人教版高中化学必修一311 金属与非金属的反应 教学设计 4.docx

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人教版高中化学必修一311金属与非金属的反应教学设计4

第三章金属及其化合物

第一节金属的化学性质

第1课时金属与非金属的反应

一、教材依据

人教版高中《化学（必修一）》第三章金属及其化合物第一节金属的化学性质（第一课时）

二、教材分析

新课程标准要求“根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质，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。

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。

从物质种类来看，本节内容重点学习钠、铝、铁等金属；从钠的还原性上看，重点学习钠的氧化和钠与水的反应；从铝与其他金属的不同看，重点学习铝与氢氧化钠溶液的反应；铁与水蒸气反应科学探究难度较大，本节实验内容较多、且在实验中观察、分析、解释、得出结论等对学生的能力要求较高。

所以本节教学的难点是钠与水的反应、铝与氢氧化钠溶液的反应的实验现象观察与分析以及铁与水蒸气反应的实验探究。

第一课时是基础。

实际教学中，本节课内容主要分为三课时，第一课时复习初中化学中金属的有关知识，学习钠的物理性质，钠、铝的氧化反应；第二课时学习钠与水的反应及铁与水蒸气反应的实验探究；第三课时学习铝与氢氧化钠溶液的反应以及物质的量在化学方程式计算中的应用。

第一课时在复习初中化学中金属的有关知识、做好与新课衔接的基础上，通过实验学习钠的物理性质，从反应条件及反应产物的不同比较钠、铝在空气中的氧化反应，与初中学到的金属活动性顺序相验证；那是活泼金属，在自然界中不存在游离态的钠，所以学生从未见过钠，更谈不上了解它的化学性质，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其氧化反应的产物、铝在空气中受热融化等实验，是学生获得感性认识，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，从而增强了学生希望了解更多金属知识的迫切感，通过引导学生分析钠、铝的原子结构特点，了解钠、铝化学活泼性不同的原因，初步体会物质性质与原子结构的关系。

三、教学目标

根据《普通高中化学课程标准》的要求，结合教学过程中教学条件和学生认知能力等实际情况，确定了以下的三维教学目标：

（1）知识和技能目标：

①认识金属的共性和特性、钠是一种很活泼的金属，了解钠的物理性质及保存方法。

体会金属的性质和金属的原子结构的关系。

②初步学会从实验的角度探索和认识物质的化学性质的本领。

③能写出在常温、加热时，钠、铝与氧气反应的化学方程式。

（2）过程与方法目标：

①在实验、比较、归纳中，感知铝的金属性比钠弱。

②初步学会探究元素及其化合物知识的一般过程与方法。

（3）情感态度和价值观目标：

①在对日常生活中的普遍现象观察中，培养学生勤于思考，乐于探究的科学品质。

从而感受化学源于生活，化学在美妙的现实生活中无处不在。

②通过奇妙的化学实验的操作（如钠的切割）和精彩的化学实验现象（如钠的燃烧反应）感受化学世界的美妙变化，培养学生分析问题的能力和科学态度，提高学习化学的兴趣。

四、重点难点

重点：

钠在不同条件下与氧气的反应及其产物的比较分析

难点：

铝为何可以在空气中稳定存在

五、教学策略与手段

（1）边讲边实验，这是化学教学的常用方法，也是非常有用的方法，可以充分展示知识的建构过程，充分体现建构理念。

（2）提出问题，展开讨论并及时总结归纳在钠、铝和氧气反应学习完了以后，及时总结这些物质和氧气反应时表现出来的还原性，从反应的难易程度总结还原性的强弱，从整体上把握金属和非金属的反应。

（3）通过比较加强学生对知识的掌握和理解，如学生在学习钠和氧气反应的时候，通过反应条件、反应产物的比较，从而更深刻地认识钠与氧气反应的实质。

六、教学流程

烟花爆竹的五颜六色

情境创设

引出金属元素

引入课题

初中学习的金属元素

回顾旧知识

从原子结构分析物质性质

引入新知识

钠的取用及其空气中的变化

钠的燃烧

实验过程

铝的燃烧

通过钠、铝分别在常温和加热时的对比实验，证明钠比铝活泼

收集实验信息

用氧化还原反应知识进而引出金属的一系列具有还原性质的反应

推陈出新

得出结论

总结归纳

七、教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

情境创设

师：

首先，同学们想一下，在中国，每到逢年过节你们最喜欢做什么呢？

师：

为什么喜欢燃放烟花爆竹呢？

（追问）

师：

那么同学们有没有想过烟花爆竹为什么呈现五颜六色呢？

生：

燃烟花，放爆竹

生：

因为烟花爆竹五颜六色特别美。

连续追问引起学生的认知冲突，同学们迫不及待的等待答案。

引入课题

师：

原来啊，它是往烟花中加入含有不同金属元素的化学物质，比如加入含有钠元素的化学物质烟花显黄色，钾显紫色，铜显绿色等等。

这里所说的钠、钾、铜等就是就是金属元素，金属在我们身边真是无处不在，那么同学们想不想了解一下金属呢？

师：

那么这节课我们就来学习一下金属的化学性质。

板书-3.1金属的化学性质

生：

想

通过日常生活中的现象引发学生学习化学知识的愿望。

回顾旧知识

师：

对于金属，我们并不陌生，首先，我们一起回忆一下初中学习的有关金属的知识。

师：

再来回想一下金属的化学性质

师：

位于金属活动性顺序表H之前的金属可以和酸反应，同学们还记得金属活动性顺序表吗？

生：

金属的物理性质：

有金属光泽、不透明、易导电、易导热、有延展性等。

生：

总共有三点

①金属与氧气的反应，比如：

镁条燃烧铝燃烧等2Mg+O2

2MgO；3Fe+2O2

Fe3O4；2Al+3O2═2Al2O3

②金属与酸反应Mg+2HCl═MgCl2+H2↑；Fe+2HCl═FeCl2+H2↑

生：

KCaNaMgAlZnFeSnPdHCuHgAgPtAu

③金属与某些盐溶液反应Cu+2AgNO3==Cu（NO3）2+2Ag；

2Al+3CuSO4==Al2（SO4）3+3Cu

本节课是学生在高中系统学习元素及其化合物知识的第一节课，在初中学习的金属性质是以物理性质为主，前几节所学习的物质分类方法、离子反应、氧化还原反应等知识为学习元素及其化合物知识奠定了基础，复习过去所学的知识，搞好初、高中知识的衔接，对学生同化新知识显得尤为重要。

引入新知识

师：

同学们看一下，初中我们学习过镁铝和氧气这种非金属反应，那么同学们想知道位于元素周期表中镁铝之前的金属钠可以和氧气反应吗？

它们会有什么相似点吗？

（提出问题

师：

首先我们来看一下上述反映的共同特点，金属都是从零价升到正价，即都是失去电子，那么是否所有金属原子失去电子能力都一样呢？

师：

多媒体展示钠、镁、铝的原子结构示意图，那么同学们预测一下钠、镁、铝哪种金属更活泼。

（学生提出假设）

生：

想

生：

画出金属钠、镁、铝的原子结构示意图

将学生的思维引入到从原子结构特点预测物质性质的思考上来。

师：

同学们对金属钠、镁、铝哪种金属更活泼提出了假设，下面我们通过实验来证明。

（教师活动）展示金属钠，引导学生观察钠的外观和存放方式。

实验过程1

<演示实验1>钠在空气中的变化，引导学生观察。

师：

那么首先我们总结一下金属钠的物理性质。

一、钠

①物理性质：

银白色；具有金属光泽；质软（可以用小刀切）

师：

然后总结一下活泼金属钠在常温下与氧气的反应。

②化学性质：

4Na+O2═2Na2O（白色）

<小组实验1>练习金属钠的取用，观察其表面光泽和颜色以及切口在空气中的变化。

然后将准备好的封管中的钠发到各学习小组，让学生观察钠的本来面目，与刚才的小组实验金属钠的切口在空气中的颜色变化作对比。

生：

写出钠在常温下与氧气反应的化学方程式：

4Na+O2═2Na2O

由于钠的切口在空气中的颜色变化极快，钠与氧气的反应之快是学生想象不出来的，设计对比试验，将封管中的钠与钠的切口颜色变化作对比，是学生感受到钠是非常活泼的金属。

实验过程2

师：

同学们想一下我们学过镁条可以燃烧，那么，在加热时，金属钠的变化又如何呢？

<演示实验2>钠在空气中燃烧，取一块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，用小刀剥去表面的氧化物，从钠块里挖出一小块金属钠放入硬质玻璃管中距一端管口约1/3处，用试管夹夹住试管的另一端，用酒精灯加热玻璃管放金属钠处，观察实验现象。

2Na+O2═2Na2O2（淡黄色）

课堂过渡：

同学们知道金属钠很活泼，必须保存在煤油中，那么我们生活中最常见的铝是如何保存的？

又是什么原因呢？

铝是生活中司空见惯的金属，铝不能在空气空气中点燃，但大家都知道铝的性质也很活泼，这样就形成了冲突，大家是不是很想知道答案？

师：

将用砂纸打磨好的铝箔，留一部分不打磨，分发给学生，每个学习小组一片，让学生传看，感受铝在空气中的变化。

师：

分析比较钠、铝在空气中变化不同的原因，铝在空气中的变化不明显

二、铝

2Al+3O2═2Al2O3

<小组实验2>做钠在空气中的燃烧实验，描述实验现象，由小组学生代表回答。

师：

将燃烧后的生成物巡回展示给学生观察，与学生所做的生成物对比；评价学生对实验现象的概述，讲解钠在空气中的燃烧时的现象、结论。

生：

写出铝在常温下与氧气反应的化学方程式2Al+3O2═2Al2O3

钠在空气中加热时，反应比较复杂，生成物的颜色随着加热时间的不同逐渐变化，为了便于学生观察，在硬质玻璃管中加热，可以是学生清楚地观察到实验现象。

实验过程3

课堂过渡：

若改变条件，在加热时，铝在空气中的变化如何？

会和钠的结果一样吗？

活泼金属在空气中易与氧气反应，表面生成一层氧化物，有的氧化膜疏松，不能保护内层金属，如铁表面的铁锈；有的氧化膜致密，可以保护内层金属不继续被氧化，如镁条表面的氧化层。

经过打磨的铝箔会和镁条一样容易点燃吗？

<演示实验3>用坩埚钳夹住一小块铝箔在酒精灯下加热致熔化，轻轻晃动，观察实验现象；同时将一小块打磨好的铝箔重复上述过程。

师：

对学生的回答进行评价，总结。

融化的铝箔并不滴落，好像有一层膜兜着，是由于薄膜Al2O3的熔点2050℃高于铝的熔点660℃，即使是打磨过的铝箔，在空气中也会很快生成一层新的氧化膜，包在铝的外面，所以熔化了的液态铝不会滴落下来。

<小组实验3>和老师一起做铝箔的燃烧实验，描述实验现象，对比两个实验，讨论为什么两种情况下熔化的铝均不会滴落呢？

做了两组对比实验，通过观察分析实验现象，培养了学生的观察能力，通过钠在常温和加热时的现象对比以及铝在常温时加热时的现象对比，是学生深刻理解钠的金属性比铝活泼，通过实验验证了由钠、铝的原子结构特点预测其金属性强弱的正确性，初步培养了学生进行科学探究的方法，为后面学习元素及其化合物知识奠定了方法基础；根据原子结构特点进行猜想与假设，在实验中获得感性认识，进过分析、比较，帮助学生将新知识纳入到自己的认知结构中，从而完成“同化”的过程。

推陈出新

师：

前面我们刚学习过氧化还原反应，那么我们就用氧化还原反应的知识分析钠、铝与氧气的反应，用电子转移配平反应方程式，指出氧化剂还原剂。

师：

评价学生的书写情况，用多媒体展示并总结。

引导迁移：

金属元素原子的最外层电子数较少，容易失去最外层电子，单质往往表现出还原性，当遇到氧化剂时，会发生氧化还原反应。

所以，金属除了能被氧气氧化外，还能被氯气、硫等氧化，生成相应的氯化物和硫化物，金属都表现其还原性。

生：

写出化学方程式，并用前面学习过的氧化还原反应知识加以分析。

通过运用氧化还原反映的知识分析化学反应，既巩固了前面所学的知识，又加深了对以上化学反应本质的认识，通过迁移、运用知识解决问题，检验学生的认知是否得到发展，实现认知发展的“平衡化”。

总结归纳

本节课的线索（多媒体展示）

1.知识主线:

钠比铝的金属性强。

2.探究方法主线:

发现问题——提出假设——实验验证——得出结论。

师：

今天我们主要学习了金属钠铝的有关物理性质和分别在常温和加热条件下与氧气反应的化学性质，钠的金属性比铝活泼，那么，同学们想一下，这些金属还可以和我们身边常见的物质比如水、酸、碱等物质反应吗？

它们还具有一些什么性质呢？

还有哪些神奇的现象等待我们解决呢？

预知后事如何，且听下回分解。

让同学们带着问题走进教室，又带出问题走出教室，让同学们体会化学就是一个无穷无尽探索的过程，其过程有很多精彩和难以捉摸的现象，激发学生的认知探索过程，让学生自愿徜徉在化学知识的海洋里。

八、板书设计

3.1金属的化学性质

一、钠

①物理性质：

银白色；具有金属光泽；质软（可以用小刀切）

②化学性质：

4Na+O2═2Na2O（白色）

2Na+O2═2Na2O2（淡黄色）

二、铝

2Al+3O2═2Al2O3

九、教学反思

本节课有三项主要任务，一是复习初中所学的有关金属的性质，为本章学习金属及其化合物的性质打下基础；二是巩固、运用前一章所学习的氧化还原反应理论知识；三是通过对钠、铝性质的理论假设和实验探究，教给学生学习元素及其化合物性质的一般方法，为以后的学习奠定基础。

按照学生认知发展的三个阶段设计教学，符合学生的认知规律。

在复习初中已经学过的有关金属性质的基础上“同化”新知识；通过学生讨论，发现问题，运用学生已有的知识进行假设，再通过小组合作动手实验探究得出结论，帮助学生完成“顺化”的过程；通过归纳、总结、迁移帮助学生将知识纳入到自己的认知结构中，从而实现“平衡化”的过程。

运用多媒体辅助教学，容易引起学生的兴趣和积极性，由浅入深设置问题，在探究的过程中，始终以学生为主体，教师以学生探究的引导者、帮助者的角色为学生服务。

“良好的开端是成功的一半”在课堂开始时，通过日常生活中的普遍现象引发同学思考，让学生感知“化学源于生活、贴近生活”的教育理念，同时提出问题，让学生带着疑问学习新知识，秉承“只是问题化，问题情境化”的教学设计理念；在课堂结束时，通过这节课的学习又引发许多问题等待解决，让学生课后认真思考，带着问题走出教室，而不是传统的没有疑问走出教室。

从始至终不断引发学生的认知冲突，一旦引发认知冲突，就会引起学生认知心理的不平衡，就能激起学生的求知欲和好奇心，是学生产生解决这种认知冲突获得心理平衡的动机。

从“认知冲突”中寻求突破点，不仅能使学生避免进入思维误区，认清问题的本质，更能完善学生的认知结构，培养学生科学的探索创新能力。

十、教学设计情景素材

情境一

在日常生活中，燃放烟花爆竹对于我们无论是学生还是老师都是一件再平常不过的事情，然而这些生活中的普遍现象中却能折射出很多科学道理。

从古到今，无数先辈们探索理论时无一不是从生活中的普遍现象入手，化学也就是这样的“源于生活，贴近生活”。

情境设计意图

问题设计

问题设计意图

从日常生活中的普遍现象入手，而不是把知识硬塞给学生，让学生感到所学的东西就在身边，并在好奇中主动学习。

日常生活中的普遍现象是从何而来呢？

让学生构成认知冲突，然后积极努力探索学习。

情境二

课程结尾以单田芳评书结尾，学生带着问题走出课堂的同时，又能回忆起这样的小幽默，是学生既好奇又乐于学习。