高三化学教案钠镁 最新.docx
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高三化学教案钠镁最新
钠 镁
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=2Na2O
2Na+O2
Na2O2
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+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】①根据怎样的反应原理测定:
②需测定的数据有哪些?
③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?
④设计反应装置图。
回答:
①Na2O2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。
②样品的质量W与足量的水或CO2反应产生的O2的体积V。
③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。
④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/112W×100%
【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】①为什么等物质的量浓度的Na2CO3水溶液的碱性强于NaHCO3?
②Na2CO3与NaHCO3之间如何转化?
回答:
①等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液前者的水解程度大于后者。
②
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】①利用怎样的化学原理达到目的?
②设计出实验装置图。
讨论得出实验方案。
回答:
①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。
②装置图如下:
③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?
③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MgCl2·6H2O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MgCl2·6H2O制备无水MgCl2。
加工信息并讨论。
探索制备无水MgCl2的途径。
①②③④
【思考】
①直接加热MgCl2·6H2O能否得到无水MgCl2?
为什么?
②如何用MgCl2·6H2O制得到无水MgCl2?
说明这样做的化学原理。
③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:
①直接加热MgCl2·6H2O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。
②将MgCl2·6H2O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
③包括四部分:
HCl气体发生装置、干燥装置、MgCl2·6H2O晶体加热装置、尾气吸收装置。
流程图如下:
【投影】加热MgCl2·6H2O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MgCl2·6H2O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↓+2NH3↑
MgO+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↑+H2O
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3↓
Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
再加入过量盐酸时:
Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
AlO2-+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。
①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。
②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。
①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。
②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)
精选题
一、选择题
1.46g金属钠在空气中充分燃烧得到淡黄色粉末,该粉末与足量的水反应放出气体的体积是(标准状况下) ( )
A.44.8L B.11.2L
C.22.4L D.5.6L
2.氢化钠(NaH)是一种白色的离子晶体,其中钠是+1价。
NaH与水作用放出氢气,下列叙述中正确的是 ( )
A.NaH在水中显酸性
B.NaH中氢离子的电子层排布与氦原子相同
C.NaH中氢离子半径比锂离子半径大
D.NaH中氢离子可被还原成氢气
3.下列物质的溶液既能与H+反应,又能与OH-反应的是
( )
A.MgSO4 B.Na2CO3
C.NaHCO3 D.(NH4)2SO4
4.将一小块金属钾投入下列物质的溶液中,既能放出气体,又有沉淀析出的是 ( )
A.MgCl2 B.BaCl2
C.CuCl2 D.NaHCO3
5.下列关于碱金属的叙述中,正确的是 ( )
A.碱金属都可以保存在煤油中
B.碱金属与水反应均漂浮在水面上
C.碱金属在空气中加热均可生成多种氧化物
D.碱金属的硬度小、密度小、熔点低
6.下列关于纯碱晶体(Na2CO3·10H2O)的叙述中,错误的是( )
A.将晶体放置在空气中质量会减轻
B.加热晶体则生成NaHCO3
C.Na2CO3可作为干燥剂使用
D.晶体溶于水后呈碱性
7.相同质量的Na、Mg、Al分别与过量的盐酸反应,在相同条件下置换出H2的体积比是 ( )
A.36∶69∶92 B.23∶12∶9
C.1∶2∶:
3 D.9∶12∶23
8.有关镁的下列叙述中错误的是 ( )
A.能与NH4Cl溶液作用放出氢气
B.与冷水剧烈反应,生成Mg(OH)2沉淀并放出氢气
C.在CO2中能继续燃烧,所以金属镁着火,不能用CO2去灭火
D.在通常情况下其表面有一层致密的氧化膜,所以抗腐蚀能力很强
9.有无色溶液,加入Na2O2时有无色无味气体放出,并有白色沉淀生成,加入Na2O2的量与生成白色沉淀的量如图3-18所示。
该无色溶液中含有的物质是 ( )
A.CaCl2和MgCl2
B.Al2(SO4)3
C.Al2(SO4)3和MgSO4
D.Na2SO4和MgSO4
10.相同质量的镁条分别在下列气体中充分燃烧,所得固体物质的质量最大的是 ( )
A.O2 B.N2
C.CO2 D.空气
11.足量的镁粉与一定量的盐酸反应,由于反应速度太快,为了减慢反应速度,但不影响产生氢气的总量,可以加入下列物质中的
( )
A.CH3COONa B.MgO
C.K2CO3 D.NaOH
12.两种固体物质混合后加热分解,残留固体的质量是原混合物质量的一半,这组混合物可能是下列的 ( )
A.Na2CO3和NaHCO3
B.MgCO3和Mg(OH)2
C.Fe(OH)3和Cu(OH)2
D.Cu(NO3)2和CaCO3
13.把含有某一种氯化物杂质的氯化镁粉末95mg溶于水后,与足量的硝酸银溶液反应,生成氯化银沉淀300mg,则该氯化物中的杂质可能是 ( )
A.氯化钠 B.氯化铝
C.氯化钾 D.氯化钙
14.将4.34gNa、Na2O、Na2O2的混合物与足量的水反应,在标准状况下得到672mL混合气体。
该混合气体通过电火花引燃,恰好完全反应,则混合物中Na、Na2O和Na2O2的物质的量之比为 ( )
A.1∶1∶1 B.1∶1∶2
C.1∶2∶2 D.4∶3∶2
15.取镁铝合金粉末若干,用足量的盐酸溶解后,再向溶液中加入过量的NaOH溶液,将生成的沉淀过滤、洗涤、灼烧,得到的白色粉末与原合金粉末质量相等,则原合金中镁的质量分数是 ( )
A.30% B.40%
C.50% D.60%
二、非选择题
16.现有X、Y、Z、W等4种钠的化合物,它们之间的相互关系如下:
X
W+CO2↑+H2O,Z+CO2→W+O2↑,Z+H2O→Y+O2↑,W+Ca(OH)2→CaCO3↓+Y。
则X、Y、Z、W的化学式依次为____、____、____、____。
17.用金属钠制取Na2O通常采用下法:
2NaNO2+6Na
4Na2O+N2↑。
试说明为什不采用钠在氧气中燃烧而采用此法制取Na2O的原因___________________。
18.有一块合金中含有金、铁、铝、铜、镁,取其样品加过量稀硝酸,反应后溶液中存在的阳离子有_________,在溶液中加入过量的NaOH溶液,溶液中减少的离子有_______________,增多的离子有______________。
19.有一硫化钠、亚硫酸钠和硫酸钠的混合物,经测定含硫25.6%,则混合物中含氧量为________________。
20.A、B、C是三种溶于水的白色固体,它们的水溶液都呈碱性,焰色反应都显紫色(透过蓝色的钻玻璃观察)。
①A和B的水溶液反应时生成C。
②固态B受热时产物之一为D。
③C的水溶液和D反应生成B。
④A的水溶液和D反应时,如果条件不同,可分别生成B或C。
由此可推断出A、B、C的化学式依次是A______、B______、C______。
21.把一定量的Na2CO3、NaHCO3、Na2SO4混合物加到200mL1.00mol/L的HCl中完全反应后生成2016mL干燥的CO2(标准状况),然后加入400mL0.10mol/L的Ba(OH)2溶液,使SO42-完全沉淀,再加40mL1.00mol/L的HCI恰好中和过量的碱。
最后把沉淀分离出来,干燥称量为1.48g,求混合物中各组分的质量分数。
22.将一定质量的镁铝合金投入100mL一定物质的量浓度的盐酸中,合金全部溶解,向所得溶液中滴加5mol/L的NaOH溶液到过量,生成沉淀的质量与加入的NaOH溶液的体积关系如图3-19所示。
由图中数据计算
(1)原合金中镁和铝的质量。
(2)盐酸的物质的量浓度。
答 案
一、选择题
1.B 2.B、C 3.C 4.A、C
5.D 6.B、C 7.A 8.B 9.C
10.C 11.A 12.B、D
13.B 14.D 15.D
二、非选择题
16.NaHCO3、NaOH、Na2O2、Na2CO3。
17.钠在氧气中燃烧得到的是Na2O2。
用此法,Na在N2的环境中反应,可避免生成Na2O2。
18.H+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Mg2+
H+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Mg2+
OH-、AlO2-
19.37.6%
20.A:
KOH B:
KHCO3或KHSO3 C:
K2CO3或K2SO3
21.w(Na2CO3)74.2% w(NaHCO3)=16.8%
w(Na2SO4)=9%
22.
(1)合金中镁的质量是4.8g,铝的质量是2.7g
(2)盐酸的物质的量浓度是8mol/L
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