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

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金屬的化學性質(zhì) 課標依據(jù) 根據(jù)生產(chǎn)、生活中的應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用。 教材分析 在第一章從實驗學化學和第二章化學物質(zhì)及其變化的基礎上，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，在初中的基礎之上，對金屬的認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?；顫?，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，學生有感性的認識。 學情分析 高一3班：學生對于化學知識儲備上，在初中已經(jīng)學習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)在進一步學習有關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習引導學生進行新課，在學習特點上比較被動，需要教師在課堂上靈活轉(zhuǎn)變教學。 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習氣氛。 高一6班：在知識儲備上和前兩個班情況相同，課堂較活躍，學生在學習積極性上較好。 三維目標 知識與能力 1、用實驗的方法探索和認識鈉的性質(zhì) 2、通過實驗了解活潑金屬鈉與水的反應，歸納出活潑金屬易與酸發(fā)生反應的知識。 3、根據(jù)生產(chǎn)、生活中的應用實例或通過實驗探究，掌握鐵與水蒸汽的反應原理。 過程與方法 1、通過研究性學習的方式讓學生初步掌握研究性學習的學習方法 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)學生通于探索的科學精神和嚴格求實的科學態(tài)度 教學重難點 教學重點 鈉與水的反應及金屬和酸的反應規(guī)律 教學難點 Fe與水反應原理 教法 與 學法 結(jié)合多媒體開拓視野明確學習內(nèi)容，引起興趣，激發(fā)學習熱情 通過回憶，指導學生掌握正確的分類方法，進一步加強對該反應本質(zhì)的理解 教學資源 實驗視頻 教 活 動 設 計 師生活動 設計意圖 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性質(zhì)。 ［板書］二、金屬與酸和水的反應 ［實驗導入］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)生了化學反應，而且該反應還放出了大量的熱。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，即使加熱條件也很難反應，但金屬鈉卻能與冷水反應，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的，下面就請同學們來親自感受一下該反應。 ［投影實驗3-3］鈉與水反應 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 2 Na +2H2O ==2NaOH +H2 ↑ ［問］從氧化還原角度分析反應 ［板書］ 失2 e- 得 2e- 2 Na +2H2O ==2NaOH +H2 ↑ ［問］從分類的角度說說該反應分別屬于什么反應？ ［投影］置換反應、離子反應、氧化還原反應、放熱反應，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，那如果我們再把條件創(chuàng)造得更好一些，該反應是否能進行呢？例如，讓高溫的鐵與熾熱的水蒸汽接觸呢？如果可以，請大家預測這一反應可能的產(chǎn)物。 ［板書］2、金屬鐵與水的反應 ［問］我們必須尊重實驗事實，那么如何設計這一反應的裝置？ ［引］設計反應裝置的依據(jù)是什么 (反應物狀態(tài)、反應條件和生成物性質(zhì)) ［問］該反應的特點是固體與氣體，需要加熱且生成氣體的反應，裝置類似于初中學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，點燃氣體可聽到爆鳴聲 ［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。反應產(chǎn)生的氣體導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，應先從肥皂水中撤出導管，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)生這么大的相當于TNT炸藥的威力呢？ (這是因為高溫下發(fā)生了上述反應，當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，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、酸反應的情況來推測金屬的活動性。 ［問］金屬Al ，它能與沸水反應生成對應的氫氧化物和氫氣，請估計它的活動性范圍。 (Al 的活動性介于金屬鈉和鐵之間，因為其反應條件的苛刻程度介于這兩種金屬之間) ［講］Na 與H2O 和酸反應的實質(zhì)都是與H＋　反應，而酸電離出的H＋ 比水電離出的H＋要大得多，故先與酸反應，現(xiàn)象與水反應相似，但更劇烈，而且只有Na 過量時，Na 才與原酸中的H2O 反應。 ［板書］3、鈉與酸和鹽溶液反應 (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 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，請寫出Fe 與稀鹽酸、稀硫酸反應方程式 ［板書］5、Fe與酸的反應 與非氧化性酸的反應 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，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性質(zhì)----金屬與水的反應，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習其他元素化合物知識的重要方法。 用實驗的方法探索和認識鈉的性質(zhì) 注意實驗現(xiàn)象的討論、培養(yǎng)觀察和分析問題的能力 通過研究性學習的方式讓學生初步掌握研究性學習的學習方法 根據(jù)生產(chǎn)、生活中的應用實例或通過實驗探究，掌握鐵與水蒸汽的反應原理 通過實驗了解活潑金屬鈉與水的反應，歸納出活潑金屬易與酸發(fā)生反應的知識 當堂檢測 有效練習 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和氧氣反應的現(xiàn)象及化學方程式 板書設計 二、金屬與酸和水的反應 失2 e- 1、鈉與水的反應：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：3Fe +4H2O (g)Fe3O4 +4H2 3、鈉與酸和鹽溶液反應 (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 與非氧化性酸：Mg +2H＋ ==Mg2＋ +H2 ↑ 2Al+ 6H＋ ==2Al3＋ +3H2 ↑ 5、Fe與酸的反應 與非氧化性酸的反應 Fe +2H＋ ==Fe2＋ +H2 ↑ 教學反思 在本節(jié)課中，關于鈉和水的反應很好地通過了學生自主觀察現(xiàn)象，分析問題，解決問題，最后得到結(jié)論，有效的體現(xiàn)了學生的主體性。不足之處在于課堂內(nèi)容安排較多，導致金屬與酸的反應講解不是很細致。同時沒有調(diào)動學生自主練習書寫化學方程式，多為老師書寫，學生記憶，不能很好的達到課堂的學生練習的效果。 備注