2019-2020年高中化學 第三章 第二節(jié) 幾種重要的金屬化合物學案 新人教版必修1 (I).doc
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2019-2020年高中化學 第三章 第二節(jié) 幾種重要的金屬化合物學案 新人教版必修1 (I) 【學習目標】 知識與技能：掌握Na2O、Na2O2的性質(zhì)及用途；NaOH的性質(zhì)及用途；Na2CO3、NaHCO3的性質(zhì)及用途； 過程與方法：利用表格對照的方法掌握各組物質(zhì)之間的相似性質(zhì)及不同點；采用實驗探究法通過實驗、觀察、分析的過程進行啟發(fā)式教學。 情感、態(tài)度與價值觀：通過介紹各種物質(zhì)的化學性質(zhì)，了解它們的用途，指出其在國民經(jīng)濟中的重要作用。通過實驗觀察，體驗變化過程中的奧秘，培養(yǎng)學習興趣。 【知識回顧】 多數(shù)金屬單質(zhì)都可以轉(zhuǎn)化為化合物。含有金屬元素的化合物的類別主要 、 和 。鈉元素是一種 的金屬元素，在自然界中都是以 ___ 態(tài)存在。 【教學過程】 一、氧化鈉和過氧化鈉 書寫方程式：氧化鈣與水： 。 氧化鈉與水： 。 [實驗] 把水滴入盛有少量Na2O2固體的試管中，立即把帶火星的木條放在試管口，現(xiàn)象 ；用手輕摸試管外壁，感覺 ，說明 ；向試管中溶液滴入酚酞溶液，現(xiàn)象 。 推導：Na2O2和CO2： 書寫方程式：Na2O2和H2O： 氧化鈉和過氧化鈉的比較 名稱 氧化鈉 過氧化鈉 化學式 化合物類別 氧元素化合價 顏色 狀態(tài) 穩(wěn)定性 是否電解質(zhì) 生成條件 與水反應(yīng) 與CO2反應(yīng) 與SO2反應(yīng) 與酸反應(yīng) 是否堿性氧化物 特殊性質(zhì) 轉(zhuǎn)化關(guān)系 保存 用途 二、.氫氧化鈉 物理性質(zhì)：NaOH是一種常見的 ，俗稱 、 、 。固體NaOH放置在空氣中容易吸收空氣中的水蒸氣而 ，容易吸收空氣中的 而變質(zhì) 。 化學性質(zhì)：具有堿的通性 書寫方程式：1、與酸反應(yīng)：NaOH+HCl 2、與酸性氧化物反應(yīng)：NaOH+CO2(不足） NaOH+CO2(足量） 3、與正鹽反應(yīng)：CuSO4 + NaOH 4、與酸式鹽反應(yīng)：NaHCO3 + NaOH 保存：要_______保存，要用_____塞的試劑瓶。 用途：用于肥皂、石油、造紙、紡織、印染等工業(yè)。 三、碳酸鈉和碳酸氫鈉 名稱 碳酸鈉(碳酸鈉晶體) 碳酸氫鈉 化學式 俗名 色、態(tài) 水溶性 熱穩(wěn)定性 方程式 熱穩(wěn)定性： > 與NaOH反應(yīng) 與酸反應(yīng) 離子方程式 比 快 水溶液堿性 同濃度： > 用途 制玻璃、造紙制皂、洗滌劑 發(fā)酵粉、干粉滅火劑、治胃酸 [思考與交流] 1、Na2CO3和NaHCO3分別與Ca(OH)2反應(yīng)的化學方程式？（從反應(yīng)物相對量的多少考慮） 2、向NaOH溶液中通入CO2至過量，寫出反應(yīng)的化學方程式和離子方程式。 [討論]（1）鑒別碳酸鈉與碳酸氫鈉固體，寫出加入試劑和反應(yīng)化學方程式。 ① ； ② 。 （2）鑒別碳酸鈉與碳酸氫鈉溶液 ，寫出加入試劑和化學方程式。 ① ； ② ； ③ 。 （3）碳酸鈉與碳酸氫鈉溶液如何相互轉(zhuǎn)變？ ①Na2CO3 NaHCO3 ； ②NaHCO3 Na2CO3 。 應(yīng)用：除去括號內(nèi)的雜質(zhì)， A:Na2CO3溶液(NaHCO3)；B: NaHCO3溶液(Na2CO3)；C:Na2CO3（NaHCO3）固體混合物。 A：_______________ B:____________________ C:____________________ （4）向飽和Na2CO3溶液中通入CO2氣體會析出白色晶體，原因是 ，化學方程式為 。 三、焰色反應(yīng) 1.定義：很多 或它們的 在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色，這在化學上叫 。 2.實驗步驟： （1）將鉑絲（或光潔無銹的 ）放在酒精燈（最好用煤氣燈） 里灼燒，至與原來的火焰顏色 時為止。 （2）用鉑絲蘸取Na2CO3溶液，在外焰上灼燒，觀察火焰顏色為 色。 （3）將鉑絲（或鐵絲）用 洗凈后，在外焰上灼燒至沒有顏色時，再蘸取K2CO3溶液作同樣的實驗，此時要透過 觀察。 3.應(yīng)用 [目標檢測] A組 1.欲除去小蘇打溶液中的蘇打雜質(zhì),加入的物質(zhì)最適宜的是 A .通CO2 B.加HCl C.加CaCl2后過濾 D.加Ca(OH)2后過濾 2.對2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2下列說法正確的是 A．是氧化還原反應(yīng)，Na2O2是氧化劑，CO2是還原劑 B．是氧化還原反應(yīng)，CO2是氧化劑，Na2O2是還原劑 C．不是氧化還原反應(yīng)，是堿性氧化和酸性氧化物反應(yīng) D．是氧化還原反應(yīng)，Na2O2既是氧化劑，又是還原劑 3．下列關(guān)于Na2O與Na2O2的說法中,不正確的是 A .Na2O2比Na2O穩(wěn)定 B.均與水反應(yīng)生成NaOH,因而均是堿性氧化物 C .Na2O能被氧化成Na2O2 D .均可與H2O CO2 SO2反應(yīng) 4.下列敘述中不正確的是 A．熱穩(wěn)定性: Na2CO3比NaHCO3穩(wěn)定 B．溶解性: Na2CO3比NaHCO3易溶于水 C．相同質(zhì)量的Na2CO3和NaHCO3分別與足量鹽酸反應(yīng), NaHCO3放出CO2多 D．相同物質(zhì)的量濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液分別與同濃度的鹽酸反應(yīng),產(chǎn)生氣體的速率是Na2CO3大 5．把agNa2O和bgNa2O2分別加入等質(zhì)量的水中（水為足量），結(jié)果得到同質(zhì)量分數(shù)的溶液，由此判斷a與b的關(guān)系為 A．a(chǎn)=b B．a(chǎn)b D．無法確定 6.下列化合物與小蘇打溶液反應(yīng)，沒有氣體或沉淀生成的是 A．NaOH B．HCl C．Ca(OH)2 D．Na2O2 7．不能用來鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種白色固體的實驗操作是 A．分別加熱這兩種固體物質(zhì)，并將生成的氣體通人澄清的石灰水中 B．分別在這兩種物質(zhì)的溶液中，加入CaCl2溶液 C．分別在這兩種固體中，加入同濃度的稀鹽酸 D．分別在這兩種物質(zhì)的溶液中，加入少量澄清的石灰水 8.下列物質(zhì)露置在空氣中，質(zhì)量會減輕的是 A．NaOH B．Na 2O2 C. Na2O D．Na2CO310H2O B組 9．把2.1g的CO與H2組成的混合氣體與足量的O2充分燃燒后，立即通入足量的Na2O2固體中，固體的質(zhì)量增加 A．2.1g B．3.6g C．7.2g D．無法確定 10．在一定溫度下，向飽和的燒堿溶液中放入一定量的過氧化鈉，充分反應(yīng)后恢復(fù)到原溫，下列說法正確的是 A．溶液中Na+濃度增大，有O2放出 B．溶液的OH-濃度不變，有H2放出 C．溶液中Na+數(shù)目減少，有O2放出 D．OH-濃度增大，有O2放出 11.Na2O2與足量NaHCO3混合后,在密閉容器中充分加熱,排除氣體物質(zhì)后冷卻,殘留的是 A. Na2CO3和Na2O2 B.只有Na2CO3 C. Na2CO3和NaOH D. Na2O和NaHCO3 12.有甲、乙、丙三瓶等體積等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液，若將甲蒸發(fā)掉一半水分，在乙中通入少量的CO2，丙不變，然后分別向甲、乙、丙三瓶中加入同濃度的鹽酸，完全反應(yīng)后所需鹽酸溶 液的體積是 A．甲＝丙＞乙 B．丙＞乙＞甲 C．乙＞甲＝丙 D．甲＝乙＝丙 13.NaHCO3和NaOH的混合物12.4g加熱蒸干以后得到固體10g，則二者的物質(zhì)的量之比 A．大于1：1 B．等于1：1 C．小于1：1 D．等于1：2 14.A、B、C、D、E五種物質(zhì)的焰色反應(yīng)都顯黃色，A、B與水反應(yīng)都有氣體放出，A與水的反應(yīng)放出的氣體具有氧化性，同時都生成溶液C，C與適量的CO2反應(yīng)生成D，D溶液與過量的CO2反應(yīng)生成E，E加熱能變成D。 寫出A～E的化學式：A 、B 、C 、D 、E 。 15.13.7gNa2CO3和NaHCO3的混合物,加熱一段時間后，質(zhì)量變?yōu)?0.6g，求原混合物中Na2CO3和NaHCO3的物質(zhì)的量。 實驗次數(shù) 稱取樣品的質(zhì)量 / g 所加Ba(OH)2溶液的體積/L 測得生成沉淀質(zhì)量/g 1 0.858 0.5 1.379 2 1.716 0.5 3 2.574 0.5 4.137 4 3.432 0.5 5.516 5 4.290 0.5 5.516 6 5.148 0.5 5.516 16.用沉淀法測定NaHCO3和K2CO3混合物的組成。實驗過程中每次稱取一定質(zhì)量的樣品溶于水制成溶液，向其中滴加相同濃度的Ba(OH)2溶液，每次實驗均充分反應(yīng)。實驗記錄見右表： 回答下列問題： (1)第2次實驗中產(chǎn)生沉淀質(zhì)量是多少克，請將結(jié)果填在表格相應(yīng)空格中。 (2)樣品中NaHCO3和K2CO3的物質(zhì)的量之比是_________。 參 考 答 案 【知識回顧】 氧化物 堿 鹽 很活潑 化合 【教學過程】CaO + H2O == Ca(OH)2 Na2O + H2O == 2NaOH [實驗] 木條復(fù)燃 發(fā)熱 反應(yīng)放熱 溶液變紅 2Na2O2 + 2H2O ==4NaOH + O2↑ 2Na2O2 + 2CO2= 2Na2CO3 +O2 名稱 氧化鈉 過氧化鈉 化學式 Na2O Na2O2 化合物類別 離子化合物 氧元素化合價 -2 -1 顏色 狀態(tài) 白色固體 淡黃色固體 穩(wěn)定性 不穩(wěn)定 穩(wěn)定 電解質(zhì) 是 生成條件 常溫 加熱 與水反應(yīng) Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 與CO2 Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 與SO2 Na2O+SO2=Na2SO3 Na2O2+SO2=Na2SO4 與酸反應(yīng) Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑ 堿性氧化物 是 否 特殊性質(zhì) 無 ——— △ 強氧化性 漂白性 轉(zhuǎn)化關(guān)系 2Na2O+O2====2Na2O2 保存 密閉 隔絕空氣和水 用途 ——— 強氧化劑 漂白劑 制氧劑 二. 強堿 燒堿、苛性鈉、火堿 潮解 二氧化碳 1、NaOH+HCl == NaCl+H2O 2NaOH+CO2(不足）== Na2CO3 + H2O NaOH+CO2(足量）== NaHCO3 CuSO4+2NaOH == Na2SO4 + Cu(OH)2↓ NaHCO3+NaOH == Na2CO3 + H2O 密封 橡膠 三、 名稱 碳酸鈉(碳酸鈉晶體) 碳酸氫鈉 化學式 Na2CO3（Na2CO310H2O） NaHCO3 俗名 蘇打 純堿 小蘇打 色、態(tài) 白色粉末 （無色晶體） 白色細小晶體 水溶性 易溶于水 可溶于水 熱穩(wěn)定性 方程式 △ 熱穩(wěn)定性： Na2CO3 > NaHCO3 ———— 2NaHCO3===Na2CO3+H2O+ CO2↑ 與NaOH反應(yīng) —— NaHCO3+NaOH=Na2CO3+ H2O 與酸反應(yīng) 離子方程式 NaHCO3 比 Na2CO3放氫氣快 CO32- + H+ = HCO3- HCO3- + H+ = H2O + CO2↑ HCO3- + H+ == H2O + CO2↑ 水溶液堿性 同濃度 Na2CO3 > NaHCO3 [思考與交流] 1、 Na2CO3 + Ca(OH)2 == 2NaOH + CaCO3↓ NaHCO3(少)+ Ca(OH)2 ==NaOH + CaCO3↓+ H2O 2NaHCO3(足) + Ca(OH)2 == Na2CO3 + CaCO3↓+ 2H2O 2、2NaOH + CO2 ==Na2CO3 + H2O 2OH- + CO2 = CO32- + H2O △ Na2CO3 + H2O + CO2 = 2NaHCO3 CO32- + H2O+ CO2 =2 HCO3- [討論]①加熱NaHCO3 并將生成氣體通入澄清石灰水 2NaHCO3 == Na2CO3 + H2O + CO2↑ CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O Na2CO3無此反應(yīng) ②滴加鹽酸 Na2CO3 +2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑ 生成氣體慢、少 NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑ 生成氣體快、多 （2） ①滴加CaCl2或BaCl2 Na2CO3 + CaCl2 = 2NaCl + CaCO3↓NaHCO3無此反應(yīng) ②滴加鹽酸 Na2CO3 + 2HCl =2NaCl+H2O+CO2↑ 產(chǎn)生氣體慢 NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑ 產(chǎn)生氣體快 ③用pH試紙檢驗溶液堿性強弱 Na3CO3溶液堿性比NaHCO3溶液堿性強 (3) ① Na2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3 ②NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O 應(yīng)用：A、滴加NaOH B、通入過量CO2 C、固體加熱 (4)生成的NaHCO3質(zhì)量大于Na2CO3的質(zhì)量，且溶劑量又減少，NaHCO3溶解度比 Na2CO3小 Na2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3 三. 1. 金屬 化合物 焰色反應(yīng) 2. (1) 鐵絲 火焰 相同 (2) 黃 (3) 鹽酸 藍色鈷玻璃 目標檢測 A、B組 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 A D B D B A D D A C B D A 14 .A: Na2O2 B: Na C: NaOH D: Na2CO3 E: NaHCO3 15. Na2CO3: 0.05mol NaHCO3 : 0.1mol 16. (1) 2.758g (2) 2:5 第二課時 鋁的重要化合物 【學習目標】 知識與技能： 了解氧化鋁和氫氧化鋁的兩性，了解氫氧化鋁的制備。 過程與方法： 在學習氧化鋁和氫氧化鋁的性質(zhì)過程中，培養(yǎng)學生觀察實驗現(xiàn)象的能力以及實驗設(shè)計能力。 情感態(tài)度價值觀： 通過金屬鋁的發(fā)現(xiàn)史，體會科學技術(shù)在社會生活中所起的重大作用，激發(fā)學習熱情，培養(yǎng)社會責任感。 【知識回顧】 1.Fe2O3、CuO、MgO、Na2O等能與鹽酸反應(yīng)生成 和 (填物質(zhì)類別)，這類氧化物叫堿性氧化物，CO2、SO2、SO3等能與NaOH溶液等酸反應(yīng)生成 和 (填物質(zhì)類別)，這類氧化物叫酸性氧化物。 2.多數(shù)金屬氫氧化物都可與 反應(yīng)，寫出下列堿與鹽酸反應(yīng)的離子方程式。 NaOH ，Cu(OH)2 。 3.地殼中含量最多的元素是______，含量最多的金屬元素是_____。 【探求新知】 一、氧化鋁 1.物理性質(zhì)： Al2O3 溶于水；熔點 ，可用來制造耐火材料；Al2O3也很堅固，覆蓋在鋁制品表面極薄的一層就能有效地保護內(nèi)層金屬；Al2O3的一種晶型—剛玉，其硬度僅次于金剛石。 2.化學性質(zhì)： 可溶于HCl溶液和NaOH溶液中，寫出下列反應(yīng)的化學方程式，并改成離子方程式。 Al2O3和HCl ， Al2O3和NaOH ， 結(jié)論：Al2O3既可以與酸反應(yīng)生成鹽和水，又可以與堿反應(yīng)生成鹽和水，因此Al2O3是_____ 氧化物。 3.用途： Al2O3是冶煉鋁的原料；一種很好的耐火材料，可用來制造耐火坩堝、耐火管和耐高溫的實驗儀器等；藍寶石和紅寶石是混有不同顏色氧化物雜質(zhì)的剛玉。 二、氫氧化鋁 [實驗探究] ①在試管里加入10mL0.5mol/L Al2(SO4)3 溶液，滴加氫氧化鈉溶液，現(xiàn)象為 。如果把氫氧化鈉溶液換成氨水重復(fù)上述實驗，現(xiàn)象為 。 ②將①中產(chǎn)生的沉淀分裝在兩個試管中，向一支試管中滴加2mol/L鹽酸，向另一支試管中滴加2mol/LNaOH溶液。邊加邊振蕩，現(xiàn)象為 。 [歸納總結(jié)] 氫氧化鋁的性質(zhì) 1.物理性質(zhì)：氫氧化鋁是一種 色 狀物質(zhì)； 溶于水。 2.化學性質(zhì)： ①受熱分解：____________________________________ ②與鹽酸反應(yīng)的化學方程式： 。 離子方程式： 。 ③與NaOH等強堿溶液反應(yīng)的化學方程式： 。 離子方程式： 。 氫氧化鋁是一種既能與 反應(yīng)生成鹽和水，又能與 反應(yīng)生成鹽和水的氧化物，為 氫氧化物。 H＋＋AlO2－＋H2OAl(OH)3 Al3＋＋3OH－ 酸式電離 堿式電離 原因： [思考與交流] ①．實驗室用鋁鹽和氨水或NaOH均可以制取Al(OH)3，比較而言哪一種方法好？為什么？ ②．能否用Al2O3 與水直接反應(yīng)制取Al(OH)3？ （填能與不能） 如果不能請你設(shè)計用Al2O3制取Al(OH)3的實驗方案并且寫出反應(yīng)的化學方程式。 、 。 ③．實驗室用偏鋁酸鹽和鹽酸或CO2均可制取Al(OH)3，寫出這兩個方程式，并比較哪一種方法好? 為什么？_____________________________________________________________________________ ___________________ 。 [知識擴展]向NaAlO2溶液通入過量CO2制取Al(OH)3過程中，共發(fā)生幾個化學反應(yīng)？ _____________________________ 。 3.用途：①Al(OH)3能凝聚水中的 ，并能吸附 ，因此Al(OH)3可作凈水劑。 ②Al(OH)3醫(yī)用上可以 【課堂小結(jié)】思考并完成①-⑨步轉(zhuǎn)化的離子方程式。 X 圖像問題 ①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直到過量， 現(xiàn)象為： 離子方程式為 Y X 試在右邊畫出生成的沉淀量Y與加入試劑的量X的關(guān)系（下同）。 ②向等物質(zhì)的量MgCl2和AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至過量， 現(xiàn)象為： 離子方程式為 Y X 試在右邊畫出圖像 ③向等物質(zhì)的量HCl、MgCl2和AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直到過量， 現(xiàn)象為： 離子方程式為 試在右邊畫出圖像 Y X ④向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液直到過量， 試在右邊畫出圖像 Y X ⑤向NaAlO2溶液中滴加鹽酸直到過量， 現(xiàn)象為： 離子方程式為 Y X 試在右邊畫出圖像 ⑥向等物質(zhì)的量NaOH和NaAlO2溶液中滴加鹽酸直到過量， 現(xiàn)象為： 離子方程式為 Y X 試在右邊畫出圖像 ⑦向鹽酸中滴加NaAlO2溶液直到過量， 三、硫酸鋁鉀[KAl(SO4)2] 寫出其在水溶液中電離方程式： 硫酸鋁鉀常以十二水合物晶體的形式存在，化學式_______________，俗名 ，無色晶體，易溶于水，可用作凈水，凈水原理_________________________________。 【目標檢測】 A組 1.下列關(guān)于氧化物的說法，正確的是 A.金屬氧化物一定是堿性氧化物 B.堿性氧化物一定是金屬氧化物 C.非金屬氧化物一定是酸性氧化物 D.堿性氧化物都能和水反應(yīng)生成相應(yīng)的堿 2.下列既能跟鹽酸反應(yīng)，又能跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)的物質(zhì)是 ①Al2O3 ②MgO ③NaHCO3 ④Al(OH)3 A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④ 3.向硫酸鋁溶液中滴加下列試劑，有沉淀產(chǎn)生，且沉淀不會因加入試劑過量而消失的是 A.NaOH B.NH3H2O C.NaCl D.BaCl2 4.下列方法不能夠生成Al(OH)3的是 A.向AlCl3溶液中滴加Ba(OH)2溶液 B. 向AlCl3溶液中滴加氨水 C..向NaAlO2溶液中通入CO2 D.向NaAlO2溶液中滴加過量的HCl 5.把23g金屬鈉投入到100mL 0.5mol/L的氯化鋁溶液中,下列敘述正確的是 A.析出金屬鋁 B.產(chǎn)生白色沉淀 C.產(chǎn)生紅褐色沉淀 D.產(chǎn)生無色氣體 6.鎂、鋁、銅三種金屬粉末混合物, 加入過量鹽酸充分反應(yīng), 過濾后向濾液中加入過量燒堿溶液, 再過濾, 濾液中存在的離子有 A.Na+ B.Al3+ C.Cu2+ D. 7.鎂鋁合金5.1 g溶于300mL2mol/L的HCl，在標準狀況下放出氣體的體積為5.6L。向反應(yīng)后的溶液中加入足量氨水，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量為 A..5.1g B.10.2g C.13.6g D.15.3g 8.下列反應(yīng)的離子方程式中，有錯誤的是 A.氫氧化鋁和鹽酸：Al(OH)3＋3H+=Al3+＋3H2O B.氧化鋁溶于氫氧化鈉：Al2O3＋2OH-=2AlO2-＋2H2O C.鐵溶于稀硫酸：Fe＋2H+=Fe2+＋H2↑ D.氫氧化鋁溶于氫氧化鈉溶液：Al(OH)3＋3OH-==AlO2-＋3H2O 9.在明礬[（KAl(SO4)2）]溶液中滴入Ba(OH)2溶液，當硫酸根離子恰好完全沉淀時，鋁元素的存在形式為 A.一部分為Al(OH)3，一部分為Al3＋ B.全部為Al(OH)3 C.一部分為Al(OH)3，一部分為AlO2－ D.全部為AlO2－ 10.將AlCl3溶液和NaOH溶液等體積混合，得到的沉淀物中鋁元素的質(zhì)量與溶液中所含鋁元素的質(zhì)量相等，則原AlCl3溶液和NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度之比可能是 A.1：3 B.2：3 C.1：4 D.2：7 B組 11.amolAlCl3與bmolNaOH反應(yīng)，試討論在下列情況下生成的沉淀的物質(zhì)的量。 （1）b≤3a時 （2）3a下載提示(請認真閱讀)
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