课程名称 无机化学 主要教学内容 课 次 23 审批签字 授课时数 授课时间 授课班级 2 3+2化工1301、1302 碱金属和碱土金属 项目章 任务节 教材对应范围 实验 实验 补充 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 重点—— 实验步骤 与 难点——实验原理 教学难点 处理方法 实验药品 离心机、坩埚、硬质试管、试管、试管夹、酒精灯、蒸发皿、、、、、 、、、、、 饱和NH4Cl、浓HNO3、、浓HCl、－1HCl、、乙醚、 H2SO4、 KMnO4、饱和Na2C2O4、、、、 Na3PO4金属Na、金属Mg、pH试纸、BaCl2、SrCl2、CaCl2、LiCl、NaCl、KCl 教学资源 学情分析 拟留作业 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,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; 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+ === 2CrOO22 + 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NH4ClpH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 在试管中,加入饱和醋酸铀酰锌,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 == AcAc↓ 2. K+鉴定 在试管中,加入饱和酒石酸氢钠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; 备 注 实验原理 实验内容 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 －1Mg、Ca、Ba可溶盐溶液中逐滴加入饱和BaOH2, 观察反应现象及产物状态; Mg2++ 2OH－ === MgOH2 立刻生成白色↓ Ca2++ 2OH－ === CaOH2 用玻璃棒摩擦试管壁也生成白色↓ BaOH2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BaOH2＞SrOH2＞CaOH2＞MgOH2 2.加入NH4Cl饱和可溶： MgOH2+2NH4+ === Mg2++ 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 －1Ca、Ba可溶盐溶液中逐滴加入 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 －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 =×10－10、SrSO4 Ksp =×10－7、CaSO4 Ksp =×10－6 2. 在 －1 Sr、Ba可溶盐溶液中逐滴加入 －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 －1 Na2SO4用玻璃棒摩擦试管壁也生成黄色↓ Sr2+ + CrO42－== SrCrO4 黄色↓ 溶解度MgCrO4可溶,微溶难溶盐中CaCrO4 > Sr CrO4 > BaCrO4 BaCrO4 Ksp =×10－10、SrCrO4 Ksp =×10－5、CaCrO4 Ksp =×10－4 3. 在 －1Ca、Ba可溶盐溶液中逐滴加入 －1Na2C2O4观察反应现象及产物状态; Ca2+ + C2O42－== CaC2O4白色↓ 不混浊Ba盐滴加 －1 Na2C2O4用玻璃棒摩擦试管壁也生成白色↓ 思考题解答 1、．在本次实验中,应注意哪些安全操作 思考题 课后小结
