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1、2019—2020年《金屬元素單質(zhì)的性質(zhì)和制法》 WORD教案 教學目標：根據(jù)金屬元素在周期表中的位置和原子結(jié)構(gòu)特征， 歸納、整理金屬單質(zhì)的 性質(zhì)和制法內(nèi)在規(guī)律。 重點：金屬單質(zhì)的性質(zhì)：金屬活動性順序的理解和應(yīng)用。 難點：金屬活動性順序的理解和應(yīng)用。 教學過程設(shè)計 【板書】一、金屬元素在周期表中的位置和原子結(jié)構(gòu)特征 【講解】在已發(fā)現(xiàn)的109種元素中，除22種非金屬元素外，其余87種都屬于金屬元 素。它們位于周期表中的位置如下所示(見右側(cè))。 【提問】 金屬元素原子結(jié)構(gòu)特征是什么？ 金屬元素在周期表中的位置 I A 口總 口1 A A V A MI A VE A (H )

2、 Li Be Na K Mg Ca n B Al Ga Ge Rh Sr 副族 In Sb Cs Ba 元素 T1 Fb Bi Fo 斕素元素 洞系元系 【板書】 ①原子最外層電子：一般w 3個。 ②價電子：主族一一最外層電子； 副族一一最外層+次外層電子。 ③半徑： 同一周期原子r金屬＞ r非金屬; 同一元素的原子和陽離子 r原子〉r陽離子 【板書】二、金屬的晶體結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì) 1.金屬晶體 【講述】金屬晶體是由金屬陽離子通過自由電子的強烈相互作用 (即金屬鍵)形成的 晶體。這一結(jié)構(gòu)特征決定了金屬具有的通性。 器

3、瞟子嚴金屬晶體 目田是于 例題1下列說法正確嗎？為什么？ (1)含有金屬陽離子的晶體一定含有陰離子。 (2)在離子晶體中既有陰離子，又有金屬陽離子。 (3)離子晶體的化合物其熔點一定高于金屬晶體。 引導學生思考、回答。 回答：(1)不正確。在金屬晶體內(nèi)就不存在陰離子。 (2)不正確。由俊根離子形成的離子晶體所含的陽離子不是金屬陽離子。 (3)不正確。不同金屬晶體熔點高低有的相差較大，如鴇的熔點 3410 C,而離子晶 體的熔點一般在 800c左右。 2.金屬的物理性質(zhì) 【講述】金屬都具有金屬光澤、良好的導電、導熱性和延展性。而密度、顏色、硬度、 熔點等，不同金屬之間存在一

4、定的差別。 例題2判斷、填空題： (1)金屬可分為重金屬和輕金屬，其中密度大于 的叫做重金屬，如(舉 5種) O (2)金屬又可分為黑色金屬和有色金屬，其中 Fe、Cr、Mn常稱為。 (3)在金屬中，熔點最低的是 ,硬度最大的是 。 引導學生思考、回答。 回答：(1) 4.5g - cm-3, Cu、Hg、Ag、PbK Ba (2)黑色金屬 (3) Hg、Cr 三、金屬的化學性質(zhì) 【講述】金屬原子易失去價電子成為陽離子， 因而表現(xiàn)出較強的還原性。由于不同的 金屬原子結(jié)構(gòu)、原子半徑的不同，表現(xiàn)的還原性也有強弱不同。 【提問】請寫出金屬活動性順序，并按它們的活動性順

5、序把有關(guān)反應(yīng)的難易條件總結(jié) 出來。 討論回答金屬活動性順序： K、Ca、Na、Mg Al、Zn、Fe、Sn、Pb (H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au 金屬活動性(還原性)：由強一弱 與O2:與Cl2 :與水：與酸：與鹽： 【投影】下圖表示物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系： 單質(zhì)甲 化合物時 *0 (1)若單質(zhì)甲為金屬，單質(zhì)乙為非金屬，指出它們的物質(zhì)名稱，并寫出有關(guān)反應(yīng)的 化學方程式。 (2)若單質(zhì)甲為非金屬，單質(zhì)乙為金屬，指出它們的物質(zhì)名稱，并寫出有關(guān)反應(yīng)的 化學方程式。 分析、討論: ①X+甲f Y+丙，是置換反應(yīng)。 ②X與Z都是含Z、丙兩種元素的化合物，則： X+丙

6、一 Z,為相同元素的不同價態(tài)的轉(zhuǎn) 化，可以考慮下列化合物轉(zhuǎn)化的有： c CO2 一 CQ 年 FeBr2 -tFeBr3; Cl2 FeCl2 —* FeCl3 ; Fe FeCl3 ―kFeCl2; SO2 ——SO3 NO -tNO2 等。 ③若甲為金屬，乙為非金屬，能形成 X與甲置換關(guān)系的可能有: C02 02和 ?F e Bn 由于單質(zhì)丙的不一致性，后者可以刪去，答案只有前者。 ④若甲為非金屬，乙為金屬，能形成 X與甲置換關(guān)系的只有: 答案：（1） X:二氧彳t碳；Z: 一氧化碳；Y:氧化鎂 甲：鎂；乙

7、：氧氣；丙：碳（化學方程式從略）。 （2） X:澳化鐵；Y:氯化亞鐵；Z:澳化鐵; 甲：氯氣；乙：鐵；丙：溴。（化學方程式從略） 有A、Ek C、D> E五種金屬。已知：①E的氧化產(chǎn)物比D的氧化產(chǎn)物氧化能力強；② A投入E的鹽溶液中可得 E單質(zhì)；③在以A、D為極板形成的原電池中， D極上發(fā)生還原反 應(yīng)；④電解含有 A、B C、E離子的鹽溶液時，B離子最先在電極上放電，其次是 E離子，而A、C離子則不能在電極上放電；⑤ C的碳酸鹽的溶解度大于它的酸式碳 酸鹽。推出五種金屬的活動順序是 。 判斷金屬活動性強弱順序， 也就是判斷出金屬在反應(yīng)中失去電子的難易。 可以根據(jù)金 屬活動性順序和

8、金屬元素在周期表中位置結(jié)合試題進行分析、判斷。 由①：氧化性E離子〉D離子，說明金屬性 D> E 由②：A能從鹽溶液置換出 E,說明金屬性A> E。 由③：根據(jù)原電池工作原理，活潑金屬為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)；不活潑金屬為正極， 發(fā)生還原反應(yīng)，說明 A> Do 由④： 根據(jù)金屬離子在溶液中放電順序一般恰好與金屬活動性順序相反， 說明金屬性 強弱A （或C） > E>Bo 由⑤：只有堿金屬元素才具有碳酸鹽的溶解度大于相應(yīng)酸式碳酸鹽的溶解度。 總結(jié)分析，金屬的活動性順序為： C> A> D> E> B。 【答案】C> A> D> E> Bo 【小結(jié)】 本節(jié)只對金屬單質(zhì)化學性質(zhì)規(guī)律進行

9、了總結(jié)， 不同的金屬特性， 將在以后的 課中復習。 四、金屬的冶煉 【提問】 什么是金屬的冶煉？其本質(zhì)上是怎樣的一個過程？ 引導學生分析，回答，并進行筆記整理（見右側(cè)內(nèi)容）。 原理：將金屬化合物或礦石通過還原反應(yīng)的方法使金屬陽離子還原成金屬單質(zhì)的過 程。 本質(zhì)：Mh++ne 被還原 設(shè)計化學方法怎樣實現(xiàn) Ag+-Ag。 要求寫出各方案的原理，并寫相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式。 方案A:置換法。用鐵置換出銀： 2Ag ++Fe=Fe2++2AgJ 方案B:銀氨溶液還原法。先使 Ag+轉(zhuǎn)化成銀氨溶液，然后用葡萄糖溶液去還原： 2Ag ++NH3? H2O=AgOH +NH4+

10、 AgOH+2NH 3 - H2O=Ag( NH2 2++OH-+2H2O OH 0 H 2小(NH3) 2++2OH +CH3 ( CH ) 4CHO f OH OH ,I , I 、 21 [ +CH2 ( CH ) 4。。0阻+3碼碼0 方案C:電解法：粗 Ag為陽極，精Ag為陰極，NO3-溶液為電解液。 通電 4AgNO 3+2H2O 4Ag J +O2T +4HNO3 【提問】 在溶液中能實現(xiàn) Mg2iMg Al3+fAl和Na+、Na嗎？為什么？ 學生：Na太Mg2太A13+的得電子能力比溶液中的 H+很，所以很難被還原成金屬。 由此可以看出，隨著不同金屬的

11、陽離子的氧化能力不同， 主要有：電解法、還原劑法、 加熱法等，我們可以根據(jù)金屬活動順序把金屬冶煉的方法規(guī)律總結(jié)如下： K、Ca、Na、Mg Al、Zn、Fe、Sn、Pb (H) Cuk H4 Ag、Pt、Au、 熔融電解法 高溫還原劑法 加熱法 溶液電 解法 金屬陽離子：得電子(氧化性)：弱一強 【提問】請同學通過N& Al、Fe、Hg的生成冶煉的方法，寫出化學方程式。 學生回答： ①Na和Al用熔融電解法冶煉： 電解 2NaCl 2Na+Cl 2 T 電解 2A12O3 4y 4Al+3O 2 T ②Fe用高溫還原劑法： Fe2O3+3CO 4—2Fe+3CO2? ③Hg用加熱法或溶液電解法： 2HgO ―― 2Hg+O 2 T 2Hg (NO3 2+2H2O 2HgJ +O2T +4HNO3