高中化学 3.2几种重要的金属化合物(1)教案设计 新人教版必修1
电视制片人-挂职工作总结
几种重要的金属化合物
课题:第三章 第二节 几种重要的金属化合物(一)
授课班级
课 时
教
学
目
的
知识
与
技能
过程
与
方法
情感
态度
价值观
重 点 Na
2
O
2
和Na
2
O、Na
2
CO
3
和NaHCO
3性质的差异性
1、利用“结构决定性质”的思维理念,采用对比的方法,学会从同类化合物找出性
质的
差异性、相似性,形成规律性的知识的方法,
1、帮助学生主动构成建自身发展所需的化学基础知识和基础技能
1、掌握Na
2<
br>O
2
和Na
2
O、Na
2
CO
3
和
NaHCO
3
的共性和差异性
2、掌握检验金属离子的实验方法------
试剂法和焰色反应
难 点
Na
2
CO
3
、NaHCO
3
溶液反应现象的差异
知
识
结
构
与
板
书
设
计
得2e
-
2
Na
2
O
2
+2H
2
O==4 NaOH
+O
2
↑
一、钠的重要化合物
1、Na
2
O与Na
2
O
2
(1)
与水反应:
Na
2
O+H
2
O ==2NaOH 2
Na
2
O
2
+2H
2
O==4 NaOH
+O
2
↑
失 2e
-
第二节 几种重要的金属化合物
Na
2
O
2
既是氧化剂又是还原剂
(2)
与CO
2
反应:
失 2e
-
2 Na
2
O
2
+2CO
2
==2
Na
2
CO
3
+O
2
Na
2
O
+CO
2
==Na
2
CO
3
得2e
-
2、Na
2
CO
3
与NaHCO
3
[科学探究]碳酸钠与碳酸氢钠的性质
(1)与盐酸反应
Na
2
CO
3
+2HCl==2NaCl
+H
2
O+CO
2
↑(慢)
CO
3
+2H
==H
2
O +CO
2
↑
NaHCO
3
+HC
l==NaCl+H
2
O+CO
2
↑(快)
HCO
3
+H==H
2
O+CO
2
↑
(2) 与BaCl
2
溶液反应: Ba
+CO
3
==BaCO
3
↓
[科学探究]Na
2
CO
3
和NaHCO
3
的热稳定性
(3) 热稳定性:
Na
2
CO
3
稳定 NaHCO
3
受热易分解
2NaHCO
3
△
2+2―
―+
2―+
Na
2
CO
3
+H
2
O +CO
2
↑
(4)
制取Na
2
CO
3
的方法------侯氏制碱法
3、焰色反应
(1)定义:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰发出特殊的颜色,在化学上称为焰
色
反应。
(2)操作:洗――烧――蘸――烧
钠盐:黄色
钾盐:透过蓝色的钴玻璃呈紫色。
1
离子检验 ○
2
焰色材料
(3)用途 ○
教学过程
教学步骤、内容
[回顾]1、初中时学过的NaOH 有哪些性质?
2、Na 与H
2
O
反应的实验现象及原因?
3、请同学们回忆一下Na 在不同条件下与O2反应的现象和产物差异。
[导入]Na
2
O与Na
2
O
2
以及我们初中接
触过的NaOH、NaCl、Na
2
CO
3
、NaHCO
3
都是Na的重要
化合物,今天我们就来系统地学习一下
[板书]第二节
几种重要的金属化合物
一、钠的重要化合物
1、Na
2
O与Na
2
O
2
[讲]Na
2
O与Na
2
O
2
都是Na的氧化物
,都只含有Na和O两种元素,那么,它们的化学性
质是否相同?让我们一起动手做实验来探究一下。
[演示实验3-5]Na
2
O
2
与水反应
教学方法
NaOH 俗称是
烧碱、火碱、
苛性钠、白色
固体,有强吸
水性,易
潮解,
可用做干燥
剂。是强碱,
具有碱的通
性,密封保存,
用橡皮塞
,不
用玻璃塞。
实验步骤:把水滴入盛有少量过氧化钠固体的试管中,立即把带火星的木条放在试管口,
检验生成的气体。
实验现象:反应生成的气体能使木条复燃。
实验结论:Na
2
O
2
与H
2
O反应放热,生成物助燃
[板书](1) 与水反应:
Na
2
O+H
2
O ==2NaOH
2
Na
2
O
2
+2H
2
O==4 NaOH
+O
2
↑
[师]请同学们动手写方程式,并判断是否属于氧化还原反应,若是,请标出电子得失,
判断氧化剂与还原剂
[板书]
失 2e
-
过氧化钠
Na
2
O
2
淡黄色固体
2Na
2<
br>O
2
+2H
2
O=4NaOH+O
2
↑
2Na
2
O
2
+2CO
2
==2Na
2
CO
3
+O
2
过氧化物
Na 在空气中燃烧
2 Na
2
O
2
+2H
2
O==4
NaOH +O
2
↑
得2e
-
Na
2
O
2
既是氧化剂又是还原剂
[讲]碱性氧化物是与H
2
O 化合生成碱,由此可知,Na
2
O
是碱性氧化物,Na
2
O
2
是过氧化
物。
[演示实验]分别装入Na
2
O和Na
2
O
2
的试管中滴入适量的水,充分反应后,滴入2 滴酚
酞试剂。
实验现象:Na
2
O加入水无明显现象,滴酚酞变红
Na
2
O
2
加入水,剧烈反应,有汽泡变出,溶液变红后褪色
[讲]由此可知,Na
2
O
2
是强氧化剂,有漂白性。
[过]我们刚做了与水的实验,下面我们再来看一下与CO
2
的反应。
[板书](2) 与CO
2
反应:
失
2e
-
2
Na
2
O
2
+2CO
2
==2
Na
2
CO
3
+O
2
得2e
-
Na
2
O
+CO
2
==Na
2
CO
3
[讲]人进行呼吸时,需要呼出CO
2
,吸进O2,而CO
2
与Na
2
O
2
正好可以反应生成O2,
以保证人体正常呼吸。Na
2
O
2
可用做
呼吸面具和潜水艇里的供氧剂。请大家根据Na
2
O和
Na
2
O2
的性质填写表格
[投影总结]Na
2
O和Na
2
O
2
的性质比较
名称
化学式
色态
与H
2
O反应
与CO
2
反应
类别
生成条件
氧化钠
Na
2
O
白色固体
Na
2
O+H
2
O ==2NaOH
Na
2
O+CO
2
==Na
2
CO
3
碱性氧化物
Na在空气中缓慢氧化
稳定性 不稳定
2Na
2
O+O
2
△
相对稳定
2Na
2
O
2
供氧剂、强氧化剂、漂白剂 用途
学生活动:观
察所展示的
Na
2
CO
3
和
[讨论]Na、Na
2
O、Na
2
O
2
、NaOH 在空气中放置一段就会变质,最后产物是什么?
(Na
2
CO
3
)
[讲]Na
2
CO
3
往往含有结晶水,就是我们日常生活中常用的苏打,它还有一个分子量比它
小的弟弟------
小苏打,它们的性质既相似又不同,下面我们就学习它们的性质
[板书]2、Na
2
CO
3
与NaHCO
3
[问]Na
2
CO
3
与Na
2
CO
3
·10H
2
O 是否为同一物质?
(不是)
[科学探究]碳酸钠与碳酸氢钠的性质
(1)
在2支试管里分别加入少量Na
2
CO
3
和NaHCO
3
(各约1克)
1
观察二者外观上的细小差别,分别滴入几滴水,振荡试管,观察现象,用手
摸一摸试○
管底部,有什么感觉?
2
继续向试管内加入10
mL水,用力振荡,有什么现象? ○
3
向试管内滴入1-2滴酚酞溶液,各有什么现象?
○
4
在下表中记录实验现象并得出初步结论 ○
步骤
1
○
Na
2
CO
3
白色粉末,加H
2
O
结块成
晶体,放热
2
○
3
○
振荡长时间后可溶解
溶液变红
NaHCO
3
细小白色粉末,加H
2
O,部分溶
解,没有明显放热感觉
仍有固体残余
微红
部分溶解,碱性比Na
2
CO
3
弱
NaHCO
3
的颜
色、状态,并
通过自学教材
了解它的俗
名,溶解性,
物理性质。
初步结论 加水变成含结晶水的晶体
[讲]Na
2
CO
3
与Na
2
CO
3
·10H
2
O 是两种不同的纯净物,Na
2
CO
3
·10H
2
O在
空气中易被风化而
变成粉末
2―
[问]根据初中所学的知识回答,检验某一物质是否
含有碳酸根(CO
3
),用什么方法?
(加HCl,看是否有气体生成,将生成气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,有沉淀产
生)
[讲]如此看来,在Na
2
CO
3
中滴加稀盐
酸,必定有气体生成,那么在NaHCO
3
中滴加稀盐
酸,现象又如何呢?是否和Na
2
CO
3
与HCl的反应一样吗?让我们通过实验来得出结论。
[板书](1)与盐酸反应
Na
2
CO
3
+2HCl==2NaCl
+H
2
O+CO
2
↑(慢)
CO
3
+2H
==H
2
O +CO
2
↑
NaHCO
3
+HC
l==NaCl+H
2
O+CO
2
↑(快)
HCO
3
+H==H
2
O+CO
2
↑
―+
2―+
[讲]慢的原因是因为先生成HCO
3
,再进一步反应生成H
2
O 和CO
2
[问]那么,滴加HCl
产生无色无味气体的物质中是否一定有CO
3
?
(不一定,还可能含有HCO
3
)
[问]怎样来区别Na
2
CO
3
与NaHCO
3
呢?让我们来做实验研究一下,
[演示实验]
实验步骤:
分别向装有Na
2
CO
3
和NaHCO
3
的溶液中分别加入
BaCl
2
溶液
实验现象:Na
2
CO
3
有白色沉淀;NaHCO
3
没有现象
[板书](2)
与BaCl
2
溶液反应:
Ba
+CO
3
==BaCO
3
↓
[讲]碳酸盐的正盐除了K、Na、
NH
4
外都不溶于水,而酸式盐却都溶于水,因此,鉴
别Na
2
CO
3
和NaHCO
3
溶液,我们常用BaCl
2
或CaCl2做试剂来鉴别。
[过]Na
2
CO
3
与NaHCO
3
的另一个不同点是热稳定性不同。
[科学探究]Na
2
CO
3
和N
aHCO
3
的热稳定性
Na
2
CO
3
NaHCO
3
现象
石灰水无变化
石灰不变浑浊
发生反应的化学方程式
-----------
2NaHCO
3
△
+++
2+2―
―
2―
―
学生活动:自
学教材相关内
容,并总结、
归纳并整理表
格。
结论
受热不分解
易分解
Na
2
CO
3
+H
2
O+CO
2
↑
[板书](3) 热稳定性:
Na
2
CO
3
稳定,NaHCO
3
受热易分解
2NaHCO
3
△
Na
2
CO
3
+H
2
O
+CO
2
↑
[讲]正盐比酸式盐稳定。
[问]根据Na
2
CO
3
与NaHCO
3
各自不同的性质,二者有什么用途?
[投影总结]Na
2
CO
3
和NaHCO
3
性质比较
物质
化学式
俗名
色态
碳酸钠
Na
2
CO
3
纯碱、苏打
白色粉末(Na
2
CO
3
·10H
2
O
为晶体)
溶解性
+
碳酸氢钠
NaHCO
3
小苏打
白色晶体
易溶于水
2―+
溶解度相对小
快,HCO
3
+H==H
2
O+CO
2
↑
―+
与H 反应 慢,CO
3
+2H
==H
2
O +CO
2
↑
与可溶性
钡、钙盐
Ba +CO
3
==BaCO
3
↓Ca
+
2+2―2
不反应
+CO
3
==CaCO
3
↓
2―
热稳定性
稳定,受热,难分解,
Na
2
CO
3
·10H
2
O 易风化
不稳定,2NaHCO
3
+H
2
O+CO
2
↑
△
Na
2
CO
3
由实际生活引
发疑问
学生活动,自
学,分析,并
总结焰色反应
的操作。
增强学生的动
手能力,加强
课堂互动
黄色
紫色
用途 玻璃,制皂,造纸,纺织 发酵粉,制药
[思考1]Na
2
CO
3
和NaHCO
3
混合时的提纯方法?
[投影总结]
1
Na
2
CO
3
粉末中混有NaHCO
3
,用加热法
○
2NaHCO
3
△
Na
2
CO
3
+H
2
O+CO
2
↑
2
Na
2
CO
3
溶液中混有NaHCO
3
,滴加适量NaOH
○
NaHCO
3
+NaOH==Na
2
CO
3
+H
2
O
3
NaHCO
3
溶液中混有Na
2
CO
3
通入过量CO
2
○
Na
2
CO
3
+CO
2
+H
2
O==2N
aHCO
3
[思考2]Na
2
CO
3
与HCl
反应时加入的顺序不同,现象如何?
[投影总结]
1
在盐酸中逐滴加入Na
2
CO
3
溶液,立即产生气泡 ○
2H +CO
3
==H
2
O +CO
2
↑
2
在Na
2
CO
3
溶液中加入稀盐酸时,滴加一定量后才产生气泡 ○
CO
3
+H==HCO
3
―+
2―+―
+2―
HCO
3
+H==H
2
O +CO
2
↑
[思考3]如何鉴别Na
2
CO
3
与NaHCO
3
[投影总结]
1
利用热稳定性不同
○
2
与酸反应速率不同 ○
3
阴离子不同,分别加CaCl
2
和BaCl
2
溶液 ○
[讲]N
a
2
CO
3
用途非常广泛,是工业生产的重要生产资料,之前一直被西方世界
的“索尔
维制碱法”垄断。1926年,侯德榜针对氨碱法的不足,研究成功了联合制碱法------
侯
氏制碱法
[板书](4) 制取Na
2
CO
3
的方法
------侯氏制碱法
[投影]侯氏制碱法的过程
1
向饱和食盐水中依次通入足量的NH
3
、CO
2
○
NH
3
+H
2
O+CO
2
==NH
4
HCO
3
依据NaHCO
3
溶解度小,会从溶液中析出
NaCl+NH
4
HCO
3
==NaHCO
3
↓+NH
4
Cl
∴ NaCl+NH
3
+H
2O+CO
2
==NaHCO
3
↓+NH
4
Cl
将NaHCO
3
晶体滤出,NH
4
Cl可作氮肥
2
2NaHCO
3
○
△
Na
2
CO
3
+H
2
O+CO
2
↑
学生活动,总
结归纳焰色反
应用途
CommandButto
++
[过]根据之前的学习知道,K、Na的化学性质非常相似
,初中学习物质的溶解性我们知
道,Na、K盐全溶,用离子反应是不可能把Na、K鉴别出来,怎样鉴
别钠盐和钾盐呢?
同学们,有没有注意到平时我们炒菜时,如果不小心把汤洒在炉火上,火焰会变成黄
色,酒精燃烧的火焰本身是淡蓝色,使我们使用酒精灯时发现酒精灯的火焰实际上也是黄
色的这
是为什么?
(可能存在一些物质改变了火焰的颜色)
[讲]这种假设合不合理吗?我们用实验来验证。同学们认真观察实验时,火焰颜色的变
化。
[演示实验]NaCl、NaOH、Na
2
SO
4
的焰色反应
(有钠的化合物在灼烧时火焰都是黄色的)
[演示实验]K
2
CO
3
、CuSO
4
、BaCl
2
、CaCl
2
的焰色
反应
实验现象:K
2
CO
3
-黄紫色
CuSO
4
-绿色
BaCl
2
-黄绿色
CaCl
2
-砖红色
[讲]很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出的特
殊的,这在化学上叫做焰
色反应。
[板书]3、焰色反应
(1)定义:很多金属或
它们的化合物在灼烧时都会使火焰发出特殊的颜色,在化学上称
为焰色反应。
[讲]要注意的
是,焰色反应不是化学反应是物理变化,检验的是元素的性质,主要用来
检验金属元素。
[问]那么,应如何操作焰色反应的实验呢?
[板书](2)操作:洗――烧――蘸――烧
[投影总结]
1
洗---
用稀盐酸洗铂丝。(用稀盐酸将其表面的氧化物反应掉,生成的氯化物灼烧时易○
++
汽化而挥发,以除去干扰焰色反应的杂质,不能用稀H
2
SO
4
洗,因生成的硫酸盐沸点高)
2
烧---
用盐酸洗涤过的铂丝在火焰上烧到与原来颜色相同为止。(除去杂质) ○
3
蘸---
用灼烧合格的Pt 丝蘸取被灼烧的物质 ○
4
烧---
将沾在铂丝的物质在火焰上灼烧,并观察其现象。 ○
[讲]值得注意的是,选用火焰颜色较浅的煤气灯
和酒精灯;金属丝本身在火焰上燃烧应
无颜色,同时熔点要高,不易被氧化,用Pt丝效果较好,也可用
Fe、Ni、W来代替。
[师]下面,请两们同学分别来做NaCl、KCl
的焰色反应实验,请同学们注意观察他们
的操作是否正确?注意观察火焰颜色。
[师]现在,我再来做一次KCl的实验,请一位同学透过蓝色的钴玻璃看颜色。
[板书]钠盐:黄色 钾盐:透过蓝色的钴玻璃呈紫色。
[讲]焰色反应很灵敏,微量的金属都被检
验出来,一般的溶液中都有少量Na,由于K
+
+
焰色反应非常浅,容易被Na
干扰。
1
离子检验 ○
2
焰色材料 [板书](3)用途:
○
[知识拓展]――漫话焰火
“火树银花不夜天”的节日之夜,天空中五彩缤纷、瑰丽多姿的
焰火,给节日增添了
欢乐的气氛,而这美丽的夜景的创造都归功于化学。
1、火焰是靠内装的火药的引燃、发射的。
常用的黑火药用KNO
3
、S、C按一定的比例混合成,主要反应为
S+2
KNO
3
+3C==K
2
S+3CO
2
↑+N
2<
br>↑
反应中放出大量的热,使生成的气体在高温下有限空间产生较强的压力,将焰色射送
出去。
2、五光十色的焰色――火焰发色剂
Sr(NO
3
)
2
――红色
NaNO
3
――黄色 Ba(NO
3
)
2
――绿色
LiNO
3
――紫红色
Mg、Al、Zn粉等在烧灼则产生耀眼的白光
火花――Al、Fe燃烧,爆炸时以散开的白色或黄色熔融粒子喷射而形成的。
浓烟――@及未反应的木炭粉等形成的。
燃放焰火虽可以给人带来欢乐,但引起的环境污染是相当严重的。
[小结]以上我们学习钠的化合物的知识以及一种科学检验元素的方法――焰色反应。