主題四常見無機(jī)物及其應(yīng)用第二節(jié)第2課時(shí)幾種重要的金屬化合物教案（教學(xué)設(shè)計(jì)）一．課程標(biāo)準(zhǔn)了解鈉、鋁、鐵等重要化合物的主要性質(zhì)，了解這些物質(zhì)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用法，知道鐵離子的檢驗(yàn)方法。二．教學(xué)目標(biāo)1.通過辨識(shí)氧化鈉與過氧化鈉等化合物的結(jié)構(gòu)，從微觀角度出發(fā)：預(yù)測(cè)其化學(xué)性質(zhì)，進(jìn)一步強(qiáng)化“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”的觀念，從宏觀角度出發(fā)：梳理氧化物、鹽、堿等化合物通性，完善研究物質(zhì)性質(zhì)的一般思路，發(fā)展宏觀辨識(shí)與微觀探析的學(xué)科核心素養(yǎng)。2.通過觀察氫氧化鋁、碳酸鈉與碳酸氫鈉等性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)上述物質(zhì)的主要性質(zhì)，了解氫氧化鋁的兩性、比較碳酸鈉與碳酸氫鈉的異同，能從離子反應(yīng)的角度學(xué)會(huì)鐵離子的檢驗(yàn)方法，了解不同金屬元素的焰色反應(yīng)，理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)規(guī)范操作的重要性，增強(qiáng)安全意識(shí)；發(fā)展現(xiàn)象觀察與規(guī)律認(rèn)知等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。3.通過實(shí)踐活動(dòng)了解侯德榜制堿法等化學(xué)史實(shí)，感受學(xué)科榜樣的力量，樹立崇尚科學(xué)的精神，提升民族自豪感和愛國(guó)主義情懷；通過了解我國(guó)金屬材料的迅速發(fā)展，體會(huì)化學(xué)對(duì)于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防建設(shè)的重大意義，認(rèn)識(shí)化學(xué)在科學(xué)研究、資源利用等方面所發(fā)揮的積極作用；通過了解幾種重要金屬化合物在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，提高化學(xué)服務(wù)社會(huì)的責(zé)任意識(shí)，體會(huì)化學(xué)在人類社會(huì)文明進(jìn)步中的巨大推動(dòng)作用，發(fā)展科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。三．教學(xué)過程【新課講授】一.金屬氧化物1．氧化鈉和過氧化鈉寫出Na2O和Na2O2的電子式，判斷它們分別屬于哪種類型的氧化物，并推測(cè)它們的化學(xué)性質(zhì)。（1）氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)與水反應(yīng)：Na2O＋H2O=2NaOH與酸性氧化物反應(yīng)：Na2O＋CO2=Na2CO3與酸反應(yīng)：Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O（2）過氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)及用途與水反應(yīng)：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑與酸性氧化物反應(yīng)：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O22Na2O2＋2SO2=2Na2SO4與酸反應(yīng)：2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋2H2O＋O2↑用途：氧化劑、供氧劑、漂白劑、殺菌劑。2.氧化鋁氧化鋁（A12O3）是白色粉末，熔點(diǎn)為2050℃，不溶于水。自然界存在晶體氧化鋁，硬度僅次于金剛石，稱為剛玉。人工高溫?zé)Y(jié)的氧化鋁稱為人造剛玉。藍(lán)寶石和紅寶石是混有少量不同氧化物雜質(zhì)的剛玉，可用作精密儀器和手表的軸承、激光材料等。實(shí)驗(yàn)探究1：氧化鋁的兩性操作1：取2支試管，分別放入少許新制備的氧化鋁，向第1支試管中滴入稀鹽酸，向第2支試管中滴入氫氧化鈉溶液，觀察比較現(xiàn)象。2支試管中的氧化鋁固體都溶解，說明氧化鋁為兩性氧化物，反應(yīng)方程式為：3.鐵的氧化物化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗名－鐵紅磁性氧化鐵顏色狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體(有磁性)溶解性難溶于水難溶于水難溶于水鐵元素的化合價(jià)＋2＋3＋2，＋3穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定類別堿性氧化物堿性氧化物特殊氧化物與H＋反應(yīng)的離子方程式FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O二.金屬氫氧化物1.氫氧化鈉NaOH俗稱燒堿、苛性堿，是一種對(duì)皮膚、纖維、陶瓷，甚至金屬鉑都有腐蝕作用的強(qiáng)堿，NaOH溶液則是實(shí)驗(yàn)室中一種常用的堿性試劑。觀察圖片，討論：NaOH溶液久置后發(fā)生了怎樣的變化？為什么會(huì)發(fā)生如圖所示的變化？氫氧化鈉容易吸收空氣中的H2O和CO2，發(fā)生變質(zhì)，生成白色固體（Na2CO3）。NaOH的存放：固體NaOH一般須用塑料容器貯存。臨時(shí)存放NaOH的稀溶液可以使用配有膠塞的玻璃瓶，但不能使用玻璃塞。2.氫氧化鋁氫氧化鋁的制備方法1：Al2(SO4)3+6NH3·H2O==2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4方法2：2NaAlO2+CO2+3H2O==2Al(OH)3↓+Na2CO3Al(OH)3是一種白色、難溶的膠狀物質(zhì)，能凝聚水中的懸浮物，有吸附性能。①兩性氫氧化物：像Al(OH)3這樣既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物，稱為兩性氫氧化物。②Al(OH)3是典型兩性氫氧化物，在強(qiáng)酸與強(qiáng)堿溶液里都能溶解。a．與強(qiáng)酸反應(yīng)：Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2Ob．與強(qiáng)堿反應(yīng)：Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O③氫氧化鋁的熱穩(wěn)定性Al(OH)3的熱穩(wěn)定性較差，將Al(OH)3加熱后，可分解為Al2O3和H2O。2Al(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Al2O3＋3H2O在兩支試管中分別加入少量的FeCl3和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液，然后觀察并描述發(fā)生的現(xiàn)象。1.FeCl3和NaOH溶液現(xiàn)象：產(chǎn)生紅褐色沉淀化學(xué)方程式：FeCl3＋3NaOH=Fe(OH)3＋3NaCl離子方程式：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓2.FeSO4和NaOH溶液現(xiàn)象：生成白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色化學(xué)方程式：FeSO4＋2NaOH=Fe(OH)2＋Na2SO4；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)33.Fe(OH)2和Fe(OH)3都是不溶性弱堿，可以和酸反應(yīng)。Fe(OH)2非常容易被氧化為Fe(OH)3，加熱Fe(OH)3時(shí)，失水生成紅棕色的Fe2O3粉末。反應(yīng)方程式：2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O【總結(jié)】化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3顏色狀態(tài)白色固體紅褐色固體與鹽酸反應(yīng)Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O受熱分解－2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O制備可溶性亞鐵鹽與堿溶液反應(yīng)：Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓可溶性鐵鹽與堿溶液反應(yīng)：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓二者的關(guān)系在空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，現(xiàn)象是白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3三.碳酸鈉和碳酸氫鈉純堿（Na2CO3）和小蘇打（NaHCO3）都是廚房中常見的物品，它們可以用來去除油污、做糕點(diǎn)膨松劑……碳酸鈉碳酸氫鈉俗稱純堿或蘇打小蘇打物理性質(zhì)色與態(tài)白色粉末Na2CO310H2O白色晶體，易風(fēng)化細(xì)小白色晶體溶解性易溶（溶解度碳酸鈉＞碳酸氫鈉）化學(xué)性質(zhì)堿性同濃度，滴入酚酞，都變紅色，碳酸鈉溶液紅色更深，堿性更強(qiáng)。與H+反應(yīng)CO32-+2H+=CO2↑＋H2OHCO3-+H+==CO2↑＋H2O相同條件下NaHCO3比Na2CO3反應(yīng)放出氣體快與堿反應(yīng)與NaOH、KOH不反應(yīng)與NaOH反應(yīng)生成Na2CO3離子方程式：HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O與澄清石灰水反應(yīng)離子方程式：Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓NaHCO3足量：Ca2＋＋2OH－＋2HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋2H2O＋COeq\o\al(2－,3)NaHCO3不足量：Ca2＋＋OH－＋HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋H2O熱穩(wěn)定性一般不分解NaHCO3加熱分解的反應(yīng)方程式：2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O與CO2反COeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2O=2HCOeq\o\al(－,3)不反應(yīng)用途用于玻璃、制皂、造紙等用于制藥、焙制糕點(diǎn)等四.鐵鹽和亞鐵鹽1．鐵鹽常見的鐵鹽有FeCl3、Fe2(SO4)3等，常見的亞鐵鹽有FeCl2、FeSO4等。Fe3+的氧化性在FeCl3溶液中加入現(xiàn)象反應(yīng)的化學(xué)方程式結(jié)論鐵粉，充分反應(yīng)再加入KSCN溶液加入鐵粉，溶液變淺綠色，再加KSCN溶液，沒有明顯現(xiàn)象。2Fe3+＋Fe=3Fe2＋氧化性：Cl2>Fe3+>Fe2＋再加入氯水，振蕩溶液變紅色2Fe2＋＋Cl2=2Fe2＋＋2Cl－含有Fe3＋的溶液呈黃色，F(xiàn)e3＋處于鐵的高價(jià)態(tài)，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表現(xiàn)氧化性。(1)Fe3＋與S2－、I－、HS－、SO32－等具有較強(qiáng)還原性的離子不能大量共存。(2)Fe3＋可腐蝕印刷電路板上的銅箔，反應(yīng)的離子方程式為Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋。2.亞鐵鹽Fe2+的氧化性和還原性含有Fe2＋的溶液呈淺綠色，F(xiàn)e2＋處于鐵的中間價(jià)態(tài)，既有氧化性，又有還原性，其中以還原性為主，如遇Br2、Cl2、H2O2、NOeq\o\al(－,3)(H＋)等均表現(xiàn)還原性。Fe2＋的酸性溶液與H2O2反應(yīng)的離子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O。鐵元素與人體健康【補(bǔ)鐵食品】動(dòng)物肝臟、畜禽肉類和魚類等食物中的鐵是血紅素鐵，被人體攝入后吸收率較高，尤其是動(dòng)物血液，攝入后鐵吸收率可達(dá)到22％以上，是食補(bǔ)佳品。黑木耳、菠菜、芝麻、豆類等含鐵量較高，也被認(rèn)為是補(bǔ)鐵佳品，但因?yàn)樗F元素主要以三價(jià)鐵的形式存在，實(shí)際上吸收率較低，多在10％以下。五.重要金屬離子的檢驗(yàn)1.焰色反應(yīng)焰色反應(yīng)：很多金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)都會(huì)使火焰呈現(xiàn)出特征顏色，這叫焰色反應(yīng)，屬于物理變化，屬于元素的物理性質(zhì)。焰色試驗(yàn)：根據(jù)火焰呈現(xiàn)的特征顏色，可以判斷試樣所含的金屬元素，化學(xué)上把這樣的定性分析操作稱作焰色試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)操作：洗——將鉑絲（或光潔的鐵絲）用鹽酸洗凈燒——將洗凈的鉑絲在火焰上灼燒至與原來火焰顏色相同蘸——