2019-2020年高中化學(xué) 3.1 金屬的化學(xué)性質(zhì)教案 新人教版必修1.doc
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2019-2020年高中化學(xué) 3.1 金屬的化學(xué)性質(zhì)教案 新人教版必修1 教 學(xué) 目 的 知識(shí) 與 技能 1、用實(shí)驗(yàn)的方法探索和認(rèn)識(shí)鈉的性質(zhì) 2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解活潑金屬鈉、鋁與氧氣的反應(yīng),歸納出活潑金屬易與氧氣發(fā)生反應(yīng)的知識(shí),了解金屬氧化膜在生活生產(chǎn)中的運(yùn)用,培養(yǎng)學(xué)生習(xí)慣用化學(xué)的視角去觀(guān)察身邊的物質(zhì)和發(fā)生的事情 過(guò)程 與 方法 1、通過(guò)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究和問(wèn)題討論的過(guò)程,了解實(shí)驗(yàn)研究化學(xué)物質(zhì)的一般方法,初步形成推理、綜合歸納的能力。 2、學(xué)習(xí)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)研究方法 情感 態(tài)度 價(jià)值觀(guān) 1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究的方法培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹⒄J(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度和科學(xué)方法觀(guān) 2、通過(guò)研究性學(xué)習(xí)的方式培養(yǎng)學(xué)生的操作能力、觀(guān)察能力、思維能力及學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作能力和語(yǔ)言表達(dá)能力 重 點(diǎn) 鈉的物理性質(zhì)和鈉的氧化 難 點(diǎn) 對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀(guān)察和分析 知 識(shí) 結(jié) 構(gòu) 與 板 書(shū) 設(shè) 計(jì) 第三章 金屬及其化合物 第一節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì) 一、金屬與非金屬的反應(yīng) 1、鈉( sodium)的物理性質(zhì):銀白色、有金屬光澤的固體,是熱和電的良導(dǎo)體,質(zhì)軟,密度小,熔點(diǎn)低。 2、鈉與氧氣的反應(yīng): (1) 緩慢氧化:4 Na+O2==2Na2O [探究實(shí)驗(yàn)3-2]鈉在空氣中加熱 (2) 2Na +O2 Na2O2 [科學(xué)探究]鋁的性質(zhì)探究 3、其它常見(jiàn)金屬與非金屬的反應(yīng) 2Mg+O2 2MgO 4 Al+3O2 2 Al2O3 3Fe + 2O2 Fe3O4 規(guī)律小結(jié):一般金屬+O2 金屬氧化物 3Fe + 2O2 Fe3O4 金屬+Cl2最高價(jià)金屬氯化物 2Fe +3Cl22FeCl3 金屬+S 低價(jià)金屬硫化物 Fe +S FeS 教學(xué)過(guò)程 教學(xué)步驟、內(nèi)容 教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng) [引言]五千年前人類(lèi)進(jìn)入青銅時(shí)代,三千年前進(jìn)入鐵器時(shí)代,20世紀(jì)鋁合金成為僅次于鐵的金屬材料。金屬在人類(lèi)社會(huì)發(fā)展,改善人類(lèi)生活方面起重要作用。金屬和它的化合物有著截然不同的性質(zhì),例如,鋁是一種常見(jiàn)的金屬,具有金屬的通性(導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性),高溫可以燃燒,而氧化鋁卻耐高溫,為什么呢?本章我們就來(lái)討論它們的性質(zhì)。 [板書(shū)]第三章 金屬及其化合物 第一節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì) [講]人類(lèi)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的一百多種元素中,大約4/5是金屬元素。多數(shù)金屬的化學(xué)性質(zhì)比較活潑,因此,地球上絕大多數(shù)金屬的元素是以化合態(tài)形式存在。地殼中含量最多的金屬元素是Al,最多的非金屬元素是O。不同的金屬的化學(xué)活動(dòng)性相差很大,我們?cè)趯W(xué)習(xí)金屬化學(xué)性質(zhì)的時(shí)候,既要注意它們的共性,同時(shí)也要注意它們的差異性。 [思考與交流]舉例說(shuō)明金屬能發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng)。 (與非金屬反應(yīng):2 Na +Cl2== 2NaCl;2Mg +O2==2MgO 與酸反應(yīng):Zn +H2SO4 == ZnSO4 +H2 ↑ 與鹽反應(yīng) Fe + CuCl2 ==FeCl2 +Cu ) [思考與交流]圖3-2 是金屬發(fā)生化學(xué)的一些照片,請(qǐng)分析這些反應(yīng),并寫(xiě)出化學(xué)方程式 2Al+3CuSO4===Al2(SO4)3+3Cu 2Mg+O2=====2MgO Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag Mg+2HCl====MgCl2+H2↑ 2 8 3 +13 2 8 2 +12 [思考與交流]畫(huà)出Na、Mg、Al的原子結(jié)構(gòu)示意圖,分析它們的原子結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn),與金屬的化學(xué)性質(zhì)有什么聯(lián)系 2 8 1 +11 Na ,Mg Al Na 最外層有一個(gè)電子,易失去,表現(xiàn)還原性,常表現(xiàn)為+1價(jià), Mg 最外層有兩個(gè)電子,易失去,表現(xiàn)還原性,常表現(xiàn)為+2價(jià), Al 最外層有三個(gè)電子,易失去,表現(xiàn)還原性,常表現(xiàn)為+3價(jià), [講]今天我們就先來(lái)討論金屬與非金屬的反應(yīng) [板書(shū)]一、金屬與非金屬的反應(yīng) [引言]提起鈉,可能大家覺(jué)得并不陌生,因?yàn)槲覀兲焯斐缘氖雏}就是NaCl,但NaCl 中的鈉是鈉離子,與我們要研究的鈉單質(zhì)性質(zhì)截然不同。 [問(wèn)]下面請(qǐng)大家用鑷子從桌上盛放鈉的試劑瓶里取出一小塊鈉,并用濾紙吸干表面液體(注意,不可用手接觸),放在表面皿上,用小刀切割,請(qǐng)仔細(xì)觀(guān)察其斷面處的變化。 [師]描述你們所看到的現(xiàn)象。 (鈉很軟,剛切開(kāi)時(shí),其斷面呈銀白色,后逐漸變暗) [師]回答得很好,請(qǐng)把剛才切割的鈉塊用鑷子放回原試劑瓶中。請(qǐng)大家 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并結(jié)合課文總結(jié)出鈉的物理性質(zhì) [板書(shū)] 1、鈉( sodium)的物理性質(zhì):銀白色、有金屬光澤的固體,是熱和電的良導(dǎo)體,質(zhì)軟,密度小,熔點(diǎn)低。 [問(wèn)]為什么在密封的玻璃管內(nèi)的鈉能保持光亮的銀白色,而我們剛才切割的鈉卻不能呢? (玻璃管內(nèi)的鈉是與空氣隔絕的,而剛才切割的鈉卻與空氣充分接觸,說(shuō)明鈉與空氣中的物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),以致變暗。) [講]好,事實(shí)上,是由于空氣中的氧氣在常溫下與鈉反應(yīng)生成了氧化鈉,從而使金屬鈉失去了光澤,純凈的氧化鈉是一種白色粉末。 [板書(shū)]2、鈉與氧氣的反應(yīng): (1) 緩慢氧化:4 Na+O2==2Na2O [講]常溫下,金屬鈉在空氣中就會(huì)發(fā)生變化,這說(shuō)明鈉比鐵、鋁、鎂等金屬活潑得多。因此,在實(shí)驗(yàn)室中,要把鈉保存在石蠟油或煤油中,以隔絕空氣。那么,如果加熱,鈉又會(huì)發(fā)生什么變化呢? [探究實(shí)驗(yàn)3-2]鈉在空氣中加熱 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:可觀(guān)察到鈉先熔化后燃燒,燃燒時(shí)火焰呈黃色,最后留下的固體呈淡黃色。 [講]實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意,鈉開(kāi)始燃燒后立即撤掉酒精燈 [板書(shū)](2) 2Na +O2 Na2O2 [講]除了金屬鈉易與空氣中的氧氣反應(yīng),在金屬表面生成一層氧化物,有的氧化膜疏松,不能保護(hù)內(nèi)層金屬,如鐵表面的鐵銹;有的氧化膜致密,可以保護(hù)內(nèi)層金屬不被繼續(xù)氧化,如鎂、鋁表面的氧化層。所以,在點(diǎn)燃鎂條前,常用砂紙打磨,這樣點(diǎn)燃起來(lái)更容易些。鋁的情況如何呢? [科學(xué)探究]鋁的性質(zhì)探究 實(shí)驗(yàn)步驟:用手撕一小塊鋁箔,用坩堝夾住,在酒精燈上加熱至熔化,輕輕晃動(dòng)。觀(guān)察現(xiàn)象,另取一小塊鋁箔,用砂紙打磨,除去表面的保護(hù)膜,再加熱至熔化,觀(guān)察現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:鋁箔熔化,失去光澤,熔化的鋁并不滴落 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在常溫下,鋁能與空氣里的氧氣反應(yīng),生成一層致密而堅(jiān)固的氧化物薄膜。加熱時(shí)反應(yīng)加劇,生成白色固體,放出大量的熱。 [講]鋁表面的氧化膜保護(hù)了鋁,即使是未打磨的鋁箔,在空氣中也很快生成了新的氧化膜,構(gòu)成的薄膜Al2O3的熔點(diǎn)為2050℃,高于鋁的熔點(diǎn)660℃,包在鋁的外面,所以熔化了的液態(tài)鋁不會(huì)滴落。 [板書(shū)]3、其它常見(jiàn)金屬與非金屬的反應(yīng) 2Mg+O2 2MgO 4 Al+3O2 2 Al2O3 3Fe + 2O2 Fe3O4 [講]除了能被氧氣氧化外,金屬還能被氯氣、硫等具有氧化性的物質(zhì)所氧化,生成相應(yīng)的氯化物或硫化物。 [板書(shū)]規(guī)律小結(jié): 一般金屬+O2 金屬氧化物 金屬+Cl2最高價(jià)金屬氯化物 金屬+S 低價(jià)金屬硫化物 例如:3Fe + 2O2 Fe3O4 2Fe +3Cl22FeCl3 Fe +S FeS [小結(jié)]本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了金屬鈉與氧氣在不同條件下與氧氣反應(yīng)和鋁箔在空氣中加熱的反應(yīng)情況。同時(shí)我們利用鋁在空氣中的化學(xué)特性,可以把鋁制成日常用的鋁制品。 [自我評(píng)價(jià)] 1、金屬鈉在氧氣中燃燒所產(chǎn)生的現(xiàn)象是……( ?。? A.黃煙,生成白色固體 B.黃霧,生成淡黃色固體 C.黃色火焰,生成淡黃色固體 D.黃色火焰,生成白色固體 2、下列關(guān)于鈉的物理性質(zhì)的敘述中正確的是…( ) ①銀白色金屬②質(zhì)軟,可用小刀切割③密度比煤油大?、軣岷碗姷牧紝?dǎo)體 A.全部正確 B.除②外全部正確 C.僅①③④正確 D.除③外全部正確 由日常生活入手,激發(fā)學(xué)生求知欲。 培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀(guān)察能力,體驗(yàn)鈉的性質(zhì)的研究過(guò)程。 根據(jù)現(xiàn)象思考并推理性質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力。 培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、觀(guān)察能力、探索能力和描述現(xiàn)象的能力,并培養(yǎng)學(xué)生合作精神 C A 教學(xué)回顧: 第一節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)(二) 教 學(xué) 目 的 知識(shí) 與 技能 1、根據(jù)生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實(shí)例或通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,掌握鐵與水蒸汽的反應(yīng)原理。 過(guò)程 與 方法 1、通過(guò)研究性學(xué)習(xí)的方式讓學(xué)生初步掌握研究性學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方法,為在高一學(xué)生中開(kāi)展化學(xué)研究性學(xué)習(xí)課題的研究打下基礎(chǔ)。 2、注意實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的討論、培養(yǎng)觀(guān)察和分析問(wèn)題的能力 情感 態(tài)度 價(jià)值觀(guān) 1、通過(guò)介紹鋁的冶煉,培養(yǎng)學(xué)生通于探索的科學(xué)精神和嚴(yán)格求實(shí)的科學(xué)態(tài)度 2、通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)化學(xué)的奧秘,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。 重 點(diǎn) 鐵的化學(xué)性質(zhì)、 難 點(diǎn) Fe 與水反應(yīng)原理 知 識(shí) 結(jié) 構(gòu) 與 板 書(shū) 設(shè) 計(jì) 二、金屬與酸和水的反應(yīng) [投影實(shí)驗(yàn)3-3]鈉與水反應(yīng) 1、鈉與水的反應(yīng):2 Na +2H2O ==2NaOH +H2 ↑ 失2 e- 得 2e- 2 Na +2H2O =====2NaOH + H2 ↑ 離子方程式:2Na +2H2O==2Na+ +2OH― +H2 ↑ 2、金屬鐵與水的反應(yīng):3Fe +4H2O (g)Fe3O4 +4H2 3、鈉與酸和鹽溶液反應(yīng) (1) 2Na +2HCl==2NaCl +H2 ↑ (2) 投入CuSO4 溶液中:2Na+2H2O+CuSO4 ==Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2 ↑ 4、鎂、鋁與酸的反應(yīng) 與非氧化性酸:Mg +2H+ ==Mg2+ +H2 ↑ 2Al+ 6H+ ==2Al3+ +3H2 ↑ 5、Fe與酸的反應(yīng) 與非氧化性酸的反應(yīng) Fe +2H+ ==Fe2+ +H2 ↑ 教學(xué)過(guò)程 教學(xué)步驟、內(nèi)容 教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng) [引入]現(xiàn)代社會(huì)是金屬的世界,金屬的世界是豐富多彩的,從堅(jiān)硬無(wú)比的銅墻鐵壁,到柔弱無(wú)骨的水銀,以“不怕火煉”而為人類(lèi)癡迷的貴族金屬金和鉑,到見(jiàn)光就能放出電子以“嬌柔美麗”著稱(chēng)于世的銣和銫,你會(huì)感到不同的金屬在性質(zhì)上有天壤之別,你們想更多了解關(guān)于金屬的知識(shí)嗎?那么,這節(jié)課就讓我們一起走進(jìn)金屬的世界,共同來(lái)探索它們的化學(xué)性質(zhì)。 [板書(shū)]二、金屬與酸和水的反應(yīng) [實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入]滴水點(diǎn)燈 [問(wèn)]為什么水能點(diǎn)燃酒精燈 [問(wèn)]使物質(zhì)燃燒需要滿(mǎn)足哪兩個(gè)條件? [講]可能是水與某物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),而且該反應(yīng)還放出了大量的熱。事實(shí)上,我事先在酒精燈焰心上放了一小顆金屬鈉。金屬鈉可以與水反應(yīng)并放熱。 [問(wèn)]從日常生活經(jīng)驗(yàn)我們知道,像鐵、鋁等金屬不僅常溫下與水不反應(yīng),即使加熱條件也很難反應(yīng),但金屬鈉卻能與冷水反應(yīng),解釋這一實(shí)驗(yàn)事實(shí)的唯一理由是什么呢? (可能是因?yàn)殁c比其他兩種金屬都活潑) [講]金屬鈉與水究竟是怎么反應(yīng)的,下面就請(qǐng)同學(xué)們來(lái)親自感受一下該反應(yīng)。 [投影實(shí)驗(yàn)3-3]鈉與水反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)步驟: 1、用鑷子取一小塊鈉置于濾紙上,吸干表面的煤油,用小刀切綠豆大的一粒,其余放回原瓶。 2、在小燒杯中加一小半水,并將切下的鈉粒投入小燒杯中,觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 3、反應(yīng)結(jié)束后向燒杯中滴入1-2滴酚酞試劑,觀(guān)察溶液的變化。 [投影]實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 現(xiàn)象 解釋 浮在水面上 鈉的密度比水小 熔成銀白色小球 鈉是銀白色金屬,熔點(diǎn)低,且反應(yīng)放熱 小球四處游動(dòng)并發(fā)出嘶嘶響聲 生成氣體推動(dòng)小球游動(dòng)反應(yīng)劇烈且放熱 滴入酚酞溶液變紅色 有堿性物質(zhì)生成 [板書(shū)]1、鈉與水的反應(yīng) 2 Na +2H2O ==2NaOH +H2 ↑ [問(wèn)]從氧化還原角度分析反應(yīng) 失2 e- [板書(shū)] 得 2e- 2 Na +2H2O =====2NaOH + H2 ↑ [問(wèn)]從分類(lèi)的角度說(shuō)說(shuō)該反應(yīng)分別屬于什么反應(yīng)? [投影]置換反應(yīng)、離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、放熱反應(yīng),Na 是還原劑,H2O 是還原劑,NaOH是氧化產(chǎn)物,H2是還原產(chǎn)物 [板書(shū)]離子方程式:2Na +2H2O==2Na+ +2OH― +H2 ↑ [過(guò)]了解了活潑金屬與水的反應(yīng)再回過(guò)頭來(lái)看看我們熟悉的金屬鐵,根據(jù)金屬活動(dòng)性表,我們知道鐵沒(méi)有鈉活潑,所以根據(jù)日常經(jīng)驗(yàn)我們也知道鐵與冷水、熱水均不反應(yīng),那如果我們?cè)侔褩l件創(chuàng)造得更好一些,該反應(yīng)是否能進(jìn)行呢?例如,讓高溫的鐵與熾熱的水蒸汽接觸呢?如果可以,請(qǐng)大家預(yù)測(cè)這一反應(yīng)可能的產(chǎn)物。 [板書(shū)]2、金屬鐵與水的反應(yīng) [問(wèn)]我們必須尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí),那么如何設(shè)計(jì)這一反應(yīng)的裝置? [引]設(shè)計(jì)反應(yīng)裝置的依據(jù)是什么 (反應(yīng)物狀態(tài)、反應(yīng)條件和生成物性質(zhì)) [問(wèn)]該反應(yīng)的特點(diǎn)是固體與氣體,需要加熱且生成氣體的反應(yīng),裝置類(lèi)似于初中學(xué)過(guò)的哪一套實(shí)驗(yàn)裝置? (類(lèi)似于CO還原CuO 的實(shí)驗(yàn)裝置) [投影] [投影]注意事項(xiàng): 1、劑的作用是吸收水蒸汽,使收集的氫氣易點(diǎn)燃 2、管中石綿絨的作用是鐵粉的載體,增大鐵粉與水蒸汽的接觸面 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:加熱時(shí)試管內(nèi)鐵粉紅熱,點(diǎn)燃?xì)怏w可聽(tīng)到爆鳴聲 [講]教科書(shū)中介紹的是用一支試管完成鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),試管底部塞有一團(tuán)潮濕的棉花,在濕棉花左邊放有鐵粉,蒸發(fā)皿中放肥皂水(或在水中加幾滴洗滌劑)。整套裝置試管口應(yīng)低于試管底。鐵粉與濕棉花的距離可近一些,加熱時(shí)用一盞酒精燈先后加熱兩處。反應(yīng)產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入到肥皂水中吹成氫氣泡,再用燃著的火柴去點(diǎn)燃,可發(fā)出爆鳴聲。這一實(shí)驗(yàn)所用的時(shí)間短且很安全。 [投影]演示該實(shí)驗(yàn)要注意: (1)鐵粉不需要與石棉絨混合,因改用酒精燈加熱,溫度比用噴燈加熱時(shí)低。 (2)酒精燈應(yīng)先在放濕棉花的位置上加熱一會(huì)兒,待試管底部溫度略高,且有部分水形成蒸氣時(shí),再將酒精燈移至放鐵粉的位置加熱,可防止發(fā)生倒吸現(xiàn)象。 (3)加熱一會(huì)兒后再將導(dǎo)管插入到肥皂水中,最初插入時(shí)吹起的是空氣泡。肥皂水不宜太稀,否則吹起的氫氣泡太小,點(diǎn)燃時(shí)難以有較大的爆鳴聲 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),應(yīng)先從肥皂水中撤出導(dǎo)管,再移去燃著的酒精燈。 現(xiàn)象:加熱時(shí)試管內(nèi)鐵粉紅熱,點(diǎn)燃肥皂泡可聽(tīng)到爆鳴聲。 [板書(shū)]3Fe +4H2O (g)Fe3O4 +4H2 [講]一天,英國(guó)一家煉鐵廠(chǎng)的熔鐵爐底部產(chǎn)生了裂縫,頓時(shí)熾熱的鐵水從裂口奪路而出。當(dāng)溫度高達(dá)攝氏一千多度的鐵水碰上爐旁一條水溝里的不時(shí),剎那間,“轟”的一聲震天動(dòng)地的巨響,整個(gè)車(chē)間被掀掉了 [問(wèn)]水為什么會(huì)產(chǎn)生這么大的相當(dāng)于TNT炸藥的威力呢? (這是因?yàn)楦邷叵掳l(fā)生了上述反應(yīng),當(dāng)攝氏一千多度的鐵水流入水溝時(shí),在極短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生了大量易燃易爆氣體,并且被鐵水的高溫點(diǎn)燃,所以輕而易舉地把巨大的生產(chǎn)車(chē)間給炸掉了 [問(wèn)]在生產(chǎn)實(shí)踐中,高溫操作鐵水的注意事項(xiàng)是什么? (所以鋼鐵廠(chǎng)里的鐵水包,在注入熾熱的鐵水與鋼水之前,必須進(jìn)行充分的干燥處理,不讓包中留下水,以防止爆炸事故的發(fā)生) [講]以上介紹了兩種不同的金屬與水的反應(yīng),從條件和產(chǎn)物都不相同,最本質(zhì)的原因還是金屬的活動(dòng)性不同。其實(shí),我們也可以根據(jù)金屬與水、酸反應(yīng)的情況來(lái)推測(cè)金屬的活動(dòng)性。 [問(wèn)]金屬Al ,它能與沸水反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的氫氧化物和氫氣,請(qǐng)估計(jì)它的活動(dòng)性范圍。 (Al 的活動(dòng)性介于金屬鈉和鐵之間,因?yàn)槠浞磻?yīng)條件的苛刻程度介于這兩種金屬之間) [講]Na 與H2O 和酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都是與H+ 反應(yīng),而酸電離出的H+ 比水電離出的H+要大得多,故先與酸反應(yīng),現(xiàn)象與水反應(yīng)相似,但更劇烈,而且只有Na 過(guò)量時(shí),Na 才與原酸中的H2O 反應(yīng)。 [板書(shū)]3、鈉與酸和鹽溶液反應(yīng) (1) 2Na +2HCl==2NaCl +H2 ↑ (2) 投入CuSO4 溶液中: 2Na +2H2O +CuSO4 ==Cu(OH)2 ↓+Na2SO4 +H2 ↑ [講]鎂、鋁、鐵按照金屬活動(dòng)性順序,產(chǎn)生H2 的能力逐漸減弱。 [板書(shū)]4、鎂、鋁與酸的反應(yīng) 與非氧化性酸:Mg +2H+ ==Mg2+ +H2 ↑ 2Al+ 6H+ ==2Al3+ +3H2 ↑ [講]與氧化性酸:Mg與濃H2SO4、HNO3 反應(yīng)不產(chǎn)生H2 Al 在冷的濃H2SO4或冷的濃HNO3中,表面會(huì)鈍化,生成堅(jiān)固的氧化膜,因此可用鋁制容器裝運(yùn)濃H2SO4 [講]同樣,鐵也可以與非氧化性酸的反應(yīng),請(qǐng)寫(xiě)出Fe 與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)方程式 [板書(shū)]5、Fe與酸的反應(yīng) 與非氧化性酸的反應(yīng) Fe +2H+ ==Fe2+ +H2 ↑ [講]Fe 在常溫下可遇濃H2SO4、濃HNO3 會(huì)發(fā)生鈍化,即在Fe 表面生成致密的氧化物膜,阻止內(nèi)部的金屬進(jìn)一步氧化。但加熱條件下,可反應(yīng),生成Fe3+ [總結(jié)]在這節(jié)課中,我們利用實(shí)驗(yàn)探究的方法了解到金屬的化學(xué)性質(zhì)------金屬與水的反應(yīng),又用對(duì)比的方法了解到不同活動(dòng)性的金屬與同一種物質(zhì)反應(yīng)的條件、現(xiàn)象和產(chǎn)物的差異。實(shí)驗(yàn)法和對(duì)比法這兩種方法也將成為我們今后學(xué)習(xí)其他元素化合物知識(shí)的重要方法。 [自我評(píng)價(jià)] 往燒杯內(nèi)注入煤油和水各100 mL ,靜置后將一小塊鈉投入燒杯內(nèi),發(fā)生的現(xiàn)象是( ) A、鈉沉到液柱1/2處,鈉塊下部有許多氣泡,附有氣泡的鈉塊徐徐上升到液體上部,一會(huì)兒又沉到液柱1/2處,如此反復(fù)多次,最后消失。 B、鈉塊一直沉到燒杯底部,并停留在杯底,放出氣泡,最后消失 C、鈉塊浮在液柱表面上,很快熔成一個(gè)閃亮的小球,小球四處游動(dòng),最后消失 D、鈉塊沉到液柱1/2處,很快熔成一個(gè)閃亮的小球,小球在液柱1/2處沿水平方向迅速游來(lái)游去,最后消失 [課后作業(yè)]把一小塊Na 暴露在空氣中,觀(guān)察到以下各種現(xiàn)象,并寫(xiě)出相應(yīng)的化學(xué)方程式 結(jié)合多媒體開(kāi)拓視野明確學(xué)習(xí)內(nèi)容,引起興趣,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情 觀(guān)察現(xiàn)象并猜測(cè)原因,培養(yǎng)學(xué)生的觀(guān)察能力,激發(fā)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題興趣。 揭示反應(yīng)的本質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力 通過(guò)回憶,指導(dǎo)學(xué)生掌握正確的分類(lèi)方法,進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)該反應(yīng)本質(zhì)的理解 根據(jù)鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物預(yù)測(cè)鐵與水蒸氣反應(yīng)的產(chǎn)物可能是氫氧化鐵與氫氣。指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用對(duì)比學(xué)習(xí)的方法,激發(fā)學(xué)生的求知欲。 培養(yǎng)學(xué)生探索精神、培養(yǎng)分析解決問(wèn)題的能力和綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力。 培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。 分析裝置中每一部分的作用,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。 學(xué)生評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置的優(yōu)缺點(diǎn)。 培養(yǎng)學(xué)生尊重實(shí)驗(yàn)結(jié)果,實(shí)事求是的精神。 聆聽(tīng)、領(lǐng)悟、對(duì)該反應(yīng)進(jìn)一步形成正確的認(rèn)識(shí),樹(shù)立化學(xué)反應(yīng)與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系觀(guān)。 培養(yǎng)學(xué)生的推理能力和運(yùn)用規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 學(xué)會(huì)總結(jié),將知識(shí)和方法及時(shí)總結(jié)成規(guī)律,便于識(shí)記和今后的學(xué)習(xí)。 A (1) 金屬Na表面變暗 4Na +O2 ==2 Na2O (2) 過(guò)一段時(shí)間后又逐漸變潮 Na2O+H2O ==2NaOH (3) 再過(guò)一段時(shí)間,又轉(zhuǎn)為白色固體 2 NaOH+CO2 ==Na2CO3 +H2O Na2CO3+10H2O =Na2CO310H2O (4) 又過(guò)一段時(shí)間后,白色固體變成白色粉末 Na2CO310H2O == Na2CO3 +10H2O 教學(xué)反思: 第一節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)(三) 教 學(xué) 目 的 知識(shí) 與 技能 1、了解鋁與堿溶液的反應(yīng)原理 2、了解兩性氫氧化物及氧化物 3、掌握物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式計(jì)算方法和格式 過(guò)程 與 方法 1、培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的綜合能力 2、加深對(duì)基本的理解和對(duì)化學(xué)反應(yīng)規(guī)律的認(rèn)識(shí) 情感 態(tài)度 價(jià)值觀(guān) 培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力 重 點(diǎn) 鋁和強(qiáng)堿的反應(yīng) 難 點(diǎn) 計(jì)算中的解題技巧 知 識(shí) 結(jié) 構(gòu) 與 板 書(shū) 設(shè) 計(jì) 三、鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng) [投影實(shí)驗(yàn)3-4]鋁與鹽酸、氫氧化鈉溶液的反應(yīng) 2 Al +2NaOH +2H2O ==2NaAlO2 +3H2 ↑ 失 6e- 2Al +6 NaOH+6H2O ==2NaAlO2 +3H2↑+4H2O 得6 e- 四、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用 1、計(jì)算原理: 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 化學(xué)計(jì)量數(shù)之比 2 : 2 : 2 : 1 擴(kuò)大NA倍 2NA: 2NA : 2NA : NA 物質(zhì)的量之比 2mol : 2mol : 2mol : 1mol 相對(duì)質(zhì)量之比 223 : 218 : 240 : 2 標(biāo)況下體積 22.4L 2、化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,等于組成各物質(zhì)的粒子數(shù)之比,也等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比。 例1、把6.5 g Zn 放入足量鹽酸中,鋅完全反應(yīng),計(jì)算:(1) 6.5g Zn 的物質(zhì)的量(2) 參加反應(yīng)的HCl 的物質(zhì)的量(3) 生成H2 的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況) 解:(1)n(Zn)=m/M=6.5g/65g.mol-1=0.1mol Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ 1mol 2mol 22.4L 0.1mol n(HCl) V(H2 ) (2)n(HCl)=0.1mol2=0.2mol (3)V(H2 )=0.122.4L=2.24L 例2、將0.65g 鋅加到50 mL 1 mol /L鹽酸中,計(jì)算:(1) 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,生成H2 的體積(2) 若反應(yīng)完成后,溶液體積仍為50 mL,這時(shí)溶液中的Zn2+和H+ 的物質(zhì)的量濃度是多少? 解:n(Zn)==0.65/65==0.01 mol n(HCl)==0.05*1==0.05 mol ∵ Zn +2HCl ==ZnCl2 +H2 ↑ ∴ HCl 過(guò)量 ∴ 設(shè)生成 H2 x mol , ZnCl2 y mol , HCl z mol Zn +2HCl ==ZnCl2 +H2 ↑ 1 2 1 1 0.01 z y x ∴x==0.01 mol y==0.01 mol z==0.02 mol (1) 標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成H2 體積 V(H2)==0.04*22.4==0.224L (2) c(Zn2+)====0.2 mol/L n(H+)==n(HCl)—z==0.05—0.02==0.03 mol c (H+)====0.6 mol/L 教學(xué)過(guò)程 教學(xué)步驟、內(nèi)容 教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng) [過(guò)]能與酸反應(yīng)是活潑和較活潑金屬的通性,但有些金屬例如鋁還有特殊的性質(zhì),是什么呢?這節(jié)課我們就來(lái)研究一下鋁的特性。 [板書(shū)]三、鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng) [投影實(shí)驗(yàn)3-4]鋁與鹽酸、氫氧化鈉溶液的反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)步驟:在2支試管里分別加入5 mL 鹽酸和5 mL NaOH 溶液,再分別放入一小段鋁片。過(guò)一段時(shí)間后,將點(diǎn)燃的木條分別放在2支試管口,觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:鋁分別放入鹽酸、NaOH 溶液中有氣泡產(chǎn)生,將點(diǎn)燃的木條放在試管口,可觀(guān)察到藍(lán)色火焰。 [講]通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們可以看到,鋁既能與鹽酸反應(yīng),又能與NaOH 溶液反應(yīng),反應(yīng)可放出一種可燃性的氣體---氫氣。 [板書(shū)]2 Al +2NaOH +2H2O ==2NaAlO2 +3H2 ↑ 失 6e- [講]Al 只能與強(qiáng)堿(NaOH 、KOH)反應(yīng),不與弱堿(NH3H2O)反應(yīng)。Al 與堿溶液反應(yīng),其實(shí)質(zhì)是Al被氧化,溶液中的H+ 被還原,Al與H2O反應(yīng)生成H2 ,同時(shí)又生成難溶液的Al(OH)3 覆蓋在Al表面,阻止反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行,所以,Al在常溫下或加熱條件下很難與H2O 反應(yīng),而在堿性溶液中,Al(OH)3 +OH― ==AlO2― +2H2O ,從而使Al 與H2O 的反應(yīng)不斷進(jìn)行。請(qǐng)標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移 [板書(shū)] 得6 e- 2Al +6 NaOH+6H2O ==2NaAlO2 +3H2↑+4H2O [點(diǎn)擊試題]剩余的飯菜能否長(zhǎng)時(shí)間保存在鋁鍋中?為什么? [過(guò)]有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算,我們?cè)诔踔芯鸵呀?jīng)很熟悉知道化學(xué)反應(yīng)中各反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量之間符合一定的關(guān)系呢?能不能把物質(zhì)的量也應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算呢?這就是我們下面所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。 [板書(shū)]四、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用 [講]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(xué)反應(yīng)也是這些粒子按一定數(shù)目進(jìn)行的,化學(xué)方程式可以明確地表示出化學(xué)反應(yīng)中這些粒子間的數(shù)目關(guān)系,這些粒子間的數(shù)目關(guān)系,又叫做化學(xué)計(jì)算數(shù)的關(guān)系。 [板書(shū)]1、計(jì)算原理: 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 化學(xué)計(jì)量數(shù)之比 2 : 2 : 2 : 1 擴(kuò)大NA倍 2NA: 2NA : 2NA : NA 物質(zhì)的量之比 2mol : 2mol : 2mol : 1mol 相對(duì)質(zhì)量之比 223 : 218 : 240 : 2 標(biāo)況下體積 22.4L [講]由以上的分析可知,化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)算數(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。在計(jì)算時(shí),應(yīng)用的比例項(xiàng)必須性質(zhì)相同,即上下單位統(tǒng)一。一般,所用的項(xiàng)與題給條件相同。 [板書(shū)]2、化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,等于組成各物質(zhì)的粒子數(shù)之比,也等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比。 [講]有了上述結(jié)論,我們即可根據(jù)化學(xué)方程式對(duì)有物質(zhì)的物質(zhì)的量進(jìn)行定量計(jì)算。 [投影]進(jìn)行物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算,須按以下步驟進(jìn)行: 1、寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)方程式 2、找出相關(guān)物質(zhì)的計(jì)量數(shù)之比 3、對(duì)應(yīng)計(jì)量數(shù),找出相關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量 4、進(jìn)行計(jì)算。 [過(guò)]下面我們就在掌握上述各物理量間關(guān)系的基礎(chǔ)上,來(lái)系統(tǒng)、全面地學(xué)習(xí)物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算。 [板書(shū)]例1、把6.5 g Zn 放入足量鹽酸中,鋅完全反應(yīng),計(jì)算: (1) 6.5g Zn 的物質(zhì)的量 (2) 參加反應(yīng)的HCl 的物質(zhì)的量 (3) 生成H2 的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況) 解:(1)n(Zn)=m/M=6.5g/65g.mol-1=0.1mol Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ 1mol 2mol 22.4L 0.1mol n(HCl) V(H2 ) (2)n(HCl)=0.1mol2=0.2mol (3)V(H2 )=0.122.4L=2.24L [講]在化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物間是按化學(xué)方程式所確定的質(zhì)量比或物質(zhì)的量比進(jìn)行反應(yīng)的。如果某一反應(yīng)中兩種反應(yīng)物的量都已給出。此時(shí)存在兩種可能,一種是兩種反應(yīng)物恰好完全反應(yīng);二是兩種反應(yīng)物不是恰好完全反應(yīng)。而是一種反應(yīng)物過(guò)量,這時(shí)就首先確定哪種反應(yīng)物的量是過(guò)量的,然而根據(jù)不足量的物質(zhì),即完全反應(yīng)的物質(zhì)的量進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。下面我們按以上思路來(lái)解答。 [板書(shū)]例2、將0.65g 鋅加到50 mL 1 mol /L鹽酸中,計(jì)算: (1) 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,生成H2 的體積 (2) 若反應(yīng)完成后,溶液體積仍為50 mL,這時(shí)溶液中的Zn2+和H+ 的物質(zhì)的量濃度是多少? 解:n(Zn)==0.65/65==0.01 mol n(HCl)==0.05*1==0.05 mol ∵ Zn +2HCl ==ZnCl2 +H2 ↑ ∴ HCl 過(guò)量 ∴ 設(shè)生成 H2 x mol , ZnCl2 y mol , HCl z mol Zn +2HCl ==ZnCl2 +H2 ↑ 1 2 1 1 0.01 z y x ∴x==0.01 mol y==0.01 mol z==0.02 mol (1) 標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成H2 體積 V(H2)==0.04*22.4==0.224L (2) c(Zn2+)====0.2 mol/L n(H+)==n(HCl)—z==0.05—0.02==0.03 mol c (H+)====0.6 mol/L [總結(jié)]綜合以上計(jì)算,物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算時(shí),須注意以下幾點(diǎn): 1、化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)算數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比,這是進(jìn)行各項(xiàng)計(jì)算的最根本依據(jù)。 2、計(jì)算時(shí)要注意物質(zhì)的量與其他各物理量(如質(zhì)量、氣體體積、濃度等)之間的關(guān)系。 3、存在過(guò)量問(wèn)題時(shí),要根據(jù)不過(guò)量的物理量來(lái)進(jìn)行計(jì)算。 [自我評(píng)價(jià)] 用AgNO3 溶液和NaCl 、MgCl2、AlCl3三種溶液分別反應(yīng)時(shí),若把同體積、同物質(zhì)的量濃度的三種溶液中的Cl― 全部沉淀下來(lái),所需AgNO3 溶液的體積比是___________;若把同體積的三種溶液中的Cl― 全部沉淀下來(lái),所用AgNO3 溶液體積相同,則此三種溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度之比為_(kāi)________,生成沉淀的質(zhì)量比為_(kāi)__________。 不能,因?yàn)樗?、堿、鹽均能腐蝕Al 制品 1:2:3 6:3:2 1:1:1 教學(xué)回顧:- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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