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2019-2020年高中化學(xué) 金屬的化學(xué)性質(zhì)教案 三維目標(biāo)： [知識(shí)與技能]： 1、掌握鈉、鋁、鐵的重要性質(zhì)，認(rèn)識(shí)鈉是一種活潑金屬； 2、了解鈉、鋁、鐵的存在及用途； [過(guò)程與方法]: 1、采用實(shí)驗(yàn)探究法，按照思考、交流、實(shí)驗(yàn)、觀察、分析，得出結(jié)論的方法進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)； 2、發(fā)揮學(xué)生主主體作用，做好探究實(shí)驗(yàn) [情感、態(tài)度與價(jià)值觀]： 1、通過(guò)介紹鈉的用途，指出化學(xué)工業(yè)早國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位，激發(fā)學(xué)生報(bào)效祖國(guó)的責(zé)任感； 2、通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)化學(xué)的奧秘，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。 教學(xué)重點(diǎn)： 金屬鈉的氧化和鈉與水的反應(yīng),鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng) 教學(xué)難點(diǎn)： 鈉與水反應(yīng)、鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的現(xiàn)象觀察、分析、總結(jié) 課時(shí)安排：3課時(shí) 教具準(zhǔn)備：多媒體設(shè)備、實(shí)驗(yàn)儀器和藥品 教學(xué)過(guò)程： 第1課時(shí) [引言]：地球上的絕大多數(shù)金屬元素是以化合態(tài)存在還是以游離態(tài)存在于自然界中？為什么？ [思考交流] （1）人類發(fā)現(xiàn)和使用金屬是按金、銀、銅、鐵、鋁的順序，你從中發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？ （2）觀察并分析教材圖3-2的四個(gè)反應(yīng)，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式，是離子反應(yīng)的,寫(xiě)出離子方程式。 [歸納整理] 1、金屬共同的化學(xué)性質(zhì): （1）與氧氣反應(yīng);（2）與酸反應(yīng); （3）與某些鹽溶液反應(yīng). 2、方程式：（略） [思考] 根據(jù)銅、鐵與氧氣的反應(yīng)，推測(cè)鈉與氧氣反應(yīng)的條件和劇烈程度。 [實(shí)驗(yàn)探究] （1）用鑷子夾取存放在煤油中較大塊的金屬鈉，用濾紙吸干表面的煤油，放在玻璃片上，觀察鈉的表面。 （2）用小刀從中間切開(kāi)，觀察鈉的“真面目”：顏色、光澤，感受鈉的硬度，并注意觀察切面的顏色變化。 （3）觀察完畢，將鈉塊全部放回原試劑瓶中。 [歸納整理] ①通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解了鈉的哪些物理性質(zhì)？ ②由常溫下鈉在空氣中的變化，說(shuō)明鈉的化學(xué)性質(zhì)活潑。 鈉的物理性質(zhì)----具有金屬光澤的銀白色金屬；質(zhì)軟；密度比煤油大；是電和熱的良導(dǎo)體．常溫下易與空氣中的氧氣反應(yīng),鈉比鐵、鎂、鋁等金屬活潑。 [實(shí)驗(yàn)探究]實(shí)驗(yàn)3-2. 提示：①切下的鈉塊不易太大，剩余的鈉塊放回原試劑瓶。 ②鈉塊開(kāi)始燃燒時(shí)，立即撤掉酒精燈。 （1）用坩堝鉗夾持坩堝放在三角架的泥三角上，用小切切下綠豆粒大小的鈉塊，用濾紙吸干煤油后放入坩堝中。 （2）點(diǎn)燃酒精燈進(jìn)行加熱。 （3）觀察現(xiàn)象并記錄留下的固體顏色。 [歸納整理]實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鈉先熔成一個(gè)小球，然后劇烈燃燒，發(fā)出黃色的火焰，生成淡黃色固體。結(jié)論：Na與O2反應(yīng)條件的不同，產(chǎn)物不同。鈉的熔點(diǎn)較低。 [指導(dǎo)閱讀] 過(guò)氧化鈉是一種供氧劑，該物質(zhì)還具有哪些用途？閱讀教材40頁(yè)“科學(xué)視野”，了解過(guò)氧化鈉的用途。 [過(guò)渡]你認(rèn)為鋁能否與氧氣反應(yīng)？若能，反應(yīng)的理由是什么？若不能，不反應(yīng)的依據(jù)是什么？ [實(shí)驗(yàn)探究] （1）用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔，在酒精燈上加熱并輕輕晃動(dòng)，觀察現(xiàn)象。（2）重新取一塊鋁箔，用砂紙打磨，除去其表面的氧化膜，加熱，觀察現(xiàn)象。 [歸納整理] 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鋁箔熔化，失去光澤，熔化的鋁并不滴落；（打磨后）鋁箔熔化，失去光澤，熔化的鋁還是不滴落。結(jié)論：在常溫下，鋁能夠與空氣里面的氧氣反應(yīng)，生成一層致密而堅(jiān)固的氧化物薄膜。鋁是一種活潑金屬。 [歸納小結(jié)]：絕大部分金屬都能與氧氣反應(yīng)，反應(yīng)中金屬作還原劑，是因?yàn)榻饘僭氐淖钔鈱与娮訑?shù)較少，容易失去電子的緣故。金屬越活潑越易被氧化，除氧氣外金屬還能被氯氣、S 等具有氧化性的物質(zhì)氧化。 作業(yè)：《學(xué)案與測(cè)評(píng)》相關(guān)練習(xí) 板書(shū)設(shè)計(jì)： 第一節(jié)　金屬的化學(xué)性質(zhì) 一、金屬與氧氣反應(yīng) 1.鈉與氧氣的反應(yīng) 　常溫下：4Na+O2=2Na2O 　加熱條件下：2Na+O2=Na2O2 小結(jié)：金屬鈉的物理性質(zhì) 銀白色金屬光澤，熔點(diǎn)低、硬度小、密度比煤油大。 2.鋁與氧氣的反應(yīng) 　4Al+3O2=2Al2O3 金屬氧化膜的作用：致密的氧化膜對(duì)內(nèi)層金屬起保護(hù)作用。 第2課時(shí) 引入新課：鈉被氧化后，其產(chǎn)物進(jìn)一步與水反應(yīng)生成NaOH，那么，鈉能否直接與水反應(yīng)生成NaOH呢？哪些金屬能與水直接反應(yīng)？條件如何？ 實(shí)驗(yàn)探究：（1）在250mL的燒杯中加入約150mL水，并滴入幾滴酚酞試液。 （2）用鑷子從試劑瓶中取一小塊鈉，用濾紙吸干表面的煤油。 （3）用小刀切下綠豆粒大小的鈉塊。 （4）將鈉塊放入燒杯中，觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 歸納整理：現(xiàn)象：浮、游、球、響、紅 現(xiàn)象 解釋 鈉浮在水面 密度比水小 熔成閃亮的小球 反應(yīng)放熱，鈉熔點(diǎn)低 向各個(gè)方向游動(dòng)并發(fā)出嘶嘶的響聲 劇烈反應(yīng),有氣體生成 鈉球逐漸變小，最后完全消失 溶液變成紅色 產(chǎn)物溶液呈堿性 反應(yīng)化學(xué)方程式：2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 離子方程式：2Na + 2H2O == 2Na+ + 2OH- + H2↑ 思考交流：（1）鈉為什么保存在煤油中？能否保存在汽油或CCl4中？ （2）金屬鈉著火，能否用水滅？為什么？應(yīng)該如何處理？ 歸納整理：（1）鈉很容易與空氣 、水反應(yīng),因鈉的密度比煤油大，所以，將鈉保存在煤油中，可以隔絕空氣和水. （2）應(yīng)該用干燥的沙土來(lái)滅火，而不能“火上澆水”。 思考討論：鐵不能與冷、熱水反應(yīng),（可以在水，氧氣的條件下被腐蝕生銹，主要成分是三氧化二鐵）從水蒸氣的產(chǎn)生、鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物的檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)，討論反應(yīng)裝置的設(shè)計(jì)。 畫(huà)裝置圖： （1）請(qǐng)大家指出該反應(yīng)裝置各部分的作用是什么？ (2)現(xiàn)在提供大家3支試管、水槽、膠塞、導(dǎo)管、酒精噴燈、及其他必要的儀器和物品、請(qǐng)你設(shè)計(jì)出反應(yīng)的裝置圖。 水蒸氣與鐵粉反應(yīng)裝置 產(chǎn)物收集裝置 水蒸氣的發(fā)生裝置 （3）課本上的設(shè)計(jì)圖 現(xiàn)象：加熱時(shí)鐵粉變紅，點(diǎn)燃肥皂泡聽(tīng)到爆鳴聲，反應(yīng)后，試管內(nèi)的固體仍呈黑色。 原理：3Fe + 4H2O(g ) == Fe3O4 + 4H2 優(yōu)點(diǎn)：裝置簡(jiǎn)單、操作方便。 問(wèn)題思考：從金屬活動(dòng)順序的角度，通過(guò)上述反應(yīng)可得出怎樣的結(jié)論？ 歸納整理：金屬活動(dòng)順序中氫前面的金屬在一定條件下都可能跟水反應(yīng)而置換出H2，而氫后面的金屬不可能跟水反應(yīng)產(chǎn)生H2。 作業(yè)：寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式，是氧化還原反應(yīng)的，指出氧化劑、還原劑，是離子反應(yīng)的，再寫(xiě)出離子方程式。 （1）鈉在常溫下和點(diǎn)燃時(shí)與氧氣反應(yīng) （2）過(guò)氧化鈉與水反應(yīng) （3）鈉與水反應(yīng) （4）鈉與氯化鐵溶液 （5）鐵與水蒸氣在加熱條件下反應(yīng) （6）鋁與鹽酸反應(yīng) 板書(shū)設(shè)計(jì)：二、金屬與水的反應(yīng) 　1、鈉與水的反應(yīng) 　現(xiàn)象：浮、游、球、響、紅 　　產(chǎn)生上述各種現(xiàn)象的原因： 　化學(xué)方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 　　離子方程式：2Na+2H2O=2Na+ +2OH-+H2↑ 　2、鐵與水的反應(yīng) 現(xiàn)象： 化學(xué)方程式：3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2 第3課時(shí) 新課導(dǎo)入：由金屬共同的化學(xué)性質(zhì)可知，金屬能與氧氣反應(yīng)，較活潑金屬能與酸反應(yīng)，而金屬與堿能否反應(yīng)呢？今天我們來(lái)探究少數(shù)金屬與強(qiáng)堿的反應(yīng)。 實(shí)驗(yàn)探究：（1）取2支小試管分別加入5ml鹽酸和5mLNaOH溶液，再分別放入一小段鋁片，觀察現(xiàn)象。（2）將點(diǎn)燃的木條分別放在兩支試管口，觀察現(xiàn)象。 歸納整理：（1）現(xiàn)象：Al片放入鹽酸、NaOH溶液中都有氣泡產(chǎn)生，點(diǎn)燃?xì)怏w觀察到藍(lán)色火焰。（2）化學(xué)方程式：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 　離子方程式：2Al+6H+=2Al3++3H2↑ 　　　　　　　2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ （3）鋁既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，說(shuō)明鋁具有兩性。 思考交流：鋁制餐具是否適宜用來(lái)蒸煮或長(zhǎng)時(shí)間盛放酸性、堿性或咸的食物？為什么？ 歸納：鋁和氧化鋁能跟酸、堿反應(yīng)，因而鋁的保護(hù)膜和鋁制品會(huì)直接被酸、堿、鹽侵蝕，所以，鋁制餐具不宜用來(lái)蒸煮或長(zhǎng)期存放酸性、堿性或咸的食物。 指導(dǎo)閱讀：閱讀教材44頁(yè)“科學(xué)視野”，了解未來(lái)金屬―――鈦。 鞏固練習(xí) 1、下列物質(zhì)中不能與NaOH溶液反應(yīng)的是（　?。? A. Na B. Fe C. Al D. Cu 2、在鋁和NaOH溶液的反應(yīng)中，作為還原劑的是（　?。? A.水　　　B.鋁　　C.氫氧化鈉　　D.氫氧化鈉和水 3、用鋁箔包裝0.1mol金屬鈉，用針扎一些小孔，放入水中，完全反應(yīng)后，用排水取氣法收集產(chǎn)生的氣體，則收集到氣體的為（　　） A.O2和H2的混合氣體　　 　B.0.05molH2 C.大于0.05molH2　　　　　 D.小于0.05molH2氣體 4、鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式正確的是（　　） A、2Al+2Na++2OH-+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ B、Al+OH-+H2O=AlO2-+3H2↑ C、2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ D、Al+2OH-+H2O=AlO2-+2H2↑ 5、鋁具有較強(qiáng)的抗腐蝕性能，主要是因?yàn)椋ā　。? A、與氧氣在常溫下不反應(yīng)　　　B、鋁性質(zhì)不活潑 C、鋁表面形成一層氧化膜　　　D、鋁耐酸耐堿 6、等質(zhì)量的鈉、鎂、鋁分別與足量的鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生H2的質(zhì)量由大到小排列順序正確的是 A、Al、Mg、Na　　B、Mg、Al、Na 　C、Na、Mg、Al　　D、Na、Al、Mg 7、相同質(zhì)量的兩塊鋁，分別和足量的稀H2SO4和NaOH溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比是（　） 　A、2：3　　B、3：2　　C、2：1　　D、1：1 8、請(qǐng)你設(shè)計(jì)至少兩種方法除去細(xì)小的鐵粉中混有的細(xì)小的鋁粉（作簡(jiǎn)要說(shuō)明） 9、天平兩邊各放一個(gè)燒杯，燒杯分別盛放同體積同濃度的鹽酸（足量），調(diào)節(jié)天平達(dá)到平衡。將12g鎂和12g鋁分別放入兩燒杯中，反應(yīng)完畢后，哪一端還要放入多少克同種金屬，反應(yīng)完畢后天平才能平衡？ 參考答案：1、BD　2、B　3、C　4、C　5、C　6、A　7、D　8、①磁鐵?、诩覰aOH溶液過(guò)濾　9、0.4g 作業(yè)：課本第54頁(yè)第8、9題 板書(shū)設(shè)計(jì)：三、鋁與鹽酸、氫氧化鈉溶液的反應(yīng) 　化學(xué)方程式：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 　離子方程式：2Al+6H+=2Al3++3H2↑ 　　　　　　　2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑