教(学)案-第三章《金属及其化合物》全章教案（人教版化学必修1）|第三章金属及其化合物|人教版|必修1|中学化学资料网

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教案

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

1、掌握Na₂O₂和Na₂O、Na₂CO₃和NaHCO₃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

过程

与

方法

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，

情感

态度

价值观

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

重点

Na₂O₂和Na₂O、Na₂CO₃和NaHCO₃性质的差异性

难点

Na₂CO₃、NaHCO₃溶液反应现象的差异

知

识

结

构

与

板

书

设

计

第二节　 几种重要的金属化合物

一、钠的重要化合物

1、Na₂O与Na₂O₂　

(1) 与水反应：

Na₂O+H₂O ==2NaOH 2 Na₂O₂+2H₂O==4 NaOH +O₂↑

失 2e-

得2e-

2 Na₂O₂+2H₂O==4 NaOH +O₂↑

Na₂O₂ 既是氧化剂又是还原剂

失 2e-

(2) 与CO₂ 反应：

2 Na₂O₂+2CO₂ ==2 Na₂CO₃ +O₂Na₂O +CO₂==Na₂CO₃

得2e-

2、Na₂CO₃与NaHCO₃

［科学探究］碳酸钠与碳酸氢钠的性质

（1）与盐酸反应

　 Na₂CO₃＋2HCl＝＝2NaCl +H₂O＋CO₂↑（慢）

CO₃²^― ＋2H^＋＝＝H₂O ＋CO₂ ↑

NaHCO₃+HCl==NaCl+H₂O+CO₂ ↑(快)

HCO₃^―+H^＋==H₂O+CO₂ ↑

(2) 与BaCl₂ 溶液反应： Ba²^＋ +CO₃²^―==BaCO₃ ↓

［科学探究］Na₂CO₃和NaHCO₃的热稳定性

(3) 热稳定性：

Na₂CO₃ 稳定　　NaHCO₃受热易分解

2NaHCO₃ Na₂CO₃ +H₂O +CO₂ ↑

(4) 制取Na₂CO₃ 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。

（3）用途　　　　　1　离子检验　　　　　2　焰色材料

教学过程

教学步骤、内容

教学方法、手段、师生活动

［回顾］1、初中时学过的NaOH 有哪些性质？

2、Na 与H₂O 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］Na₂O与Na₂O₂ 以及我们初中接触过的NaOH、NaCl、Na₂CO₃、NaHCO₃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、Na₂O与Na₂O₂　

［讲］Na₂O与Na₂O₂ 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］Na₂O₂ 与水反应

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：Na₂O₂ 与H₂O反应放热，生成物助燃

［板书］(1) 与水反应：

Na₂O+H₂O ==2NaOH

2 Na₂O₂+2H₂O==4 NaOH +O₂↑

［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-

2 Na₂O₂+2H₂O==4 NaOH +O₂↑

得2e-

Na₂O₂ 既是氧化剂又是还原剂

［讲］碱性氧化物是与H₂O 化合生成碱，由此可知，Na₂O 是碱性氧化物，Na₂O₂ 是过氧化物。

［演示实验］分别装入Na₂O和Na₂O₂ 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：Na₂O加入水无明显现象，滴酚酞变红

Na₂O₂ 加入水，剧烈反应，有汽泡变出，溶液变红后褪色

［讲］由此可知，Na₂O₂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CO₂ 的反应。

失 2e-

［板书］(2) 与CO₂ 反应：

2 Na₂O₂+2CO₂ ==2 Na₂CO₃ +O₂

得2e-

Na₂O +CO₂==Na₂CO₃

［讲］人进行呼吸时，需要呼出CO₂ ，吸进O2，而CO₂ 与Na₂O₂ 正好可以反应生成O2，以保证人体正常呼吸。Na₂O₂ 可用做呼吸面具和潜水艇里的供氧剂。请大家根据Na₂O和Na₂O₂ 的性质填写表格

［投影总结］Na₂O和Na₂O₂ 的性质比较

名称	氧化钠	过氧化钠
化学式	Na₂O	Na₂O₂
色态	白色固体	淡黄色固体
与H₂O反应	Na₂O+H₂O ==2NaOH	2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
与CO₂ 反应	Na₂O+CO₂ ==Na₂CO₃	2Na₂O₂ +2CO₂ ==2Na₂CO₃+O₂
类别	碱性氧化物	过氧化物
生成条件	Na在空气中缓慢氧化	Na 在空气中燃烧
稳定性	不稳定 2Na₂O+O₂ 2Na₂O₂	相对稳定
用途		供氧剂、强氧化剂、漂白剂

［讨论］Na、Na₂O、Na₂O₂ 、NaOH 在空气中放置一段就会变质，最后产物是什么？

(Na₂CO₃ )

［讲］Na₂CO₃ 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、Na₂CO₃与NaHCO₃

［问］Na₂CO₃ 与Na₂CO₃·10H₂O 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Na₂CO₃ 和NaHCO₃ (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	Na₂CO₃	NaHCO₃
1	白色粉末，加H₂O 结块成晶体，放热	细小白色粉末，加H₂O，部分溶解，没有明显放热感觉
2	振荡长时间后可溶解	仍有固体残余
3	溶液变红	微红
初步结论	加水变成含结晶水的晶体	部分溶解，碱性比Na₂CO₃弱

［讲］Na₂CO₃与Na₂CO₃·10H₂O 是两种不同的纯净物，Na₂CO₃·10H₂O在空气中易被风化而变成粉末

［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（CO₃²^―），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Na₂CO₃中滴加稀盐酸，必定有气体生成，那么在NaHCO₃　中滴加稀盐酸，现象又如何呢？是否和Na₂CO₃　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

　 Na₂CO₃＋2HCl＝＝2NaCl +H₂O＋CO₂↑（慢）

CO₃²^― ＋2H^＋＝＝H₂O ＋CO₂ ↑

NaHCO₃+HCl==NaCl+H₂O+CO₂ ↑(快)

HCO₃^―+H^＋==H₂O+CO₂ ↑

［讲］慢的原因是因为先生成HCO₃^― ，再进一步反应生成H₂O 和CO₂

［问］那么，滴加HCl 产生无色无味气体的物质中是否一定有CO₃²^― ？

(不一定，还可能含有HCO₃^― )

［问］怎样来区别Na₂CO₃ 与NaHCO₃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Na₂CO₃和NaHCO₃的溶液中分别加入BaCl₂ 溶液

实验现象：Na₂CO₃ 有白色沉淀；NaHCO₃ 没有现象

［板书］(2) 与BaCl₂ 溶液反应：

Ba²^＋ +CO₃²^―==BaCO₃ ↓

［讲］碳酸盐的正盐除了K^＋、Na^＋、NH₄^＋外都不溶于水，而酸式盐却都溶于水，因此，鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃ 溶液，我们常用BaCl₂或CaCl2做试剂来鉴别。

［过］Na₂CO₃ 与NaHCO₃ 的另一个不同点是热稳定性不同。

［科学探究］Na₂CO₃和NaHCO₃的热稳定性

	现象	发生反应的化学方程式	结论
Na₂CO₃	石灰水无变化	-----------	受热不分解
NaHCO₃	石灰不变浑浊	2NaHCO₃ Na₂CO₃ +H₂O+CO₂ ↑	易分解

［板书］(3) 热稳定性：

Na₂CO₃ 稳定，NaHCO₃受热易分解

2NaHCO₃ Na₂CO₃ +H₂O +CO₂ ↑

［讲］正盐比酸式盐稳定。

［问］根据Na₂CO₃与NaHCO₃ 各自不同的性质，二者有什么用途？

［投影总结］Na₂CO₃ 和NaHCO₃ 性质比较

物质	碳酸钠	碳酸氢钠
化学式	Na₂CO₃	NaHCO₃
俗名	纯碱、苏打	小苏打
色态	白色粉末(Na₂CO₃·10H₂O为晶体)	白色晶体
溶解性	易溶于水	溶解度相对小
与H^＋反应	慢，CO₃²^― +2H^＋ ==H₂O +CO₂ ↑	快，HCO₃^―+H^＋==H₂O+CO₂↑
与可溶性钡、钙盐	Ba²^＋ +CO₃²^―==BaCO₃ ↓Ca²^＋+CO₃²^―==CaCO₃ ↓	不反应
热稳定性	稳定，受热，难分解，Na₂CO₃ ·10H₂O 易风化	不稳定，2NaHCO₃Na₂CO₃ +H₂O+CO₂ ↑
用途	玻璃，制皂，造纸，纺织	发酵粉，制药

［思考1］Na₂CO₃和NaHCO₃混合时的提纯方法？

［投影总结］

1 Na₂CO₃粉末中混有NaHCO₃，用加热法

2NaHCO₃Na₂CO₃ +H₂O+CO₂ ↑

2 Na₂CO₃溶液中混有NaHCO₃，滴加适量NaOH

NaHCO₃+NaOH==Na₂CO₃+H₂O

3 NaHCO₃ 溶液中混有Na₂CO₃ 通入过量CO₂

Na₂CO₃+CO₂+H₂O==2NaHCO₃

［思考2］Na₂CO₃ 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Na₂CO₃ 溶液，立即产生气泡

2H^＋ +CO₃²^― ==H₂O +CO₂ ↑

2 在Na₂CO₃ 溶液中加入稀盐酸时，滴加一定量后才产生气泡

CO₃²^― +H^＋==HCO₃^―

HCO₃^―+H^＋==H₂O +CO₂ ↑

［思考3］如何鉴别Na₂CO₃ 与NaHCO₃

［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CaCl₂ 和BaCl₂ 溶液

［讲］Na₂CO₃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Na₂CO₃ 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NH₃、CO₂

NH₃ +H₂O+CO₂==NH₄HCO₃

依据NaHCO₃ 溶解度小，会从溶液中析出

NaCl+NH₄HCO₃==NaHCO₃ ↓+NH₄Cl

∴ NaCl＋NH₃＋H₂O＋CO₂＝＝NaHCO₃↓＋NH₄Cl　

　将NaHCO₃ 晶体滤出，NH₄Cl可作氮肥

2 2NaHCO₃Na₂CO₃ +H₂O+CO₂ ↑

［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、Na₂SO₄　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］K₂CO₃、CuSO₄、BaCl₂、CaCl₂的焰色反应

实验现象：K₂CO₃－黄紫色　　CuSO₄－绿色　　

BaCl₂－黄绿色　　CaCl₂－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H₂SO₄ 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。

［板书］（3）用途：　1　离子检验　　　2　焰色材料

［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KNO₃、S、C按一定的比例混合成，主要反应为

S＋2KNO₃＋3C＝＝K₂S＋3CO₂↑＋N₂↑

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(NO₃)₂――红色　　NaNO₃――黄色　　Ba(NO₃)₂　――绿色

LiNO₃――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。

［自我评价］

1、关于Na₂CO₃和NaHCO₃的说法正确的是（　　）

　A、它们的物质的量相等时，跟足量的盐酸反应，在相同状况时放出的CO₂体积相同

　B、它们的物质的量相等时，跟足量的盐酸反应，所消耗盐酸的物质的量相同

　C、它们的质量相等时，在水中电离出相同数目的Na^＋　

　D、它们的质量相等时，与足量盐酸反应产生物质的量相等的CO₂　

2、某物质灼烧时，焰色反应为黄色，下列判断正确的是（　　）

　A、该物质一定是钠的化合物

　B、该物质一定含钠元素

　C、该物质一定是金属钠

　D、不能确定该物质中是否含有钾元素

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。

学生活动：观察所展示的Na₂CO₃ 和NaHCO₃ 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。

学生活动：自学教材相关内容，并总结、归纳并整理表格。

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

学生活动，总结归纳焰色反应用途

A

BD

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