高中化學(xué)必修一3.1.2第三章第一節(jié)金屬的化學(xué)性質(zhì)第二課時

新授課課時教案科目：化學(xué)教師授課時間：第十三周星期三2017年11月26日單元（章節(jié)）課題第三章金屬及其化合物本節(jié)課題第一節(jié)金屬的化學(xué)性質(zhì)課標(biāo)要求課程標(biāo)準(zhǔn)要求“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”。金屬單質(zhì)的性質(zhì)是金屬元素性質(zhì)的反映，是了解金屬化合物性質(zhì)的基礎(chǔ)。三維目標(biāo)1．知識與技能了解Na、Mg、Al、Fe與酸和水的反應(yīng)現(xiàn)象和產(chǎn)物，理解反應(yīng)的本質(zhì)。2．過程與方法體驗科學(xué)實驗設(shè)計、實踐驗證的科學(xué)探究過程；體驗實驗?zāi)康膶嶒炘O(shè)計、實驗觀察的指導(dǎo)意義。3．情感態(tài)度與價值觀發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，樂于探索金屬性質(zhì)的奧秘，體驗科學(xué)探索過程的艱辛與喜悅，感受化學(xué)世界的奇妙與和諧。教材分析本節(jié)課是人教版化學(xué)必修1，第三章，第一節(jié)的第二課時的內(nèi)容。本節(jié)課是在前面學(xué)習(xí)了金屬與非金屬反應(yīng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，是本節(jié)課內(nèi)容的延伸，而且就本課時的內(nèi)容來講，它包含了金屬化學(xué)性質(zhì)幾個重要的化學(xué)性質(zhì)既：金屬與酸和水的作用；以及一些特殊的金屬所具有的化學(xué)性質(zhì)，如，鋁與氫氧化鈉的反應(yīng)。本課時的內(nèi)容在整個高中化學(xué)中占有十分重要的作用。學(xué)情分析學(xué)生對金屬的化學(xué)性質(zhì)主要通過實驗、圖畫和討論等途徑獲得。教科書中安排的實驗有：鈉在空氣里緩慢氧化，鈉加熱時氧化，鈉與水的反應(yīng)，鋁與鹽酸或NaOH溶液的反應(yīng)，鋁箔在酒精燈上加熱和鐵跟水蒸氣的反應(yīng)等。實驗操作與圖片展示相結(jié)合，可以加深實驗的印象，增強(qiáng)實驗的效果。實驗過程中有些現(xiàn)象和結(jié)論不是由老師告訴學(xué)生，也不在教科書中敘述，而是由學(xué)生自己得出，這樣有利于學(xué)生獨(dú)立思考，提高學(xué)生的分析能力和總結(jié)表達(dá)能力。幾種金屬的化學(xué)性質(zhì)集中介紹，有利于金屬性質(zhì)的比較，如鈉、鋁與氧氣反應(yīng)的學(xué)習(xí)結(jié)合生活中鐵與氧氣的反應(yīng)，可以對金屬與氧氣反應(yīng)有一個整體的了解，并能認(rèn)識到金屬與氧氣的反應(yīng)情況與金屬的活潑性有關(guān)。如鈉與水反應(yīng)的實驗，現(xiàn)象比較多，為了更好地觀察實驗現(xiàn)象，教科書設(shè)計了“觀察提示”，引導(dǎo)學(xué)生得出鈉的密度、熔點(diǎn)、反應(yīng)程度、反應(yīng)產(chǎn)物及反應(yīng)過程中的能量變化等相關(guān)結(jié)論，這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力和實事求是的科學(xué)態(tài)度教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)鈉、鐵與水的反應(yīng)。教學(xué)難點(diǎn)鐵與水蒸氣的反應(yīng)的實驗設(shè)計。提煉的課題第二課時金屬與酸和水的反應(yīng)教學(xué)手段運(yùn)用教學(xué)資源選擇視頻、實驗、PPT、練習(xí)冊教學(xué)過程教師個性化修改知識回顧上節(jié)我們學(xué)習(xí)了金屬與氧氣等非金屬的反應(yīng)，知道產(chǎn)物、反應(yīng)的現(xiàn)象因金屬的性質(zhì)和反應(yīng)條件不同而有所不同。例如鈉與氧氣在常溫下緩慢氧化生成白色氧化鈉，但是點(diǎn)燃時劇烈反應(yīng)生成淡黃色的過氧化鈉。今天我們學(xué)習(xí)的是金屬與酸的反應(yīng)。鈉與氧氣的反應(yīng)也說明了鈉是一種非?；顫姷慕饘伲敲春统Ｒ娀顫娊饘冁V相比，鈉在與酸反應(yīng)這一性質(zhì)上會有什么不同呢？導(dǎo)入新課[提問]鎂條與不同濃度鹽酸反應(yīng)的現(xiàn)象、產(chǎn)物是否完全相同，為什么？[回答]Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑，鎂與鹽酸反應(yīng)，鎂條溶解產(chǎn)生氫氣。鹽酸濃度越大，鎂條反應(yīng)越劇烈，產(chǎn)生氣泡的速度越快。[分析]鎂與鹽酸反應(yīng)，實質(zhì)是與鹽酸電離出來的氫離子反應(yīng)，氫離子濃度越大，反應(yīng)越劇烈。推進(jìn)新課[設(shè)問]水也能電離出少量的H＋，鎂條能否與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣呢？[實驗]取鎂條，用砂紙打磨掉表面的氧化膜，剪下一小段放入盛有冷水的試管中，滴加酚酞溶液，觀察現(xiàn)象；用酒精燈加熱試管，觀察現(xiàn)象。[回答]鎂與冷水鎂與熱水實驗現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象鎂條表面有少量氣泡，且鎂條表面水溶液出現(xiàn)粉紅色化學(xué)方程式—Mg＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2＋H2↑結(jié)論水也能電離出少量的H＋，因此鎂能與水很緩慢地反應(yīng)，放出氫氣[設(shè)問]比鎂活潑的金屬鈉、活潑性不如鎂的金屬Al、Fe能否與水反應(yīng)，反應(yīng)的條件、反應(yīng)現(xiàn)象會有什么不同呢？eq\a\vs4\al(一、鈉與水反應(yīng))[實驗]在燒杯中加一些水，滴入酚酞溶液，然后把一小塊鈉放入水中。你看到什么現(xiàn)象？[現(xiàn)象及結(jié)論]序號現(xiàn)象解釋(對應(yīng)的鈉的性質(zhì))1鈉浮在水面上金屬鈉的密度小于水(0.97g·cm－3)2熔化成閃亮的銀白色金屬小球反應(yīng)放熱，鈉的熔點(diǎn)較低(97.81℃)3金屬小球在水面上四處游動產(chǎn)生的氣體推動金屬鈉來回游動4游動過程發(fā)出“嘶嘶”聲放出氣體，氣體與水面摩擦發(fā)出響聲5鈉完全消失，水溶液呈紅色鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生了堿性物質(zhì)，根據(jù)反應(yīng)中存在的元素(Na、H、O)分析，應(yīng)該是氫氧化鈉[分析]鈉是非?；顫姷慕饘?，能夠在常溫下和冷水發(fā)生劇烈的反應(yīng)，產(chǎn)生氣體。反應(yīng)過程的現(xiàn)象可以用五個字來概括“浮、熔、游、響、紅”，體現(xiàn)了鈉的一些物理和化學(xué)性質(zhì)的與眾不同。[提問]請同學(xué)寫出鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式，分析它是否是一個氧化還原反應(yīng)？[分析]鈉與水的反應(yīng)：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。該反應(yīng)是一個氧化還原反應(yīng)，鈉是強(qiáng)還原劑，被氧化為＋1價鈉離子，水作氧化劑，被還原為氫氣。[點(diǎn)評]鈉和水的反應(yīng)，水被還原為氫氣，實質(zhì)上是水電離出來的極少量的氫離子被鈉還原為氫氣，這也說明了鈉是非?；顫姷慕饘伲€原性非常強(qiáng)。[討論]1．保存鈉的無色液體是否為水？2．鈉著火了可否用水滅火？[結(jié)論]1．鈉不能保存在水里，因為鈉會浮在水面上，并與水劇烈反應(yīng)，應(yīng)該用煤油保存。2．鈉著火不能用水滅火。[點(diǎn)評]鈉著火后應(yīng)該用干燥的沙土滅火，不能用水滅火，也不能用含有CO2或水的滅火器滅火，不光因為鈉能與水反應(yīng)產(chǎn)生易燃?xì)怏w氫氣，還因為鈉的燃燒產(chǎn)物過氧化鈉能和水、CO2反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，對這部分知識感興趣的同學(xué)可以課后查閱相關(guān)書籍和資料。[分析]通過實驗，我們已經(jīng)了解了鈉、鎂與氫離子的反應(yīng)的情況，鈉很活潑，可以直接和水反應(yīng)，和酸的反應(yīng)應(yīng)該非常劇烈，有一定的危險；鎂和熱水能微弱的反應(yīng)，但是和強(qiáng)酸溶液能比較劇烈地反應(yīng)，這些反應(yīng)，金屬都被氧化，氫離子被還原為氫氣。生活中人們常用金屬器皿來盛水，也常用鐵、鋁或銅制的水壺來燒水，說明了這幾種金屬與熱水是不反應(yīng)的(活動性比鎂差)。eq\a\vs4\al(二、鐵與水的反應(yīng))[分析]同學(xué)們看到一些圖片和錄像中古代鐵匠將紅熱的鐵放入水中，聽到“嘶嘶”的聲音，這個過程叫淬火。淬火能夠改變鐵器的一些性質(zhì)，鐵器的表面也會變?yōu)楹谏幸欢ǖ墓鉂?。淬火的過程中鐵和水蒸氣發(fā)生了反應(yīng)。[設(shè)問]鐵和水(水蒸氣)反應(yīng)可能生成哪些產(chǎn)物？我們在實驗室里怎么來完成鐵和水蒸氣的反應(yīng)，并檢驗該反應(yīng)的生成物呢？[實驗探究]請設(shè)計一套簡單的實驗裝置，使還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)。這套裝置應(yīng)包括水蒸氣發(fā)生、水蒸氣與鐵粉反應(yīng)、檢驗產(chǎn)生的氣體等部分。1．如果提供給你3支試管、水槽、蒸發(fā)皿、膠塞、導(dǎo)管、酒精噴燈及其他必要的儀器和物品，畫出你設(shè)計的裝置簡圖。分組討論：從水蒸氣的產(chǎn)生、鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物的檢驗等環(huán)節(jié)，討論反應(yīng)裝置的設(shè)計。提示：本實驗設(shè)計考慮因素：(1)水蒸氣的發(fā)生裝置；(2)水蒸氣與鐵粉反應(yīng)裝置；(3)產(chǎn)物的檢驗(收集)裝置。實驗裝置：Ⅱ鐵與水蒸氣反應(yīng)裝置Ⅲ產(chǎn)物收集裝置Ⅰ水蒸氣發(fā)生裝置2．有人設(shè)計了如圖所示的裝置，用一支稍大一些的試管代替3支試管就能完成實驗，想想其中的原理。[分析]該實驗設(shè)計靈巧、簡便，易于操作。經(jīng)過加熱，溫度上升，濕棉花中水蒸氣加速揮發(fā)，水蒸氣遇到熾熱的鐵粉，發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體通過肥皂液收集。該實驗設(shè)計適合少量定性檢驗。同學(xué)們可自己動手操作，將你觀察到的現(xiàn)象記錄下來。注意事項：(1)酒精燈應(yīng)先放在濕棉花的位置上加熱一會兒，待試管底部溫度略高，且有部分形成蒸汽時，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。(2)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(diǎn)燃時難以有較大的爆鳴聲。(3)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：鐵粉失去光澤，變成黑色粉末，產(chǎn)生的氣體在肥皂泡中經(jīng)明火點(diǎn)燃，可燃，并有輕微爆鳴聲。結(jié)論：鐵與水蒸氣在加熱條件下的反應(yīng)方程式。3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(△))Fe3O4＋4H2[點(diǎn)評]方程式應(yīng)為：3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(△))Fe3O4＋4H2。水以氣態(tài)參加反應(yīng)，g表示了水的物理狀態(tài)是氣態(tài)。[思考]鐵粉與酸反應(yīng)生成的產(chǎn)物類型與鐵和水蒸氣反應(yīng)生成的產(chǎn)物類型相同嗎？如果將等質(zhì)量的鐵粉分別與足量鹽酸、水蒸氣充分反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣是否相等呢？[回答]鐵與酸反應(yīng)生成鹽和氫氣；鐵與水蒸氣反應(yīng)生成氧化物和氫氣，不相同。Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(△))Fe3O4＋4H2等量鐵粉分別與足量鹽酸和水蒸氣反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣不一樣多，它們的體積比為3∶4。[過渡]看下面一段報道，然后回答問題。水雷事件：2002年7月7日，在珠江石溪附近，前前后后共飄著七個白色的來歷不明的金屬桶。突然，從飄在水面上的一個金屬桶內(nèi)冒起一股白煙，竄起亮黃色火苗，緊接著一聲巨響，蘑菇狀的水柱沖天而起，這個鐵桶接著又連續(xù)爆炸了多次，爆炸騰起的白色煙霧有近十米高，還有許多未燃盡的白煙飄進(jìn)旁邊的公司內(nèi)，這些灰白色的物體一遇到水就不停地冒泡，有時甚至還突然著火。據(jù)悉，其中另有一鐵桶被過往船只發(fā)現(xiàn)，并將其打撈上船，打算清洗后使用，但當(dāng)船員把蓋子打開后，桶內(nèi)冒起濃濃白煙，一接觸桶內(nèi)物質(zhì)，雙手立即感到劇烈的疼痛，于是他們又將其推入江里，一遇水，這個桶就又爆炸了。所幸該船只迅速逃離，傷亡不大。問題：1．推測以上的爆炸物是什么金屬？2．短文中提到了該金屬的哪些性質(zhì)？[回答]1．該金屬應(yīng)該是Na。2．鈉的密度小，浮在水面上；鈉與水反應(yīng)劇烈，放出大量的熱，產(chǎn)生有腐蝕性的強(qiáng)堿氫氧化鈉和易燃?xì)怏w氫氣；鈉燃燒發(fā)出黃色火焰，生成過氧化鈉，過氧化鈉與水反應(yīng)放熱并能產(chǎn)生氧氣。課堂小結(jié)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們主要掌握了金屬鈉與水的反應(yīng)。通過實驗，我們了解到金屬鈉和水反應(yīng)的實驗現(xiàn)象，明白了極活潑金屬可以和水劇烈反應(yīng)。本節(jié)課還介紹了比較活潑的金屬鐵和水蒸氣反應(yīng)的實驗，由于鐵的活動性不如金屬鈉活潑，因此反應(yīng)條件也不同，必須在加熱條件下才可以進(jìn)行。因此在書寫化學(xué)反應(yīng)方程式時一定要注意反應(yīng)條件。eq\o(\s\up7(),\s\do5(板書設(shè)計))一、鈉與水的反應(yīng)1．反應(yīng)現(xiàn)象：“浮、熔、游、響、紅”2．反應(yīng)方程式：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑二、鐵與水的反應(yīng)1．反應(yīng)現(xiàn)象：鐵粉失去光澤，變成黑色粉末，產(chǎn)生的氣體可燃2．反應(yīng)方程式：3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(△))Fe3O4＋4H2eq\o(\s\up7(),\s\do5(布置作業(yè)))1．有關(guān)金屬鈉的敘述不正確的是()A．鈉的密度比煤油大，保存在煤油中B．金屬鈉質(zhì)軟，可以用小刀切割C．鈉投入水中生成氣體，放出大量的熱D．Na比Cu活潑，因而鈉可以從Cu的鹽溶液中置換出銅2．將鈉投入紫色石蕊溶液中，下列現(xiàn)象不正確的是()A．浮在水面上B．熔成光亮的小球C．迅速游動D．溶液呈紅色3．下列物質(zhì)不能由金屬與酸反應(yīng)而制取的是()A．FeCl2B．MgSO4C．CuCl2D．NaCl4．如圖所示的試管中盛2mL滴有無色酚酞溶液的蒸餾水，再向試管中倒入1mL煤油，然后從試劑瓶中取出一塊金屬鈉，用刀輕輕一切，便切開來，取其中的一小塊，放入上述試管中，可觀察到鈉首先沉到煤油底部，一接觸到水層就產(chǎn)生大量氣泡，使鈉塊變成球狀并向上浮，同時水層變紅色，過一會兒，鈉又慢慢沉降到兩種液體的交界處，一接觸到水層，立即產(chǎn)生大量氣泡，使鈉上浮，如此反復(fù)多次，