《化学人教版必修1新课教案：第3章 第2节 几种重要的金属化合物 第2课时》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学人教版必修1新课教案：第3章 第2节 几种重要的金属化合物 第2课时（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第 2 课时课时教学设计教学设计三维目标三维目标知识与技能1.掌握 Al2O3、Al(OH)3的两性。2.掌握 Al(OH)3的制备方法。3.通过实验和计算的教学，培养学生的观察能力、动手能力及分析、解决问题的能力。过程与方法1.通过演示实验和学生实验相结合的方法，使学生理解、掌握 Al2O3和 Al(OH)3的两性及 Al(OH)3的制备方法。2.结合演示实验使学生理解 Al(OH)3生成及溶解的有关图象，并能灵活分析解决一般的计算问题。3.通过启发、诱导和实验探究，突破教学难点。情感、态度与价值观1.通过 Al2O3、Al(OH)3、明矾性质和用途的教学，激发学生学习化学的热情，树立为社
2、会、为人类的进步而努力学习的责任感。2.通过 Al2O3、Al(OH)3的两性说明元素性质的递变性，对学生进行辩证唯物主义教育。3.结合 Al(OH)3生成和溶解的图象及相关计算，培养学生思维能力和综合分析能力。教学重点教学重点Al2O3、Al(OH)3的两性、Al(OH)3生成和溶解的图象及计算。教学难点教学难点Al(OH)3生成和溶解的图象及相关计算。教具准备教具准备0.5 molL-1 Al2(SO4)2溶液、2 molL-1 盐酸、2 molL-1 NaOH 溶液、氨水、试管、胶头滴管、铝条教学过程教学过程师：共同回顾钠的重要化合物的性质（主要是 Na2O2和 NaHCO3）生：Na2
3、O2和水反应生成 NaOH 和 O2；Na2O2和 CO2反应生成 Na2CO3和 O2；NaHCO3受热分解或者与 NaOH 反应可以转化为 Na2CO3;向 Na2CO3溶液中通 CO2可以生成 NaHCO3。师：通过钠和铝在周期表中的位置及钠和铝单质的性质，分析钠和铝的金属活动性强弱并举出事实根据。生：钠比铝活动性强；钠与冷水剧烈反应，铝与水不能直接反应可以说明。过渡： 钠和铝同属第三周期元素，本课时我们来共同学习铝的重要化合物。板书（二）铝的重要化合物1.氧化铝讲述：氧化铝是铝元素在地壳中的具体存在形式，铝元素是地壳中含量最多的金属元素，铝元素只能以化合态存在于自然界中。（1）Al2O
4、3的物理性质难溶于水，熔点很高，是比较好的耐火材料，也是工业炼铝的原料。（2）Al2O3的化学性质演示：将铝条分别插入盐酸中和 NaOH 溶液中仔细观察反应现象。师：哪位同学可以描述一下有关实验现象？生：铝条分别插入两溶液中并不立即产生气泡，都是过一会儿才有气体生成。师：大家思考为什么要过一会儿才看到气泡呢？生：因为铝表面存在一层致密的 Al2O3薄膜，只有 Al2O3薄膜被反应掉以后，才会看到气泡。板书Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O指名板演两反应的离子方程式Al2O3+6H+=2Al3+3H2OAl2O3+2OH-=2 2AlO+H
5、2O师：设疑什么是酸性氧化物？什么是碱性氧化物？Al2O3是酸性氧化物还是碱性氧化物？生：只能与碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物;只能与酸反应生成盐和水的氧化物为碱性氧化物;Al2O3既是酸性氧化物，又是碱性氧化物。讲述该同学说法不妥，既能与酸反应生成盐和水又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物。Al2O3是一种典型的两性氧化物。板书两性氧化物：板书2.氢氧化铝Al(OH)3的实验室制备 演示实验 37 向 Al2(SO4)3溶液中滴加氨水，引导学生观察实验现象。板书Al2(SO4)3+6NH3H2O=2Al(OH)3+3(NH4)2SO4指名板演离子方程式Al3+3NH3H2O=Al
6、(OH)3+3NH+4指导观察 生成的 Al(OH)3是一种白色絮状沉淀；继续加氨水，沉淀不溶解。讲述：Al(OH)3能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。板书 Al(OH)3的化学性质演示 实验 3-8将实验 3-7制得的 Al(OH)3沉淀分装在两支试管里，分别加入盐酸和 NaOH 溶液，边加边振荡，观察现象。实验现象Al(OH)3沉淀中加盐酸或 NaOH 溶液，沉淀都溶解。板书 Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+ 2H2O指导学生写出反应的离子方程式：Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O;Al(OH)3+OH-= 2AlO+2H2O师：
7、大家思考，实验室制 Al(OH)3为什么用氨水而不用 NaOH 溶液？生：Al(OH)3能溶于 NaOH 溶液。思考：什么是两性氢氧化物？生：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物为两性氢氧化物。师：Al(OH)3对热也不稳定，受热能分解为氧化铝和水。板书2Al(OH)3Al2O3+3H2O探索铝盐和偏铝酸盐与酸碱溶液反应的图象。（1）AlCl3和 NaOH 反应演示向 AlCl3溶液中滴加 NaOH 溶液至过量。现象为：先产生白色沉淀，后沉淀又逐渐溶解。反应方程式：AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl，Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,离子方程
8、式为：Al3+3OH=Al(OH)3，Al(OH)3+OH= 2AlO+2H2O,图象如下图（1） 。演示向 NaOH 溶液中滴加 AlCl3溶液至过量。现象为：开始无沉淀，过一会出现白色沉淀且不溶解。反应方程式为：AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O,3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3+3NaCl，离子方程式为：Al3+4OH= 2AlO+2H2O,3 2AlO+Al3+6H2O=4Al(OH)3。图象如下图（2） 。（2）NaAlO2和 HCl演示向 NaAlO2溶液中滴加盐酸溶液至过量，现象为：先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解。反应的化学方程式为：
9、NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3，Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O，离子方程式为: 2AlO+H+H2O=Al(OH)3，Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O，图象如下图（3） 。演示向盐酸溶液中滴加 NaAlO2溶液至过量，现象为：开始无沉淀，过一会出现白色沉淀且不溶解。反应的方程式为：NaAlO2+4HCl=NaCl+AlCl3+2H2O,3NaAlO2+AlCl3+6H2=O4Al(OH)3+3NaCl，离子方程式为： 2AlO+4H+=Al3+2H2O，3 2AlO+Al3+6H2O=Al(OH)3图象如下图（3） 。思考 1：向 AlCl3溶液
10、中滴加氨水至过量和向 NaAlO2溶液中通入 CO2气体至过量，有何现象？其图象应该怎样画？点拨：向 AlCl3溶液中滴加氨水至过量时溶液中出现沉淀且不消失；向 NaAlO2溶液中通入 CO2至过量，溶液中出现白色沉淀且不消失。AlCl3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4Cl，NaAlO2+2H2O+CO2=Al(OH)3+NaHCO3。 思考 2：写出往明矾KAl(SO4)2溶液中加入少量氢氧化钡溶液和过量氢氧化钡溶液的离子方程式。分析:2Al3+2 43SO+3Ba2+6OH=3BaSO4+2Al(OH)3 2Ba2+4OH+Al3+2 42SO=2BaSO4+ 2AlO+2H2O
11、例题剖析（例 1）实验室如何从含有少量的 SiO2和 Fe2O3杂质的 Al2O3混合物中提取纯净的 Al2O3?分析:混合物的三种氧化物中 SiO2为酸性氧化物，Fe2O3为碱性氧化物，Al2O3为两性氧化物。根据它们的性质差异，除去杂质制取纯净 Al2O3的过程可表示为： 过滤通入过量过滤溶液加入过量过滤加入过量盐酸 溶液沉淀溶液沉淀2)1(23232CONaOH SiOOFeOAl3233 )(OAlOHAlNaHCO为确保混合物中的 Al2O3不损失，关键的操作步骤是（3） ，因此 NaAlO2与酸反应必须使之能完全转化为 Al(OH)3，故反应（3）中以通入过量 CO2为宜，反应式为
12、: 2AlO+2H2O+CO2=Al(OH)3+ 3HCO，Al(OH)3不溶于 H2CO3。若反应中加入的是其他强酸如盐酸，则常由于难于控制盐酸的用量，使溶液中的 2AlO可能因为加入的盐酸不足量而没有完全转化为 Al(OH)3沉淀，或者又由于加入的盐酸过量而使生成的 Al(OH)3部分溶解，其结果都造成混合物中的 Al2O3因实验操作不慎而损失。加 HCl 溶液反应式表示为： 2AlO+H+H2O=Al(OH)3 Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O通过上述例题的分析应明确，由铝盐(Al3+)或偏侣酸盐( 2AlO) 制取 Al(OH)3，在实验中应采用向铝盐溶液加稍过量氨水或向偏铝酸
13、盐溶液中通入过量的 CO2的方法。（例 2）准确称取 b g 铝土矿（含 Al2O3、Fe2O3、SiO2）样品，放入盛有 100 mL H2SO4溶液的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入 10 mol L-1 NaOH 溶液，产生沉淀的质量m(g)与所加 NaOH 溶液的体积 V(mL )的关系如右图所示。（1）试求 H2SO4溶液的物质的量浓度。（2）若 b=2.75，求铝土矿中各成分的质量分数。（3）b 值的范围是_，在这个范围内，b 值越大，_的含量越少。教师精讲：本题提供了观察能力和思维能力等考查的很好情景。从题给图象看出，当向滤液中加入 NaOH溶液时，开始并无沉淀产生，这告诉我
14、们，首先发生的反应是 OH+H+=H2O，可推出，100 mL H2SO4溶液在与b g 铝土矿反应后应当有剩余，另外，从沉淀产生到沉淀达最大量，发生的反应为：Al3+3OH=Al(OH)3 Fe3+3OH=Fe(OH)3而 Al3+和 Fe3+是 H2SO4与 Al2O3、Fe2O3反应所得，即Al2O3+6H+=2Al3+3H2O Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O不难看出关系式：3H+Al3+3OH 3H+Fe3+3OH，也就是说 35 mL 10 molL-1的 NaOH 溶液完成了对 100 mL H2SO4溶液的完全中和。从加入 35 mL NaOH 溶液到加入 45 mL N
15、aOH 溶液，完成的是 Al(OH)3+OH= 2AlO+2H2O，所以图示沉淀量减少直至 Al(OH)3完全溶解。若提供 b 的具体数据，则样品中各物质的质量可得。关于 b 值范围的讨论，实质上是关于在完成 b g 铝土矿样品中 Al2O3和 Fe2O3之后，过量 H2SO4的讨论。在 b g 样品中，Al2O3的物质的量为 0.050 mol 已成事实，溶解 0.050 mol Al2O3需 H2SO40.150 mol 。知100 mL H2SO4溶液中 H2SO4的物质的量为 0.175 mol。（1）假设 b g 铝土矿中没有 Fe2O3，则 H2SO4过量 0.175 mol 0.150 mol =0.025 mol ，则中和 0.025 mol H2SO4需 10 mol L-1 NaOH 溶液 5 mL 。但事实上 b g 铝土矿中有 Fe2O3，故 b5。（2）假设 b g 铝土矿中没有 SiO2，则 Fe2O3的物质的量为（b g0.05 mol 102 g mol-1 ）160 gmol-1
