高三化学教案：《重要金属化合物的性质》教学设计

　　教学目标

　　知识技能：进行归纳、整理中学重要金属元素的氧化物、氢氧化物的性质规律。

　　能力培养：培养学生对化学知识的归纳、整理的学习能力，能在对比的情景下进行化学知识的“逻辑的记忆”和“理解的掌握”，并逐步提高解决化学问题的能力。

　　科学思想：培养学生树立“结构决定性质”的意识和实事求是的分析态度。

　　科学方法：通过问题的讨论和分析，引导学生理解问题解决式和启发讨论学习方法。

　　重点、难点

　　重点：总结比较常见金属氧化物，氢氧化物的性质规律和应用。

　　难点：常见金属的化合物中氧化性，还原性反应的规律和应用。

　　教学方法：启发、讨论、对比、归纳。

　　教学过程设计

　　教师活动

　　【板书】一、金属的氧化物

　　【提问】请同学写出下列元素对应氧化物的化学式和色态。

　　(老师巡视，指点答疑，并指导学生整理笔记)

　　学生活动

　　学生思考，填写在笔记里。

　　元素

　　白色固体：Na2O、MgO、Al2O3、ZnO

　　淡黄色粉末：Na2O

　　红色固体：Fe2O3、Cu2O、HgO

　　黑色粉末：FeO、Fe3O4、CuO、Ag2O

　　【提问】请同学们分析一下这些金属氧化物的化学性质有何规

　　律?可从下面几点去考虑：

　　(1)加热是否分解

　　(2)与水反应

　　(3)与强酸(H+)反应

　　(4)与强碱(OH-)反应

　　(5)与氨水反应

　　(6)与H2或CO反应

　　并写出相应反应的化学方程式。

　　学生讨论、分析、整理笔记。

　　(1)热稳定性

　　2Ag2O4Ag+O2↑　　　　　　　　2HgO2Hg+O2↑

　　4Cu2Cu2O+O2↑

　　规律：只有HgO、Ag2O、CuO等不活泼的金属氧化物加热易分解。

　　(2)与水反应

　　Na2O+H2O=2NaOH　　　　　　　　　MgO+H2OMg(OH)2

　　2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑

　　规律：只有活泼金属(ⅠA、ⅡA)氧化物能与水反应。

　　(3)与酸反应

　　MgO+2H+=Mg2++H2O

　　Al2O3+6H+=2Al3++3H2O

　　CuO+2H+=Cu2++H2O

　　规律：碱性氧化物或两性氧化物能与酸溶液反应生成盐和水。

　　(4)与强碱溶液反应

　　Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O

　　ZnO+2OH-=ZnO22-+H2O

　　规律：只有两性氧化物能与强碱反应生成盐和水。

　　(5)与氨水反应

　　Ag2O+4NH3?H2O=2Ag(NH3)2++2OH-+3H2O

　　ZnO+4NH3?H2O=Zn(NH3)42++2OH-+3H2O

　　规律：易形成氨合离子的金属氧化物能与氨水反应。

　　(6)与还原剂的反应

　　CuO+H2Cu+H2O

　　Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

　　ZnO+CZn+CO↑

　　规律：“Al”以后的金属的氧化物能与H2、C、CO等还原剂高温下发生氧化还原反应。

　　【小结】金属氧化物所发生的这些反应，总结起来，主要是金属氧

　　化物的下列性质：

　　①碱性氧化物

　　②两性氧化物

　　③热稳定性

　　④络离子的形成

　　⑤氧化性

　　其中要注意的是：

　　Na2O2是由Na+和O22-构

　　成的过氧化物。

　　Fe3O4可以看是FeO?Fe2O3

　　【板书】二、金属氢氧化物

　　【提问】请同学写出这些金属元素对应的氢氧化物化学式。

　　(老师巡视、指点、答疑)

　　【提问】这些金属氢氧化物常见的颜色特征是什么?请总结之。

　　(老师指导下学生分析回答)

　　学生思考、填写在笔记本上。

　　学生思考总结如下：

　　白色：NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3

　　Zn(OH)2、Fe(OH)2、AgOH

　　红褐色：Fe(OH)3

　　蓝色：Cu(OH)2

　　【提问】这些金属氢氧化物对水的溶解性规律是什么?请总结之。

　　(指导学生分析、回答)

　　ⅠA和部分ⅡA金属氢氧化物都易溶于水，如NaOH，KOH，Ba(OH)2。Ca(OH)2是微溶性的。

　　其它的都是难溶性的，如Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2

　　【提问】请同学分析总结这些氢氧化物的化学性质规律是什么。

　　可从下面几点去思考，回答。

　　(1)加热是否分解

　　(2)与强酸(H+)反应

　　(3)与强碱(OH-)反应

　　(4)与氨水反应

　　(5)是否容易被氧化

　　(6)是否能被还原

　　(指导学生分析，回答)

　　学生讨论，分析，整理笔记。

　　(1)热稳定性

　　2AgOHAg2O+H2O

　　Cu(OH)2CuO+H2O

　　2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O

　　规律：①金属活动顺序“Mg”以前的金属氢氧化物稳定性好，难分解。

　　②“AgOH”常温下易分解。

　　③“Mg—Hg”的氢氧化物常温下难分解，受热或灼烧易分解。

　　(2)与强酸(H+)的反应

　　Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O

　　Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O

　　(3)与强碱(OH-)反应

　　Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O

　　规律：只有两性氢氧化物才能与强碱溶液反应。

　　(4)与氨水作用

　　AgOH+2NH3?H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O

　　*Cu(OH)2+4NH3?H2O=Cu(NH3)4(OH)2+4H2O

　　*Zn(OH)2+4NH3?H2O=Zn(NH3)4(OH)2+4H2O

　　规律：易形成氨络合物的金属氢氧化物能与氨水反应。

　　(5)与氧化剂反应

　　4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

　　规律：低价金属氧化物具有还原性。

　　【小结】金属氢氧化物所发生的反应，总结起来，主要有：

　　①热稳定性

　　②酸性(H+)

　　③碱性(OH-)

　　④络合剂

　　⑤还原性

　　【投影】右图试样X由氧化亚铁和氧化铜组成，取质量相等的两

　　份试样如右图所示进行实验：试回答在题右的两个问题。

　　(指导学生读题、审题并形成解题的思路)。

　　(1)请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式______。

　　(2)若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后，生成的不溶物W的质量为m，则每份试样X中氧化铜的质量为______(用m表示)。

　　思路引导A：根据试样X在

　　①和②的反应以确定出溶液Y和粉末Z的成分。

　　思路引导B：溶液Y和Z发生的反应③，只能是Fe和CuCl2和过量盐酸之间的置换反应，进而引导分析试样中CuO的质量关系。

　　学生审题，并进行如下的分析：

　　在反应①中，会发生如下反应：

　　FeO+2HCl=FeCl2+H2O

　　CuO+2HCl=CuCl2+H2O

　　在反应②中，会发生的反应有：

　　FeO+COFe+CO2

　　CuO+COCu+CO2

　　那么，溶液Y中含FeCl2和CuCl2，粉末Z中含Fe和Cu：

　　Fe+Cu2+=Fe2++Cu

　　Fe+2H+=Fe2+H2↑

　　由于反应后溶液强酸性，且不会有Cu2+说明Z中Fe完全溶解了。不溶物W全部是金属铜，应是两份试样中的CuO转化生成的Cu。则每份试样中CuO的质量为：

　　答案：(1)方程式从略。

　　【投影】已知Cu+在酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应生成Cu2+和Cu。简述如何用最简便的实验方法来检验CuO经H2还原所得到的红色产物中是否含有碱性氧化物Cu2O。要求只从下列试剂中选择：浓H2SO4、浓HNO3、稀H2SO4、稀HNO3、FeCl3。溶液及pH试纸。

　　引导学生分析，设计出实验方案。

　　①首先应理解题目给予的信息：

　　即：2Cu+Cu+Cu2+

　　给我们提示，应该选择酸溶液为鉴定试剂。

　　②CuO经H2还原所得的红色产物可能是Cu和Cu2O的混合物。其中不溶于稀H2SO4，但能溶于浓H2SO4、浓HNO3、稀HNO3和FeCl3溶液，其结果都会生成Cu2+;CuO是碱性氧化物，可溶于酸，同时又会发生自身氧化还原反应。

　　③最后可确定稀H2SO4为鉴定试剂。

　　【答案】取少量红色产物加入稀H2SO4充分搅拌，如溶液呈蓝色，则证明有Cu2O，反之没有。

　　【投影】Fe3O4可以写出Fe2O3?FeO，若把Fe3O4看成是一种盐，又可写成Fe(FeO2)2。根据化合价规律和化学式书写方法，把Pb3O4用上述氧化物形成表示，其化学式为________;若看成是一种盐，化学式为____________。又知，高价Fe不能把HCl氧化，而高价Pb能把HCl氧化成Cl2。试分别写出Fe3O4、Pb3O4与盐酸反应的化学方程式。

　　引导学生分析，回答：

　　①铅(Pb)是ⅣA族元素，化合价只有+2价和+4价。根据Fe3O4写成Fe2O3?FeO形式，+4价P：b的氧化物写在前，+2价的氧化物写在后，则有：PbO2?2PbO。

　　)2则不符合规律。

　　③Fe3+不能氧化HCl，所以Fe3O4与HCl反应生成两种盐，属于复分解反应;而Pb4+有强氧化性，能把HCl氧化成Cl2，这时会生成Pb2+Cl2的盐。

　　【答案】

　　PbO2?2PbO;Pb2(PbO4);

　　Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O

　　Pb3O4+8HCl=3PbCl2+Cl2↑+4H2O