第三章金屬及其化合物第一節(jié)金屬的化學性質(zhì)教案

第三章金屬及其化合物金屬的化學性質(zhì)第1課時教學目標：1．以活潑金屬鈉，較活潑金屬鋁、鐵，不活潑金屬銅為代表，了解金屬的主要性質(zhì)，并學會藥品的取用、加熱等基礎(chǔ)實驗操作方法。2通過觀察、分析實驗現(xiàn)象，初步學會實驗觀察的方法。3．通過對鈉跟氧氣的反應、鈉跟水的反應、鋁和氫氧化鈉溶液的反應等實驗的探究，體驗實驗方法在化學研究中的作用，并認識到實驗過程中控制實驗條件的重要性。4．在歸納金屬鈉、鋁的性質(zhì)的過程中，體驗分類、比較等研究方法在學習和研究物質(zhì)性質(zhì)過程中的應用。5．通過對金屬鈉、鋁性質(zhì)的科學探究，發(fā)展學習化學的興趣，樂于探究物質(zhì)變化的奧秘。6.使學生掌握物質(zhì)的量在化學實驗中的應用方法。重點、難點：鈉的氧化和鈉與水的反應，鋁與氫氧化鈉溶液的反應，物質(zhì)的量在化學實驗中的應用教學過程：〖引言〗在科學技術(shù)飛速發(fā)展的今天，我們幾乎每天都要接觸到許許多多的金屬制品，如：飛機、船舶、汽車、鋁合金門窗、家用炊具、硬幣等等。為什么在現(xiàn)代科技、工業(yè)生產(chǎn)、日常生活中要用到這些金屬和合金？金屬為什么都具有良好的導電導熱性？通過本章的學習，大家可以解決上述問題?！家浴解c是重要的金屬之一，觀察實驗桌上的金屬鈉----首先觀察金屬鈉的存放，然后打開瓶蓋聞一聞瓶內(nèi)物質(zhì)的氣味〖問題提出〗金屬鈉為什么要放在煤油中？這與金屬的哪些性質(zhì)有關(guān)？并主要通過這個問題的科學探究來學習研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序。〖板書〗第一節(jié)金屬的化學性質(zhì)〖投影〗思考并填寫活動表交流·研討：1.在初中化學的學習中，你認識了哪些物質(zhì)？你是通過什么方法來研究它們的性質(zhì)的？（可借助圖3-2）2.你認為研究一種物質(zhì)的性質(zhì)，應該按照什么程序來進行？你能通過實例說明嗎？〖小組討論〗〖表達與交流〗(各小組代表發(fā)言交流)〖評價與概括〗1.在初中化學的學習中，你認識了哪些物質(zhì)？你是通過什么方法來研究它們的性質(zhì)的？〖媒體展示實例〗物質(zhì)研究它們的性質(zhì)的主要方法氧氣觀察和實驗法氫氣觀察和實驗法鋅和鐵觀察和實驗法鹽酸觀察和實驗法非金屬的通性分類、比較法金屬的通性分類、比較法酸的通性分類、比較法2.你認為研究一種物質(zhì)的性質(zhì)，應該按照什么程序來進行？你能通過實例說明嗎？（可例舉氧氣、鐵、鹽酸或二氧化碳）觀察物理性質(zhì)預測化學性質(zhì)驗證或探究預測的性質(zhì)分析現(xiàn)象并解釋分類、比較、歸納、概括同類物質(zhì)的性質(zhì)〖投影〗閱讀、觀察、記錄并填寫活動表觀察金屬鈉的物理性質(zhì)及鈉與水反應的現(xiàn)象〖實驗目的〗1、學會觀察實驗現(xiàn)象，掌握觀察的方法；2、學會通過實驗現(xiàn)象的分析，揭示物質(zhì)的性質(zhì)；3、通過實驗觀察，認識金屬鈉的狀態(tài)、顏色、硬度和密度的相對大小、熔點的相對高低等物理性質(zhì)。4、通過觀察金屬鈉與水反應的現(xiàn)象，分析金屬鈉的化學性質(zhì)；〖試劑和儀器〗略〖實驗內(nèi)容〗觀察盛放在試劑瓶中的金屬鈉。用鑷子將金屬鈉從試劑瓶中取出，用濾紙將其表面的煤油吸干，在玻璃片上用小刀切下一小塊鈉（黃豆粒大小），觀察鈉塊的切面。用小刀或玻璃片擠壓豆粒狀的鈉（注意：金屬鈉有強烈的腐蝕性，千萬不要用手直接接觸它。）2.向培養(yǎng)皿中加適量水，滴入1～2滴酚酞溶液，將切好的鈉投入到水中，觀察現(xiàn)象?！紝嶒炗涗洝浇饘兮c的物理性質(zhì)狀態(tài)顏色硬度和密度的相對大小延展性強弱金屬鈉與水的反應現(xiàn)象分析（或結(jié)論）（1）（2）（3）（4）（5）〖概括〗通過上述實驗現(xiàn)象的觀察和分析得到：金屬鈉是一種銀白色的金屬；熔點低、密度小、硬度小、展性好。查表或看書可知金屬鈉熔點為97.81。C,沸點為882.9。C；密度為0.97g·cm—3?！棘F(xiàn)象分析〗亮、浮、熔、游、嘶、紅現(xiàn)象的分析〖概括〗與現(xiàn)象有關(guān)的金屬鈉的性質(zhì)〖板書〗一、金屬與水的反應2Na＋2H2O====2NaOH+H2〖拓展延伸〗1.預測金屬鈉與鹽酸的反應的現(xiàn)象。2.想一想：金屬鈉與硫酸銅溶液的反應，觀察的現(xiàn)象并分析實驗的結(jié)果?！挤治龊徒Y(jié)論〗略〖過渡〗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，是否它們都不與水反應呢？實際上如果將鐵塊燒紅插入水中即發(fā)生反應，可否設(shè)計實驗證明并檢驗其產(chǎn)物？〖板書〗3Fe+4H2O====Fe3O4+4H2〖科學探究〗鐵粉與水蒸氣反應的實驗裝置：水蒸氣發(fā)生、水蒸氣與鐵粉反應、產(chǎn)生氣體的檢驗等幾部分〖分析〗圖3-8裝置?！夹〗M討論〗〖表達與交流〗〖比較與概括〗由以上內(nèi)容可知，鈉比鐵活潑?！纪队啊讲贾脤W生閱讀填寫活動表：.運用所學知識，比較金屬鈉與金屬鐵的性質(zhì)。性質(zhì)相同點不同點物理性質(zhì)化學性質(zhì)〖拓展延伸〗1．根據(jù)所學的知識和已有的生活經(jīng)驗，預測金屬可能具有哪些共同的性質(zhì)？2．鐵粉為何看不見銀白色光澤？鐵有銀白色光澤，為何鐵又稱為黑色金屬？3．哪些金屬在自然界中以游離態(tài)存在？實驗室有單質(zhì)金屬鈉，可以說鈉在自然界以游離態(tài)存在嗎？第2課時〖過渡〗上節(jié)課我們運用“觀察法”“比較法”來認識物質(zhì)的性質(zhì)。在研究物質(zhì)性質(zhì)的過程中，往往還通過實驗來驗證對物質(zhì)性質(zhì)的預測或探究物質(zhì)未知的性質(zhì)。〖板書〗實驗法（1）含義：通過實驗來驗證對物質(zhì)性質(zhì)的預測或探究物質(zhì)未知的性質(zhì)的方法。（2）注意的問題：在進行實驗時，要注意控制溫度、壓強、溶液的濃度等條件，這是因為同樣的反應物質(zhì)在不同的條件下可能會發(fā)生不同的反應。（3）實驗法的步驟：實驗前，要明確實驗的目的要求、實驗用品和實驗步驟等；實驗中，要仔細研究實驗現(xiàn)象，并做好實驗記錄；實驗后，要寫好實驗報告，并對實驗結(jié)果進行分析。（4）實例：〖投影〗布置學生閱讀、觀察、記錄并填寫活動表金屬鈉與氧氣反應的實驗〖實驗目的〗1、學會通過實驗來驗證對物質(zhì)性質(zhì)的預測或探究物質(zhì)未知的性質(zhì)的方法。2、探究金屬鈉與氧氣的反應。3、認識條件控制在實驗研究中的意義?！荚噭┖蛢x器〗金屬鈉，酒精燈，石棉網(wǎng)，鐵架臺，鐵圈?！紝嶒灢襟E〗1.將切好的金屬鈉放置在空氣中。2.將金屬鈉放在石棉網(wǎng)上加熱。實驗記錄：實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象結(jié)論金屬鈉在空氣中放置在空氣中加熱金屬鈉〖交流與討論〗將金屬鈉放置在空氣中與氧氣反應和將金屬鈉放在石棉網(wǎng)上加熱與氧氣反應的現(xiàn)象有什么不同？〖問題思考〗1.這組實驗對你有什么啟示？理解實驗法的意義。2.在你做過的實驗中，還有因條件改變而影響實驗結(jié)果的情況嗎？〖拓展延伸〗〖演示實驗〗金屬鈉與硫、氯氣的反應?！加^察、思考、記錄〗鈉在氯氣中劇烈燃燒，產(chǎn)生白色的煙；鈉與硫粉混合研磨時燃燒，火星四射，發(fā)生爆炸，化學方程式為：〖概述〗金屬鈉放置在空氣中，會迅速被氧化而生成氧化鈉，失去金屬光澤（因此金屬鈉通常不能暴露在空氣中。為何能保存在煤油里？）；金屬鈉在空氣中燃燒生成過氧化鈉?！及鍟蕉?、金屬和氧氣的反應：4Na＋O2====2Na2O2Na＋O2====2Na2O2該實驗驗證了金屬鈉在不同條件下與氧氣反應的性質(zhì)?！继骄俊窖芯窟^氧化鈉的性質(zhì)（與氧化鈉比較）（建議通過實驗探究的方法）〖指導實驗〗提出學生實驗的操作方案及實驗要求：1．打開盛有Na2O、Na2O2試管的橡膠塞，分別加入少量水，觀察現(xiàn)象并記錄；2．用帶火星的木條分別伸入盛有Na2O的試管（1）和盛有Na2O2的試管（2）內(nèi)，觀察現(xiàn)象并記錄；3．分別向試管（1）、（2）所得溶液中加入無色的酚酞試液，振蕩，觀察現(xiàn)象并記錄；4．根據(jù)實驗現(xiàn)象，作出相應實驗結(jié)論?！蓟顒佑涗洝叫再|(zhì)氧化鈉（Na2O）過氧化鈉（Na2O2）色、態(tài)與水反應與CO2反應穩(wěn)定性比較用途結(jié)論〖過渡〗活潑金屬鈉暴露在空氣中易被氧氣氧化，表面生成一層氧化物；在空氣中燃燒則生成過氧化鈉。在金屬活動性順序表中鈉、鎂、鋁排在一起，鈉所具備的性質(zhì)鎂和鋁是否也同樣具備呢？根據(jù)已有的知識我們知道鎂能與氧氣反應，請回顧反應的條件及現(xiàn)象？〖交流與討論〗〖分析和結(jié)論〗鎂的表面有一層致密的氧化膜，可以保護內(nèi)部金屬不被繼續(xù)氧化，所以在點燃鎂條前，常用砂紙打磨，這樣點燃起來更方便些。〖提問〗鎂條在空氣中燃燒的實驗現(xiàn)燃燒的實驗現(xiàn)象，書寫化學方程式?！及鍟健继釂枴綋?jù)此請預測鋁是否和氧氣反應？〖科學探究〗用坩堝夾住一小塊鋁箔（箔厚約0.1mm），在酒精燈上加熱至熔化，輕輕晃動。仔細觀察?？捎^察到什么現(xiàn)象？為什么會產(chǎn)生這種現(xiàn)象？再取一塊鋁箔，用砂紙仔細打磨（或在酸中處理后，用水洗凈），除去表面的氧化膜，再加熱至熔化。又有什么現(xiàn)象呢？〖交流與討論〗〖分析和結(jié)論〗鋁箔熔化，失去光澤，但熔化的鋁箔并不滴落，好像有一層膜兜著。這是因為鋁表面的氧化膜保護了鋁，構(gòu)成薄膜的氧化鋁的熔點（2050℃）高于鋁的熔點（660熔化的鋁仍不會滴落，因為鋁很活潑，磨去原來的氧化膜后，在空氣中又會很快的生成一層新的氧化膜。這也正是性質(zhì)活潑的鋁在空氣中能穩(wěn)定存在的原因。〖板書〗4Al+3O2=2Al2O3〖拓展延伸〗若要觀察到鋁的燃燒應采取哪些措施？〖交流與討論〗〖分析和結(jié)論〗增大鋁與空氣的接觸面，提高反應的溫度等?！佳菔緦嶒灐戒X粉在空氣中燃燒用玻璃管將鋁粉吹到酒精燈的火焰上方?！加^察、思考〗觀察到燈焰上方產(chǎn)生耀眼白光。鋁在高溫條件下，可在空氣中燃燒放出大量光和熱。（認識反應條件的重要性，條件不同反應程度不同，加深外因是變化條件的認識。）〖學生閱讀教材〗鋁的氧化膜〖總結(jié)〗鈉、鎂、鋁與氧氣反應的異同點?！及鍟饺?、鎂和鋁的化學性質(zhì)1．共性（1）跟非金屬反應：2Mg+O2=2MgO4Al+3O2=2Al2O3〖引入〗鎂、鋁都能與氧氣反應，這種性質(zhì)上的相似性是由結(jié)構(gòu)的相似性決定的，這是內(nèi)因。而在不同的條件下，它們又能發(fā)生不同的化學反應，這又是它們的差異性所在。〖設(shè)問并組織討論〗(1)回憶復述Mg與水反應的實驗現(xiàn)象，寫出化學方程式?！蓟卮稹?1)Mg能跟水反應，加熱反應更明顯：Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2〖提問〗鋁跟水反應嗎？〖演示實驗〗Al與沸水反應將去掉膜的Al條放在沸水中(用投影儀做此實驗)?！加^察、回答〗(1)Al條表面有氣泡產(chǎn)生。(2)結(jié)論：2Al+6H2O===2Al(OH)3+3H2〖板書〗(3)跟酸的反應(1)相同點a.Mg、Al與鹽酸反應產(chǎn)生H2。b．Mg、Al與稀硫酸反應產(chǎn)生H2。(2)不同點b．Al與冷濃H2SO4、濃HNO3發(fā)生鈍化。〖過渡〗除此以外，鋁還有哪些特性？〖板書〗2．特性〖演示實驗〗Al與NaOH溶液反應（用投影實驗）〖設(shè)問〗①Al與NaOH水溶液的反應中Al顯示什么性質(zhì)？根據(jù)是什么？②上述反應產(chǎn)物中的NaAlO2是如何產(chǎn)生的？③Mg比Al活潑，其與H2O反應較Al容易，為什么與NaOH水溶液接觸無明顯現(xiàn)象呢？〖觀察、思考、記錄〗觀察、思考，將Mg、Al條放入NaOH水溶液中，Mg表面無變化，Al條表面有許多氣泡產(chǎn)生。結(jié)論：Mg+NaOH2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑〖小結(jié)〗請同學們歸納一下Mg、Al性質(zhì)的相同點、不同點。第3課時〖過渡〗化學反應中各反應物和生成物的質(zhì)量之間符合一定的關(guān)系，構(gòu)成物質(zhì)的粒子數(shù)與物質(zhì)的質(zhì)量之間可用物質(zhì)的量做橋梁聯(lián)系起來。既然化學反應中各物質(zhì)的質(zhì)量之間符合一定的關(guān)系，那么，化學反應中構(gòu)成各物質(zhì)的粒子數(shù)之間、物質(zhì)的量之間是否也遵循一定的關(guān)系呢?能不能把物質(zhì)的量也應用于化學方程式的計算呢?這就是本節(jié)課我們所要學習的內(nèi)容。〖板書〗四、物質(zhì)的量在化學方程式計算中的應用點燃〖導讀〗我們知道，物質(zhì)是由原子、分子或離子等粒子組成的，物質(zhì)之間的化學反應也是這些粒子按一定的數(shù)目關(guān)系進行的?；瘜W方程式可以明確地表示出化學反應中這些粒子數(shù)之間的數(shù)目關(guān)系。點燃〖板書〗例如：２H2＋Ｏ2======2H2O化學計量數(shù)υ之比：2∶１∶２擴大NA倍：2NA∶NA∶2NA物質(zhì)的量之比：2mol∶1mol∶2mol〖小結(jié)板書〗由以上分析可知，化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比，等于組成各物質(zhì)的粒子數(shù)之比，因而也等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比。〖過渡〗有了上述結(jié)論，我們即可根據(jù)化學方程式對有關(guān)物質(zhì)的量進行定量計算?！祭}〗1.完全中和0.10molNaOH需要H2SO4的物質(zhì)的量是多少?〖板書〗二、物質(zhì)的量應用于化學方程式計算的步驟1.寫出有關(guān)反應方程式2.找出相關(guān)物質(zhì)的計量數(shù)之比3.對應計量數(shù)，找出相關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量進行計算〖板書〗2NaOH＋H2SO4======Na2SO4＋2H2O21moln（H2SO4）答：完全中和0.10molNaOH需H2SO40.05mol?！季毩暋缴鲜龇磻型瑫r生成水多少mol?〖提醒學生注意解題格式〗〖小結(jié)〗實際上，我們在運用有關(guān)化學方程式的計算解決問題，除了涉及有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量外，還經(jīng)常涉及到物質(zhì)的質(zhì)量、濃度、體積等物理量。這就需要進行必要的換算。而換算的核心就是——物質(zhì)的量。請大家回憶前面學過的知識，填出下列各物理量之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。［投影］例2：將30gMnO2的質(zhì)量分數(shù)為76.6%的軟錳礦石與足量12mol·L－１濃鹽酸完全反應(雜質(zhì)不參加反應)。計算：(1)參加反應的濃鹽酸的體積。(2)生成的Cl2的體積(標準狀況)。［分析］根據(jù)題目中所給的已知條件，可先計算出參加反應的MnO2的物質(zhì)的量n（MnO2），然后根據(jù)化學反應中各物質(zhì)之間的化學計量數(shù)之比，來計算出所求數(shù)值。［學生計算，教師巡視］［投影］求解上題的規(guī)范步驟解：(1)MnO2的摩爾質(zhì)量為87g·mol－１n(MnO2)＝△△4HCl(濃)+MnO2======MnCl2+2H2O+Cl2↑4112mo