高中化学人教版 (新课标)必修1第三章 金属及其化合物综合与测试教学设计

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课题：第三章 本章专题总结
授课班级
课 时
2
教
学
目
的
知识
与
技能
1、掌握金属单质（Na、Mg、Al、Fe）的化学性质
2、掌握钠、镁、铝、铁等金属化合物的性质
过程
与
方法
采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学
情感
态度
价值观
1、培养学生分析、归纳、综合的能力
2、通过教学培养学生的社会责任感、社交活动能力和互助合作能力
重 点
金属单质（Na、Mg、Al、Fe）及其化合物的化学性质
难 点
化合物之间的相互转化关系及应用
知
识
结
构
与
板
书
设
计
一、本章知识结构梳理
（一）金属的通用性
（二）钠及钠的化合物
1、钠的性质
2、钠的氧化物
3、碱------氢氧化钠
4、盐------碳酸钠和碳酸氢钠
(三)铝的化合物------氧化物与氢氧化物
(四)铁的化合物
1、铁的氧化物
2、铁的氢氧化物及Fe2＋ 与Fe3＋的转化
二、本章典型题剖析
1、滴加顺序不同，实验现象不同
三、本章专题讲座――－有关金属及其化合物的有关计算
1、基本计算方法
(1) 代数方程组法------解决混合物问题的基本方法
2、差量法
数学原理：
(3) 假设法------快速击破选择型计算题
I 平均值法
Ⅱ 极限讨论法
(4) 分类讨论法------研究过量问题
(5) 守恒法
2、铝三角转化及铝的图像问题
(1) 向Al3＋ 的溶液中加入强碱(OH―)
(2) 向强碱溶液中加入Al3＋
(4) 向H＋溶液中加入AlO2―
(3) 向AlO2― 溶液中加入H＋
3、铁的转化关系
(1) 铁三角应用
(2) 铁与稀HNO3 反应规律
当铁粉过量时，3Fe+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
当铁粉过量时，3Fe+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3) 守恒法在Fe计算中的综合应用
Ⅰ 质量守恒关系
Ⅱ元素守恒关系
Ⅲ 电荷守恒
Ⅳ 电子守恒关系
Ⅴ 体积守恒关系
教学过程
教学步骤、内容
教学方法
［板书］一、本章知识结构梳理
（一）金属的通用性
［讲］金属的物理通用性：有金属光泽、有延展性、导电、导热。但不同金属在密度、硬度、熔沸点等方面差别较大，这也是金属单质的一大特点。
金属的化学性质是具有还原性，主要表现在金属能与非金属、水、酸、某些盐发生反应。金属的还原性有很大差别，其还原性强弱与金属原子的结构密切相关，一般说来，金属原子的半径越大，最外层电子越少，金属的还原性越强。
［讲］金属活动性顺序表中金属的金属性从左到右依次减弱，可以判断金属失电子的难易；可以判断金属离子得到电子的能力
［投影小结］由金属活动性顺序表分析金属知识的规律
金属活动顺序
K、Ca 、Na
Mg
Al、Zn
Fe、Sn、Pb
H
Cu、Hg、Ag
Pt、Au
与非金属反应
Cl2
都能直接化合，变价金属一般生成高价金属氯化物
不反应
S
与硫蒸气直接化合，变价金属生成低价金属化合物
不反应
O2
常温下易氧化，点燃生成过氧化物
常温生成氧化膜
加热化合
不反应
与H2O反应
常温下生成碱和氢气
与热水
反应
有碱存在下与水反应
与高温水蒸气反应
不反应
不反应
与EQ H+反应
生成盐的氢气
不反应
不反应
与氧化性酸反应
不生成氢气，铁、铝钝化
产生NO2、NO、SO2
不反应
与盐溶液的反应
与水反应，不与盐反应，碱与盐反应
排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来
不反应
碱的稳定性
受热不分解
加热分解
常温分解
自然界存在
化合态
化合态
游离态
冶炼方法
电解法(电解熔融的盐、氧化物、氢氧化物)
热还原法
热分解或其它方法
［板书］（二）钠及钠的化合物
1、钠的性质
［投影总结］
（1）钠的物理性质：银白色、质软、比水轻、熔点低
（2）钠的化学性质：
与非金属反应：2Na＋Cl2 2NaCl (白烟)
2Na＋S＝＝Na2S
与O2反应：缓慢氧化：4Na+O2== 2Na2O (白色固体)
剧烈燃烧：2Na+O2== Na2O2 (淡黄色固体)
与H2O 反应：2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
(2Na+2H2O==2Na＋+2OH―+H2↑)
与酸反应：2Na+2H＋==2Na＋+H2↑
与盐溶液反应：(先与水作用生成NaOH，NaOH再与盐发生复分解反应)
2Na+2H2O+CuSO4 ==Cu(OH)2↓+Na2SO4 +H2↑
6Na+6H2O+2FeCl3==2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑
2Na+2NH4Cl===2NaCl+2NH3↑+H2↑
与熔融盐：4Na+TiCl4 4NaCl+Ti
［板书］2、钠的氧化物
氧化钠
过氧化钠
化学式
Na2O
Na2O2
化合价
O(-2)
O(-1)
颜色、状态
白色固体
淡黄色粉末
化学性质
O2
2Na2O+O2 ==Na2O2
---
CO2
Na2O+CO2==Na2CO3
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2 ↑
H2O
Na2O+H2O==2NaOH
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2 ↑
HCl
Na2O+2HCl==2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2↑
SO2
Na2O+SO2==Na2SO3
Na2O2 +SO2 ==Na2SO4
类别
碱性氧化物
过氧化物
［投影总结］
［板书］3、碱------氢氧化钠
［讲］NaOH，白色固体，易潮解，俗名苛性钠，烧碱，火碱。一元强碱，具有碱的通性，即：
能与酸反应生成盐和水，例：NaOH+HCl==NaCl+H2O
能与酸性氧化物反应生成盐和水，例：2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O
能与某些盐发生复分解反应，例：2NaOH+CuCl2==Cu(OH)2↓+2NaCl
［板书］4、盐------碳酸钠和碳酸氢钠
［投影总结］
物质
Na2CO3
NaHCO3
俗名
苏打、纯碱
小苏打
颜色、状态
白色固体
白色粉末
水溶性
易溶于水
能溶于水
溶解度大小比较: Na2CO3 >NaHCO3
溶液与酚酞
变红
变红
颜色深浅比较: Na2CO3 > NaHCO3
与盐酸反应
Na2CO3+2HCl == 2NaCl+CO2↑+H2O
NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑
反应速率： NaHCO3 >Na2CO3
与氯化钙溶液
Na2CO3+CaCl2==CaCO3↓+ 2NaCl
(CO32―+Ca2＋==CaCO3↓)
-------
与澄清石灰水
Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3 ↓+2NaOH
(CO32―+Ca2＋==CaCO3↓)
NaHCO3+Ca(OH)2== NaOH + CaCO3↓ +H2O
(HCO3―+OH―+Ca2＋==CaCO3↓+H2O)
或NaHCO3+Ca(OH)2==Na2CO3 +CaCO3↓+2H2O
(2HCO3―+2OH―+Ca2＋ =CaCO3↓+2H2O+CO32―)
与氢氧化钠溶液
-----
NaOH+NaHCO3 ==Na2CO3+H2O
(OH―+HCO3―==CO32―+H2O)
热稳定性
稳定
2NaHCO Na2CO3+H2O+CO2↑
相互
转化
Na2CO3 NaHCO3:
Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3
NaHCO3 Na2CO3 :
NaOH+NaHCO3 ==Na2CO3+H2O (OH―+HCO3―==CO32―+H2O)
2NaHCO Na2CO3+H2O+CO2↑
［板书］(三)铝的化合物------氧化物与氢氧化物
［投影总结］
物质
氧化铝
氢氧化铝
化学式
Al2O3
Al(OH)3
俗名
刚玉
------
物理性质
白色粉末，不溶于水，熔点高，自然界中为无色晶体。
白色固体，不深于水
化
学
性
质
与酸
反应
Al2O3 +6HCl==AlCl3 +3H2O
(Al2O3+6H＋==Al3＋+3H2O)
Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O
(Al(OH)3+3H＋==Al3＋+3H2O)
与碱
反应
Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+ H2O
(Al2O3+2OH―=2AlO2― +H2O)
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+ 2H2O
Al(OH)3+OH―=AlO2―+2H2O
相互转化
----
2Al(OH)3 Al2O3+3H2O
［板书］(四)铁的化合物
1、铁的氧化物
［投影总结］
FeO
Fe2O3
Fe3O4
颜色、状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
俗名
---
铁红
磁性氧化铁
水溶性
不溶
不溶
不溶
稳定性
不稳定，在空气里加热迅速被氧化，
稳定
稳定
氧化物类别
碱性氧化物
碱性氧化物
复杂氧化物
与非氧化性酸反应
FeO+2HCl==FeCl2+H2O
(FeO+2H＋==Fe2＋+H2O)
Fe2O3+6HCl==2FeCl3 +3H2O (Fe2O3+6H＋==2Fe3＋ +3H2O )
Fe3O4+8HCl==2FeCl3+FeCl2+4H2O
Fe3O4+8H＋==2Fe3＋+Fe2＋+4H2O
［板书］2、铁的氢氧化物及Fe2＋ 与Fe3＋的转化
［投影总结］
二价铁
三价铁
化 学 式
FeCl2
FeCl3
名 称
氯化亚铁
氯化铁
溶液颜色
浅绿色
黄色
与氢氧化钠
现象：产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。FeCl2+2NaOH ==Fe(OH)2↓+2NaCl
4Fe(OH)2+O2+2H2O ==4Fe(OH)3
现象：产生红褐色沉淀
FeCl3+3NaOH ==Fe(OH)3 ↓+ 3NaCl
与KSCN溶液
无现象
产生血红色
Fe3＋+3SCN-==Fe(SCN)3
氧化（还原性）
主要表现： 还原 性，举例：
2FeCl2+Cl2 ==2FeCl3
表现：氧化性，举例：
2FeCl3+Fe==3FeCl2
相互转化
FeCl2 FeCl3：
2FeCl2+Cl2 ==2FeCl3
FeCl3 FeCl2：
2FeCl3+Fe==3FeCl2
名 称
氢氧化亚铁
氢氧化铁
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜色、状态
白色固体
红褐色固体
水溶性
难溶于水
难溶于水
与酸反应
Fe(OH)2+2HCl==FeCl2+2H2O
Fe(OH)2+2H＋==Fe2＋+2H2O
Fe(OH)3+3HCl==FeCl3+3H2O
Fe(OH)3+3H＋==Fe3＋+3H2O
氢氧化亚铁露置空气中
4Fe(OH)2+O2+2H2O ==4Fe(OH)3
［板书］3、铁三角
［投影总结］
［板书］二、本章典型题剖析
1、滴加顺序不同，实验现象不同
［投影总结］
（1）稀Na2CO3溶液与稀盐酸间的反应
向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸，开始时无气体产生，达到一定量后才有气泡冒出，由少到多的过程中依次发生下列反应：
Na2CO3+HCl==NaCl+NaHCO3
NaHCO3+HCl==NaCl+CO2 ↑+H2O
向稀盐酸中逐滴加入稀Na2CO3溶液立即有气泡冒出，由少到多只发生下列反应：
2HCl+Na2CO3==2NaCl+CO2 ↑+H2O
(2) 稀AlCl3溶液与稀NaOH溶液间的反应
向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量时发生的反应依次为：
Al3＋ +3OH―==Al(OH)3 ↓ Al(OH)3+OH―==AlO2―+2H2O
现象：白色沉淀逐渐增多，继续加NaOH溶液沉淀逐渐溶解，直至完全消失。
向NaOH 溶液中滴加AlCl3溶液至过量时发生的反应依次为：
Al3＋+4OH―==AlO2―+2H2O Al3＋+3AlO2―+6H2O ==4Al(OH)3 ↓
现象：开始时无沉淀，接着产生沉淀，继续滴加AlCl3溶液，沉淀量不变。
(3) 稀NaAlO2溶液与稀盐酸间的反应：
向盐酸溶液中滴加NaAlO2溶液，直至过量时发生的反应依次为：
4H+ +AlO2―==Al3＋+2H2O Al3＋+3AlO2―+6H2O ==4Al(OH)3↓
现象：开始无沉淀，接着产生白色沉淀，逐渐增多至达到最大值，继续加入NaAlO2溶液，沉淀量不变。
向NaAlO2溶液中滴加盐酸直至过量时发生的反应依次为：
AlO2―+H＋ +H2O==Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H＋==Al3＋+3H2O
现象：白色沉淀逐渐增多至最大值，继续加盐酸，沉淀逐渐减少，最后完全消失。