陜西省石泉縣高中化學(xué) 第三章 金屬及其化合物 3.1 金屬的化學(xué)性質(zhì)（第2課時）教案 新人教版必修1.doc

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金屬的化學(xué)性質(zhì) 課標(biāo)依據(jù) 根據(jù)生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實例或通過實驗探究，了解鈉、鋁、鐵、銅等金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)，能列舉合金材料的重要應(yīng)用。 教材分析 在第一章從實驗學(xué)化學(xué)和第二章化學(xué)物質(zhì)及其變化的基礎(chǔ)上，本章開始介紹具體的元素化合物。教材將本節(jié)課幾種重要的金屬列為一節(jié)進行介紹，在初中的基礎(chǔ)之上，對金屬的認(rèn)識進一步加深和提高。金屬種類選擇了鈉、鋁、鐵、銅，具有代表性，一種非常活潑，兩種較活潑，一種不活潑金屬，除鈉外，其它三種都是常見金屬，學(xué)生有感性的認(rèn)識。 學(xué)情分析 高一3班：學(xué)生對于化學(xué)知識儲備上，在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)了一些金屬及其化合物的知識，在平時日常生活中也有較多的了解，現(xiàn)在進一步學(xué)習(xí)有關(guān)的金屬新知識容易接受，初步具備分析總結(jié)的能力，可以通過對已有知識的復(fù)習(xí)引導(dǎo)學(xué)生進行新課，在學(xué)習(xí)特點上比較被動，需要教師在課堂上靈活轉(zhuǎn)變教學(xué)。 高一5班：在知識儲備上和1班情況相同，課堂較不活躍，但有幾個積極分子可以帶活班級學(xué)習(xí)氣氛。 高一6班：在知識儲備上和前兩個班情況相同，課堂較活躍，學(xué)生在學(xué)習(xí)積極性上較好。 三維目標(biāo) 知識與能力 1、用實驗的方法探索和認(rèn)識鈉的性質(zhì) 2、通過實驗了解活潑金屬鈉與水的反應(yīng)，歸納出活潑金屬易與酸發(fā)生反應(yīng)的知識。 3、根據(jù)生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實例或通過實驗探究，掌握鐵與水蒸汽的反應(yīng)原理。 過程與方法 1、通過研究性學(xué)習(xí)的方式讓學(xué)生初步掌握研究性學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方法 2、注意實驗現(xiàn)象的討論、培養(yǎng)觀察和分析問題的能力 情感態(tài)度與價值觀 培養(yǎng)學(xué)生通于探索的科學(xué)精神和嚴(yán)格求實的科學(xué)態(tài)度 教學(xué)重難點 教學(xué)重點 鈉與水的反應(yīng)及金屬和酸的反應(yīng)規(guī)律 教學(xué)難點 Fe與水反應(yīng)原理 教法 與 學(xué)法 結(jié)合多媒體開拓視野明確學(xué)習(xí)內(nèi)容，引起興趣，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情 通過回憶，指導(dǎo)學(xué)生掌握正確的分類方法，進一步加強對該反應(yīng)本質(zhì)的理解 教學(xué)資源 實驗視頻 教 活 動 設(shè) 計 師生活動 設(shè)計意圖 批注 ［引入］現(xiàn)代社會是金屬的世界，金屬的世界是豐富多彩的，從堅硬無比的銅墻鐵壁，到柔弱無骨的水銀，以“不怕火煉”而為人類癡迷的貴族金屬金和鉑，到見光就能放出電子以“嬌柔美麗”著稱于世的銣和銫，你會感到不同的金屬在性質(zhì)上有天壤之別，你們想更多了解關(guān)于金屬的知識嗎？那么，這節(jié)課就讓我們一起走進金屬的世界，共同來探索它們的化學(xué)性質(zhì)。 ［板書］二、金屬與酸和水的反應(yīng) ［實驗導(dǎo)入］滴水點燈 ［問］為什么水能點燃酒精燈 ［問］使物質(zhì)燃燒需要滿足哪兩個條件？ ［講］可能是水與某物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，而且該反應(yīng)還放出了大量的熱。事實上，我事先在酒精燈焰心上放了一小顆金屬鈉。金屬鈉可以與水反應(yīng)并放熱。 ［問］從日常生活經(jīng)驗我們知道，像鐵、鋁等金屬不僅常溫下與水不反應(yīng)，即使加熱條件也很難反應(yīng)，但金屬鈉卻能與冷水反應(yīng)，解釋這一實驗事實的唯一理由是什么呢？ (可能是因為鈉比其他兩種金屬都活潑) ［講］金屬鈉與水究竟是怎么反應(yīng)的，下面就請同學(xué)們來親自感受一下該反應(yīng)。 ［投影實驗3-3］鈉與水反應(yīng) 實驗步驟： 1、用鑷子取一小塊鈉置于濾紙上，吸干表面的煤油，用小刀切綠豆大的一粒，其余放回原瓶。 2、在小燒杯中加一小半水，并將切下的鈉粒投入小燒杯中，觀察實驗現(xiàn)象 3、反應(yīng)結(jié)束后向燒杯中滴入1-2滴酚酞試劑，觀察溶液的變化。 ［投影］實驗現(xiàn)象 現(xiàn)象 解釋 浮在水面上 鈉的密度比水小 熔成銀白色小球 鈉是銀白色金屬，熔點低，且反應(yīng)放熱 小球四處游動并發(fā)出嘶嘶響聲 生成氣體推動小球游動反應(yīng)劇烈且放熱 滴入酚酞溶液變紅色 有堿性物質(zhì)生成 ［板書］1、鈉與水的反應(yīng) 2 Na +2H2O ==2NaOH +H2 ↑ ［問］從氧化還原角度分析反應(yīng) ［板書］ 失2 e- 得 2e- 2 Na +2H2O ==2NaOH +H2 ↑ ［問］從分類的角度說說該反應(yīng)分別屬于什么反應(yīng)？ ［投影］置換反應(yīng)、離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、放熱反應(yīng)，Na 是還原劑，H2O 是還原劑，NaOH是氧化產(chǎn)物，H2是還原產(chǎn)物 ［板書］離子方程式：2Na +2H2O==2Na＋ +2OH― +H2 ↑ ［過］了解了活潑金屬與水的反應(yīng)再回過頭來看看我們熟悉的金屬鐵，根據(jù)金屬活動性表，我們知道鐵沒有鈉活潑，所以根據(jù)日常經(jīng)驗我們也知道鐵與冷水、熱水均不反應(yīng)，那如果我們再把條件創(chuàng)造得更好一些，該反應(yīng)是否能進行呢？例如，讓高溫的鐵與熾熱的水蒸汽接觸呢？如果可以，請大家預(yù)測這一反應(yīng)可能的產(chǎn)物。 ［板書］2、金屬鐵與水的反應(yīng) ［問］我們必須尊重實驗事實，那么如何設(shè)計這一反應(yīng)的裝置？ ［引］設(shè)計反應(yīng)裝置的依據(jù)是什么 (反應(yīng)物狀態(tài)、反應(yīng)條件和生成物性質(zhì)) ［問］該反應(yīng)的特點是固體與氣體，需要加熱且生成氣體的反應(yīng)，裝置類似于初中學(xué)過的哪一套實驗裝置？ (類似于CO還原CuO　的實驗裝置) ［投影］ ［投影］注意事項： 1、劑的作用是吸收水蒸汽，使收集的氫氣易點燃 2、管中石綿絨的作用是鐵粉的載體，增大鐵粉與水蒸汽的接觸面 實驗現(xiàn)象：加熱時試管內(nèi)鐵粉紅熱，點燃?xì)怏w可聽到爆鳴聲 ［講］教科書中介紹的是用一支試管完成鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的實驗，試管底部塞有一團潮濕的棉花，在濕棉花左邊放有鐵粉，蒸發(fā)皿中放肥皂水（或在水中加幾滴洗滌劑）。整套裝置試管口應(yīng)低于試管底。鐵粉與濕棉花的距離可近一些，加熱時用一盞酒精燈先后加熱兩處。反應(yīng)產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入到肥皂水中吹成氫氣泡，再用燃著的火柴去點燃，可發(fā)出爆鳴聲。這一實驗所用的時間短且很安全。 ［投影］演示該實驗要注意： （1）鐵粉不需要與石棉絨混合，因改用酒精燈加熱，溫度比用噴燈加熱時低。 （2）酒精燈應(yīng)先在放濕棉花的位置上加熱一會兒，待試管底部溫度略高，且有部分水形成蒸氣時，再將酒精燈移至放鐵粉的位置加熱，可防止發(fā)生倒吸現(xiàn)象。 （3）加熱一會兒后再將導(dǎo)管插入到肥皂水中，最初插入時吹起的是空氣泡。肥皂水不宜太稀，否則吹起的氫氣泡太小，點燃時難以有較大的爆鳴聲 （4）實驗結(jié)束時，應(yīng)先從肥皂水中撤出導(dǎo)管，再移去燃著的酒精燈。 現(xiàn)象：加熱時試管內(nèi)鐵粉紅熱，點燃肥皂泡可聽到爆鳴聲。 ［板書］3Fe +4H2O (g)Fe3O4 +4H2 ［講］一天，英國一家煉鐵廠的熔鐵爐底部產(chǎn)生了裂縫，頓時熾熱的鐵水從裂口奪路而出。當(dāng)溫度高達攝氏一千多度的鐵水碰上爐旁一條水溝里的不時，剎那間，“轟”的一聲震天動地的巨響，整個車間被掀掉了 ［問］水為什么會產(chǎn)生這么大的相當(dāng)于TNT炸藥的威力呢？ (這是因為高溫下發(fā)生了上述反應(yīng)，當(dāng)攝氏一千多度的鐵水流入水溝時，在極短的時間內(nèi)產(chǎn)生了大量易燃易爆氣體，并且被鐵水的高溫點燃，所以輕而易舉地把巨大的生產(chǎn)車間給炸掉了 ［問］在生產(chǎn)實踐中，高溫操作鐵水的注意事項是什么？ (所以鋼鐵廠里的鐵水包，在注入熾熱的鐵水與鋼水之前，必須進行充分的干燥處理，不讓包中留下水，以防止爆炸事故的發(fā)生) ［講］以上介紹了兩種不同的金屬與水的反應(yīng)，從條件和產(chǎn)物都不相同，最本質(zhì)的原因還是金屬的活動性不同。其實，我們也可以根據(jù)金屬與水、酸反應(yīng)的情況來推測金屬的活動性。 ［問］金屬Al ，它能與沸水反應(yīng)生成對應(yīng)的氫氧化物和氫氣，請估計它的活動性范圍。 (Al 的活動性介于金屬鈉和鐵之間，因為其反應(yīng)條件的苛刻程度介于這兩種金屬之間) ［講］Na 與H2O 和酸反應(yīng)的實質(zhì)都是與H＋　反應(yīng)，而酸電離出的H＋ 比水電離出的H＋要大得多，故先與酸反應(yīng)，現(xiàn)象與水反應(yīng)相似，但更劇烈，而且只有Na 過量時，Na 才與原酸中的H2O 反應(yīng)。 ［板書］3、鈉與酸和鹽溶液反應(yīng) (1) 2Na +2HCl==2NaCl +H2 ↑ (2) 投入CuSO4 溶液中： 2Na +2H2O +CuSO4 ==Cu(OH)2 ↓+Na2SO4 +H2 ↑ ［講］鎂、鋁、鐵按照金屬活動性順序，產(chǎn)生H2 的能力逐漸減弱。 ［板書］4、鎂、鋁與酸的反應(yīng) 與非氧化性酸：Mg +2H＋ ==Mg2＋ +H2 ↑ 2Al+ 6H＋ ==2Al3＋ +3H2 ↑ ［講］與氧化性酸：Mg與濃H2SO4、HNO3 反應(yīng)不產(chǎn)生H2 Al 在冷的濃H2SO4或冷的濃HNO3中，表面會鈍化，生成堅固的氧化膜，因此可用鋁制容器裝運濃H2SO4 ［講］同樣，鐵也可以與非氧化性酸的反應(yīng)，請寫出Fe 與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)方程式 ［板書］5、Fe與酸的反應(yīng) 與非氧化性酸的反應(yīng) Fe +2H＋ ==Fe2＋ +H2 ↑ ［講］Fe 在常溫下可遇濃H2SO4、濃HNO3 會發(fā)生鈍化，即在Fe 表面生成致密的氧化物膜，阻止內(nèi)部的金屬進一步氧化。但加熱條件下，可反應(yīng)，生成Fe3＋ ［總結(jié)］在這節(jié)課中，我們利用實驗探究的方法了解到金屬的化學(xué)性質(zhì)----金屬與水的反應(yīng)，又用對比的方法了解到不同活動性的金屬與同一種物質(zhì)反應(yīng)的條件、現(xiàn)象和產(chǎn)物的差異。實驗法和對比法這兩種方法也將成為我們今后學(xué)習(xí)其他元素化合物知識的重要方法。 用實驗的方法探索和認(rèn)識鈉的性質(zhì) 注意實驗現(xiàn)象的討論、培養(yǎng)觀察和分析問題的能力 通過研究性學(xué)習(xí)的方式讓學(xué)生初步掌握研究性學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方法 根據(jù)生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實例或通過實驗探究，掌握鐵與水蒸汽的反應(yīng)原理 通過實驗了解活潑金屬鈉與水的反應(yīng)，歸納出活潑金屬易與酸發(fā)生反應(yīng)的知識 當(dāng)堂檢測 有效練習(xí) 1. 實驗室中如何保存金屬鈉？為什么？ 2.往燒杯內(nèi)注入煤油和水各100 mL ，靜置后將一小塊鈉投入燒杯內(nèi)，發(fā)生的現(xiàn)象是( ) A、鈉沉到液柱1/2處，鈉塊下部有許多氣泡，附有氣泡的鈉塊徐徐上升到液體上部，一會兒又沉到液柱1/2處，如此反復(fù)多次，最后消失。 B、鈉塊一直沉到燒杯底部，并停留在杯底，放出氣泡，最后消失 C、鈉塊浮在液柱表面上，很快熔成一個閃亮的小球，小球四處游動，最后消失 D、鈉塊沉到液柱1/2處，很快熔成一個閃亮的小球，小球在液柱1/2處沿水平方向迅速游來游去，最后消失 作業(yè)布置 寫出Na、Al、Mg、Fe、CU和氧氣反應(yīng)的現(xiàn)象及化學(xué)方程式 板書設(shè)計 二、金屬與酸和水的反應(yīng) 失2 e- 1、鈉與水的反應(yīng)：2 Na +2H2O ==2NaOH +H2 ↑ 得 2e- 2 Na +2H2O ==2NaOH +H2 ↑ 離子方程式：2Na +2H2O==2Na＋ +2OH― +H2 ↑ 2、金屬鐵與水的反應(yīng)：3Fe +4H2O (g)Fe3O4 +4H2 3、鈉與酸和鹽溶液反應(yīng) (1) 2Na +2HCl==2NaCl +H2 ↑ (2) 投入CuSO4 溶液中：2Na+2H2O+CuSO4 ==Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2 ↑ 4、鎂、鋁與酸的反應(yīng) 與非氧化性酸：Mg +2H＋ ==Mg2＋ +H2 ↑ 2Al+ 6H＋ ==2Al3＋ +3H2 ↑ 5、Fe與酸的反應(yīng) 與非氧化性酸的反應(yīng) Fe +2H＋ ==Fe2＋ +H2 ↑ 教學(xué)反思 在本節(jié)課中，關(guān)于鈉和水的反應(yīng)很好地通過了學(xué)生自主觀察現(xiàn)象，分析問題，解決問題，最后得到結(jié)論，有效的體現(xiàn)了學(xué)生的主體性。不足之處在于課堂內(nèi)容安排較多，導(dǎo)致金屬與酸的反應(yīng)講解不是很細(xì)致。同時沒有調(diào)動學(xué)生自主練習(xí)書寫化學(xué)方程式，多為老師書寫，學(xué)生記憶，不能很好的達到課堂的學(xué)生練習(xí)的效果。 備注