第一节金属的化学性质.doc

第一节金属的化学性质（第一课时）教案广东佛山顺德均安中学丘建龙教学目标1.使学生认识钠是一种很活泼的金属，了解钠的物理性质，掌握钠的化学性质。2.培养学生根据实验现象探究、分析、推理和判断的能力。教学重点钠的性质教学难点对实验现象的观察和分析。教学用具实验用品：钠、玻片、小刀、镊子、滤纸、盛有水的小烧杯、酚酞。酒精灯、火柴、石棉网、铁架台(附铁圈)、玻璃钠柱、大头针、带活塞的空塑料瓶。课时安排共3课时：（第一课时 钠的有关性质、第二课时 铝、铁的有关性质、第三课时 铝的有关性质） 教学过程【复习】初中所学有关铁的性质。【学生】探究、回顾。【学生探究】教材P38思考与交流金属有哪些共同的化学性质？1举例说明金属能发生哪些化学反应？_ _2.下图是一些化学反应的照片，请分析这些反应，并写出化学方程式。 _ _ 【引言】在人类已发现的一百多种元素中，大约有4/5是金属元素（引导学生看元素周表），多数金属的化学性质都比较活泼。因此，绝大多数金属元素在自然界中总是以化合态存在。但亦有游离态存在的金属（如，Ag、Cu、Au、Pt）。今天我们学习一种常见的活泼金属钠 【板书】第三章 金属及其化合物第一节 金属的化学性质【板书】一、金属钠（Na）【学生探究】钠的原子结构示意图、讨论其化学性质。（复习：质子数核外电子数核电荷数原子序数）【板书】1.钠的原子结构示意图： 【学生】探究钠的物理性质，探究实验（教材P39实验31）【板书】2.钠的物理性质：银白色、有金属光泽的固体，热、电的良导体，质软，密度小，熔点低。【问题】刚才切开钠时看到银白色，但很快就失去光泽，为什么？（引导学生从原子结构示意图进行分析、探究，推导出钠的化学性质）【板书】3.钠的化学性质【板书】（1）与氧气反应4Na O2 2Na2O （判断其是否为氧化还原反应，氧化剂、还原剂分别是哪一种物质）【学生实验探究】教材P39实验32（让学生描述出反应的实验现象）现象：钠先熔成小球，然后燃烧，发出黄光，生成一种淡黄色固体过氧化钠（Na2O2）【板书】2Na O2Na2O2 （判断其是否为氧化还原反应，氧化剂、还原剂分别是哪一种物质）【学生活动】阅读教材P40 科学视野 过氧化钠的特殊用途【探究】人们常用金属器皿来盛水，也常用铁、铝或铜制的水壶来烧水，说明这几种金属与热水是不反应的。是不是所有的金属都不与水反应呢？【学生实验探究】教材P41实验33【问题思考】1钠为什么会浮在水面上？2.钠为什么会熔化成一个小球?3.小球为什么会在水面上游动?4.滴入酚酞后溶液为什么会变色?5.保存钠的无色液体是否为水?【板书】（2）钠与水的反应： 2Na2H2O2NaOHH2（判断其是否为氧化还原反应，氧化剂、还原剂分别是哪一种物质）【探究】钠除了能和前面所述的非金属单质O2反应外，还能和哪些非金属单质反应?(学生回忆初中学过的Na与Cl2的反应) 【板书】（3）钠与氯气反应：2NaCl2=2NaCl另外，钠还可以和硫单质反应，甚至发生爆炸，生成Na2S。（4）钠与硫反应：2NaS=Na2S【学生探究总结】1.钠的化学性质怎样？与初中所学金属活动顺序表相比照。2.分析上面各反应中，钠元素化合价的变化，能否从原子结构方面来说明？【归纳、总结】1.钠的化学性质非常活泼，与金属活动顺序表一致。2.钠在上述反应中，化合价均由0价变为+1价，这是由于钠原子的最外层只有一个电子之故，因此，钠在化学反应中易失电子，具有还原性，是一种强还原剂。【板书】4.钠的保存：密封保存、少量钠保存在煤油中。【小结】钠是一种化学性质活泼的金属，在自然界中以化合态存在，有着广泛的用途。【课后作业】【拓展、探究】1.钠元素在自然界中以什么形态存在?为什么?主要存在于哪些物质中?2.怎样保存金属钠?为什么要这样保存?3钠能否与硫酸铜溶液发生置换反应？（进行实验探究）写出反应的化学方程式。4钠着火以后能否用水来灭？5试分析钠在空气中久置所发生的变化现象？【板书设计】第三章 金属及其化合物第一节 金属的化学性质（第一课时）一、钠的性质1.钠的物理性质银白色、有金属光泽的固体，热、电的良导体，质软、密度小、熔点低。2.钠的化学性质钠和非金属单质的反应a.4NaO2=2Na2O b.2NaO2Na2O2c.2NaCl22NCl d.2NaS=Na2S钠与水的反应2Na2H2O=2NaOHH24、钠的存在及保存教学设计第一节 金属的化学性质湖南省湘乡市第四中学 龙 威第1课时教学目标：（一）知识与技能：1、掌握钠、镁、铝、铁的重要性质，认识钠是一种活泼金属；2、了解钠、镁、铝、铁的存在及用途；3、掌握物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积应用于化学方程式的计算方法和格式。（二）过程与方法:1、采用实验探究法，按照思考、交流、实验、观察、分析，得出结论的方法进行启发式教学；2、发挥学生主主体作用，做好探究实验3、通过例题分析和练习，培养学生综合运用知识的能力和综合计算的能力（三）情感、态度与价值观：1、通过介绍钠的用途，指出化学工业早国民经济中的地位，激发学生报效祖国的责任感；2、通过介绍铝的冶炼，培养学生勇于探索的科学精神和严格求实的科学态度；3、通过动手实验体验化学的奥秘，激发学生学习兴趣。教学重点：金属钠的氧化、与水反应教学难点：钠与水反应现象观察、分析、总结教学过程：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，改善人类生活发面起重要作用。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，高温时可以燃烧，而燃烧时Al2O3却不熔化，能耐高温，为什么？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 金属的化学性质金属的物理性质（共性）： 有金属光泽、易传热、易导电，有延展性、可塑性，除汞以外都是固体 。金属的化学性质:2Al+3Cu2+=2Al3+3Cu2Mg+O2=2MgOCu+2Ag+=Cu2+2AgMg+2H+=Mg2+H2金属单质中元素的化合价升高，表现出还原性。一、金属与非金属的反应实验：取出一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油用小刀切开一端的外皮观察钠表面的光泽和颜色，看新切开的钠的表面在空气中会不会发生变化。【讲解】钠：银白色，较软，比水轻，熔点较低，保存在煤油中。1、钠和氧气反应常温下：银白色的切面很快变暗4Na + O2 = 2Na2O实验：再取一小块金属钠放在坩埚里加热观察有什么现象？【讲解】现象：熔成闪亮的小球，剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色粉末2Na + O2 = Na2O2a2O2的特殊用途：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22Na2O2+2H2O=4NaOH+O2用途：制取少量氧气，用作帮助呼吸2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2+2H2O Na2O2不是碱性氧化物，属于过氧化物钠和氯气反应：2Na+Cl2=2NaCl2、铝和氧气反应：【实验】：打磨过的铝箔和未打磨的铝箔在酒精灯上加热现象：加热萎缩但不滴落【讲解】：铝表面的氧化膜保护了铝，即使是打磨过的铝箔，在空气中也很快生成了新的氧化膜，Al2O3薄膜的熔点为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。4 Al + 3 O2 2 Al2O3活泼金属在空气中容易与氧气反应，表面生成一层氧化物。有的氧化膜疏松，不能保护内层金属，如铁等；有的氧化膜致密，可以保护内层金属不被继续氧化，如镁、铝等。4 Fe + 3 O2 = 2 Fe2O3Mg + O2 = 2 MgO 2 Cu + O2 = 2 CuO结论：（一般）金属+O2金属氧化物金属+Cl2高价金属氯化物金属+S低价金属硫化物例如： 2 Al + 3 Cl2 2 AlCl3Fe + S FeS第2课时导入：【情景】 广州日报大洋网上找到了一则关于金属钠事故的报道炸起千层浪，珠江 “水雷”谜团待解（2002-7-9）：若干神秘“水雷”惊现珠江。7月7日，在珠江石溪附近，前前后后共漂着七个白色的来历不明的金属桶。突然，从漂在水面上的一个金属桶内冒起一股白烟，窜起亮黄色火苗，紧接着一声巨响，蘑菇状的水柱冲天而起，这个铁桶接着又连续爆炸了多次，爆炸腾起的白色烟雾有近十米高，还有许多未燃尽的白烟飘进旁边的公司内，这些灰白色的物体一遇到水就不停地冒泡，有时甚至还突然着火。二、金属与酸和水的反应【讨论】 1、俗话说“水火不相溶” ，为什么今天水会引火呢？引起爆炸的物质是什么呢？2、装有钠的金属桶为什么会成为“水雷”呢？究竟发生了什么样的反应呢？【活动探究】 金属钠能否像白磷一样保存在水中？1、【实验】：向一只盛有水的烧杯中滴加几滴酚酞试液，然后将绿豆般大小的金属钠投入到小烧杯中并盖上玻璃片，观察实验现象，并注意用耳朵听，用手触摸感受。现象结论钠浮在水面上钠比水轻钠熔化成小球反应放出了热量钠的熔点较低钠在水面上游动反应放出了气体有嘶嘶的声音反应放出热量反应中生成了气体滴有酚酞的液体变成了红色生成物呈碱性反应方程式：2 Na + 2 H2O = 2 NaOH + H2思考：1、金属钠长期放置在空气中的最终产物是什么？2、将金属钠投入到水和煤油的混合液中，有什么实验现象？【思考】:如果在一支试管中加入水,再加入煤油.最后放入绿豆大小的钠会有什么现象?钠与水反应实际上是钠与水电离出来的微弱的H反应，那么钠与盐酸、硫酸等酸溶液的反应要比与水的反应 ，请预测试验现象。(在金属活动性顺序表中可以发现排在金属活动性顺序氢前的都可以和酸发生反应.提示:酸电离的大量氢离子)结论: 钠与盐酸、稀硫酸的反应2 Na + 2 HCl =2NaCl + H2 实质：钠与水反应是与水电离出的氢离子反应，在酸溶液中,氢离子主要来自于酸的电离,且氢离子浓度比水中大得多,所以,钠投入酸中先与酸电离出来的氢离子反应,比在水中更加剧烈.如果钠过量,多余的钠与水反应.【知识扩展】：金属钠比铜活泼，能否从硫酸铜溶液中置换出单质铜？说出反应的现象，推断产物。结论:2 Na + CuSO4 + 2 H2O = Cu(OH)2 + Na2SO4 + H2 实质：钠投入水中先与水反应，生成NaOH，生成的碱再与CuSO4反应.实验现象：钠浮于水面，熔成一个小球，四处游动，逐渐缩小直至最后消失，发出嘶嘶的响声，最后生成蓝色絮状沉淀。【思考】：将钠块投入FeCl3溶液中，有何现象。写出化学方程式。2、铁和水蒸气的反应【实验】：铁和水蒸气的反应分析实验装置：水蒸汽发生装置+水蒸汽与铁粉反应装置+气体收集装置实验现象：加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声，反应后，试管内的固体仍呈黑色。3 Fe + 4 H2O(g) = Fe3O4 + 4 H2图 3-1 铁粉与水蒸气的反应装置【思考】：一天，英国一家炼铁厂的熔铁炉底部产生了裂缝，顿时炽热的铁水从裂口夺路而出。当温度高达一千多摄氏度的铁水碰上炉旁一条水沟里的水时，刹那间，“轰”的一声震天动地的巨响，整个车间被掀掉了。水为什么会产生这么大的相当于TNT炸药的威力呢？ 【讲解】：这是因为高温下发生了下面的反应：3 Fe + 4 H2O(g) = Fe3O4 + 4 H2当一千多摄氏度的铁水流入水沟时，在极短的时间内产生了大量易燃易爆气体，并且被铁水的高温点燃，所以轻而易举地把巨大的生产车间给炸掉了。所以钢铁厂里的铁水包，在注入炽热的铁水与钢水之前，必须进行充分的干燥处理，不让包中留下一滴水，以防止爆炸事故的发生。3、镁与热水反应：冷水： 不反应热水： 反应三、铝与氢氧化钠溶液的反应【实验】：铝与酸、碱（NaOH）反应2Al + 2 NaOH + 2 H2O = 2 NaAlO2 + 3 H2实质:第一步: 2 Al + 6 H2O = 2 Al(OH)3 + 3 H2第二步：Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2 H2O总的反应方程式：2 Al + 2 NaOH + 6 H2O = 2 NaAlO2 + 3 H2 + 4 H2O氧化剂：H2O； 还原剂：Al第3课时四、物质的量在化学方程式计算中的应用物质是由原子、分子或离子等粒子组成的，物质之间的化学反应也是这些粒子按一定的数目关系进行的。化学方程式可以明确地表示出化学反应中这些粒子之间的数目关系。这些粒子之间的数目关系，又叫做化学计量数的关系。计算原理：? 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2化学计量数之比 2 : 2 : 2 : 1扩大NA倍 2NA: 2NA ： 2NA ： NA物质的量之比 2 mol : 2 mol : 2 mol : 1 mol相对质量之比 223 : 218 : 240 : 2 结论：化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的 之比。利用这个结论对于定量研究化学反应中各物质之间量的关系会更方便。【例题分析1】详见书P。52页例题【例题分析2】把5.4 g Al放入到足量NaOH溶液中完全反应，生成的氢气在标准状况下的体积为多少？解：设反应生成的氢气在标准状况下的体积为VV= 答： 练习0.2 g H2在足量的O2中完全燃烧，求生成的H2O的物质的量是多少？【例题分析3】实验室欲制备一定量的氯气，现有2.61 g MnO2和12 molL1的浓盐酸50 mL，理论上可制得标况下的氯气多少升？(MMnO2=87gmol1)分析初中化学关于化学方程式的计算一般都是已知一种反应物的量求另外一种反应物的量或生成物的量；而本题是已知两种反应物的量