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2019-2020年高中化學 金屬的化學性質教案 三維目標： [知識與技能]： 1、掌握鈉、鋁、鐵的重要性質，認識鈉是一種活潑金屬； 2、了解鈉、鋁、鐵的存在及用途； [過程與方法]: 1、采用實驗探究法，按照思考、交流、實驗、觀察、分析，得出結論的方法進行啟發(fā)式教學； 2、發(fā)揮學生主主體作用，做好探究實驗 [情感、態(tài)度與價值觀]： 1、通過介紹鈉的用途，指出化學工業(yè)早國民經(jīng)濟中的地位，激發(fā)學生報效祖國的責任感； 2、通過動手實驗體驗化學的奧秘，激發(fā)學生學習興趣。 教學重點： 金屬鈉的氧化和鈉與水的反應,鋁與氫氧化鈉溶液的反應 教學難點： 鈉與水反應、鋁與氫氧化鈉溶液反應的現(xiàn)象觀察、分析、總結 課時安排：3課時 教具準備：多媒體設備、實驗儀器和藥品 教學過程： 第1課時 [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的四個反應，寫出反應的化學方程式，是離子反應的,寫出離子方程式。 [歸納整理] 1、金屬共同的化學性質: （1）與氧氣反應;（2）與酸反應; （3）與某些鹽溶液反應. 2、方程式：（略） [思考] 根據(jù)銅、鐵與氧氣的反應，推測鈉與氧氣反應的條件和劇烈程度。 [實驗探究] （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，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通過實驗了解了鈉的哪些物理性質？ ②由常溫下鈉在空氣中的變化，說明鈉的化學性質活潑。 鈉的物理性質----具有金屬光澤的銀白色金屬；質軟；密度比煤油大；是電和熱的良導體．常溫下易與空氣中的氧氣反應,鈉比鐵、鎂、鋁等金屬活潑。 [實驗探究]實驗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鈉塊開始燃燒時，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）點燃酒精燈進行加熱。 （3）觀察現(xiàn)象并記錄留下的固體顏色。 [歸納整理]實驗現(xiàn)象：鈉先熔成一個小球，然后劇烈燃燒，發(fā)出黃色的火焰，生成淡黃色固體。結論：Na與O2反應條件的不同，產(chǎn)物不同。鈉的熔點較低。 [指導閱讀] 過氧化鈉是一種供氧劑，該物質還具有哪些用途？閱讀教材40頁“科學視野”，了解過氧化鈉的用途。 [過渡]你認為鋁能否與氧氣反應？若能，反應的理由是什么？若不能，不反應的依據(jù)是什么？ [實驗探究] （1）用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔，在酒精燈上加熱并輕輕晃動，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] 實驗現(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。結論：在常溫下，鋁能夠與空氣里面的氧氣反應，生成一層致密而堅固的氧化物薄膜。鋁是一種活潑金屬。 [歸納小結]：絕大部分金屬都能與氧氣反應，反應中金屬作還原劑，是因為金屬元素的最外層電子數(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氧化。 作業(yè)：《學案與測評》相關練習 板書設計： 第一節(jié)　金屬的化學性質 一、金屬與氧氣反應 1.鈉與氧氣的反應 　常溫下：4Na+O2=2Na2O 　加熱條件下：2Na+O2=Na2O2 小結：金屬鈉的物理性質 銀白色金屬光澤，熔點低、硬度小、密度比煤油大。 2.鋁與氧氣的反應 　4Al+3O2=2Al2O3 金屬氧化膜的作用：致密的氧化膜對內層金屬起保護作用。 第2課時 引入新課：鈉被氧化后，其產(chǎn)物進一步與水反應生成NaOH，那么，鈉能否直接與水反應生成NaOH呢？哪些金屬能與水直接反應？條件如何？ 實驗探究：（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，觀察記錄實驗現(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 反應放熱，鈉熔點低 向各個方向游動并發(fā)出嘶嘶的響聲 劇烈反應,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 反應化學方程式：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？應該如何處理？ 歸納整理：（1）鈉很容易與空氣 、水反應,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）應該用干燥的沙土來滅火，而不能“火上澆水”。 思考討論：鐵不能與冷、熱水反應,（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，反應產(chǎn)物的檢驗等環(huán)節(jié)，討論反應裝置的設計。 畫裝置圖： （1）請大家指出該反應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、導管、酒精噴燈、及其他必要的儀器和物品、請你設計出反應的裝置圖。 水蒸氣與鐵粉反應裝置 產(chǎn)物收集裝置 水蒸氣的發(fā)生裝置 （3）課本上的設計圖 現(xiàn)象：加熱時鐵粉變紅，點燃肥皂泡聽到爆鳴聲，反應后，試管內的固體仍呈黑色。 原理：3Fe + 4H2O(g ) == Fe3O4 + 4H2 優(yōu)點：裝置簡單、操作方便。 問題思考：從金屬活動順序的角度，通過上述反應可得出怎樣的結論？ 歸納整理：金屬活動順序中氫前面的金屬在一定條件下都可能跟水反應而置換出H2，而氫后面的金屬不可能跟水反應產(chǎn)生H2。 作業(yè)：寫出下列反應的化學方程式，是氧化還原反應的，指出氧化劑、還原劑，是離子反應的，再寫出離子方程式。 （1）鈉在常溫下和點燃時與氧氣反應 （2）過氧化鈉與水反應 （3）鈉與水反應 （4）鈉與氯化鐵溶液 （5）鐵與水蒸氣在加熱條件下反應 （6）鋁與鹽酸反應 板書設計：二、金屬與水的反應 　1、鈉與水的反應 　現(xiàn)象：浮、游、球、響、紅 　　產(chǎn)生上述各種現(xiàn)象的原因： 　化學方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 　　離子方程式：2Na+2H2O=2Na+ +2OH-+H2↑ 　2、鐵與水的反應 現(xiàn)象： 化學方程式：3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2 第3課時 新課導入：由金屬共同的化學性質可知，金屬能與氧氣反應，較活潑金屬能與酸反應，而金屬與堿能否反應呢？今天我們來探究少數(shù)金屬與強堿的反應。 實驗探究：（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，點燃氣體觀察到藍色火焰。（2）化學方程式：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，又能與氫氧化鈉溶液反應，說明鋁具有兩性。 思考交流：鋁制餐具是否適宜用來蒸煮或長時間盛放酸性、堿性或咸的食物？為什么？ 歸納：鋁和氧化鋁能跟酸、堿反應，因而鋁的保護膜和鋁制品會直接被酸、堿、鹽侵蝕，所以，鋁制餐具不宜用來蒸煮或長期存放酸性、堿性或咸的食物。 指導閱讀：閱讀教材44頁“科學視野”，了解未來金屬―――鈦。 鞏固練習 1、下列物質中不能與NaOH溶液反應的是（　?。? A. Na B. Fe C. Al D. Cu 2、在鋁和NaOH溶液的反應中，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、鋁具有較強的抗腐蝕性能，主要是因為（　　） A、與氧氣在常溫下不反應　　　B、鋁性質不活潑 C、鋁表面形成一層氧化膜　　　D、鋁耐酸耐堿 6、等質量的鈉、鎂、鋁分別與足量的鹽酸反應，產(chǎn)生H2的質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、相同質量的兩塊鋁，分別和足量的稀H2SO4和NaOH溶液反應，產(chǎn)生氣體的物質的量之比是（?。? 　A、2：3　　B、3：2　　C、2：1　　D、1：1 8、請你設計至少兩種方法除去細小的鐵粉中混有的細小的鋁粉（作簡要說明） 9、天平兩邊各放一個燒杯，燒杯分別盛放同體積同濃度的鹽酸（足量），調節(jié)天平達到平衡。將12g鎂和12g鋁分別放入兩燒杯中，反應完畢后，哪一端還要放入多少克同種金屬，反應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溶液過濾　9、0.4g 作業(yè)：課本第54頁第8、9題 板書設計：三、鋁與鹽酸、氫氧化鈉溶液的反應 　化學方程式：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 　離子方程式：2Al+6H+=2Al3++3H2↑ 　　　　　　　2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑