般单方向进行【板书】4.甲烷的分子结构有机物的性质由他们的组成和结构所决定的甲烷的电子式: 结构式:【提问】甲烷
49、中的碳原子与氢原子是否处于同一平面?若甲烷为平面结构,则有两种CH2Cl2,与实践矛盾;所以分子可能是一种以碳原子为中心,四个氢原子为顶点的正四面体的立体结构。【展示】球棍模型、比例模型【板书】5.用途:工业上主要用于制造乙炔、或经转化制备氢气、合成氨及有机合成的颜料,也用来制备碳黑、一氯甲烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳等。甲烷可直接用作燃料。工业上主要由天然气获得。【板书】6.卤代烃卤素原子取代了烃分子中的氢原子而得到的物质。【作业】印发的相关练习【后记】本节课我使用了多媒体进行了教学,这样增强了上课的效率,特别是在对有机物的性质的介绍上,甲烷的性质介绍上,重点应向学生讲解清楚取代反应,电子式
50、的书写上,学生普遍掌握得不好,在今后教学中得加强这方面的教学。102 烷烃 石油(1)教学目标知识与技能:1.掌握烷烃的概念。认识同系物在组成、结构、化学性质上的共同点及某些物理性质随着分子利原子数目的递增而变化的规律性;2理解烃基、同分异构现象和同分异构体的概念,五个碳以下烷烃的同分异构体及命名;3通过同系物、同分异构体现象的教学,使学生初步了解有机物的性质与结构间的关系;过程与方法:通过球棍模型的搭置,掌握烷烃的空间结构及同系物、同分异构现象;通过甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷的溶沸点比较,认识同系物在组成、结构、化学性质上的共同点及某些物理性质随着分子利原子数目的递增而变化的规律性,引导学
51、生学习性质,增加直观地感受。情感态度与价值观:通过甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷球棍模型的搭置,激发学生学习化学的兴趣;教学重点 烷烃同系物的结构特点、性质、及同分异构体教学难点 烷烃的同分异构体教学方法 分析归纳总结巩固【教学过程】【板书】一、烷烃【教师引导】 请写出甲烷、乙烷、丙烷、丁烷的结构式;【教师展示】甲烷、乙烷、丙烷、丁烷的球棍模型【学生思考】根据甲烷、乙烷、丙烷、丁烷的结构式,请找出它们的共同点是什么?【学生分析、讨论】单键链状、饱和【教师总结】在他们的分子里,碳原子之间都以单键结合成链状剩余的价键全部跟氢原子相结合,每个碳原子的化合价都已经充分利用而达到饱和,具有这种结构特点的链
52、烃叫饱和链烃,或称烷烃。【板书】1.烷烃概念:单键链状、饱和【练一练】下列物质中属于烷烃的是:CH2CH2、CH3CH2CH2CH2CH3 、苯、CH3CH2Cl【提问】请同学们参看课本中的表格,总结这些烷烃随着碳原子个数的增大,他们的物理性质又怎样的变化规律?同时思考他们的化学性质又怎样的关系?【学生分析、总结】【板书】2.烷烃的性质:物理性质:随碳原子数的增加,在常温下,状态;沸点;相对密度。常温下,含1到4个碳原子的烷烃为气体 含5到16个碳原子的烷烃为液体含大于14个碳原子的烷烃固体 化学性质:与甲烷相似【学生思考】根据以下各烷烃的化学简式,你能发现什么?甲烷CH4乙烷CH3CH3丙烷CH3CH2CH3丁烷CH3CH2CH2CH3戊烷CH3(CH2)3CH3癸烷 CH3(CH2)8CH3十七烷 CH3(CH2)15CH3【学生总结】结构相似,在组成上相差n个C
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