2022年高中化学必修1《第三章金属及其化合物》全章教案第一节金属的化学性质 .pdf
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1、教案课题:第三章金属及其化合物第一节金属的化学性质(一)授课班级课时教学目的知识与技能1、用实验的方法探索和认识钠的性质2、通过实验了解活泼金属钠、铝与氧气的反应,归纳出活泼金属易与氧气发生反应的知识, 了解金属氧化膜在生活生产中的运用,培养学生习惯用化学的视角去观察身边的物质和发生的事情过程与方法1、通过经历实验探究和问题讨论的过程,了解实验研究化学物质的一般方法,初步形成推理、综合归纳的能力。2、学习以实验为基础的实验研究方法情感态度价值观1、通过实验研究的方法培养学生严谨的、认真的学习态度和科学方法观2、通过研究性学习的方式培养学生的操作能力、观察能力、思维能力及学生团结协作能力和语言表
2、达能力重点钠的物理性质和钠的氧化难点对实验现象的观察和分析知识结构与板书设计第三章金属及其化合物第一节金属的化学性质一、金属与非金属的反应1、钠( sodium) 的物理性质:银白色、有金属光泽的固体,是热和电的良导体,质软,密度小,熔点低。2、钠与氧气的反应:(1) 缓慢氧化: 4 NaO22Na2O 探究实验3-2钠在空气中加热(2) 2Na +O2Na2O2科学探究铝的性质探究3、其它常见金属与非金属的反应2Mg+O2点燃2MgO4 Al3O2点燃2 Al2O33Fe + 2O2点燃Fe3O4规律小结:一般金属 +O2金属氧化物3Fe + 2O2点燃Fe3O4金属+Cl2最高价金属氯化物
3、2Fe +3Cl2点燃2FeCl3金属+S 低价金属硫化物Fe +S 点燃FeS精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 17 页教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动引言 五千年前人类进入青铜时代,三千年前进入铁器时代,20世纪铝合金成为仅次于铁的金属材料。金属在人类社会发展,改善人类生活方面起重要作用。金属和它的化合物有着截然不同的性质,例如,铝是一种常见的金属,具有金属的通性(导电性、导热性、延展性) ,高温可以燃烧,而氧化铝却耐高温,为什么呢?本章我们就来讨论它们的性质。板书第三章金属及其化合物第一节金属的化学性质
4、讲 人类已经发现的一百多种元素中,大约4/5 是金属元素。多数金属的化学性质比较活泼,因此,地球上绝大多数金属的元素是以化合态形式存在。 地壳中含量最多的金属元素是Al ,最多的非金属元素是 O。不同的金属的化学活动性相差很大,我们在学习金属化学性质的时候,既要注意它们的共性,同时也要注意它们的差异性。思考与交流举例说明金属能发生哪些化学反应。(与非金属反应:2 Na +Cl2= 2NaCl ;2Mg +O2=2MgO 与酸反应: Zn +H2SO4 = ZnSO4 +H2与盐反应Fe + CuCl2 =FeCl2 +Cu ) 思考与交流 图 3-2 是金属发生化学的一些照片,请分析这些反应,
5、并写出化学方程式2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu 2Mg+O2=2MgO Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag Mg+2HCl=MgCl2+H2思考与交流 画出 Na、Mg 、Al 的原子结构示意图,分析它们的原子结构有什么特点,与金属的化学性质有什么联系Na ,MgAl Na 最外层有一个电子,易失去,表现还原性,常表现为+1 价,Mg 最外层有两个电子,易失去,表现还原性,常表现为+2 价,Al 最外层有三个电子,易失去,表现还原性,常表现为+3 价,讲 今天我们就先来讨论金属与非金属的反应板书一、金属与非金属的反应由日常生活入手, 激发学生求知欲。2 8 1 +1
6、1 2 8 2 +12 2 8 3 +13 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 17 页引言 提起钠,可能大家觉得并不陌生,因为我们天天吃的食盐就是 NaCl,但 NaCl 中的钠是钠离子, 与我们要研究的钠单质性质截然不同。问 下面请大家用镊子从桌上盛放钠的试剂瓶里取出一小块钠,并用滤纸吸干表面液体(注意,不可用手接触),放在表面皿上,用小刀切割,请仔细观察其断面处的变化。师 描述你们所看到的现象。(钠很软,刚切开时,其断面呈银白色,后逐渐变暗) 师 回答得很好,请把刚才切割的钠块用镊子放回原试剂瓶中。请大家根据上述实验现
7、象并结合课文总结出钠的物理性质板书1、钠( sodium) 的物理性质:银白色、有金属光泽的固体,是热和电的良导体,质软,密度小,熔点低。问 为什么在密封的玻璃管内的钠能保持光亮的银白色,而我们刚才切割的钠却不能呢?(玻璃管内的钠是与空气隔绝的,而刚才切割的钠却与空气充分接触,说明钠与空气中的物质发生了化学反应,以致变暗。) 讲 好,事实上,是由于空气中的氧气在常温下与钠反应生成了氧化钠,从而使金属钠失去了光泽,纯净的氧化钠是一种白色粉末。板书 2、钠与氧气的反应:(1) 缓慢氧化: 4 NaO22Na2O讲 常温下,金属钠在空气中就会发生变化,这说明钠比铁、铝、镁等金属活泼得多。因此,在实验
8、室中,要把钠保存在石蜡油或煤油中,以隔绝空气。那么,如果加热,钠又会发生什么变化呢?探究实验3-2钠在空气中加热实验现象 :可观察到钠先熔化后燃烧,燃烧时火焰呈黄色,最后留下的固体呈淡黄色。讲 实验时应注意,钠开始燃烧后立即撤掉酒精灯板书 (2) 2Na +O2Na2O2讲 除了金属钠易与空气中的氧气反应,在金属表面生成一层氧化物,有的氧化膜疏松,不能保护内层金属,如铁表面的铁锈;有的氧化膜致密, 可以保护内层金属不被继续氧化,如镁、铝表面的氧化层。所以,在点燃镁条前,常用砂纸打磨,这样点燃起来更容易些。铝的情况如何呢?科学探究铝的性质探究培养学生的实验观察能力, 体验钠的性质的研究过程。根据
9、现象思考并推理性质, 培养学生逻辑推理能力。培养学生的实验动手能力、观察能力、探索能力和描述现象的能力, 并培养学生合作精神精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 17 页实验步骤: 用手撕一小块铝箔,用坩埚夹住, 在酒精灯上加热至熔化,轻轻晃动。观察现象,另取一小块铝箔,用砂纸打磨,除去表面的保护膜,再加热至熔化,观察现象。实验现象: 铝箔熔化,失去光泽,熔化的铝并不滴落实验结论: 在常温下,铝能与空气里的氧气反应,生成一层致密而坚固的氧化物薄膜。加热时反应加剧,生成白色固体,放出大量的热。讲 铝表面的氧化膜保护了铝,即使是未
10、打磨的铝箔,在空气中也很快生成了新的氧化膜,构成的薄膜Al2O3 的熔点为2050,高于铝的熔点660,包在铝的外面,所以熔化了的液态铝不会滴落。板书 3、其它常见金属与非金属的反应2Mg+O2点燃2MgO 4 Al3O2点燃2 Al2O33Fe + 2O2点燃Fe3O4讲 除了能被氧气氧化外,金属还能被氯气、硫等具有氧化性的物质所氧化,生成相应的氯化物或硫化物。板书规律小结:一般金属 +O2金属氧化物金属+Cl2最高价金属氯化物金属+S 低价金属硫化物例如:3Fe + 2O2点燃Fe3O42Fe +3Cl2点燃2FeCl3Fe +S 点燃FeS小结 本节课我们主要学习了金属钠与氧气在不同条件
11、下与氧气反应和铝箔在空气中加热的反应情况。同时我们利用铝在空气中的化学特性,可以把铝制成日常用的铝制品。自我评价1、金属钠在氧气中燃烧所产生的现象是 ()A.黄烟,生成白色固体B.黄雾,生成淡黄色固体C.黄色火焰,生成淡黄色固体D.黄色火焰,生成白色固体2、下列关于钠的物理性质的叙述中正确的是()银白色金属质软,可用小刀切割密度比煤油大热和电的良C A 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 17 页导体A.全部正确B.除外全部正确C.仅正确D.除外全部正确教学回顾:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结
12、 - - - - - - -第 5 页,共 17 页教案课题:第一节金属的化学性质(二)授课班级课时教学目的知识与技能1、根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,掌握铁与水蒸汽的反应原理。过程与方法1、通过研究性学习的方式让学生初步掌握研究性学习的学习方法,为在高一学生中开展化学研究性学习课题的研究打下基础。2、注意实验现象的讨论、培养观察和分析问题的能力情感态度价值观1、通过介绍铝的冶炼,培养学生通于探索的科学精神和严格求实的科学态度2、通过动手实验体验化学的奥秘,激发学生学习兴趣。重点铁的化学性质、难点Fe与水反应原理知识结构与板书设计二、金属与酸和水的反应投影实验3-3钠与水反应1、钠
13、与水的反应: 2 Na +2H2O =2NaOH +H22 Na +2H2O =2NaOH +H2离子方程式: 2Na +2H2O=2Na+2OH+H22、金属铁与水的反应: 3Fe +4H2O (g)Fe3O4 +4H23、钠与酸和盐溶液反应(1) 2Na +2HCl=2NaCl +H2(2) 投 入CuSO4溶 液 中 : 2Na+2H2O+CuSO4=Cu (O H )2+Na2SO4+H24、镁、铝与酸的反应与非氧化性酸: Mg +2H=Mg2+H22Al+ 6H=2Al3+3H25、Fe与酸的反应失 2 e-得 2e-精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 -
14、 - - - - - -第 6 页,共 17 页与非氧化性酸的反应Fe +2H=Fe2+H2教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动引入 现代社会是金属的世界,金属的世界是丰富多彩的,从坚硬无比的铜墙铁壁,到柔弱无骨的水银,以“不怕火炼”而为人类痴迷的贵族金属金和铂,到见光就能放出电子以“娇柔美丽”著称于世的铷和铯,你会感到不同的金属在性质上有天壤之别,你们想更多了解关于金属的知识吗?那么,这节课就让我们一起走进金属的世界,共同来探索它们的化学性质。板书二、金属与酸和水的反应实验导入滴水点灯问 为什么水能点燃酒精灯问 使物质燃烧需要满足哪两个条件?讲 可能是水与某物质发生了化学反应,而且
15、该反应还放出了大量的热。事实上,我事先在酒精灯焰心上放了一小颗金属钠。金属钠可以与水反应并放热。问 从日常生活经验我们知道,像铁、铝等金属不仅常温下与水不反应,即使加热条件也很难反应,但金属钠却能与冷水反应,解释这一实验事实的唯一理由是什么呢?(可能是因为钠比其他两种金属都活泼) 讲 金属钠与水究竟是怎么反应的,下面就请同学们来亲自感受一下该反应。投影实验3-3钠与水反应实验步骤:1、用镊子取一小块钠置于滤纸上,吸干表面的煤油,用小刀切绿豆大的一粒,其余放回原瓶。2、在小烧杯中加一小半水,并将切下的钠粒投入小烧杯中,观察实验现象3、反应结束后向烧杯中滴入1-2 滴酚酞试剂,观察溶液的变化。投影
16、实验现象现象解释浮在水面上钠的密度比水小熔成银白色小球钠是银白色金属, 熔点低, 且反应放热小球四处游动并发出生成气体推动小球游动反应剧烈且放结合多媒体开拓视野明确学习内容,引起兴趣,激发学习热情观 察 现 象 并 猜 测 原因,培养学生的观察能力,激发发现问题兴趣。揭示反应的本质,培养学生逻辑思维能力精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 17 页嘶嘶响声热滴入酚酞溶液变红色有碱性物质生成板书 1、钠与水的反应2 Na +2H2O =2NaOH +H2问 从氧化还原角度分析反应板书2 Na +2H2O =2NaOH +H2问
17、从分类的角度说说该反应分别属于什么反应?投影 置换反应、离子反应、氧化还原反应、放热反应,Na 是还原剂, H2O 是还原剂, NaOH 是氧化产物, H2是还原产物板书离子方程式: 2Na +2H2O=2Na+2OH+H2过 了解了活泼金属与水的反应再回过头来看看我们熟悉的金属铁,根据金属活动性表,我们知道铁没有钠活泼,所以根据日常经验我们也知道铁与冷水、热水均不反应,那如果我们再把条件创造得更好一些,该反应是否能进行呢?例如,让高温的铁与炽热的水蒸汽接触呢?如果可以,请大家预测这一反应可能的产物。板书 2、金属铁与水的反应问 我们必须尊重实验事实,那么如何设计这一反应的装置?引 设计反应装
18、置的依据是什么(反应物状态、反应条件和生成物性质) 问 该反应的特点是固体与气体,需要加热且生成气体的反应,装置类似于初中学过的哪一套实验装置?( 类 似 于CO还原CuO的实验装置 ) 投影通过回忆,指导学生掌 握 正 确 的 分 类 方法,进一步加强对该反应本质的理解根据钠与水反应的产物预测铁与水蒸气反应的产物可能是氢氧化铁与氢气。指导学生运用对比学习的方法,激发学生的求知欲。培养学生探索精神、培养分析解决问题的能力和综合运用所学知识的能力。失 2 e-得 2e-精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 17 页投影注意事项:
19、1、剂的作用是吸收水蒸汽,使收集的氢气易点燃2、管中石绵绒的作用是铁粉的载体,增大铁粉与水蒸汽的接触面实验现象: 加热时试管内铁粉红热,点燃气体可听到爆鸣声讲 教科书中介绍的是用一支试管完成铁粉与水蒸气反应的实验,试管底部塞有一团潮湿的棉花,在湿棉花左边放有铁粉,蒸发皿中放肥皂水 (或在水中加几滴洗涤剂)。 整套装置试管口应低于试管底。铁粉与湿棉花的距离可近一些,加热时用一盏酒精灯先后加热两处。反应产生的气体导入到肥皂水中吹成氢气泡,再用燃着的火柴去点燃,可发出爆鸣声。这一实验所用的时间短且很安全。投影演示该实验要注意:(1)铁粉不需要与石棉绒混合,因改用酒精灯加热,温度比用喷灯加热时低。(2
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