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一、三维教学目标

1.知识与技能

掌握氧化铝和氢氧化铝的两性,形成两性氧化物和氢氧化物的概念;

掌握Al(OH)3的实验室制法;

了解几种铁的氧化物的性质;

掌握Fe(OH)3 Fe(OH)2的制备,以及Fe(OH)2氧化成 Fe(OH)3的过程。

2.过程与方法

采用对比分析、讨论归纳、实验探究,培养学生的观察能力、动手能力及思维能力。

3.情感、态度与价值观

通过演示实验,力求做到师生互动,增强师生的情感交流、学生的合作意识,激发学生的求知欲。

二、教学重点和难点

1重点

通过实验探究,掌握氧化铝和氢氧化铝的两性;

掌握Fe(OH)3 Fe(OH)2的性质及制备。

2难点

理解氧化铝、氢氧化铝的两性,以及铁的氧化物和氢氧化铁的性质

三、课时安排

1课时

四、教学过程设计

 

课题二 金属的氧化物和氢氧化物

教师活动

学生活动

设计意图

【投影】金属元素在地壳中的含量

【引入】铝是地壳中含量最多的金属元素,含量为7.73%,铁在金属元素中居第二,含量为4.75%,在生活中铝、铁制品广为多见。这一节课我们来认识一下铝铁元素的氧化物和氢氧化物。

【设问】上一节课提到铝表面易生成氧化膜致密,可以保护其内层不被继续氧化,这也是铝制品却得到广泛的应用的原因之一,氧化膜的成分就是Al2O3。那么Al2O3有哪些性质呢?

 

【演示实验一】加热铝箔

取一小块铝箔,用砂纸仔细打磨,除去表面的氧化膜。用坩埚钳夹住铝箔,在酒精灯上加热至熔化,轻轻晃动。

【要求】观察实验现象

【提问】仔细观察,你看到了什么现象

 

【要求】启发学生解释现象

 

 

【讲解】打磨的铝箔,在空气中很快生成新的氧化膜,这层氧化膜保护壳铝。构成氧化膜的氧化铝熔点(约2050 0C)高于铝的熔点(6600C),包在铝的外面,所以熔化的铝不滴落。

 

【提问】通过实验,结合生活中的实例,总结氧化铝的物理性质

 

【讲解】Al2O3的熔点很高,是一种较好的耐火材料,它可用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的试验仪器等。

【设问】金属铝能与酸和碱反应,Al2O3是否也有这样的化学性质呢?

 

【提问】在【演示实验一】种,通过打磨可除去铝箔表面的氧化膜,处理还可以在酸中浸泡,再用水洗同样能达到实验效果,你能说出原因么?

 

 

【讲解】Al2O3不仅能与酸反应外,还有一个特殊的性质,能与NaOH溶液反应,生成偏铝酸钠和水

 

【练习】写出Al2O3NaOH溶液反应的化学方程式。

 

 

 

【归纳】Al2O3与盐酸和氢氧化钠溶液反应,反应方程式为:Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3 H2O

Al2O3 + 2NaOH  2NaAlO2 + H2O

【讲解】像Al2O3这样,既能与酸反应生成盐和水,又能与碱起反应生成盐和水的氧化物,叫做两性氧化物。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

学生回答:

 

 

 

 

学生观察实验,并记录实验现象

 

 

 

 

 

 

 

 

 

学生回答:现象

铝箔熔化

铝箔失去了光泽

熔化的铝不滴落,好像一层膜包着

 

 

 

 

学生回答:

氧化铝是一种白色不溶于水的固体,熔点很高

实例:常用铝制品来盛水。

 

 

学生回答:酸与氧化铝发生反应,发生的反应为:

Al2O3 + 6 HCl

2 AlCl3 + 3 H2O

 

 

答案

Al2O3+2NaOH

2NaAlO2 + H2O

根据金属元素在地壳中的含量图,使学生知道铝是地壳中含量最多的金属元素,铁次之。同时为引入本课主题做铺垫

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

实验探究

 

 

 

 

 

 

 

 

使学生掌握氧化铝的物理性性质

 

 

 

 

 

 

 

 

了解Al2O3的用途

 

 

 

使学生了解Al2O3能与酸反应

 

 

 

 

使学生了解Al2O3还能与NaOH溶液反应

 

 

 

使学生掌握两性氧化物的概念,并了解Al2O3是两性氧化物

 

【设问】AlAl2O3都既能与酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应,那么氢氧化铝是否也具有这样的特性呢?

【过渡】为了探究Al(OH)3是否具有两性,我们做以下实验证明我们的猜想。

 

【实验探究二】取两支试管,编为,向两支试管中各加入1 mL 0.1 mol/L Al2(SO4)3溶液。

1.向试管中慢慢滴加 0.6 mol/L NaOH溶液,直到产生大量的沉淀。再继续滴加NaOH溶液。

 

【提问】你发现了什么现象?并解释。

 

 

 

2.向试管中慢慢滴加氨水,直到产生大量的沉淀。再继续滴加氨水。观察现象。

 

 

【讲解】Al(OH)3与氢氧化钠溶液发生反应,而不与氨水发生反应。因为氨水是一种弱碱,因此实验室常常用用铝盐溶液与氨水反应制取Al(OH)3

 

【提问】你能写出它们的化学方程式么?

 

 

【归纳】制备Al(OH)3方法

Al2(SO4)3+6NaOH*2Al(OH)3↓+3Na2 SO4

Al2(SO4)3+6NH3·H2O*2Al(OH)3↓+3 (NH3)2SO4

                                 白色胶状沉淀

(实验室制取)

 

3.将试管静置后,倒去上层清夜。然后将其中的沉淀分装在两支试管中,向一支试管中滴加2 mol/L 盐酸,向另一支试管中滴加0.6 mol/L NaOH溶液。边加边振荡。观察现象。

 

【讲解】实验表明,Al(OH)3既可以与强碱溶液反应,又可以与盐酸反应,是两性氢氧化物。

【归纳】Al(OH)3是两性氢氧化物

Al(OH)3 + NaOH*NaAlO2 + 2H2O

Al(OH)3+ 3 HCl*AlCl3 + 3 H2O

【投影】含有Al(OH)3的胃药

 

【提问】

你知道Al(OH)3为什么可­作医用胃酸中和剂么?

 

 

 

 

 

 

【讲解】

Al(OH)3除了能作胃药,还能够用来净水。

【课后练习】阅读资料卡片,了解Al(OH)3净水原理

 

 

 

 

学生观察实验,并记录实验现象

 

 

学生讨论并回答:

1.先产生少量白色沉淀,后沉淀增多达到最大量后又溶解消失,说明Al(OH)3与氢氧化钠溶液发生反应

 

2.产生白色胶状沉淀。

说明Al(OH)3与氨水不发生反应

 

 

学生讨论并回答:

1Al2(SO4)3+6NaOH

*2Al(OH)3↓+3Na2 SO4

Al(OH)3+6NaOH*

NaAlO2+ 2H2O

2Al2(SO4)3+6NH3·H2O*

2Al(OH)3↓+3 (NH3)2SO4

 

 

 

 

 

 

 

3.白色沉淀均溶解消失

Al(OH)3 + NaOH*

NaAlO2 + 2H2O

Al(OH)3+ 3 HCl*

AlCl3 + 3 H2O

 

学生理解

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

学生回答:

可以与酸反应,使胃液酸度降低,起到中和过多胃酸的作用;同时,Al(OH)3是一种两性氢氧化物,它的碱性不强,不至于对胃壁产生强烈的刺激和腐蚀作用

 

 

学生课后阅读并搜集资料,讨论并做出回答。

 

 

 

 

 

 

实验探究

 

 

 

 

 

 

 

实验探究

 

 

 

 

 

使学生了解Al(OH)3与氢氧化钠溶液发生反应,而不与氨水发生反应。

 

 

 

 

 

 

使学生知道Al(OH)3是两性氢氧化物

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

使学生了解Al(OH)3的用途

【过渡】铝的氧化物和氢氧化物就介绍到这里,现在主要介绍铁的氧化物和氢氧化物的性质。

【设问】Al元素的氧化物是Al2O3­­,只有一种,Fe元素的氧化物难道也只有一种么?

【讲解】Fe元素可以形成三种氧化物,分别为氧化铁(Fe2O3)、氧化亚铁(FeO)和四氧化三铁(Fe3O4)

 

【阅读资料】阅读课本25页内容,完成下表,老师与学生共同完成下表。

名称

氧化铁

氧化
亚铁

四氧化
三铁

俗称

铁红

-

磁性氧
化铁

化学式

Fe2O3

FeO

Fe3O4

色、态

红棕色粉末

黑色粉末

黑色晶体

化合价

+3

+2

+2+3

水溶性

不溶

不溶

不溶

【投影】几种常见的铁矿石

  

 

【提问】这些铁的氧化物具有哪些化学性质呢?

 

【总结】Fe2O3FeO能与酸反应

Fe2O3 +6 HCl * 2 FeCl3 +3 H2O

FeO +2 HCl * FeCl2 +2H2O

 

 

 

 

 

 

学生理解

 

 

 

 

 

学生阅读资料,并作答

 

 

 

 

 

 

 

学生理解

 

 

 

学生回答:

Fe2O3FeO都能与酸起反应生成亚铁盐和铁盐。

 

 

 

使学生知道Fe元素可以形成三种氧化物

 

 

 

 

 

 

对比,使学生掌握Fe三种氧化物的物理性质

 

 

 

 

了解常见铁矿石的主要成分

 

 

 

使学生掌握Fe2O3FeO的化学性质

【过渡】Fe元素是变价元素,因此其氢氧化物有两种,分别为氢氧化亚铁Fe(OH)2和氢氧化铁Fe(OH)3

 

【实验探究三】向两支试管中分别加入少量的FeCl3FeSO4溶液,再滴入NaOH溶液。观察并描述发生的现象,完成下表。

 

编号

滴加NaOH溶液现象

化学方程

FeCl3

溶液

 

 

FeSO4溶液

 

 

【讲解】在制取Fe(OH)2时,很快发生颜色的变化。这是因为白色的Fe(OH)2被空气中的氧气氧化,生成了红褐色的Fe(OH)3

4Fe(OH)2+ O2+ 2 H2O* 4 Fe(OH)3

【练习】

 

【讲解】Fe(OH)3不稳地,受热时失去水,生成红棕色的粉末

【提问】你能写出这个反应的化学方程式么?

 

 

 

 

 

学生回答:

迅速生成红褐色沉淀

FeCl3 +3 NaOH *

Fe(OH)3+ 3 NaCl

 

生成的灰白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色

FeSO4 + 2 NaOH *

 Fe(OH)2+  Na2 SO4

4Fe(OH)2+ O2+ 2 H2O

* 4 Fe(OH)3

 

 

 

 

 

学生作答:

Fe(OH)2 +2HCl *

FeCl2+ 2 H2O

Fe(OH)3 +3HCl *

FeCl3+ 3 H2O

学生作答:

Fe(OH)3  Fe2O3 +3 H2O

 

 

 

 

 

实验探究

 

 

 

 

 

了解FeCl3 FeSO4分别与NaOH反应现象及方程

 

 

 

 

使学生掌握Fe(OH)2在空气中易被氧化为Fe(OH)3

 

 

了解Fe(OH)2 Fe(OH)3分别与HCl反应的方程

【课后练习】

 P27 实践活动及16

【板书设计】

课题二  金属的氧化物和氢氧化物

一、氧化铝和氢氧化铝

   1Al2O3

物理性质:白色不溶于水的固体,熔点很高

两性氧化物Al2O3 + 6 HCl 2 AlCl3 + 3 H2O

Al2O3 + 2 NaOH  2 NaAlO2 + H2O

用途制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的试验仪器等。

 2Al(OH)3

物理性质:难溶于水的白色固体

两性氧化物Al(OH)3+ 3 HCl*AlCl3 + 3 H2O

Al(OH)3 + NaOH*NaAlO2 + 2H2O

实验室制备Al2(SO4)3+6NH3·H2O*2Al(OH)3↓+3 (NH3)2SO4

用途胃酸中和剂、净水剂等

二、铁的氧化物和氢氧化物

    1氧化物—Fe2O3FeO Fe3O4

物理性质:

  

名称

氧化铁

氧化
亚铁

四氧化
三铁

俗称

铁红

-

磁性氧化铁

化学式

Fe2O3

FeO

Fe3O4

色、态

红棕色粉末

黑色粉末

黑色晶体

化合价

+3

+2

+2+3

水溶性

不溶

不溶

不溶

     化学性质:Fe2O3 +6 HCl * 2 FeCl3 +3 H2O

FeO +2 HCl * FeCl2 +2H2O

     2.氢氧化物—Fe(OH)3 Fe(OH)2

     制备: FeCl3 +3 NaOH *Fe(OH)3↓(红褐色)+ 3 NaCl

FeSO4 + 2 NaOH *Fe(OH)2↓(白色絮状)+  Na2 SO4

Fe(OH)2空气中变化:4Fe(OH)2+ O2+ 2 H2O* 4 Fe(OH) 

生成的灰白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色

Fe(OH)3不稳定性:Fe(OH)3  Fe2O3 +3 H2O

 

 

五、教学反思

本节内容分两大部分,第一部分为氧化铝和氢氧化铝,第二部分为和氢氧化物。

针对第一部分,通过实验对比使学生更容易接受两性氧化物或氢氧化物的概念,并了解氧化铝和氢氧化铝的性质。

针对第二部分,由于Fe为变价元素,其铁的氧化物有三种(Fe2O3FeO Fe3O),介绍其性质时采用表格形式,更形象直观、学生通过对照能够更容易理解Fe的三种氧化物的性质。Fe(OH)3 Fe(OH)2两种氢氧化物同样采用对比的方法。

为促进学生学习的积极性,可以鼓励学生参与实验,大胆提出问题,在学生提出问题的过程中,提高了学生的思考、自学、搜集材料、解决问题的能力。

    
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