2019-2020年高中化学 2.2《钠、镁及其化合物》教学设计 苏教版必修1.doc

2019-2020年高中化学 2.2钠、镁及其化合物教学设计 苏教版必修1教学目标知识技能：使学生充分认识以钠元素为核心的碱金属元素的性质及其递变规律，进一步加深对“结构决定性质”的理解；掌握金属钠、镁及其重要化合物的性质及用途。能力培养：通过碱金属元素、镁及其重要化合物的转化关系的教学，培养学生的归纳能力；通过学生利用所学知识处理具体化学问题的教学，培养学生分析问题的能力和解决实际问题的综合能力。科学思想：通过认识碱金属、镁的原子结构与其性质的关系，使学生感悟到事物的现象与本质的辩证关系；通过具体化学问题解决方案的设计，使学生体会到化学科学的重要，认识其与生产、生活的联系。科学品质：通过学生讨论、归纳、设计实验、探究结论，激发学生的学习兴趣，培养学生的严谨、求实、团结、合作的精神。科学方法：培养学生研究事物和探究事物规律的科学方法。重点、难点 金属钠、镁及其重要化合物的性质和用途。利用所学知识解决实际问题过程中如何将理论与实践相结合。教学过程设计 第一课时 教师活动【引言】下面我们复习碱金属及其化合物。【板书】一、碱金属元素【过渡】碱金属是非常活泼的金属元素，具有相似性和递变性，这可从碱金属元素的原子结构方面给予解释。【提问】碱金属元素在原子结构和主要化学性质方面有怎样的变化规律？【板书】1碱金属元素的原子结构与化学性质的关系学生活动学生活动倾听，领会复习思路：结构性质讨论、回忆所学知识，归纳完善知识结构。充分讨论归纳如下：【投影】【板书】碱金属单质有强的还原性，结构决定性质【引言】金属钠是碱金属族元素的代表，请回忆它的主要化学性质并书写相应的化学方程式。回忆、再现金属钠的化学性质。【板书】2钠及其重要化合物之间的转化关系【板书】（1）金属钠的化学性质【投影】金属钠的主要性质【过渡】请将金属钠及其重要化合物之间的转化关系画成网络图的形式。【板书】（2）金属钠及重要化合物之间的转化关系书写相应的化学方程式：4Na+O2=2Na2O2Na+O2 Na2O22Na+2H2O=2NaOH+H22Na+2H2O+CuSO4=Cu（OH）2+Na2SO4+H22CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2回忆金属钠及其化合物之间的关系，构建网络化、系统化的知识结构。在教师的指导下最终建立如下关系。【投影】钠及其化合物之间的转化关系：要求学生完成相应的化学方程式。【过渡】根据所学的碱金属元素的知识，下面我们解决几个具体的实际问题。【板书】3实际应用（1）碱金属单质的保存问题【提问】金属钠在空气中长期放置将转化为何物？请给予合理的解释。结合所学知识讨论得出：金属钠在空气中长期放置将转化为Na2CO3。合理的解释是：【板书】 【提问】在实验室中金属钠应如何保存？【提问】金属锂的保存方法与钠一样吗？为什么？回答：保存在煤油中。回答：不一样。金属锂的密度比煤油还小，应保存在石蜡油中。【板书】金属锂保存在石蜡油中，金属钠、钾保存在煤油中。【板书】（2）Na2O和Na2O2混合物含量的测定【提问】Na2O和Na2O2是金属钠的氧化物，二者有哪些差别？【投影】Na2O与Na2O2的比较：回忆二者的色、态、电子式，二者与水、酸、酸性氧化物的反应的差别。并填写表格。【评价】教师评价学生填写的情况。【过渡】根据Na2O和Na2O2的以上差别，下面解决一个实际问题。【投影】现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，请设计一个最简单的实验装置测定Na2O2的纯度。结合Na2O和Na2O2的性质进行讨论。提出设计方案。【思考】根据怎样的反应原理测定：需测定的数据有哪些？从操作的简便性上分析，是采用与水反应的方案简单，还是采用与CO2反应的方案简单？设计反应装置图。回答：Na2O2与水或CO2反应可产生O2，使样品与足量的水或CO2反应，测定生成的O2的体积就可计算出Na2O2的质量，从而可计算出样品中Na2O2的含量。样品的质量W与足量的水或CO2反应产生的O2的体积V。若采用与CO2反应的方案，则需有CO2气体的发生装置，且量气前需除去混在O2中的CO2。显然操作不如采用与水反应的方案简单。讨论设计反应装置图。【投影】Na2O和Na2O2混合物中成分含量的测定装置：【提问】Na2O2的含量的表达式Na2O2=_。计算得出：Na2O2=78V/112W100【板书】【板书】（3）Na2CO3粉末中含有NaHCO3的验证【过渡】请回忆Na2CO3和NaHCO3的性质，填写表。【投影】Na2CO3和NaHCO3的比较：回忆Na2CO3与NaHCO3的性质，填写表格，并领会对比法在学习中的应用。指导学生填表，并要求学生重点探讨下列问题。【提问】为什么等物质的量浓度的Na2CO3水溶液的碱性强于NaHCO3？Na2CO3与NaHCO3之间如何转化？回答：等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液前者的水解程度大于后者。Na2CO3 NaHCO3【过渡】根据Na2CO3和NaHCO3的以上差别，下面解决一个实际问题。【投影】某Na2CO3粉末中含有NaHCO3，请用实验的方法证明。【思考】利用怎样的化学原理达到目的？设计出实验装置图。讨论得出实验方案。回答：利用NaHCO3受热分解（Na2CO3受热不分解）产生CO2，而CO2可使澄清石灰水变浑的性质可验证Na2CO3中是否含NaHCO3。装置图如下：用该装置能否测定样品中的NaHCO3的含量？若能，还需测定的数据是什么？能。还需测定生成的CaCO3沉淀的质量。【板书】NaHCO3热分解法可测定Na2CO3粉末中的NaHCO3的含量。【板书】小结：领会比较学习法的应用。 第二课时 教师活动【引言】下面我们复习金属镁及其重要化合物的知识。【板书】二、镁及其重要化合物学生活动倾听，回忆镁及其重要化合物的有关知识。【板书】1镁的原子结构与性质的关系【提问】画出镁的原子结构示意图，推测单质镁应具有怎样的性质。写出镁的原子结构示意图：推测：单质镁有强还原性。【板书】 单质镁有强还原性。【板书】2镁及其重要化合物之间的相互转化【提问】回忆所学知识，按下表填写含镁元素的物质的化学式：回忆并填表：【提问】根据已有的元素化合物的知识，列出上表中各物质之间的关系。回忆镁及其重要化合物的性质，完成知识网络图如下：【投影】【要求】能够正确书写相关的化学方程式。【过渡】下面我们就利用上表的知识，结合其它元素化合物知识，探讨解决下列化学问题的方法与途径。倾听，做好知识和心理准备。【板书】3几个化学问题的探讨【投影】例1 已知MgCl26H2O晶体在空气中加热时，释放出部分结晶水，同时生成Mg（OH）Cl或MgO，在干燥HCl气流中加热可得到无水MgCl2。请用MgCl26H2O制备无水MgCl2。加工信息并讨论。探索制备无水MgCl2的途径。【思考】直接加热MgCl26H2O能否得到无水MgCl2？为什么？如何用MgCl26H2O制得到无水MgCl2？说明这样做的化学原理。若要完成该实验，所用装置图应包括几部分？设计该实验的流程图。思考后回答：直接加热MgCl26H2O不能得到无水MgCl2，原因是加热释放的水可使MgCl2水解生成Mg（OH）Cl，最终得到的是MgO。将MgCl26H2O在干燥的HCl气流中加热即可得到无水MgCl2。化学原理：MgCl2水解呈酸性，在HCl气流中加热，增大了H+浓度，可使其水解平衡向左移动。抑制MgCl2的水解。MgCl2+2H2O Mg（OH）2+2HCl包括四部分：HCl气体发生装置、干燥装置、MgCl26H2O晶体加热装置、尾气吸收装置。流程图如下：【投影】加热MgCl26H2O制无水MgCl2的流程图：【提问】应选用何种干燥剂干燥HCl气体？选择怎样的尾气吸收装置？请设计出实验装置图。回答：用浓硫酸干燥HCl气体。由于HCl气体极易溶于水，故选用下面的尾气吸收装置：设计出实验装置图如下：【投影】加热MgCl26H2O制无水MgCl2的装置图：【投影】例2 如何证明镁条在空气燃烧得到的粉末主要是MgO，而不是Mg3N2？说明依据的化学原理，写出相应的化学方程式。【提问】空气中N2的含量远远大于O2，为什么Mg在空气中燃烧时，主要生成MgO？思考与讨论，回忆MgO与Mg3N2的差别得出：取粉末加少量水，微热，用湿润的红色石蕊试纸检验是否有NH3产生。依据的化学原理是：Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2+2NH3MgO+H2O=Mg（OH）2思考后回答：性质方面的原因是：O2的氧化性强于N2；结构方面的原因是：N2分子中N原子间具有叁键N=N，键能很大，使N2分子非常稳定。【板书】镁在空气中燃烧MgO（主要）+Mg3N2（少量）【投影】例3 某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+、Al3+离子，向其中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，再加入过量的盐酸，溶液中大量减少的阳离子是_，写出有关反应的离子方程式。结合Fe2+、Al3+、NH4+离子的性质完成习题。答案：NH4+和Fe2+。溶液中加入过量的NaOH溶液时：NH4+OH- NH3+H2OMg2+2OH-=Mg（OH）2Fe2+2OH-=Fe（OH）24Fe（OH）2 +2H2O+O2=4Fe（OH）3Al3+4OH-=AlO2-+2H2O再加入过量盐酸时：Mg（OH）2+2H+=Mg2+2H2OFe（OH）3+3H+=Fe3+3H2OAlO2-+4H+=Al3+2H2O【讲评】解答类似习题时，需注意隐藏着的条件（空气中有大量O2，可氧化Fe（OH）2）。考虑问题要理论联系实际。【投影】例4 将适量的镁粉与沙子混合，引燃得到一种灰色粉末。把该粉末投入水中，可听到有轻微的爆炸声，水中会产生白色沉淀。若将此粉末投入浓盐酸中，爆炸声明显增大，且在水面上有火花闪烁。请用所学的知识解释以上现象。思考与讨论，在教师的引导下回答。镁粉与沙子发生反应：4Mg+SiO2 2MgO+Mg2Si灰色粉末是MgO和Mg2Si的混合物。投入水中：Mg2Si+4H2O=SiH4+2Mg（OH）2，产生白色沉淀物是Mg（OH）2。SiH4在空气中自燃：SiH4+2O2=SiO2+2H2O，反应剧烈，发出轻微爆炸声。投入浓盐酸中：Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4。SiH4在空气中自燃：SiH4+2O2=SiO2+2H2O，由于H+增大，反应更剧烈，释放的能量更多，故水面有火花闪烁。【讲评】学习过程中要善于将所学知识进行扩充，能够透过反应的现象看到反应的本质。【板书】Mg Mg2+ Mg（OH）2（强还原性）（能水解）（溶于酸，不溶于碱）