第三章第一节第一课时金属与非金属的反应.doc

第三章 金属及其化合物 第一节金属的性质本章设计教材内容概述：在第一章从实验学化学和第二章化学物质及其变化的基础上，本章开始介绍具体的元素化合物知识。这一章介绍了金属及其化合物，下一章介绍了非金属及其化合物。金属元素、非金属元素及其化合物构成了许许多多的物质，形成丰富多彩的世界。要想了解物质世界，了解化学，就要从构成常见物质的元素知识开始。元素化合物知识是中学化学的基础知识，也是学生今后在工作和生活中经常要接触，需要了解和应用的基础知识。这些知识既可以为前面的实验和理论知识补充感性认识的材料，又可以为化学2介绍的物质结构。元素周期律、化学反应与能量等理论知识打下重要的基础；也可以帮助学生逐步掌握学习化学的一些基本方法；还能使学生真正地认识化学在促进社会发展、改善人类的生活条件等方面所起的重要作用。 本章的元素化合物只是内容可以分为单质、化合物和金属材料三大块。对于单质及化合物的化学性质，考虑到必修课程中两个模块的内容，又考虑到高中化学学科知识的连贯性和学生的认知规律，本章主要从横向对比的角度介绍了钠、铝、 铁、铜的知识，有的用回忆与复习、讨论的方式，有的用实验、观察的方式，有的用科学探究的方式，有的则让学生通过实践活动自己去研究和探索，从而使学生巩固和丰富化学反应的有关知识。 在过去的教科书中，经常以某元素为线索，按照“金属单质 金属氧化物 氢氧化物 盐 ”的纵向知识结构进行编辑，还采取先典型，后扩展到一般的方法，如学习一种典型金属元素及其化合物的性质，再学习同族元素性质的相似性和递变性。但本章没有按这一思路编排，而是按照单质、氧化物、氢氧化物和盐进行分类，重新整合，横向分块，集中介绍。 课标要求及教学建议：1、了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质。 2、初步认识金属材料砸国民经济中的重要作用和与人们日常生活的密切联系，以及合理使用金属材料的重要意义。3、通过金属及其化合物性质的实验，提高学生对“化学是一门以实验为基础的科学”的知识，培养学生的实验意识，操作技能、观察能力和分析问题的能力等。4、以金属知识的学习为线索，通过阅读、查阅资料、讨论和概括等，培养学生获取信息加工的能力。通过比较、归纳等，让学生逐步掌握学习元素化合物只是的一般方法。5、通过金属及其化合物、金属材料在生产和生活中的应用等的学习，提高学生学习化学的兴趣、增强学好化学、服务社会的责任感和使命感。 6、通过多种多样的活动，鼓励学习积极提出问题，培养学生敢于质疑，勇于创新和合作精神等。教学方法展示：学生在初中化学中已学过一些金属及其化合物的知识，在平时的生活中也已有较多了解，现在进一步学习一些有关金属的新知识容易被接受。本章内容多而广，但受到教学课时和教学要求的限制，金属及其化合物知识不可能分章详细介绍，只能相对集中，故教学要求并不高。教材突出了个别物质的特性反应，对每种物质并没有全面介绍，对物质的化学性质的介绍也不要求面面俱到，而是突出重点，强调物质的一些特性反应，如钠与水的反应、铝的两性和三价铁的氧化性和二价铁的还原性等。教科书将有关金属的知识安排在“物质结构”“化学反应与能量”之前，集中学习。因此，元素的原子核外电子排布，周期表等相关知识只能立足于初中化学和前两章的基础之上，而不能在此得到更多的扩展，这也是本章内容的一个新情况。第一节 金属的化学性质本节分析课程标准要求“根据生产、生活中的应用实例是通过实验探究，了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性制，能列举合金材料的重要应用：。金属单质的性质是金属元素性质的反映，是了解金属化合物性质的基础。由于受模块内容和课时的限制，本节的设计不像以往教科书按一种金属一节进行描述，而是将几种重要的金属列为一节进行介绍。本节要介绍的金属，也仅是课程标准所确定的几种常见金属。 初中化学中介绍的金属主要是铝、铁和铜，金属的性质以物理性质为主，化学性质只提及铝和氧的反应，同时介绍了金属活动性顺序，使学生初步了解金属与酸或盐溶液反应的规律。本节“金属的化学性质”是在初中介绍的金属和金属材料的基础上，进一步加深和提高。金属种类选了“钠、铝、铁、铜”，具有代表性：两种主族元素、两种副族元素；一种非常活泼的金属，两种较活泼的金属，一种不活泼的金属；除钠外，其他三种金属都是常见的金属，学生有感性的认识，能与日常生活中的金属的应用相结合。 学生对金属的化学性质是主要通过实验、图画和讨论等途径获得。教科书中安排的实验有：钠在空气中缓慢氧化，钠加热时氧化，钠与水的反应，铝与盐酸或NaOH溶液的反应，铝箔在酒精灯上加热和铁与水蒸气的反应等。实验操作与图片展示相结合，可以加深实验的印象，增强实验效果。实验过程中有些现象和结论不是由老师告诉学生，也不在教科书中叙述，而是由学生自己得出，这样有利于学生独立思考，提高学生的分析能力和总结表达能力。集中金属的化学集中介绍，有利于金属性质的比较，如钠、铝与氧气反应的学习结合生活中铁与氧气的反应，可以对金属与氧气的反应有一个整体的了解，并能认识到金属与氧气的反应情况与金属的活动性有关。如钠与水的反应实验，现象比较多，为了更好地观察实验现象，教科书设计了“观察提示”，引导学生得出钠的密度、熔点、反应程度、反应物及反应过程中的能量变化等相关结论，这样有利于培养学生分析问题的能力和实事求是的科学态度。 教科书里安排了“思考与交流”“科学探究”和“实践活动”等栏目，不是把知识直接交给学生，而是引导学生以活动的形式获得。例如，铁与水蒸气的反应是通过科学探究，给出思路，引导学生提出设计方案、画出实验装置图等。这样通过科学探究，学生不仅学到了知识，还培养了学习能力，同时也帮助学生树立“结论来自实验”的观点。 教学重点：钠的氧化和钠与水的反应，铝与NaOH溶液的反应。 教学难点：钠与水反应、铝与NaOH溶液反应的实验现象观察。教学建议如下：1、复习初中化学中金属的有关知识，做好与新课的衔接 可引导学生回忆初中化学中金属的化学性质盒金属活动性顺序的有关知识，让学生畅谈日常生活中有关金属性质的所见所闻。例如，铁、铝与酸（如醋酸）的反应，CuO、FeCl3 等常见化合物的存在。以此说明金属可以一些非金属反应，然后引入新课。这样既可以检查学生初中所学内容的掌握情况，为学生新内容奠定基础，同时又可以比较快地形成课堂气氛。 2、充分运用实验、突出化学学科的学习特征。 教科书设计了新切开的银白色钠切口在空气中氧化变暗，钠在坩埚中加热时的逐渐变化及氧化反应的产物，以及钠与水的反应等实验。 在教学中应该把这些实验做好，让学生感受到活泼金属的一些反应原来如此精彩，与我们熟悉的铁、铜的化学性质差别如此之大而增强学生希望了解更多金属知识的迫切感。同样，对铝在空气中受热熔化，铝与NaOH溶液的反应都应该发挥实验的作用，使学生获得感性的认识。在实验中要引导学生注意观察，通过所观察的现象来分析金属的性质。钠与水的反应，铝与NaOH溶液的反应现象明显，也是经典的实验，教师应是经典的实验，教师应尽可能让学生动手完成这些实验，但要强调实验安全。 在铁与水蒸气反应的科学探究中，实验本身难度较大，现要求进行几种实验，难度较大，教科书中有关实验设计的内容不多，课程标准有培养学生实验设计能力的要求，应引导学生完成好这一实验。 实验是化学知识的联结点，如钠的保存可以在钠的取用时介绍，钠的物理性质可以在钠与水反应的实验时来介绍等。 3、提倡问题式教学，让学生主动参与到学习中去。在课堂上不仅要善于用问题启发学生思考，还应该调动学生学习的积极性，让学生主动地提出问题。例如，对于金属钠与空气中缓慢氧化与加热时的氧化，可以“你对金属钠与氧气在这两种情况下的反应可以提出哪些问题（包括他们的不同点）”等来启发学生提出问题，改变以往“教师讲，学生记”或“教师提出问题，学生回答问题”的教学模式。 4、积极开展科学探究活动，让学生体验科学探究的过程 科学探究的目的是让学生在获得结论的同时，体验科学探究的过程，了解科学探究的方法。开展科学探究活动时，不要给学生规定框框，不要束缚学生的思维，要让学生学会通过实践来解决问题，又从实践中发现新的问题。例如，铁与水蒸气反应的探究，引导学生分析需要解决哪些问题（制水蒸气，在什么条件下反应，产物是什么等），怎样地解决等。然后让学生去思考，同学间交流探究方案（告诉学生注意实验安全）在哪些方面还可以作出改进，再根据设计方案画出装置草图。在探究教学中，要注意开放性。既然是探究，各种情况都可能出现，学生也可能得到不同的，甚至是违反常规的结论，在探究中这些都属于正常的。学生提出的方案越多，思考的角度就越广。取众人之长，考虑问题就越全面，设计的方案就越完美。教师对探究的评价应该注意策略，多肯定学生好的方面，对于违反常规的设计，也不要立即否定，要鼓励学生质疑，引导学生分析原因，或重新再试 。 5、运用比较、归纳的学习方法，帮助学生总结提高。 在学习了金属与氧气的反应、与水的反应、与NaOH溶液的反应等以后，要运用比较、归纳、分析、综合等方法找出金属的共性。同时也让学生注意钠、铝、铁分别与氧气、水的反应各不相同，它们之间存在差异。然后可以根据反应程度的差异总结出不同金属与氧气、水的反应的情况与金属活动性的关系。，用金属的活动性来说明钠、铝、铁、铜的性质（金属的活泼性与金属的活动性两个不同的概念，在某些方面是一致的）。同时还要让学生了解铝能够与NaOH溶液反应，不是所有金属共同具有的性质，而是少数金属的特性。通过，比较、归纳，使学生了解金属的一般化学性质和个性，从而对金属的化学性质有一个整体的认识。第一课时 金属与非金属的反应教学内容及教法分析一、说教材1、地位和作用 从知识的安排上，在第一章从实验学习化学和第二章化学物质及其变化的基础上，本章开始介绍具体的元素化合物的知识。这张是介绍金属及其化合物，下一章介绍非金属及其化合物。金属元素、非金属元素及其化合物构成了许许多多的物质，形成了丰富多彩的世界。要了解物质世界，了解化学，就要从构成常见物质的元素知识开始。元素化合物知识是中学化学的基础知识，也是学生以后再工作和生活中经常要接触、需要了解和应用的基本知识。这些知识既可以为前面的实验和理论知识补充感性认识的材料，又可以为化学2介绍的物质结构，元素周期表、化学反应与能量等理论知识打下重要的基础，也可以帮助学生逐步掌握学习化学的一些基本方法，还能使学生真正认识化学在促进社会发展，改善人类的生活条件等方面所起到的重要作用。本节课第一课时是系统学习元素化合物的开始，所以在引导学生学习元素化合物知识方面有着举足轻重的作用。 2、教材的简析 本课时由3个部分组成，第一部分是复习初中化学中所认识的金属化学性质，第二部分是介绍金属钠与氧气在不同的条件下反应的情况；第三部分是铝箔在空气中加热。 3、教学目标1、知识目标：复习和巩固初中化学学习过的金属的化学知识，了解金属钠在不同条件下与氧气反应的生成物和铝箔在空气中加热的变化情况及其原因。 2、技能目标：通过本课时的学习，培养出发现问题、分析问题、解决问题的能力。 4 、重点和难点 本课时的重点与难点：理解不同条件下钠与空气反应的产物的不同和铝在空气中加热的实验现象的解释。 二、说教法 古希腊生物学家普罗塔戈说过这样一句话：“头脑不是一个要被填满的容器，而是一把需被点燃的火把”我觉得，我们在教学中特别需要注意这一点，即不能将学生当作容器来对待，在确定教学方法时，必须遵守叶圣陶先生“教是为了不教”的名言，结合教材及学生的实际准备采取以下的教学方法： 启发式：充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用，采用启发式教学，并遵循循序渐进的教学原则，引导学生不断设疑，析疑，解疑。 三、说学法 现代教育理论的观点：现代的教学，应以发现为重点，指导学生应用“发现学习法”开展他们的学习活动，为了能够使我们的教学思想落实到实处，在开展教学活动时，力求把讲授转变为启发诱导，把学生被动接受知识转化为主动探索，以教师为主导，学生为主体，促使学生动眼看，动手做，动口说，动脑想，使学生的学习过程和认识过程统一为一个整体。四、说教学程序1、巧妙复习，精心设疑，引入正题引导学生回忆初中化学中金属的化学性质和金属的活动顺序的有关知识，让学生讨论有关日常生活中常见金属的应用。例如，铝锅可以用来做饭，体现了铝的哪些性质和用途？铁比铝更容易生锈等。然后由这些金属与氧气的反应都是在加热条件下发生的剧烈反应，提出金属与氧气反应，是否一定要加热呢？2、做好演示实验，开展讨论式教学，体现学生主体性 做好实验3-1和3-2，首先提出从演示实验3-1中可以看出钠有哪些物理性质？钠的新切开的表面在空气中会不会发生变化？如果回，会发生怎么样的变化？钠放在空气中缓慢氧化，最后会得到什么物质呢？然后提出如果钠在空气中加热，会出现怎么样的变化呢？由此转到演示实验3-2，要求学生观察实验现象，与演示实验3-1相比较。3、做好实验探究，培养探究能力 通过未打磨过的铝箔和刚打磨过的铝箔在酒精灯下加热下的实验现象，由学生来探究其中的现象的缘由。同样也可以让学生总结出铝的某些化学性质。 4、结合知识点，应用迁移，设下铺垫。 通过演示实验和探究实验，由金属钠和铝与氧气的反应情况及其生成物，提出了与其相关的应用，如利用金属铝可以与氧气反应在铝的表面形成一层致密的氧化膜，铝可以制成生活中常见的铝制品。由钠易与空气中的氧气反应，所以保存钠的时候，必须隔绝空气，提出钠是否能像初中学过的白磷一样，保存在水中来隔绝空气呢？为下一节课设下铺垫。 本课时教学设计教学目标：1、知识与技能了解钠、铝和氧气的反应；知道铝的氧化膜对内部金属的保护作用。 2、过程与方法能够对金属钠在常温下能否与氧气反应和铝能否在空气中燃烧作出假设，能够根据所做的假设设计实验，并加以验证；在归纳金属钠、铝的性质的过程中，体验分类、比较等研究方法在学习和研究物质性质过程中的应用。3、情感态度与价值观感受金属与人们日常生活的密切联系；通过对金属钠、铝性质的科学探究，发展学生学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘；增强学习化学的兴趣，增强学好化学、服务社会的使命感和责任感。教学重点1、钠的氧化反应2、铝的氧化膜的验证和铝的氧化膜对内部起着保护作用。教学方法：实验 探究 讨论 归纳教学过程引入：2008年8月8日晚上8点同学们都在家里干什么呢？（看奥运会开幕式表演），节目都很精彩，其中一个亮点就是焰火表演，大家知道焰火的五颜六色从而何来吗？原来阿，就是往烟花里面加入了含有不同金属元素的化学物质，比如发出黄色火焰的就是加入了含钠元素的化学物质，发出紫色火焰就是加入含有钾元素的化学物质，发出绿色火焰的就是加入含有铜元素的化学物质，而我们所说的钠、钾、铜都属于金属元素，其实人类对金属的研究从古代就开始了，东汉的马踏飞燕体现了青铜器与工艺的完美结合。在远道法国的埃菲尔铁塔近到中国刚刚成功发射的神七，都体现了人类对金属的研究从来没有停止过脚步，今天我们就沿着前人的脚步也进行金属相关金属的一些研究。投影：金属元素在地壳中的含量的比例图。 讲述：我们首先来了解自然界中的金属元素1、金属元素占总元素的15，地壳中含量最多的是“铝”，第二位是铁，第三位是钙，第四位是钠。 2、大多数金属以化合态存在。反问：金属元素绝大多数以化合态存在，请同学们做出解释。明确：金属元素原子最外层电子数较少，易失去电子，因而化学性质活泼。投影：通过图片展示复习金属的一些物理性质。思考与交流：结合初中化学，说明金属能与哪些物理性质发生化学性质？归纳：1、 金属与氧气反应：如Fe、Al、Cu等，绝大多数的金属都可以与氧气发生反应。2、金属与酸的反应：金属活泼性顺序表中H以前的金属：越活泼的金属与酸反应越剧烈。3、 金属与一些盐溶液反应，活泼金属置换较不活泼金属。思考与交流：投影教材有关金属化学性质的一些实验，请同学们分组分析这些反应，并写出化学方程式作交流。 归纳：2Al + 3CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu 2Mg + O2 点燃 2MgO Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag Mg + 2HCl MgCl2 + H2 小结：金属的一些化学性质：金属与非金属反应金属与酸反应金属与盐溶液反应过渡：金属的这些物理性质和化学性质将是我们今后研究某一金属的出发点和立足点。今天这节课，我们就来研究金属与非金属的反应。一、金属与氧气的反应提问其实初中我们已经学过了一些金属与氧气的反应，除了镁与氧气的反应外，还有哪些反应，请同学们自己总结一下（铁与氧气反应、铜与氧气反应）。今天我们首先要研究的是活泼金属与氧气的反应。 演示实验：取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油后，用刀切去一端外皮，观察钠的颜色、光泽，感受钠的硬度。新切开的钠表面在空气中发生什么变化？（注意事项：凡是接触钠的用具都必须是干燥的。取用钠后剩余的钠应放回原瓶，残余的钠的碎屑不能随意丢弃）提问：结合刚才实验现象，你能不能简单描述钠的物理性质。 小结：钠的物理性质：钠具有银白色金属光泽，钠质地柔软、钠的密度比煤油大。思考与交流：新切开的钠表面颜色为什么会变暗？请同学们画出钠的原子的结构示意图。活动：学生分组讨论、交流、小组代表陈述交流结果。小结：钠非常活泼，在空气中会发生变化，因此要保存到石蜡油或者煤油中，以隔绝空气。钠与氧气发生反应生成白色的氧化钠。（分析化合价变化以及