第二节 几种重要的金属化合物
●从容说课
元素有两种存在状态：化合态、游离态。第一节介绍的金属单质是元素存在的游离态，本节介绍的金属化合物是元素的化合态。在自然界中金属元素基本上都以化合物的形式存在，因此，既要了解金属单质的化学性质，又要学习它们的化合物的性质。
本节对钠、铝、铁三种重要金属的化合物的性质按氧化物、氢氧化物和相应盐的顺序编写。而在旧教材中对这几种金属元素的化合物的介绍是分别放在各个章节，每种金属之后的。旧的编写方法，有利于对每种单质及化合物的孤立的学习，而不利于比较学习。而事实上，同类化合物的性质有许多相似性，这样编排便于从一类化合物的性质中出共性，形成规律性的知识，有利于指导同类其他化合物的性质的学习。
根据课程标准的要求，对钠、铝、铁的化合物性质的介绍仍以化学性质为主，而对于它们的物理性质则不作详细介绍。
本节内容在编排上有以下特点：
1.实验多，有利于培养学生的感性认识。
2.图片较多，有利于激发学生的学习兴趣。
3.表格多，有利于培养学生的探究能力、自主学习能力。
新课标的精神在本节得到了充分的体现。
教学过程中要注重以下几个方面问题：
1.认真做好每一个实验，充分发挥实验的功能。
本节有5个实验，3个科学探究，是实验数量最多的一节。有条件的学校完全可以把本节课放到实验室去上，在教师的指导下让学生自己动手完成实验。这样，不仅使学生有效地掌握知识，同时也培养了学生的观察能力、动手能力，而且课堂气氛活跃，学生主动学习、快乐学习，体现了人文关怀。例如，对Fe（OH）2转变为Fe（OH）3的实验，只有通过自己实验，才能准确观察到由白到灰绿到红褐的转变，才能形成深刻的印象。又例如，Al2O3、Al（OH）3性质特殊且重要，是典型的两性氧化物、氢氧化物。通过实验认真观察，并
结合前面学习过的离子反应知识，写出离子反应方程式，这样，既巩固了旧知识又学习了新知识，一举两得。本节的实验都比较安全，且简单容易做，让学生自己动手做实验，由于容易成功，可以极大地增强学生的自信心，有利于学生以后进一步学习，认真做好每一个实验，充分发挥实验的功能，让学生热爱实验，热爱化学这正是我们的最高追求。
2.运用比较的方法，全面理解各类金属化合物的性质。
新教材把几种化合物分类放在一起介绍，为进行比较学习提供了基础。因此，要积极引导学生采用不同的方法进行归纳、比较。例如，可以让学生仿照教材的列表法进行比较，也可以让学生讨论，之后，评选出最佳方案供大家参考，有助于体现学生的主体意识。
氧化物，教材中已有表格，要指导学生认真填写。对于氢氧化物，可以仿照氧化物，从NaOH、Mg（OH）2、Fe（OH）2、Fe（OH）3、Cu（OH）2的固体颜、水溶性、与酸的反应等进行比较。
3.正确指导学生观察图画和阅读资料，充分发挥图画、资料的功能。
本节有13幅图画用来配合和丰富教学内容，在这些图画中，有晶体的图片，有物质的制取和
用途的图片，有配合实验展示现象的图片。例如，Al（我有一物生得巧OH）3吸附素实验现象的对比、氢氧化铁和氢氧化亚铁的生成、焰反应等。要引导学生仔细观察这些图画，出图画中所包含的丰富的信息，加深学生对相关知识的认识。
4.指导学生认真填好各个表格。
本节表格比较多，为培养学生归纳能力、比较能力提供了基础。在教学时要认真引导学生，在独立思考和认真观察实验的基础上完成每一个表格。同时，为了培养学生良好的发散思维习惯，可以组织学生对每一份表格进行补充、完善，以培养学生的探究能力、自主学习的能力。
5.多采用讨论式教学法、问题式教学法
为了更好地调动学生的学习积极性和主动性，可以针对重点问题，教师给出提纲，让学生讨论。
例如，（1）Al2O3、Al（OH）3为什么都具有两性？
（2）Fe（OH）2向Fe（OH）3的转化过程中，为什么会呈现出不同的颜？
（3）哪些试剂可以实现下列转化？
为了促进学生主动地学习，可以鼓励学生大胆地提出问题。在学生提出问题的过程中促进学生思考，促进学生去自学、去搜集资料、去解决自己想要了解的问题。爱因斯坦曾经说过：“提出问题有时比解决问题更重要。”如学了Fe（OH）2、Fe（OH）3后知道铁元素有+2、+3价，学生可能会问：铁的氢氧化物只有两种，为什么铁的氧化物会有三种？在Fe3O4中，难道铁元素还有第三种价态吗？Al2O3、Al（OH）3为什么都具有两性？等等。不论学生提出的问题有多少，质量有多高，我们都可以从学生的问题中了解学生的思想、学生的认识水平，同时这些问题也可以提供大量的教学素材，有利于生动活泼的课堂教学模式的形成。
●教学重点
氧化铝、氢氧化铝、氢氧化铁的性质，Fe3+、Fe2+的转化
●教学难点
两性氢氧化物概念的形成，Fe3+、Fe2+的转化
●课时安排
2课时
第1课时
●三维目标
知识和技能
1.了解几种金属氧化物的化学性质和用途。
2.掌握铁、铝氢氧化物的化学性质和制法及氢氧化铝的两性。
3.通过演示和学生实验，培养学生的观察能力、动手能力及分析问题的能力。
过程和方法
1.运用列表比较的方法，理解各类金属化合物的性质。
2.通过实物展示、演示和学生实验相结合的方法，并适时启发、诱导使学生掌握几种重要金属化合物的物理性质和化学性质。
3.采用对比分析、讨论归纳和实验探究，突破教学难点。
情感、态度和价值观
1.通过对我国钢铁工业发展的介绍，激发学生的爱国主义热情，树立为社会的发展、人类的进步而努力学习的责任感。
2.通过铝的氧化物、氢氧化物的两性说明元素的递变性，对学生进行辩证唯物主义教育。
3.通过铁的氧化物、氢氧化物的学习，培养学生的思维能力和分析综合能力。
●教学重点
氢氧化铝、氢氧化铁的性质
●教学难点
两性氢氧化物概念的形成，Fe3+、Fe2+的转化
●教具准备
投影仪、MgO、Fe2O3、CuO、FeCl3、FeSO4、2 mol ·L－1 NaOH、0.5 mol ·L－1 Al2（SO4）3、氨水、2 mol ·L－1盐酸、FeCl2、铁粉、氯水、试管、铁架台、酒精灯
●教学过程
师：在初中我们学习了几种金属，请大家回顾它们的性质并列举出它们的几种化合物。
学生活动：
1.与非金属反应 如和Cl2、O2等，生成FeCl3、MgO、Fe2O3、CuO、Na2O。
2.与水反应 2Na +2H2O====2NaOH + H2↑
3.与盐反应 如Fe和CuSO4
［过渡］大家回答得很全面，多数金属单质都可以很容易转化为化合物，生成金属氧化物、氢氧化物及盐。本节课我们就来学习几种重要的金属化合物。
［板书］第二节 几种重要的金属化合物
（一）氧化物
师：展示CaO、MgO、Fe2O3、CuO样品，观察其颜，取少量分装于试管中，分别加入蒸馏水，振荡，观察现象。
（投影）填充下列表格：
氧化物 | 固体的颜 | 水溶性 |
CaO | ||
MgO | ||
Fe2O3 | ||
CuO | ||
师：多数金属氧化物不溶于水，只有少数金属氧化物能与水反应，生成可溶或微溶的碱。
［问题探究］多数金属氧化物不溶于水，能溶于酸吗？
［实验3－5］在三支分别装有少量MgO、Fe2O3、CuO粉末的试管中加入盐酸，振荡，观察现象。
［现象］白的MgO粉末溶于盐酸生成MgCl2无溶液，红棕的Fe2O3粉末溶于盐酸生成黄的FeCl3溶液，黑的CuO粉末溶于盐酸生成蓝绿的CuCl2溶液。
［投影］填充下列表格：
氧化物 | 溶液的颜 | 化学方程式 |
CuO | ||
MgO | ||
Fe2O3 | ||
［讲述］新制的氧化铝除了能与酸反应外，还有一个特殊的性质——能与氢氧化钠溶液反应，
生成偏铝酸钠和水。
［板书］Al2O3+6HCl====2AlCl3+3H2O
Al2O3+2 NaOH====2NaAlO2+ H2O
［设疑］什么是酸性氧化物、碱性氧化物以及两性氧化物？
生1：只能与碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物。
生2：只能与酸反应生成盐和水的氧化物为碱性氧化物。
生3：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为两性氧化物。
讲述：大家回答得很好，自然界中的金属氧化物多以矿物的形式存在，如铝土矿和赤铁矿，它们除作为冶炼金属的原料外，还有着广泛的用途。例如，氧化铁呈红棕，可用于制造油漆和涂料；氧化铝是一种较好的耐火材料，常用于制造耐火坩埚和耐火管等；氧化铜呈黑，可用于制造铜盐的原料；氧化亚铜呈红，可作为制造玻璃、陶瓷的红颜料等。
【学与问1】学生讨论
Na2O、Al2O3都是白固体，但附在银白的金属钠或铝上均显暗灰。它们的化学性质不同：Na2O能溶于水生成NaOH，Al2O3不溶于水；Na2O能与酸反应，Al2O3既能与酸反应，又能与强碱反应；Na2O疏松，对内层金属不能起保护作用，而在空气中铝表面的Al2O3是致密的薄层，对内层铝有很好的保护作用。
过渡：我们已学习了几种金属氧化物的性质，知道有的金属氧化物可溶于水得到相应的碱，如Na2O、K2O、CaO等，有的不能与水反应得到相应的碱，如Fe2O3、Al2O3、CuO等，但它们可以由相对应的可溶性盐与碱溶液起反应而制得。
［实验3－6］
用吸有NaOH溶液的胶头滴管，分别垂直地从盛有FeCl3、FeSO4溶液的试管口滴入NaOH溶液，可以观察到FeSO4溶液中产生的沉淀迅速变化。分析原因，然后再改进实验：将吸有NaOH溶液的长滴管伸入到FeSO4溶液的液面下，挤出NaOH溶液，观察现象；或向盛有FeSO4溶液的试管里加入少量煤油，以隔绝空气，再将吸有NaOH溶液的长滴管伸入到FeSO4溶液的液面下，挤出NaOH溶液，观察现象。
（学生回答观察到的实验现象）
在FeCl3溶液中滴入NaOH溶液生成红褐的Fe（OH）3沉淀；在FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，先生成白絮状的Fe（OH）2，而后迅速变为灰绿，最后变为红褐的Fe（OH）3沉淀。
师：从实验中我们观察到开始生成的白絮状沉淀的是Fe（OH）2，最后生成的红褐沉淀是Fe（OH）3，从铁的化合价来看，Fe（OH）2被氧化了，那么是什么氧化剂氧化的呢？
生：是空气中的氧气。
师：对。由此可见Fe（OH）2极易被氧化。
［板书］（二）氢氧化物
1.铁的氢氧化物
FeCl3+3 NaOH====Fe（OH）3↓+3NaCl
FeSO4+2 NaOH====Fe（OH）2↓+Na2SO4
4Fe（OH）2+O2+2H2O====4Fe（OH）3
【学与问2】
写出Fe（OH）2、Fe（OH）3与盐酸反应的化学方程式。
Fe（OH）2+2HCl====FeCl2+2H2O
Fe（OH）3+3HCl====FeCl3+3H2O
师：Fe（OH）3对热不稳定，受热能失去水生成红棕的Fe2O3粉末。
［板书］2Fe（OH）3Fe2O3+ 3H2O↑
［设疑］Al2O3不能与水反应，如何制备相应的碱？
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