金属的化学性质教案.docx
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金属的化学性质教案
《金属的化学性质》的教案
科目：
化学
姓名：
第一课时金属与非金属的反应
一、教学目标
【知识与技能】
1.掌握金属钠的理化性质及其保存方法及用途；
2.通过实验了解金属钠、铝与氧气的反应，归纳活泼金属易与非金属氧化物发生反应的知识；
3.掌握金属钠、铝的氧化物的重要性质及氧化膜在生活中的应用。
【过程与方法】
1.通过引导学生观察、分析实验现象，培养学生探究、分析、推理和判断的能力。
2.在归纳金属钠、铝性质的过程中，体验分类、比较等研究方法在学习和研究物质的性质的过程。
【情感态度与价值观】
1.通过实验探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达能力。
二、教学重难点
【重点】钠的氧化反应
【难点】
1.钠在空气中加热的实验现象的解释;
2.氧化钠和过氧化钠的稳定性的比较
三、教学方法
实验——探究——讨论——归纳
四、教学用具
多媒体设备
实验仪器：
小刀、镊子、滤纸、三脚架、酒精灯、烧杯、火柴、坩埚、坩埚钳
实验药品：
钠单质、铝片
五、教学过程
【情景导入】为什么大多数金属在自然界中都以化合态的形式存在？
这是因为，多数金属的性质比较活泼。
今天，我们就来学习金属的化学性质。
【学生活动】下面，请同学们看课本P46图3-1（金属元素在地壳中的含量），回答：
地壳中含量最多的元素是什么元素。
【投影】含量最多的非金属元素是氧，其次是硅。
含量最多的金属元素是铝，其次是铁。
【提问】在初中，我们已经学习了几种常见金属的性质，知道金属有许多共同的物理性质，如不透明、有金属光泽、易导电、易导热、有延展性等。
那么，金属有哪些共同的化学性质呢？
【学生讨论】
提出初中所学的金属的性质及其金属能发生的一些化学反应。
【投影】举例说明金属能发生的一些化学反应。
1金属与非金属的反应：
3Fe+2O2
Fe3O4
2金属与酸的反应：
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
3金属与盐溶液反应：
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
【提问】那么，课本P46图3-2中的金属发生的化学反应属于哪一类反应呢？
请写出这四个反应的化学方程式并填写在课本P46“思考与交流”第2题的空格中。
【学生思考】写出图中金属发生的化学的反应的化学方程式。
【投影】课本P46图3-2的金属发生化学反应的化学方程式：
①2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu
②2Mg+O2
2MgO
③Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag
④Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
【提问】画出一些简单金属Na、Mg、Al的原子结构示意图，看看他们有些什么特点，猜想与金属的化学性质有什么联系？
【学生思考】
【投影】Na、Mg、Al的原子结构示意图
特点：
最外层电子数少，易失去
性质：
金属单质具有较强的还原性，易发生氧化反应
【引言】请背出金属活动顺序[KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu]，由金属活动顺序我们知道，钠是非常活泼的金属，铝、铁是较活泼的金属，铜是较不活泼的金属。
我们就以钠、铝、铁、铜四种金属为代表来研究金属的化学性质。
【投影】一、金属与非金属反应
【引言】氧气是典型的非金属，因此我们首先来研究金属与氧气的反应。
【投影】
（一）金属与氧气反应
【引言】我们知道，铝、铁等金属在氧气中点燃能发生剧烈反应，但常温下却能稳定地存在于空气中。
是否所有金属常温下都能在空气中稳定存在呢？
下面，我们就一起来看看钠能否在空气中稳定存在。
请认真阅读课本P47的实验3-1，观察实验现象，完成表格。
【投影】
1.钠与氧气反应
实验3-1：
观察实验，填写下表
操作步骤
实验现象
结论、解释
①用镊子取一块金属钠，用滤纸吸去表面煤油
钠位于盛煤油试剂瓶的底部，
表面呈淡黄色
钠的密度比煤油大，
钠的表面有一层氧化膜。
②在玻璃片上切开钠的外皮，继续观察切口
切时钠较软，
新切断面有银白色光泽，
断面很快变暗。
钠的硬度小，
有金属光泽，
发生了反应。
【演示实验】介绍实验用品：
镊子、小刀、玻璃片、滤纸、钠（实验室中钠保存在石蜡油或煤油里，可以观察到，钠位于煤油试剂瓶的底部）→取出一块钠→观察（久置的钠表面因为被氧化而生成一层淡黄色的物质）→吸干煤油→切开（钠可以用小刀切开，说明钠比较软）→观察（心切开断面有银白色的光泽，断面很快变暗）。
【提问、投影】完成表格，并归纳钠的物理性质（物理性质：
银白色、有金属光泽的固体，质软）。
【讲解】新切开的钠表面在空气中很快变暗，是因为钠露置在空气中与氧气反应生成白色的氧化钠。
【投影】
（1）常温下，4Na（银白色固体）+O2=2Na2O（白色固体）
【副板书分析】4Na+O2=2Na2O的化合价变化及钠作为还原剂的分析
【过渡】常温下，钠迅速与空气中的氧气反应，可见，钠比铁、铝等金属活泼得多。
因此，钠需要保存在石蜡油或煤油中，以隔绝空气。
那么，加热条件下，钠与氧气有如何反应呢？
【投影】参照实验3-1，观察实验3-2，对比不同条件下的现象和生成物。
观察思考：
钠的形状变化情况如何？
能否燃烧？
燃烧产生火焰什么颜色？
生成产物的颜色状态如何？
该产物是不是Na2O？
操作步骤
取一小块钠加热至熔化
实验现象
化学方程式
对比结论
【演示实验】实验用品介绍（酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩锅钳、镊子、滤纸、火柴）→取一小块钠→吸干煤油→放入坩埚中→将坩埚送至泥三角上→点燃酒精灯（钠开始燃烧时撤掉酒精灯）→观察产物颜色（看不清楚的同学请下课后再到讲台边上来观察）
【提问、投影】钠先熔成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体。
2Na+O2Na2O2（淡黄色固体）
【副板书分析】化合价变化
【投影、讲解】钠与氧气反应，条件不同，产物也不同。
产物Na2O与Na2O2的稳定性的比较。
【过渡】钠与氧气反应如此剧烈，那么，活泼性在钠之后的铝与氧气反应的情况又如何呢？
【学生活动】现在，请阅读课本P48页的“科学探究”后认真观察实验，并记录现象，同时思考：
铝在空气能否剧烈燃烧？
铝燃烧的产物是什么？
【投影】科学探究：
铝与氧气反应
探究内容
铝箔在空气中加热
现象
现象解释
结论
【投影】铝燃烧视频→观察→完成表格
探究内容
铝箔在空气中加热
现象
铝箔发红卷缩,失去光泽，熔化不滴落。
现象解释
因为铝表面的氧化膜保护了铝。
铝很活泼，即使是打磨过的铝箔，在空气中很快又会生成一层新的氧化膜。
构成薄膜的氧化铝（Al2O3）的熔点（2050℃）高于铝的熔点（660℃），包在铝的外面，使熔化了的铝不会滴落下来。
结论
铝容易被氧化而生成一层致密的氧化膜。
4Al+3O2
2Al2O3
【讲解】由钠在空气中燃烧非常剧烈而铝在空气加热不能燃烧的现象，我们可以得到这样的结论：
钠的还原性比铝的强。
【投影】2、铝与氧气反应：
4Al+3O2
2Al2O3
【过渡】除了钠、铝等比较活泼的金属容易与氧气反应外，铁、铜等金属在一定条件下也能与氧气反应。
【投影】
3、铁与氧气反应
（1）常温下，铁在潮湿的空气中易与氧气反应，生成铁锈，铁锈的主要成分是Fe2O3（红棕色）。
（2）点燃：
3Fe+2O2
2Fe3O4（黑色固体）
4、铜与氧气的反应
2Cu+O2
2CuO（黑丝固体）
【讲解】请打开课本P49页，并第一段文字画出来：
金属元素原子的最外层电子书较少，最外层电子容易失去，单质往往表现出还原性，当遇到氧化剂时，就会发生氧化还原反应。
除了氧气外，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氧化物。
【投影】
（二）金属与其它非金属的反应
2Na+Cl2
2NaCl；Fe+S
FeS
【课堂小结】这节课我们首先回忆了金属的物理性质及一些化学性质的通性，通过重点学习金属钠、铝与氧气的反应，可以总结出:
金属活动性越强，与氧气或其他非金属反应就越容易进行，反之则所需条件越高。
如钠露置在空气立即被氧化，而铜则须在较高温度下方能与氧气反应。
六、作业布置
七、板书设计
第一课时金属与非金属的反应
一、金属与氧气的反应
1、钠的物理性质
钠具有银白色金属光泽、质软、密度比煤油大
2、钠与氧气的反应
（1）常温：
4Na+O2=2Na2O（白色）
（2）加热：
2Na+O2
Na2O2（淡黄色）
小结：
①反应物相同，条件不同，产物可能不同
②稳定性：
Na2O2>Na2O
3、铝与氧气的反应
4Al+3O2
2Al2O3（氧化膜保护金属的内层）
二、金属与其他非金属的反应
1、2Na+Cl2
2NaCl；
2、Fe+S
FeS
第二课时金属与酸和水反应
一、教学目标
【知识与技能】
1.了解金属钠与水反应，会解释钠与水反应的各种现象；
2.了解铁与水蒸气的反应。
能初步设计铁与水蒸气反应的实验装置。
【过程与方法】
1.通过设计实验方案，进行初步的探究活动，学习科学探究和科学实验的方法，培养学生的实验技能，认识科学探究的基本过程；
2.通过对实验结果的分析，培养学生的分析能力，逻辑推理和综合归纳能力；
【情感态度与价值观】
1．通过探究实验，培养学生有参与实验的热情，感受科学探究的乐趣。
2．通过分组讨论探究，培养学生的团队合作精神，敢于将自己的见解与他人交流的勇气。
二、教学重难点
【重点】
钠与水的反应
实验设计——铁与水蒸气的反应
【难点】
钠与水的反应实验现象的观察与解释
实验设计——铁与水蒸气的反应
三、教学方法
实验——探究——讨论——归纳
四、教学设备
多媒体设备
实验仪器：
（1组）小烧杯、玻璃片、镊子、小刀、滤纸、洗瓶、
（2组）带单孔塞的大试管、导管、带试管架的铁架台、湿棉花、蒸发皿、酒精灯、火柴、胶头滴
实验药品：
（1组）钠单质、酚酞溶液、蒸馏水
（2组）铁粉
五、教学过程
【情景导入】“酸菜鲜鱼汤”是某家饭店的招牌菜，店老板反映盛汤的的铝锅很不耐用，没用多久锅底就漏洞了。
请同学们分析一下这主要是为什么？
【学生活动】思考并讨论
【讲解】铝能和酸发生化学反应，所以锅底易漏洞
【提问】从刚才的生活小常识中同学们能得出金属的什么化学性质？
【学生回答】金属能与酸发生了反应
【提问】同学们能写出那些金属与酸发生反应呢？
能写出他们的离子反应方程式吗？
【学生回答】写出一些金属与酸的反应
【引言】初中我们已经学过，在金属活动顺序中，位于氢以前的金属能与酸反应，置换出酸中的氢，生成盐和氢气。
【投影】
（一）金属与酸反应
2Na+2H+=2Na++H2；
2Al+6H+=2Al3++3H2；
Fe+2H+=Fe2++H2
【引言】水是一种弱电解质，水也能电离出少量的氢离子，那么，金属遇到水时会如何呢？
【投影】
（二）金属与水反应
【引言】我们常用铝、铁等金属器皿来盛水、烧水，说明这些金属不与冷水、热水反应。
是否所有的金属都不与水反应呢？
我们前面学习的钠是一种活泼的金属比铝、铁活泼，那么，钠能否与水反应呢？
下面，我们将完成课本P49的实验3-3，请认真观察并记录实验现象
【投影】在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一小块钠放入水中。
你看到什么现象？
实验现象出现该现象的原因
钠位于水的那个部位？
钠的形状如何变化？
钠的运动情况如何？
有无响声？
溶液的颜色怎样变化？
【实验演示】介绍实验用品（烧杯，镊子，滤纸，水，钠，酚酞）→在烧杯中加入适量水→滴入几滴酚酞试液→取钠→洗干煤油→投入水中。
【观察与讨论】把同学分成若干小组，认真观察实验现象，讨论出现这种现象的原因
【提问】实验现象，出现该现象的原因
实验现象出现该现象的原因
钠位于水的那个部位？
钠浮在水面上ρ钠＜ρ水
钠的形状如何变化？
钠熔成一个光亮的小球反应放出热量，钠的熔点地
钠的运动情况如何？
钠在水面上迅速游动反应有气体生成
有无响声？
发出“嘶嘶”的响声反应有气体产生
溶液的颜色怎样变化？
溶液有无色变为红色反应生成碱性物质
【总结投影】1.钠与水反应
【提问】根据上面的实验现象，猜想，钠与水反应生成什么碱性物质和什么气体呢？
试着写出钠与水反应的的化学方程式。
【学生回答】抽二到三个学生到黑板上写出钠与水反应的的化学方程式。
【讲解】对学生写出的化学方程式，进行讲评。
【投影】化学方程式：
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
【讲解】因此，钠不能保存在水中，也不能保存在其他密度比水大的液体中（如四氯化碳），钠应保存在石蜡油或煤油中。
同时，当火灾现场有大量活泼金属存放是，不能用水灭火，必须用干燥沙土来灭火。
过量的钠与酸溶液反应时，钠先与溶液中的酸反应，剩余的钠继续与水反应。
【引言】钠一遇到水即剧烈反应。
但铁锅却可以用来烧水，可见，铁不与热水反应。
那么，是否在任何条件下铁不与水反应。
【学生思考】
【引言】我们知道，在金属活动顺序中，铁位于氢前面，因此，实际上，铁能与水反应。
但由于铁远不如钠活泼，所以反应条件要求高，必须在高温条件下，铁粉与水蒸气才能发生反应。
下面，请参照课本P50的“科学探究”设计一套铁与水蒸气在高温条件下反应的试验装置。
实验装置应包括：
水蒸气发生装置、水蒸气和铁粉的反应装置、反应生成物的检验装置三个部分。
【投影】2.铁与水的反应
科学探究：
铁与高温水蒸气反应
实验设计装置：
水蒸气发生装置、水蒸气与铁粉的反应装置、反应生成物的检验
供参考仪器：
试管、酒精灯、铁架台、胶塞、导管、蒸发皿、水槽、石棉网、烧瓶、干燥管……
【引言】我们先来看上面这套装置
【投影】装置图及装置中各部分的作用
【讲解】实验时按图连接好装置，检查装置气密性，开始反应，蒸馏烧瓶产生的水蒸气通入硬质玻璃管中，在较高温度下，水蒸气与分布在石棉绒上的铁粉充分反应，生成气体经干燥管干燥后用小试管收集并进行检验。
【投影】现象：
反应后石棉绒上固体仍呈黑色（说明生成的铁化合物应该为四氧化三铁），点燃收集气体产生蓝色火焰（说明生成的气体为氢气）。
【投影】2.铁与水的反应
3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2
【学生活动】课后，请自己设计一套装置，并画出装置图
【课堂小结】
这节课我们主要学习了：
（1）金属与酸的反应；
（2）金属与水的反应，钠与水的反应的实验现象及化学方程式和铝与水蒸气的反应。
六、作业布置
七、板书设计
第二课时金属与酸和水的反应
一、金属与酸的反应
R+nH+==Rn++n/2H2↑
二、金属与水的反应
1、钠与水的反应
（1）实验现象：
钠浮在水面上，熔成一个光亮的小球，并在水面上迅速游动，钠周围有水雾，发出“嘶嘶”的响声，钠球逐渐变小，最后消失，溶液由无色变为红色。
（2）化学方程式：
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
2、铁与水的反应
（1）设计实验：
（2）化学方程式：
3Fe+4H2O（g）
Fe3O4+4H2↑
第三课时铝与氢氧化钠溶液反应
一、教学目标
【知识与技能】
1.了解金属与酸的反应规律；
2.了解铝与碱溶液的反应原理；
3.掌握物质的量应用于化学方程式计算方法和格式
【过程与方法】
1.培养学生发现问题、分析问题、解决问题的综合能力
2．加深对基本的理解和对化学反应规律的认识
【情感态度与价值观】
培养学生综合运用知识的能力和计算能力。
二、教学重难点
【重点】铝和强碱的反应
【难点】计算中的解题技巧
三、教学方法
提出问题——进行假设——实验探究——得出结论——解释应用——加深理解
四、教学设备
多媒体设备
实验仪器：
两只试管、火柴
实验用品：
盐酸、NaOH溶液、铝片
五、教学过程
【情景导入】通过上面的学习，我们知道金属能与酸反应是活泼和较活泼金属的通性，但有些金属例如铝还有特殊的性质，是什么呢？
那这节课我们就来探究一下铝的特性。
【投影】
（一）铝与氢氧化钠溶液的反应
【引言】下面，我们将完成课本P51的实验3-4，请认真观察并记录实验现象
【投影】在2支试管里分别加入5mL盐酸和5mLNaOH溶液，再分别放入一小段铝片。
过一段时间后，将点燃的木条分别放在2支试管口，你能观察到什么现象？
【实验演示】介绍实验用品（两只试管、火柴、盐酸、NaOH溶液、铝片）→取两只试管→分别加入盐酸和NaOH溶液→再分别加入铝片→观察实验现象→点燃的木条分别放在2支试管口→观察实验现象。
【学生活动】认真观察实验现象，分成小组进行讨论出现这种现象的原因
【提问】通过观察实验，实验发生了些什么现象，为什么会出现这些现象呢？
【学生回答】有气泡产生，火焰是蓝色的。
【投影】实验现象：
铝分别放入盐酸、NaOH溶液中有气泡产生，将点燃的木条放在试管口，可观察到蓝色火焰。
【讲解】通过实验我们可以看到，铝既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，反应可放出一种可燃性的气体---氢气，说明铝具有两性。
【投影】1、铝与盐酸发生反应的化学方程式
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
2、铝与NaOH溶液发生反应的化学方程式
Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑
【讲解】Al只能与强碱（NaOH、KOH）反应，不与弱碱（NH3·H2O）反应。
Al与碱溶液反应，其实质是Al被氧化，溶液中的H＋被还原，Al与H2O反应生成H2，同时又生成难溶液的Al（OH）3覆盖在Al表面，阻止反应的进一步进行，所以，Al在常温下或加热条件下很难与H2O反应，而在碱性溶液中，Al（OH）3+OH―==AlO2―+2H2O，从而使Al与H2O的反应不断进行。
【投影】
2Al+6NaOH+6H2O==2NaAlO2+3H2↑+4H2O
【提问】在上述实验中，同学们是否观察到铝片放入盐酸和NaOH溶液中，不立即产生气泡？
为什么？
【学生回答】有，铝的表面有保护膜
【讲解】铝与氧气反应生成一层保护膜，这层保护膜的成分是Al2O3，而氧化铝能与酸与碱发生反应，直接侵蚀铝的保护膜。
【提问】跟据前面所讲的内容，我们思考下在日常生活中，使用铝制餐具、炊具应该注意哪些问题？
【学生回答】酸和碱还有盐可直接侵蚀铝的保护膜以及铝的本身，不能用铝制餐具、炊具来蒸煮和长时间放置酸性、碱性或咸的食物。
【引言】有关化学方程式的计算，我们在初中就已经很熟悉知道化学反应中各反应物和生成物的质量之间符合一定的关系呢？
能不能把物质的量也应用于化学方程式的计算呢？
这就是我们下面所要学习的内容。
【投影】
（二）物质的量在化学方程式计算中的应用
【讲解】我们知道，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数目进行的，化学方程式可以明确地表示出化学反应中这些粒子间的数目关系，这些粒子间的数目关系，又叫做化学计算数的关系。
【投影】1、计算原理：
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
化学计量数之比2:
2:
2：
1
扩大NA倍2×NA:
2×NA：
2×NA：
NA
物质的量之比2mol:
2mol：
2mol:
1mol
相对质量之比2×23:
2×18:
2×40:
2
标况下体积22.4L
【讲解】由以上的分析可知，化学方程式中各物质的化学计算数之比等于组成各物质的粒子数之比。
因而也等于各物质的物质的量之比。
在计算时，应用的比例项必须性质相同，即上下单位统一。
一般，所用的项与题给条件相同。
【投影】2、化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于组成各物质的粒子数之比，也等于各物质的物质的量之比。
【讲解】有了上述结论，我们即可根据化学方程式对有物质的物质的量进行定量计算。
【投影】进行物质的量应用于化学方程式的计算，须按以下步骤进行：
1、写出有关反应方程式
2、找出相关物质的计量数之比
3、对应计量数，找出相关物质的物质的量
4、进行计算。
【引言】下面我们就在掌握上述各物理量间关系的基础上，来系统、全面地学习物质的量应用于化学方程式的计算。
下面，我们来看课本P52的例题1，根据上面的步骤用物质的量来计算。
【学生思考】给学生2、3分钟的时间看看这个应用题。
【讲解、投影】例1、把6.5gZn放入足量盐酸中，锌完全反应，计算：
（1）6.5gZn的物质的量
（2）参加反应的HCl的物质的量
（3）生成H2的体积（标准状况）
解：
（1）n（Zn）=m/M=6.5g/65g.mol-1=0.1mol
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
1mol2mol22.4L
0.1moln（HCl）V（H2）
（2）n（HCl）=0.1mol×2=0.2mol
（3）V（H2）=0.1×22.4L=2.24L
【讲解】在这个化学反应中，反应物间是按化学方程式所确定的质量比或物质的量比进行反应的。
【引言】那么，反应中两种反应物的量都已给出，通过观察不是按化学方程式所确定的质量比或物质的量比进行的反应呢？
下面我们就在这个例题的基础上，学习下这种计算题。
【讲解】如果某一反应中两种反应物的量都已给出。
此时存在两种可能，一种是两种反应物恰好完全反应；二是两种反应物不是恰好完全反应。
而是一种反应物过量，这时就首先确定哪种反应物的量是过量的，然而根据不足量的物质，即完全反应的物质的量进行有关计算。
下面我们按以上思路来解答思考下这个题。
【学生思考】抽1到2个同学来解答这个题。
【讲解】对学生的题进行讲解和评论。
【讲解、投影】例2、将0.65g锌加到50mL1mol/L盐酸中，计算：
（1）标准状况下，生成H2的体积
（2）若反应完成后，溶液体积仍为50mL，这时溶液中的Zn2+和H＋的物质的量浓度是多少？
解：
n（Zn）==0.65/65==0.01mol
n（HCl）==0.05*1==0.05mol
∵Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑
∴HCl过量
∴设生成H2xmol,ZnCl2ymol,HClzmol
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
1211
0.01zyx
∴x=0.01moly=0.01molz=0.02mol
（1）标准状况下生成H2体积V（H2）==0.04*22.4==0.224L
（2）c（Zn2+）=
=0.2mol/L
n（H＋）=n（HCl）—z=0.05—0.02==0.03mol
c（H＋）=
=0.6mol/L
【总结、投影】综合以上计算，物质的量应用于化学方程式的计算时，须注意以下几点：
1、化学方程式中各物质的化学计算数之比等于各物质的物质的量之比，这是进行各项计算的最根本依据。
2、计算时要注意物质的量与其他各物理量（如
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