1、高中化学31金属的化学性质第2课时教案1新人教版必修1精品教案金属的化学性质课题：第一节金属的化学性质（二）授课班级课 时教学目的 知识与技能1、根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，掌握铁与水蒸汽的反应原理。过程与方法1、通过研究性学习的方式让学生初步掌握研究性学习的学习方法，为在高一学生中开展化学研究性学习课题的研究打下基础。2、注意实验现象的讨论、培养观察和分析问题的能力情感态度价值观1、通过介绍铝的冶炼，培养学生通于探索的科学精神和严格求实的科学态度2、通过动手实验体验化学的奥秘，激发学生学习兴趣。重 点铁的化学性质、难 点 Fe与水反应原理知识结构与板书设计二、金属与酸和水的反应
2、投影实验3-3钠与水反应1、钠与水的反应：2 Na +2H2O =2NaOH +H2 2 Na +2H2O =2NaOH +H2 离子方程式：2Na +2H2O=2Na +2OH +H2 2、金属铁与水的反应：3Fe +4H2O (g)Fe3O4 +4H2 3、钠与酸和盐溶液反应(1) 2Na +2HCl=2NaCl +H2 (2) 投入CuSO4 溶液中：2Na+2H2O+CuSO4 =Cu(OH)2+Na2SO4+H2 4、镁、铝与酸的反应与非氧化性酸：Mg +2H =Mg2 +H2 2Al+ 6H =2Al3 +3H2 5、Fe与酸的反应与非氧化性酸的反应 Fe +2H =Fe2 +H2
3、 教学过程教学步骤、内容教学方法引入现代社会是金属的世界，金属的世界是丰富多彩的，从坚硬无比的铜墙铁壁，到柔弱无骨的水银，以“不怕火炼”而为人类痴迷的贵族金属金和铂，到见光就能放出电子以“娇柔美丽”著称于世的铷和铯，你会感到不同的金属在性质上有天壤之别，你们想更多了解关于金属的知识吗？那么，这节课就让我们一起走进金属的世界，共同来探索它们的化学性质。板书二、金属与酸和水的反应实验导入滴水点灯问为什么水能点燃酒精灯问使物质燃烧需要满足哪两个条件？讲可能是水与某物质发生了化学反应，而且该反应还放出了大量的热。事实上，我事先在酒精灯焰心上放了一小颗金属钠。金属钠可以与水反应并放热。问从日常生活经验我
4、们知道，像铁、铝等金属不仅常温下与水不反应，即使加热条件也很难反应，但金属钠却能与冷水反应，解释这一实验事实的唯一理由是什么呢？(可能是因为钠比其他两种金属都活泼)讲金属钠与水究竟是怎么反应的，下面就请同学们来亲自感受一下该反应。投影实验3-3钠与水反应实验步骤：1、用镊子取一小块钠置于滤纸上，吸干表面的煤油，用小刀切绿豆大的一粒，其余放回原瓶。2、在小烧杯中加一小半水，并将切下的钠粒投入小烧杯中，观察实验现象3、反应结束后向烧杯中滴入1-2滴酚酞试剂，观察溶液的变化。投影实验现象现象解释浮在水面上钠的密度比水小熔成银白色小球钠是银白色金属，熔点低，且反应放热小球四处游动并发出嘶嘶响声生成气体
5、推动小球游动反应剧烈且放热滴入酚酞溶液变红色有碱性物质生成板书1、钠与水的反应2 Na +2H2O =2NaOH +H2 问从氧化还原角度分析反应板书2 Na +2H2O =2NaOH +H2 问从分类的角度说说该反应分别属于什么反应？投影置换反应、离子反应、氧化还原反应、放热反应，Na 是还原剂，H2O 是还原剂，NaOH是氧化产物，H2是还原产物板书离子方程式：2Na +2H2O=2Na +2OH +H2 过了解了活泼金属与水的反应再回过头来看看我们熟悉的金属铁，根据金属活动性表，我们知道铁没有钠活泼，所以根据日常经验我们也知道铁与冷水、热水均不反应，那如果我们再把条件创造得更好一些，该反
6、应是否能进行呢？例如，让高温的铁与炽热的水蒸汽接触呢？如果可以，请大家预测这一反应可能的产物。板书2、金属铁与水的反应问我们必须尊重实验事实，那么如何设计这一反应的装置？引设计反应装置的依据是什么(反应物状态、反应条件和生成物性质)问该反应的特点是固体与气体，需要加热且生成气体的反应，装置类似于初中学过的哪一套实验装置？(类似于CO还原CuO的实验装置)投影投影注意事项：1、剂的作用是吸收水蒸汽，使收集的氢气易点燃2、管中石绵绒的作用是铁粉的载体，增大铁粉与水蒸汽的接触面实验现象：加热时试管内铁粉红热，点燃气体可听到爆鸣声讲教科书中介绍的是用一支试管完成铁粉与水蒸气反应的实验，试管底部塞有一团
7、潮湿的棉花，在湿棉花左边放有铁粉，蒸发皿中放肥皂水（或在水中加几滴洗涤剂）。整套装置试管口应低于试管底。铁粉与湿棉花的距离可近一些，加热时用一盏酒精灯先后加热两处。反应产生的气体导入到肥皂水中吹成氢气泡，再用燃着的火柴去点燃，可发出爆鸣声。这一实验所用的时间短且很安全。投影演示该实验要注意：（1）铁粉不需要与石棉绒混合，因改用酒精灯加热，温度比用喷灯加热时低。（2）酒精灯应先在放湿棉花的位置上加热一会儿，待试管底部温度略高，且有部分水形成蒸气时，再将酒精灯移至放铁粉的位置加热，可防止发生倒吸现象。（3）加热一会儿后再将导管插入到肥皂水中，最初插入时吹起的是空气泡。肥皂水不宜太稀，否则吹起的氢气
8、泡太小，点燃时难以有较大的爆鸣声（4）实验结束时，应先从肥皂水中撤出导管，再移去燃着的酒精灯。现象：加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。板书3Fe +4H2O (g)Fe3O4 +4H2 讲一天，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。当温度高达摄氏一千多度的铁水碰上炉旁一条水沟里的不时，刹那间，“轰”的一声震天动地的巨响，整个车间被掀掉了问水为什么会产生这么大的相当于TNT炸药的威力呢？(这是因为高温下发生了上述反应，当摄氏一千多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问在生产
9、实践中，高温操作铁水的注意事项是什么？(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，不让包中留下水，以防止爆炸事故的发生)讲以上介绍了两种不同的金属与水的反应，从条件和产物都不相同，最本质的原因还是金属的活动性不同。其实，我们也可以根据金属与水、酸反应的情况来推测金属的活动性。问金属Al ，它能与沸水反应生成对应的氢氧化物和氢气，请估计它的活动性范围。(Al 的活动性介于金属钠和铁之间，因为其反应条件的苛刻程度介于这两种金属之间)讲Na 与H2O 和酸反应的实质都是与H反应，而酸电离出的H 比水电离出的H要大得多，故先与酸反应，现象与水反应相似，但更剧烈，而且只有
10、Na 过量时，Na 才与原酸中的H2O 反应。板书3、钠与酸和盐溶液反应(1) 2Na +2HCl=2NaCl +H2 (2) 投入CuSO4 溶液中：2Na +2H2O +CuSO4 =Cu(OH)2 +Na2SO4 +H2 讲镁、铝、铁按照金属活动性顺序，产生H2 的能力逐渐减弱。板书4、镁、铝与酸的反应与非氧化性酸：Mg +2H =Mg2 +H2 2Al+ 6H =2Al3 +3H2 讲与氧化性酸：Mg与浓H2SO4、HNO3 反应不产生H2 Al 在冷的浓H2SO4或冷的浓HNO3中，表面会钝化，生成坚固的氧化膜，因此可用铝制容器装运浓H2SO4 讲同样，铁也可以与非氧化性酸的反应，请
11、写出Fe 与稀盐酸、稀硫酸反应方程式板书5、Fe与酸的反应与非氧化性酸的反应 Fe +2H =Fe2 +H2 讲Fe 在常温下可遇浓H2SO4、浓HNO3 会发生钝化，即在Fe 表面生成致密的氧化物膜，阻止内部的金属进一步氧化。但加热条件下，可反应，生成Fe3 总结在这节课中，我们利用实验探究的方法了解到金属的化学性质-金属与水的反应，又用对比的方法了解到不同活动性的金属与同一种物质反应的条件、现象和产物的差异。实验法和对比法这两种方法也将成为我们今后学习其他元素化合物知识的重要方法。自我评价往烧杯内注入煤油和水各100 mL ，静置后将一小块钠投入烧杯内，发生的现象是( )A、钠沉到液柱1/
12、2处，钠块下部有许多气泡，附有气泡的钠块徐徐上升到液体上部，一会儿又沉到液柱1/2处，如此反复多次，最后消失。B、钠块一直沉到烧杯底部，并停留在杯底，放出气泡，最后消失C、钠块浮在液柱表面上，很快熔成一个闪亮的小球，小球四处游动，最后消失 D、钠块沉到液柱1/2处，很快熔成一个闪亮的小球，小球在液柱1/2处沿水平方向迅速游来游去，最后消失结合多媒体开拓视野明确学习内容，引起兴趣，激发学习热情观察现象并猜测原因，培养学生的观察能力，激发发现问题兴趣。揭示反应的本质，培养学生逻辑思维能力通过回忆，指导学生掌握正确的分类方法，进一步加强对该反应本质的理解根据钠与水反应的产物预测铁与水蒸气反应的产物可
13、能是氢氧化铁与氢气。指导学生运用对比学习的方法，激发学生的求知欲。培养学生探索精神、培养分析解决问题的能力和综合运用所学知识的能力。培养学生自主学习的能力。分析装置中每一部分的作用，培养学生创新能力。学生评价实验装置的优缺点。培养学生尊重实验结果，实事求是的精神。聆听、领悟、对该反应进一步形成正确的认识，树立化学反应与生产、生活的联系观。培养学生的推理能力和运用规律解决实际问题的能力。学会总结，将知识和方法及时总结成规律，便于识记和今后的学习。A(1) 金属Na表面变暗4Na +O2 =2 Na2O(2) 过一段时间后又逐渐变潮 Na2O+H2O =2NaOH (3) 再过一段时间，又转为白色
14、固体 2 NaOH+CO2 =Na2CO3 +H2O Na2CO3+10H2O =Na2CO310H2O (4) 又过一段时间后，白色固体变成白色粉末 Na2CO310H2O = Na2CO3 +10H2O 课题：第一节金属的化学性质（三）授课班级课 时教学目的 知识与技能1、了解铝与碱溶液的反应原理2、了解两性氢氧化物及氧化物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价值观培养学生综合运用知识的能力重 点铝和强碱的反应难 点 计算中的解题技巧知识结构与板书设计三、铝与氢氧化钠溶液
15、的反应投影实验3-4铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应2 Al +2NaOH +2H2O =2NaAlO2 +3H2 2Al +6 NaOH+6H2O =2NaAlO2 +3H2+4H2O 四、物质的量在化学方程式计算中的应用1、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 2mol : 2mol : 2mol : 1mol相对质量之比 223 : 218 : 240 : 2 标况下体积 22.4L 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
16、质的量之比。例1、把6.5 g Zn 放入足量盐酸中，锌完全反应，计算：(1) 6.5g Zn 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 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、将0.65g 锌加到50 mL 1 mol /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
17、体积仍为50 mL，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=0.01 mol n(HCl)=0.05*1=0.05 mol Zn +2HCl =ZnCl2 +H2 HCl 过量 设生成 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) 标准状况下生成H2 体积 V(H2)=0.04*22.4=0.224L(2) c(Zn2+)=0.2 mol/L n(H)=n(HCl)z=0.050.0
18、2=0.03 mol c (H)=0.6 mol/L教学过程教学步骤、内容过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？这节课我们就来研究一下铝的特性。板书三、铝与氢氧化钠溶液的反应投影实验3-4铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应实验步骤：在2支试管里分别加入5 mL 盐酸和5 mL NaOH 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，观察实验现象。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
19、体-氢气。板书2 Al +2NaOH +2H2O =2NaAlO2 +3H2 讲Al 只能与强碱(NaOH 、KOH)反应，不与弱碱(NH3H2O)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。请标出电子转移 板书2Al +6 NaOH+6H2O =2NaAlO2 +3H2+4H2O 点击试题剩余的饭菜能否长时间保存在铝锅中？
20、为什么？过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。板书四、物质的量在化学方程式计算中的应用讲我们知道，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。板书1、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
21、2mol : 2mol : 2mol : 1mol相对质量之比 223 : 218 : 240 : 2 标况下体积 22.4L 讲由以上的分析可知，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。板书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
22、比3、对应计量数，找出相关物质的物质的量4、进行计算。过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。板书例1、把6.5 g Zn 放入足量盐酸中，锌完全反应，计算：(1) 6.5g Zn 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 1mol 2mol 22.4L 0.1mol n(HCl) V(H2 ) （2）n(HCl)=0.1mol2=0.2mol （3）V(H2 )=0.122.4L
23、=2.24L讲在化学反应中，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。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。板书例2、将0.65g 锌加到50 mL 1 mol /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50 mL，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=0.01 mol n
24、(HCl)=0.05*1=0.05 mol Zn +2HCl =ZnCl2 +H2 HCl 过量 设生成 H2 x mol , ZnCl2 y mol , HCl z mol Zn +2HCl =ZnCl2 +H2 1 2 1 1 0.01 z y xx=0.01 mol y=0.01 mol z=0.02 mol(1) 标准状况下生成H2 体积 V(H2)=0.04*22.4=0.224L(2) c(Zn2+)=0.2 mol/L n(H)=n(HCl)z=0.050.02=0.03 mol c (H)=0.6 mol/L总结综合以上计算，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(如质量、气体体积、浓度等)之间的关系。3、存在过量问题时，要根据不过量的物理量来进行计算。不能，因为酸、碱、盐均能腐蚀Al 制品
