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16实验三碱金属和碱土金属


山西省工贸学校教师教案
科室:化工
课程名称

授课教师:权玉梅 无机化学
主要教学内容 授课 时数 授课 时间 授课 班级 课 次 23 审批签字

2 2014.11.3
3+2 化工 1301、1302

碱金属和碱土金属

教材对应范围 项目(章) 任务(节) 补充 实验 实验

教学目标

◆ 知识目标:试验金属钠、镁的重要性质。解锂盐与镁盐的相似性; ◆ 能力目标:试验并掌握碱金属和碱土金属一些难溶盐的生成及其应用; 练习焰色反应的操作并熟悉使用纳,汞等的安全措施。 ◆ 情感目标: 学习透过现象看本质的哲学思想

教学重点 (突破方法) ? 与 ? 教学难点 (处理方法)

(重点)—— 实验步骤 (难点)——实验原理

教学资源

实验药品 离心机、坩埚、硬质试管、试管、试管夹、酒精灯、蒸发皿、 、 、 、 、 0.5mol.L-1MgCl2、 1mol.L-1LiCl、 0.5mol.L-1BaCl2、 0.5mol.L-1CaCl2、 6mol.L-1NaOH、 饱和 NH4Cl、 浓 HNO3、 1.5mol.L-1HNO3、 浓 HCl、 6mol.L-1HCl、 0.5mol.L-1K2CrO4、 乙醚、3mol.L-1 H2SO4、0.1mol.L-1 KMnO4、饱和 Na2C2O4、0.1mol.L-1K2Cr2O7、 1mol.L-1Na2CO3、6mol.L-1HAc、0.2mol.L-1 Na3PO4 金属 Na、金属 Mg、pH 试纸、 BaCl2、SrCl2、CaCl2、LiCl、NaCl、KCl

学情分析

拟留作业

1

山西省工贸学校教师教案
科室:化工 教学环节 教学内容
周期系第ⅠA 族元素称为碱金属,价电子层结构为 ns1;周期系 第ⅡA 族元素称为碱土金属,价电子层结构为 ns2.这两组元素系周 期系中最典型的金属元素,化学性质非常活泼,其单质都是强还原 剂。 碱金属盐多数易溶于水, 只有少数几种盐难溶, 可利用它们的 难溶性来鉴定 K+、Na+离子。 在碱土金属盐中, 硝酸盐、 卤化物、 出酸盐易溶于水; 碳酸盐、 草酸盐等难溶。可利用难溶盐的生成和溶解性差异来鉴定 Mg2+、 Ca2+离子。

授课教师:权玉梅 备 注

实验原理

实验内容

实验现象及有关化学反应式 ㈠ 金属钠和镁的化学活泼性 1. ⑴钠与空气中氧的反应 绿豆大小金属钠,用滤纸吸干表面煤油,坩埚中加热,燃烧既停止, 观察反应现象及产物状态。 点燃 2Na+ O2 === Na2O2 (生成淡黄色粉末) 冷却,注入水。检测 pH 值及过氧键。溶液显碱性。 如将溶液用 H2SO4 酸化,加入 KMnO4,紫色褪去;说明存在。 2MnO4-+ 5H2O2+ 6H+ === 2Mn2+ + 5O2↑ + 8H2O 如将溶液用 H2SO4 酸化,加入 K2Cr2O7 及乙醚, 乙醚中显蓝色。 Cr2O72-+ 4H2O2+ 2H+ === 2CrO(O2)2 + 5H2O ⑵绿豆大小金属钠用滤纸吸干表面煤油加入水中, 注意其浮游水面燃烧爆炸。 2Na+ 2H2O ===2NaOH + H2↑ 检测 pH 值, 溶液显强碱性。 2. 镁与水的反应 ⑴小段镁条,砂纸擦拭,加入装水试管中,注意观察现象。 冷水中无气泡。 ⑵小段镁条加在 NH4Cl(pH 约 5)溶液中,注意观察现象。 Mg + 2NH4++H2O === Mg2+ + 2NH3H2O+H2↑ NH4Cl 溶液呈弱酸性,金属镁表面冒出大量气泡。 反应一小时后溶液 pH 约 8-9 金属镁不如金属钠活泼,金属镁在表面氧化层保护下,在环境中具 化学惰性。 ㈡钠微溶盐沉淀 1. Na+鉴定 在 0.5mol.L-1NaCl 试管中, 加入 0.5ml 饱和醋酸铀酰锌, 如无沉淀, 用玻棒摩擦试管内壁,放置片刻,视有黄色沉淀。 Na++ Zn2++ 3UO22++ 9Ac - + 9H2O == NaAc.Zn(Ac)2.3UO2(Ac)2.9H2O↓ 2. K+鉴定
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山西省工贸学校教师教案
科室:化工 授课教师:权玉梅
在 0.5mol.L-1KCl 试管中,加入 0.5ml 饱和酒石酸氢钠(2,3-二羟 基丁二酸氢钠),如无沉淀,用玻棒摩擦试管内壁,放置片刻,视有 白色沉淀。 K+ + HC4H4O6-=== KHC4H4O6↓ ㈢ Li、Na 盐类溶解性对比(略) 1.在装有 LiCl 溶液试管中逐滴加入 Na2CO3(饱和) 2Li++ CO32- == Li2CO3↓ 生成白色↓ 2.在装有 LiCl 溶液试管中逐滴加入 Na3PO4(饱和) 3Li++ PO43- == Li3PO4↓ 生成白色↓ ㈣Mg、Ca、Ba 氢氧化物的性质 1.在相同浓度(0.5 mol.L-1)Mg、Ca、Ba 可溶盐溶液中逐滴加 入饱和 Ba(OH)2, 观察反应现象及产物状态。 Mg2++ 2OH- === Mg(OH)2 立刻生成白色↓ Ca2++ 2OH- === Ca(OH)2 (用玻璃棒摩擦试管壁也 生成白色↓) Ba(OH)2 溶解度较大,难于觉察白色↓加大浓度 NaOH 也生 成白色↓ 说明:碱土金属氢氧化物中溶解度 Ba(OH)2>Sr(OH)2>Ca(OH)2> Mg(OH)2 2.加入 NH4Cl(饱和)可溶: Mg(OH)2+2NH4+ === Mg2++ 2NH3.H2O 沉淀消失 ㈤焰色反应(略) 高温火焰中:Li---红色, Na---黄色, K、Rb、Cs---紫色, Ca--橙红色, Sr—洋红色, Ba—绿色, ㈥Mg、Ca、Sr、Ba 难溶盐 1. 在 0.2 mol.L-1Ca、Ba 可溶盐溶液中逐滴加入 0.1mol.L-1 H2SO4 观察反应现象及产物状态。 Ba2+ + SO42-== BaSO4 白色↓ 不混浊 Ca 盐滴加 2 mol.L-1 Na2SO4 用玻璃棒摩擦试管壁也 生成白色↓ Ca2+ + SO42-== CaSO4 白色↓ 溶解度:MgSO4 可溶,微溶难溶盐中 CaSO4 > SrSO4 > BaSO4 (BaSO4 Ksp =1.1×10-10、 SrSO4 Ksp =3.2×10-7、 CaSO4 Ksp =9.1×10-6 ) 2. 在 0.2 mol.L-1 Sr、Ba 可溶盐溶液中逐滴加入 0.2 mol.L-1 K2CrO4 观察反应现象及产物状态。 Ba2+ + CrO42-== BaCrO4 黄色↓ 不混浊 Sr 盐滴加 2 mol.L-1 Na2SO4 用玻璃棒摩擦试管壁也生成黄
3

山西省工贸学校教师教案
科室:化工
色↓ Sr2+ + CrO42-== SrCrO4 黄色↓ 溶解度 MgCrO4 可溶,微溶难溶盐中 CaCrO4 > Sr CrO4 > BaCrO4 (BaCrO4 Ksp =1.2×10-10、SrCrO4 Ksp =2.2×10-5、CaCrO4 Ksp =7.1×10-4) 3. 在 0.2 mol.L-1Ca、Ba 可溶盐溶液中逐滴加入 0.01 mol.L- 1Na2C2O4 观察反应现象及产物状态。 Ca2+ + C2O42-== CaC2O4 白色↓ 不混浊 Ba 盐滴加 0.2 mol.L-1 Na2C2O4 用玻璃棒摩擦试管壁也生 成白色↓

授课教师:权玉梅

思考题解答 思考题 1、 .在本次实验中,应注意哪些安全操作?

课后小结

4


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