高中新课程教学设计几种重要的金属化合物

霍邱一中高中新课程教学设计课题：几种重要的金属化合物课型：新课课时：3课标要求：根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质。教材分析：教科书在继承传统课本知识结构的基础上，安排了钠的重要化合物、铝的重要化合物和铁的重要化合物三部分内容。在钠的重要化合物中，主要安排介绍了氧化钠、过氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠的学习，介绍了焰色反应的操作。铝的重要化合物主要安排了氧化铝、氢氧化铝的学习，突出介绍了氧化铝及氢氧化铝的两性。在铁的化合物中主要介绍了铁的三种氧化物、铁的氢氧化物和铁盐、亚铁盐，重点介绍了氢氧化亚铁的制备、三价铁离子的检验等。本节分为三节课，内容多，实验任务重，要求学生掌握的化学反应原理多，实验操作技能集中，好在教学中需要拓展的内容少，总的来说教学任务能够在规定的课时内完成。教学目标（知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观）⑴通过学生的实验探究，掌握Na2O和Na2O2、Na2CO3和NaHCO3的基本性质，认识Al2O3、Al(OH)3的两性；⑵通过学生的实验探究，掌握Fe2+的还原性和Fe3+的氧化性以及它们的检验方法，了解焰色反应的基本操作，进一步掌握相关的实验技能；⑶通过学生的讨论，掌握Na2CO3与NaHCO3以及Fe2+与Fe3+的相互转化关系；⑷进一步巩固离子反应方程式的书写和对氧化还原反应理论的理解；⑸通过学习进一步了解知识系统化与分类的方法，充分认识探究重要物质性质的方法与思路，提高学习效率。教学重点：⑴Al2O3、Al(OH)3的两性；⑵Na2CO3与NaHCO3的相互转化关系；⑶Fe2+的还原性和Fe3+的氧化性以及它们的检验方法。教学难点：Al2O3、Al(OH)3的两性，以及Na2CO3与NaHCO3、Fe2+与Fe3+的相互转化关系教学方法：学生实验探究法，学习小组讨论、交流教学用品：实验用品教学过程：（第一课时）新课引入[思考与交流]1、根据化学性质，金属化合物可分为哪些类型？2、分析下列盐组成上的不同：Na2SO4和NaHSO4、Na2CO3和NaHCO3、Cu2(OH)2CO3，盐可以分为正盐、酸式盐、碱式盐，它们各具有什么性质？新课进行一、钠的重要化合物1、氧化钠、过氧化钠[思考与交流]⑴通过第一节的实验，回忆氧化钠与过氧化钠的颜色、状态；⑵氧化钠与过氧化钠在组成上、生成条件上有什么不同？⑶氧化钠与水反应和氧化钙与水反应类似，写出氧化钠与水反应的化学方程式。[小结]氧化钠白色固体氧化物氧元素-2价过氧化钠谈黄色固体过氧化物氧元素-1价[实验3-5]在试管中，将水滴入到过氧化钠的固体表现上[观察要点]一看：现象；二摸：感觉；三检：检验气体和残留物。[补充实验]过氧化钠与棉花混在一起，滴几滴水，观察现象？[问题与表达]⑴根据检验的结果，写出相关的化学方程式；⑵感觉到试管发烫，说明了什么？⑶过氧化钠在保存上应注意什么？[板书]2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑[讲述]过氧化钠还能与二氧化碳反应[板书]2Na2O＋2CO2=Na2CO3＋O2[思考与交流]这条性质在生活实际中有哪些用途？2、氢氧化钠回顾：Ca(OH)2→CaCO3→Ca(HCO3)2迁移：NaOH→Na2CO3→NaHCO3强调：二氧化碳与氢氧化钠反应，二氧化碳的量多与量少不一样。3、碳酸钠和碳酸氢钠碳酸钠（正）Na2CO3纯碱或苏打碳酸氢钠（酸式）NaHCO3小苏打[科学探究1]观察Na2CO3、NaHCO3的色态，比较NaHCO3和Na2CO3在水中的溶解性；[思考与交流、讨论]⑴观察Na2CO3和NaHCO3的外观？⑵Na2CO3和NaHCO3在水中的溶解度哪个大？⑶Na2CO3和NaHCO3溶于水时吸、放热的情况如何？⑷它们的水溶液的碱性那个强？[归纳与整理]⑴Na2CO3是白色粉末；NaHCO3是白色细小晶体；⑵Na2CO3和NaHCO3都易溶于水，Na2CO3的溶解度大些；⑶Na2CO3和NaHCO3在溶于水时都放热，Na2CO3的放热更明显一些；⑷它们的水溶液都显碱性，Na2CO3的碱性更强一些。[科学探究2]NaHCO3和Na2CO3的热稳定性[思考与交流、讨论]按书本56页的图3—13装配实验，对Na2CO3和NaHCO3分别进行加热，有什么结果？写出相关的化学反应方程式。[归纳与整理]⑴加热Na2CO3时，实验过程无明显现象；加热NaHCO3时，澄清石灰水出现浑浊，说明产生了CO2气体。2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑⑵可用于区别NaHCO3和Na2CO3，也可用此方法除去Na2CO3中的NaHCO3。[强调]1molNaHCO3受热完全分解质量必然减少31g。[科学探究3]NaHCO3和Na2CO3的其它性质[思考与交流、讨论]它们与盐酸反应的剧烈程度是否相同，为什么？写出有关化学反应离子方程式；[归纳与整理]⑴反应剧烈程度及离子方程式剧烈程度现象离子方程式⑵Na2CO3的结晶水合物——碳酸钠晶体（Na2CO3·10H2O），不稳定，容易风化。[设问]如何检验钠元素的存在呢？4、焰色反应[强调]不同的金属在高温灼烧时，火焰颜色不同，钠为黄色，钾为紫色（透过蓝色玻璃）[实验3-6]蘸取碳酸钠、碳酸钾溶液灼烧[强调]步骤：灼烧→蘸取试液→灼烧→洗涤（稀盐酸）教学延伸[思考与交流]⑴碳酸氢钠能与氢氧化钠反应吗？写出有关离子方程式？⑵碳酸钠分别与足量、少量的盐酸反应，结果一样吗？⑶往碳酸钙悬浊液中通入CO2，沉淀消失，那么碳酸钠溶液中通入CO2，能发生反应吗？⑷如何除去Na2CO3中NaHCO3？如何除去NaHCO3中的Na2CO3？⑸甲、乙两位同学进行碳酸钠与盐酸反应的实验，甲把碳酸钠溶液逐滴滴入到盐酸中，乙同学把盐酸到逐滴滴入到碳酸钠溶液中，现象一样吗？⑹分别取同样量的Na2CO3和NaHCO3溶液（2-3mL）于两支小试管中，分别滴加澄清石灰水，观察反应现象，写出以上实验的反应离子方程式。⑺取等质量的固体碳酸钠与碳酸氢钠，与足量的盐酸反应，产生的二氧化碳哪个多？⑻根据Na2CO3与NaHCO3的相互转化关系，说明正盐与酸式盐的转化关系是怎样的？[归纳与整理]⑴碳酸氢钠与氢氧化钠和盐酸都能反应：NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O⑵碳酸钠与少量盐酸和中量盐酸反应，结果不同：Na2CO3＋HCl=NaCl＋NaHCO3⑶碳酸钠溶液中通入CO2，可以发生反应，通入到饱和碳酸钠溶液中，会有沉淀产生：Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3↓。⑷加热；往水溶液中通入CO2。⑸碳酸钠溶液与盐酸反应，反应的方式不同，现象不一样。⑹向Na2CO3溶液中逐滴滴加澄清石灰水的反应是：CO32-+Ca2+==CaCO3↓，向NaHCO3溶液中逐滴滴加澄清石灰水的反应是：HCO3-+OH-==CO32-+H2O；生成的CO32-再与Ca2+反应：CO32-+Ca2+==CaCO3↓，合写为：2HCO3-+Ca2++2OH-==CaCO3↓+CO32-+2H2O。⑺无论是酸量一定，还是固体的质量一定，总是碳酸氢钠产生的二氧化碳多。⑻Na2CO3与NaHCO3的相互转化关系：Na2CO3NaHCO3，碳酸的正盐与酸式盐转化关系：正盐

酸式盐。教学巩固小结：⑴氧化钠与过氧化钠的色态、氧元素价态，以及它们的性质；⑵碳酸钠与碳酸氢钠的组成、物理性质、化学性质、用途；⑶焰色反应的步骤、原理等。作业布置：预习铝的重要化合物同步练习：1、下列关于Na2O与Na2O2的说法中,不正确的是A．Na2O2比Na2O稳定B．均与水反应生成NaOH,因而均是碱性氧化物C．Na2O能被氧化成Na2O2D．均可与H2OCO2SO2反应2、将足量Na2O2投入FeCl2溶液中可观察到的现象是A．生成白色沉淀B．生成红褐色沉淀C．有气泡产生D．无变化3、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分别与足量盐酸反应得CO2的物质的量之比为2：14、不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的实验操作是A．分别加热这两种固体物质，并将生成的气体通人澄清的石灰水中B．分别在这两种物质的溶液中，加入CaCl2溶液C．分别在这两种固体中，加入同浓度的稀盐酸D．分别在这两种物质的溶液中，加入少量澄清的石灰水5、下列化合物与小苏打溶液反应，没有气体或沉淀生成的是A．烧碱 B．硫酸氢钠 C．氢氧化钡 D．过氧化钠6、下列物质露置在空气中，质量会减轻的是A．NaOH B．Na2O2 CNa2OD．Na2CO3·10H27、有甲、乙、丙三瓶等体积等物质的量浓度的NaOH溶液，若将甲蒸发掉一半水分，在乙中通入少量的CO2，丙不变，然后分别向甲、乙、丙三瓶中加入同浓度的盐酸，完全反应后所需盐酸溶液的体积是A．甲＝丙＞乙B．丙＞乙＞甲C．乙＞甲＝丙D．甲＝乙＝丙8、把CO2通入含NaOH0.8g的碱溶液中，将产物在减压条件下蒸干后，得固体1.37g，则通入CO2的质量是A．0.44gB．0.88gC．0.66gD．都不是9、下列叙述中不正确的是A．热稳定性：Na2CO3比NaHCO3稳定B．溶解性:Na2CO3比NaHCO3易溶于水C．相同质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应,NaHCO3放出CO2多D．相同物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液分别与同浓度的盐酸反应,产生气体的速率是Na2CO3大10、下列离子方程式书写正确的是A．铝粉投入到NaOH溶液中：2Al+2OH－══2AlO2－+H2↑B．AlCl3溶液中加入足量的氨水：Al3++3OH－══Al(OH)3↓C．三氯化铁溶液中加入铁粉：D．FeCl2溶液跟Cl2反应：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－教学反思：（第二课时）新课引入[思考与交流]与酸反应生成盐和水氧化物，叫碱性氧化物？如，MgO、Na2O。与碱反应生成盐和水的氧化物，叫酸性氧化物，如，CO2、SO3等。下列氧化物是哪一类氧化物？SO2、CuO、CO、NO2、Na2O2、Al2O3[讲述]今天我们来学习既能与酸反应又能与碱反应并生成盐和水的两类特殊的物质，氧化铝和氢氧化铝。引入新课。新课进行[板书]二、铝的重要化合物1、氧化铝[阅读与思考]第57页到59页教科书⑴氧化铝有哪些物理性质？⑵氧化铝有哪些存在形式？⑶氧化铝有哪些化学性质？⑷为什么家用铝锅不能煮酸性或碱性食物？⑸氧化铝有哪些用途？[归纳与整理]氧化铝既能与酸反应，又能与碱反应，生成盐和水。[板书]Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O[默写]Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋H2OAl2O3＋2OH－=2AlO2－＋H2OAl2O3是一种两性氧化物，是两性化合物中的一种。2、氢氧化铝[实验3-7、3-8][思考与讨论]⑴实验室如何制备氢氧化铝？为什么不用氢氧化钠溶液制备？⑵明矾遇水后即生成氢氧化铝，试解释明矾为什么能净水？⑶氢氧化铝的两性与氧化铝的两性有哪些相同点，有哪些不同点？⑷氢氧化铝治疗胃酸过多，比小苏打有什么优点？⑸实验室如何制备氧化铝？[板书]Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4Al(OH)3+3HCl＝AlCl3+3H2OAl(OH)3+NaOH＝NaAlO2+2H2O[默写]写出以上三个反应的离子方程式。[归纳与整理]⑴Al(OH)3对热也不稳定，受热分解为Al2O3和水2Al(OH)3Al2O3+3H2O实验室制备氧化铝。⑵Al(OH)3胶状物质，表面积大，凝聚水中悬浮物，吸附色素、味素，明矾与水反应即生成Al(OH)3，可以净水。⑶明矾[KAl(SO4)2]对胃的刺激或腐蚀作用小，在治疗胃酸方面优于小苏打。[思考与辨析]碳酸氢钠既能与酸反应，又能与碱反应，它是两性化合物吗？教学延伸[思考与交流]⑴工业上炼铝所用原料为铝土矿，铝土矿中含有氧化铁杂质，为了冶得比较纯净的铝，需要将铝土中的氧化铁除去，请设计一个方案。⑵已知Al3＋在水溶液中可以与AlO2－反应，Al3＋＋3AlO2－＋6H2O=4Al(OH)3↓，现有三种制备氢氧化铝的方案：①Al→Al3＋→Al(OH)3;②Al→AlO2－→Al(OH)3③教学巩固[小结]⑴两性化合物的概念辨析；⑵氧化铝、氢氧化铝分别与酸、碱反应的化学方程式；⑶氧化铝、氢氧化铝的用途。同步练习1、下列物质中能与水反应的是A．CuOB．CaOC．Fe2O3D．Al2O32、下列物质中既能与盐酸又能与氢氧化钠溶液反应的是A．CuOB．CaOC．Fe2O3D．Al2O33、下列物质中既能与盐酸又能与氢氧化钠溶液反应的是A．CuOB．NH4HCO3C．Fe2O3D．Al2O4、除去MgO中的Al2O3可选用的试剂是A．NaOH溶液B．硝酸C．浓硫酸D．稀盐酸5、下列列操作不能在氧化铝坩埚中进行的是A．加热分解NH4HCO3B．熔化K2OC.熔化烧碱D．加热NaCl6、下列物质中既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的是A．Al(OH)3B．Fe(OH)3C．Mg(OH)2D．Cu(OH)7、下列各组反应中最终肯定是白色沉淀的是A．AlCl3溶液中加入过量氨水B．Al2(SO4)3溶液中加入过量KOH溶液C．FeCl2溶液中加入过量氨水D．MgSO4溶液中加入过量KOH溶液8、把少量金属钠投入到足量的氯化铝溶液中,下列叙述正确的是A．析出金属铝B．产生白色沉淀C．产生红褐色沉淀D．产生无色气体9、下列各组反应中最终肯定不生成白色沉淀的是A．AlCl3溶液中加入过量的氨水B．Al2(SO4)3溶液中加入过量的KOH溶液C．MgCl2溶液中加入过量的氨水D．MgSO4溶液中加入过量的KOH溶液10、把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中，使SO42-全部转化成BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是A．Al3+B．Al(OH)3 C．AlO2－ D．Al3+和Al(OH)311、“铝热反应”中的铝热剂通常是Fe2O3和Al粉的混合物，高温反应时可放出大量的热。请写出该反应的化学方程式。12、有A、B、C、D、E五种化合物，其中A、B、C、D是含铝元素的化合物，F是一种气体，标准状况下相对于空气的密度为1.103。它们之间有下列的转化关系：①A+NaOH→D+H2O=2\*GB3②B→A+H2O③C+NaOH→B+NaCl④E+H2O→NaOH+F⑴写出A、B、C、D的化学式：A，B，C，D。⑵写出=1\*GB3①④的离子方程式：①，④。13、某混合物A，含有KAl（SO4）2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：据此回答下列问题：⑴I、II、III、IV四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是。⑵根据上述框图反应关系，写出下列B、C、D、E所含物质的化学式沉淀固体B；C；沉淀D；溶液E。⑶写出①、②、③、④四个反应方程式：①；②；③；④。[作业布置]第62页，1、2、3、4、5、6、7、8、9，课堂练习。教学反思：（第三课时）新课引入[回忆与思考]⑴铁元素有哪些主要化合价？⑵你所认识的铁的氧化物有哪些？⑶你所知道的铁及其化合物有哪些性质，有何规律？引入：铁的化合物还有很多，性质也很复杂，今天进一步学习。新课进行[板书]三、铁的化合物1、铁的氧化物[阅读与思考、讨论]⑴铁元素在自然界在主要存在形式如何？⑵铁元素有几种化合价，对应的氧化物有多少种？⑶铁的氧化物有哪些化学性质？⑷铁的氧化物有何用途？[归纳与整理]⑴铁有两种价态，但可以形成三种氧化物比较：氧化物俗名组成色态用途氧化亚铁/FeO黑色粉末/氧化铁铁红Fe2O3红棕色粉末红色油漆及涂料、炼铁的主要原料四氧化三铁磁性氧化铁Fe3O4黑色晶体磁铁⑵碱性氧化物性质FeO、Fe2O3均溶于酸。[板书]化学方程式FeO＋2HCl=FeCl2＋H2OFe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O[默写]上面化学方程式对应的离子方程式。⑶铁的氧化物的氧化性可以被多种还原剂所还原：C、CO、Al等Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO23Fe3O4＋8Al9Fe＋4Al2O3[板书]2、铁的氢氧化物[提问]根据铁元素的化合价，铁的氢氧化物有几种？[实验3-9]氢氧化物的制备[思考与交流]⑴观察氯化亚铁、氯化铁的颜色？⑵如何制备铁的氢氧化物？⑶氢氧化亚铁在制备时要注意哪些事项？⑷制备氢氧化亚铁时伴随着哪些现象？为什么？⑸实验室如何制备氧化铁？[表达与板书]⑴FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl⑵FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4⑶4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3[默写]写出⑴⑵对应的离子方程式。[设疑]做其他实验我们用胶头滴管时，总是在试管口悬空滴加液体，为什么我们制Fe(OH)2时，把长滴管伸入到FeSO4溶液的液面下？[学与问]写出Fe(OH)2、Fe(OH)3与盐酸反应的化学方程式Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2OFe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O[讲述]Fe(OH)3对热不稳定，受热能失去水生成红棕色的Fe2O32Fe(OH)3Fe2O3+3H2O↑[板书]3、铁盐与亚铁盐[科学探究]⑴Fe3+的检验[实验探究1]按书本61页的内容⑴进行实验，观察实验现象并记录。[归纳与整理]在Fe2+的溶液中滴加KSCN溶液无明显现象在Fe3+的溶液中滴加KSCN溶液，溶液变成血红色[讨论与交流]①通过对Fe2+与Fe3+的比较，找出鉴别和检验它们的方法。②写出上述反应的离子方程式。[归纳与整理]Fe3+的检验方法：观察溶液的颜色；加OH-；加SCN-等Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3（血红色）[思考与交流]如何检验Fe2+？观察溶液的颜色；加OH-；加SCN-后再加氧化剂等⑵Fe2+与Fe3+的相互转化[实验探究2]按第61页内容⑵要求进行实验，观察实验现象并记录。[交流与讨论]根据实验现象，讨论下列问题⑴从氧化还原反应角度分析Fe3+与Fe反应的可能性？⑵从Fe2+价态分析，具有两重性，哪一种性质更强？⑶写出相关的离子方程式2Fe3++Fe==3Fe2+2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-⑷如何实验Fe2+与Fe3+的相互转化？Fe2+Fe3+：强氧化剂：Cl2、HNO3、Br2、KMnO4(H+)等；Fe3+Fe2+：强还原剂：I-、H2S、SO2、金属单质（如Fe、Cu）等。[实践活动]明矾与铁盐净水[思考与讨论]明矾与铁盐净水效果如个好？从有利于人体健康的角度，哪个更科学？教学延伸题例：Mg铁与氧化铁的混合物，加入到足量的稀硫酸中，在一定条件下充分反应，待溶液中不再含有Fe3＋，也无固体残留时，共收集到氢气VL（标准状况）。求混合物中铁和氧化铁的物质的量（质量）。解法一、若设混合物中铁的质量为xg，氧化铁为yg，根据化学方程式：Fe＋2H＋=Fe＋H2↑、Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O、2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，则可列二元一次方程组为：解法二、若设混合物中Fe的物质的量为xmol，Fe2O3的物质的量为ymol，根据以上三个化学方程式，则可列出如下二元一次方程组：解法三、设混合物中铁的质量为xg，则氧化铁质量为（M-x）g，根据以上化学方程式可知，氧化剂为Fe3＋、H＋，还原剂为Fe，则有：×2=×2×1＋×2×1解法四、设混合物中氧化铁的物质的量为xmol，则由2Fe3＋～Fe2O3～Fe可知，与Fe3＋反应的Fe也为xmol，又因与H＋反应的Fe与H2的物质的量相等，则有：（56＋160）