第一节 镁和铝教案

第一节镁和铝1 .让学生理解金属的通性。2 .使学生了解铝的物理性质和用途；3 .让学生把握镁和铝的化学性质。4 .让学生理解铝的一些重要化合物。5 .让学生初步理解合金。教育重点：镁和铝的化学性质，氢氧化铝的两性教学难点：氢氧化铝的两性教育方法：1 .探讨应用周期律知识推断镁铝的物理性质和化学性质及其在工业农业生产中的应用。2 .用“实验比较”的方法总结镁、铝的化学性质。3 .运用电离平衡的知识，分析和讨论氢氧化铝的两性。4 .对氢氧化铝的教学采用实验性方法。第一课引言人类已经发现了一百多种元素，其中约4/5是金属元素。 金属在人类社会的发展过程中，一直起着非常重要的作用。 在各种新材料层出不穷的现代社会，金属依然起着不可替代的作用。 在日常生活中，我们经常接触各种金属，因此需要了解金属的重要性质。师根据不同的分类标准，可以从不同的角度对金属进行分类。板书1.冶金工业的分类方法黑色金属：铁、铬、锰(注意：实际上铁、铬、锰都是银白色金属)有色金属：上述三种以外的金属，例如常见的铝、镁等。2 .根据金属密度的大小轻金属：密度小于4.5 gcm-3的金属。 例如铝、钾、镁、钠等。重金属：密度在4.5 gcm-3以上的金属。 铁、铜、银、汞等。3 .根据地壳中的含量常见的金属：有铁、铜、锡、镁、铝等。稀有金属：钽、锆、铌等。师展示一些金属样品同学们，这里有一些金属样品。 仔细观察，大家讨论以获得金属的共性。物理性质1 .在常温下，除汞为液体外，其他金属为固体。2 .有金属光泽。 该现象只在金属块状时出现，粉末状时呈暗灰色或黑色。3 .大多数金属具有良好的导电性和导热性，导电性最好的是Ag，其次是Cu和Al。4 .大多数金属具有延展性和延展性。 延展性最高的是白金，延展性最高的是金。5 .金属的硬度一般较大。 但是，不同金属的差异也很大，最硬的是铬，Na、k很软。6 .金属的熔点一般较高。 但是高低差大，最难溶解的是钨，最容易溶解的是水银。师同学们回忆起所学金属的化学性质后，我们共同总结了金属的化学通性。化学性质金属容易失去最外层电子，变成金属阳离子，显示还原性。金属还原性的强弱顺序可以归纳为(金属活动顺序表) K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au。 适用于水溶液(或熔融状态)中的反应，表现如下(1)前面排列的金属可以将后面的金属用其盐溶液置换(2)氢前排出的金属可以从稀酸溶液中置换氢。师为什么不同的金属用化学反应表示的还原性强弱不同？ 接下来，对最常见的2种金属镁和铝的性质进行比较学习。板书第四章若干重要金属第一节镁和铝师镁和铝的性质有相似之处，但由于结构不同，性质也有很多不同。板书一、镁和铝的物理性质师接下来，学习镁和铝的物理性质如下表所示。投影演示文稿表42表4-2镁和铝的性质元素名称元素符号原子能的电荷数原子结构的示意图单体的物理性质颜色和状态硬度镁元素Mg12银白色固体柔软的1.7386451090铝Al13银白色固体柔软的2.70660.42467师首先，同学们描绘镁和铝的原子结构的形象，指出原子结构有什么特征，然后说明在元素周期表的第几个周期，还有在第几个族在练习本上绘制镁和铝的原子结构形象a :镁和铝分别位于第三周期的iia和iiia族，原子半径r(Mg)r(Al )。师请通过上表比较镁和铝的物理性质。生(1)相似性：均为银白色轻金属，具有强韧性、延展性和延展性，熔点低，硬度小，导电性好，导热性好。(2)差异：铝的硬度大于镁，熔点、沸点高于镁。师利用镁铝的原子结构和知识，分析两者物理性质的差异。原因：铝价电子多于镁，原子半径小于镁，因此铝单质中的化学键强于镁。师物质的用途常常与其性质有很大关系。 例如，铝常用于引线和电缆的制作，铝箔常用于食品饮料的包装等。 镁和铝更重要的用途是制造合金。 请列举学生们最常见的镁、铝合金的用途。可以用来做门窗。师制备合金能够克服纯镁和纯铝的硬度、强度低、不适合机械零件制造的缺点，具有轻量、强韧、机械性能好等多种优点。师镁和铝是第三周期比较活跃的金属，有什么化学性质？ 接下来，让我们学习两者的化学性质。板书二、镁和铝的化学性质师在高中化学第一卷第五章，学习元素周期表知识时，学习过镁和铝分别与热水反应的实验，所以请回想实验现象，写出化学反应方程式。生化学方程式： Mg 2H2OMg(OH)2 H2现象：(在水中滴加苯酚酞)水沸腾时，镁带表面变红，表示生成了碱，不能铝。师镁和铝是同一个第三周期的元素，原子的最外层分别有2个和3个电子，参加化学反应，成为最外层容易失去电子的阳离子。 但是，为什么和水反应的时候有这么大的不同呢？请让同学们从原子构造的知识开始说明一下。生镁和铝属于不同的主族元素，镁比铝原子半径大，最外层的电子数少，原子核对最外层电子的引力更小，因此镁最外层的电子容易消失，镁比铝活跃。 结构决定的性质，因为结构不同，所以两者的性质不同。是个好老师。 下面用实验比较的方法学习两者的化学性质。板书1.与非金属反应想想：镁和铝有金属光泽，为什么我带的镁带和铝箔没有光泽a在常温下，镁和铝与空气中的氧反应，生成致密、坚固的氧化物薄膜，失去金属的光泽。答案好。 让我们看看实验。铝会燃烧吗？让我们看看实验。演示 (实验4-1 )铝箔的燃烧实验说明：火柴烧光的时候，把铝箔放入储气瓶，注意不要过早放入氧气师大家能告诉我铝箔在氧气中燃烧的现象，给我化学方程式吗？铝箔在氧气中燃烧，释放大量热量，产生耀眼的白光。 化学反应的方程2Al 3O22Al2O3师镁和铝与氧反应，但常温下镁和铝的表面形成致密的氧化物薄膜，阻止金属氧化，因此镁和铝耐腐蚀性强。 镁和铝除了与氧反应外，加热时还与硫和卤素等非金属反应。练习写出镁、铝分别与Cl2、s反应的化学方程式。答案： Mg Cl2MgCl2Mg SMgS2Al 3Cl22AlCl3第三代sal2s 3板书2.与酸的反应在演示投影仪上放置培养皿，放入少量稀盐酸，用砂纸擦拭镁带和铝箔表面的氧化膜后，放入同一培养皿观察屏幕。师请把观察到的现象告诉同学们。“生”镁带和铝箔表面都有气泡，镁的反应更激烈。太好了。 同学们很仔细地观察着。 其实这种反应的本质是金属与酸溶液中的氢离子反应，氢离子被还原成氢。请写下镁和铝分别与稀硫酸反应的离子方程式。答案Mg 2H=Mg2 H2。2 al6h=2al33 h 2以上是镁、铝和非氧化性酸反应，如果是氧化性的酸，则状况大不相同，例如镁、浓硫酸和浓硝酸的反应分别如下Mg 2H2SO4MgSO4 SO2 2H2OMg 4HNO3Mg(NO3)2 2NO2 2H2O不会发生H2。 对于铝来说，冷浓硫酸或冷浓硝酸会使表面钝化，生成坚固的氧化膜，阻止反应的进行。 因此，可以用铝制容器运送浓硫酸和浓硝酸。板书3.与碱反应师我知道很多金属和酸反应，但大部分金属和碱不反应。 镁和铝遇到碱会有反应吗？示范 (实验4-2 )学生示范实验。考虑观察、解释现象的方法，写出反应方程式，指出电子迁移的方向和数量。mg不与碱溶液反应。 Al可与强碱溶液反应而产生可燃性气体(H2 )，反应方程式为： 2Al 2H2O 2NaOH=2NaAlO2 3H2。师铝的表面有氧化膜(氧化铝)，与氢氧化钠反应除去，铝露出来与水反应生成氢氧化铝，氢氧化铝具有两性，与碱反应生成盐和水进行反应。 这种反应分两个阶段进行2 al6h2o=2al (oh ) 33 h 22Al(OH)3 2NaOH=2NaAlO2 4H2O总反应如下：铝与氢氧化钠溶液反应时，氧化剂是水。回忆硅与氢氧化钠溶液的反应，写反应方程式。答案： Si 2NaOH H2O=Na2SiO3 2H2师由于该反应中氧化剂也是H2O，因此为了表示电子转移的数量，需要在方程式的两侧各补充一个H2O分子。板书4.与某氧化物的反应师镁和铝都是活泼的金属，还原性强，不仅还原氧，在一定条件下还原氧化物，还原其中的某种元素。示范(实验4-3 )镁棒在二氧化碳中燃烧实验说明在进行镁棒在二氧化碳中燃烧的实验之前，将其放入用燃烧的火柴充满CO2的气瓶中。 使用燃烧的镁棒，要引导学生观察现象，比较两个实验现象，加深对知识的理解。实验上的注意事项1.CO2收集得很满，镁棒稍长，从瓶口逐渐放入瓶底，使之充分反应，全部烧完。 2 .实验中使用的镁棒用砂纸擦去表面的氧化膜。观察现象，分析化学方程式写作。火柴熄灭了，镁燃烧得很猛，形成了白色的固体，煤气瓶的墙壁上形成了黑色的固体。 反应的化学方程为co22MgO2mg师该反应为置换反应，显示镁的强还原性，反应显示CO2不支持燃烧是相对的。想一想：镁在二氧化硫中燃烧吗？a :镁在二氧化硫中燃烧与二氧化碳类似，生成氧化镁和单质硫，但生成的硫与镁持续反应，生成硫化镁。 反应方程式为so22mgos、Mg SMgS示范(实验4-4 )铝热反应实验中需要注意的地方1.要使用未氧化的铝粉，要使氧化铁粉干燥。 氧化铁和铝粉的质量比为31，混合均匀。 2.KClO3也可以作为引火剂置换成Na2O2或BaO2。 实验时，不是点燃镁棒，而是用向KClO3和砂糖的混合物滴入浓硫酸的方法就可以点燃。 操作方法是，将砂糖和氯酸钾各0.5 g均匀混合，放在铝粉和铁粉的混合物上，在其中滴入浓硫酸12滴，立即发生反应。 3 .纸漏斗必须用水润湿。 4 .注意安全，实验装置不应该离人太近。观察现象，写反应方程，分析各种试剂的作用。通过实验，发现镁棒剧烈燃烧，释放出一定的热量，氧化铁粉末和铝粉在高温下发生剧烈反应。 反应释放出大量的热量，发出耀眼的光。 纸漏斗的下部被烧毁，熔融物落入沙中。反应方程： 2Al Fe2O32Fe Al2O3用于反应的铝热剂是铝粉和某种金属氧化物(氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁、五氧化钒、三氧化铬、二氧化锰等)的混合物。 在该反应中，镁棒和氯酸钾是引火剂，镁棒在空气中燃烧，氧是氧化剂。 但是，插入混合物的镁棒的一部分燃烧时，氯酸钾是氧化剂，在保证镁棒继续燃烧的同时，释放出足够的热量引起氧化铁和铝粉的反应。 因为这个反应会释放出大量的热量，所以反应开始的话就可以进行激烈的反应，释放出的热量使生成的铁溶解成液态。师铝热反应的原理可用于焊接轨道等生产中的冶金工业，也可用于冶炼难溶金属。请写下铝和三氧化铬、二氧化锰、五氧化钒反应的化学方程式。答案2Al Cr2O3=2Cr Al2O34Al 3MnO2=3Mn 2Al2O33V2O5 10Al=5Al2O3 6V本课着重讨论了镁和铝的物理和化学性质。 由于这些原子的价电子数比较少，因此在性质上有相似之处。 是一种物理性质上密度小、熔点低、硬度小的银白色金属。 在化学性质上，原子容易失去最外层的电子而成为阳离子，因此都是比较活跃的金属，与非金属和酸反应。 这些是比较强的还原剂，与氧化物反应。镁和铝属于不同的主族，由于结构不同，性质也有很多不同。 在物理性质上，铝比镁硬度稍大，熔点和沸点都比镁高。 在化学性质上，镁比铝更容易与非金属、水、酸反应。 镁不能与碱反应，但铝与碱溶液反应，生成氢和偏铝酸盐。配置作业教材第90页练习题1，1； 练习题四，一。第四章若干重要金属第一节镁和铝一、镁和铝的物理性质银白色轻金属，韧性强，延展性强，导热性好。二、镁和铝的化学性质1 .与非金属反应2毫克的o22mgo4Al 3O22Al2O32 .与酸的反应Mg 2H=Mg2 H22 al6h=2al33 h 23 .与碱的反应2 al2NaOH2h2o=2NAA lo23 h 24 .与某种氧化物反应co2mg22mgoc2Al Fe2O32Fe Al2O3本节在学习理论知识后，集中学习金属元素知