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2019-2020年高一化學(xué)《金屬的化學(xué)性質(zhì)》教學(xué)設(shè)計(jì) 課題 金屬與非金屬、酸、水的反應(yīng) 總課時(shí) 　1 班級(jí)（類型） 　 學(xué)習(xí) 目標(biāo) 1、掌握常見金屬與氧氣的反應(yīng) 2、了解常見金屬與酸、金屬化合物溶液的置換反應(yīng) 3、能用金屬活動(dòng)性順序表對(duì)有關(guān)的置換反應(yīng)進(jìn)行判斷 重、難點(diǎn) 重點(diǎn)：金屬的化學(xué)性質(zhì)、置換反應(yīng) 難點(diǎn)：利用金屬活動(dòng)性表判斷置換反應(yīng)能否發(fā)生 學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)和內(nèi)容 學(xué)生活動(dòng) 教師反思 第一課時(shí)　金屬與非金屬、酸、水的反應(yīng) 環(huán)節(jié)1 新舊知識(shí)銜接-完成下列練習(xí) (1)單質(zhì)可分為金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)兩大類。常見的金屬有鐵、鋁、銅、鋅、銀、金、鈉等。 (2)金屬活動(dòng)性順序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au。 (3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式： ①鐵與氧氣：3Fe＋2O2Fe3O4。 ②鐵與鹽酸：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑。 ③鋅與稀硫酸：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。 ④鐵與硫酸銅溶液：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。 在上述四個(gè)反應(yīng)中，鐵的共同之處是失電子、被氧化。 環(huán)節(jié)2 自主學(xué)習(xí)（閱讀教材P46-51-完成下列內(nèi)容） 一、金屬的通性 1．存在 自然界中的金屬元素絕大多數(shù)以化合態(tài)存在，含量最多的金屬元素是Al，其次是Fe。 2．物理性質(zhì) 具有金屬光澤，不透明，易導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有延展性等。 3．化學(xué)性質(zhì) 二、金屬與非金屬反應(yīng) 1．鈉與氧氣的反應(yīng) 反應(yīng)條件 室溫 加熱或點(diǎn)燃 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 新切開的鈉具有銀白色的金屬光澤，在空氣中很快變暗 鈉先熔化成小球，然后劇烈燃燒，火焰呈黃色，生成淡黃色固體 反應(yīng) 4Na＋O2===2Na2O 2Na＋O2Na2O2 結(jié)論 鈉是非?；顫姷慕饘伲cO2反應(yīng)，條件不同時(shí)，現(xiàn)象不同，產(chǎn)物也不同 2．鋁與氧氣的反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 兩塊鋁箔都熔化，失去金屬光澤，熔化的鋁并不滴落 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 常溫下，鋁與空氣中的氧氣反應(yīng)，生成一薄層氧化鋁 實(shí)驗(yàn)原因 鋁表面生成的氧化膜Al2O3的熔點(diǎn)高于鋁的熔點(diǎn)，包在鋁的外面，所以熔化的液態(tài)鋁不滴落 化學(xué)方程式 4Al＋3O2===2Al2O3 三、金屬與水的反應(yīng) 1．鈉與水的反應(yīng) 反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。 2.鐵與水的反應(yīng) 通常鐵與冷水和熱水均不反應(yīng)，但鐵可與水蒸氣反應(yīng)。 方法 方法一 方法二 實(shí)驗(yàn)裝置 氣體 用小試管收集一試管氣體，點(diǎn)燃，聽到輕微噗聲，證明生成了H2 用火柴點(diǎn)燃肥皂泡，聽到爆鳴聲，證明生成了H2 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 鐵與水蒸氣的化學(xué)反應(yīng)方程式為： 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 環(huán)節(jié)3 預(yù)習(xí)檢測(cè)-發(fā)現(xiàn)問題 1．畫出Na、Mg、Al的原子結(jié)構(gòu)示意圖，分析它們的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其與金屬化學(xué)性質(zhì)的聯(lián)系。 答案： 三種金屬原子最外層電子數(shù)目較少，在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)易失去電子，從而表現(xiàn)了較強(qiáng)的還原性。 2．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“”)。 (1)金屬都具有銀白色金屬光澤，且易導(dǎo)電，易傳熱(　　) (2)金屬元素在化合物中只顯正價(jià)(　　) (3)鈉與FeCl3溶液反應(yīng)可產(chǎn)生紅褐色沉淀和無(wú)色氣體(　　) (4)鐵和稀H2SO4反應(yīng)的離子方程式為：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑(　　) 答案：(1)　(2)√　(3)√　(4) 3．取一小塊金屬鈉，放在燃燒匙里加熱，下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述正確的是(　　) ①金屬鈉先熔化?、谠诳諝庵腥紵?，放出黃色火花?、廴紵蟮玫桨咨腆w?、苋紵龝r(shí)火焰為黃色　⑤燃燒后生成淺黃色固體物質(zhì) A．①②　　　　　　　　　 B．①②③ C．①④⑤ D．④⑤ 解析：由于金屬鈉的熔點(diǎn)比較低，所以金屬鈉放在燃燒匙中加熱先熔化，然后燃燒生成黃色粉末并且伴有黃色火焰。 答案：C 4．探究討論： 鈉、鐵、鋁等金屬在常溫下就能被空氣中氧氣氧化生成金屬氧化物，鈉和鐵能完全被氧化，但鋁制品卻可在空氣中長(zhǎng)時(shí)間使用，這是為什么呢？ 答案：鋁形成的氧化膜是致密的，而鈉、鐵等金屬的氧化膜是疏松的。 5．請(qǐng)把鈉與水(含酚酞)反應(yīng)的現(xiàn)象與所表現(xiàn)的性質(zhì)連接起來(lái)。 A. ① B. ② C. ③ 答案：A—③，B—①，C—② 6．下列有關(guān)鐵與水反應(yīng)的說法中正確的是(　　) A．在任何條件下，鐵與水均能發(fā)生反應(yīng) B．在高溫時(shí)，鐵與水蒸氣反應(yīng)生成氫氧化鐵和氫氣 C．在高溫時(shí)，鐵與水蒸氣反應(yīng)生成氧化鐵和氫氣 D．在高溫時(shí)，鐵與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣 分析：鐵與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和H2。 答案：D 環(huán)節(jié)4 小組討論-提出問題 環(huán)節(jié)5 教師點(diǎn)撥-重難點(diǎn)突破 專題一 鈉露置在空氣中的一系列變化 (1)金屬鈉長(zhǎng)期露置于空氣中最終完全轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2CO3粉末，此過程中的主要變化與現(xiàn)象為： (2)發(fā)生的主要變化的化學(xué)方程式： ①4Na＋O2===2Na2O， ②Na2O＋H2O===2NaOH， ③2NaOH＋CO2＋9H2O===Na2CO310H2O， ④Na2CO310H2O===Na2CO3＋10H2O。 [例1]　將一塊銀白色的金屬鈉放在空氣中會(huì)發(fā)生一系列的變化：表面迅速變暗―→“出汗”―→變成白色固體(粉末)。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．表面迅速變暗是因?yàn)殁c與空氣中的氧氣反應(yīng)生成了過氧化鈉 B．“出汗”是因?yàn)樯傻臍溲趸c吸收空氣中的CO2在表面形成了溶液 C．最后變成碳酸鈉粉末 D．該過程的所有化學(xué)反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng) [解析]　鈉露置在空氣中迅速變暗，是因?yàn)镹a與O2反應(yīng)生成了Na2O，Na2O與水反應(yīng)生成NaOH，NaOH又吸收空氣中的H2O和CO2，生成Na2CO310H2O，Na2CO310H2O逐漸風(fēng)化脫水，最后變成Na2CO3粉末，該過程中只有鈉的氧化是氧化還原反應(yīng)，C項(xiàng)正確。 [答案]　C 由于金屬鈉化學(xué)性質(zhì)活潑，很容易跟空氣中的氧氣、水蒸氣等反應(yīng)而變質(zhì)，故保存金屬鈉時(shí)應(yīng)隔絕空氣，通常保存在煤油里。 專題二 鈉與水及水溶液的反應(yīng) 1．與水反應(yīng) 離子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑， 還原劑：Na，氧化劑：H2O。 2．與酸溶液反應(yīng) (1)鈉與酸反應(yīng)時(shí)先與酸中的H＋反應(yīng)， 離子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。 (2)如果鈉過量，鈉把酸消耗盡之后，再與水反應(yīng)。 3．與堿溶液反應(yīng) 實(shí)質(zhì)就是鈉與水的反應(yīng)。 4．與鹽溶液反應(yīng) 鈉與鹽溶液反應(yīng)時(shí)先與水反應(yīng)，它包括兩種情況： (1)如果鹽溶液中的溶質(zhì)與氫氧化鈉不反應(yīng)，只發(fā)生鈉與水的反應(yīng)。 (2)如果鹽溶液中的溶質(zhì)與氫氧化鈉反應(yīng)，則會(huì)發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)，如鈉與硫酸銅溶液的反應(yīng)： 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑， 2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。 [例2]　將一小塊金屬鈉投入CuSO4溶液中，不可能觀察到的現(xiàn)象是(　　) A．溶液中有藍(lán)色沉淀生成 B．有氣體生成 C．有紅色物質(zhì)析出 D．鈉熔成小球浮游在液面上 [解析]　鈉投入CuSO4溶液中首先與水反應(yīng)：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，此時(shí)鈉熔化成閃亮的小球浮游在液面上，有氣體生成，生成的NaOH與CuSO4發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀。A、B、D項(xiàng)所指的現(xiàn)象均能觀察到，但鈉不能將銅置換出來(lái)。 [答案]　C (1)鈉與飽和溶液反應(yīng)時(shí)，若鈉與溶質(zhì)不反應(yīng)，雖然只是鈉與水反應(yīng)，但是因水的消耗，會(huì)有固體析出。 (2)書寫鈉與鹽溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式，可以分步書寫，也可以寫總的化學(xué)方程式。 環(huán)節(jié)5 鞏固訓(xùn)練-完成下列練習(xí) 1．(對(duì)應(yīng)考點(diǎn)一)一小塊金屬鈉長(zhǎng)時(shí)間置于空氣中，可能有下列現(xiàn)象，這些現(xiàn)象出現(xiàn)的先后順序是(　　) ①變成白色粉末?、谧儼怠、圩兂砂咨腆w?、茏兂梢后w A．①②③④　　　　　　　　 B．②③④① C．②③①④ D．③②④① 解析：鈉在空氣中發(fā)生如下變化：Na→Na2O→NaOH→Na2CO310H2O→Na2CO3。反應(yīng)現(xiàn)象為：鈉由銀白色變暗，之后變成白色固體(NaOH)，白色固體潮解變成液體，與空氣中的CO2、H2O結(jié)合形成白色晶體(Na2CO310H2O)，最后晶體風(fēng)化，變成白色粉末(Na2CO3)。 答案：B 2．(對(duì)應(yīng)考點(diǎn)一)2.3 g純凈的金屬鈉在干燥的空氣中被氧化后得到3.5 g固體，由此判斷其產(chǎn)物是(　　) A．只有Na2O B．只有Na2O2 C．Na2O和Na2O2 D．無(wú)法確定 解析：若2.3 g鈉全部生成Na2O，質(zhì)量為3.1 g；若2.3 g鈉全部生成Na2O2，質(zhì)量為3.9 g，因?yàn)?.1 g<3.5 g<3.9 g，故氧化產(chǎn)物應(yīng)為Na2O和Na2O2的混合物。 答案：C 3．(對(duì)應(yīng)考點(diǎn)二)在燒杯中加入水和苯(苯的密度為0.88 g/cm3，與水互不相溶，且不與鈉反應(yīng))各50 mL，將一小粒金屬鈉(密度為0.97 g/cm3)投入燒杯中，觀察到的現(xiàn)象可能為(　　) A．鈉在水層中反應(yīng)并四處游動(dòng) B．鈉停留在苯層中不發(fā)生反應(yīng) C．鈉在苯的液面上反應(yīng)并四處游動(dòng) D．鈉在苯與水的界面處反應(yīng)并可能上浮下沉 解析：苯與水互不相溶，且鈉的密度介于苯和水之間；加入鈉后，鈉處在苯與水的中間。由于鈉能與水反應(yīng)，生成氫氣，氫氣附著在鈉的周圍，浮力增大，鈉上浮進(jìn)入苯層，氫氣放出后，浮力減小，鈉又回到水層， 這樣上浮下沉至反應(yīng)完全。 答案：D 4．(對(duì)應(yīng)考點(diǎn)二)將金屬鈉分別投入下列物質(zhì)的稀水溶液中，能生成白色沉淀的是(　　) A．HCl B．K2SO4 C．MgCl2 D．CuCl2 解析：在考慮鈉與堿、鹽水溶液反應(yīng)的問題時(shí)，注意鈉與水反應(yīng)的同時(shí)，還要考慮生成的NaOH與溶液中溶質(zhì)的反應(yīng)。鈉與四種溶液反應(yīng)都生成氫氣；CuCl2溶液中會(huì)有藍(lán)色沉淀生成，只有氯化鎂溶液中可生成白色沉淀。 答案：C 5．(實(shí)驗(yàn)題)紅熱的鐵能與水蒸氣反應(yīng)，有氫氣生成，現(xiàn)用如圖所示裝置進(jìn)行鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，并用簡(jiǎn)單的方法收集、檢驗(yàn)生成的氫氣。請(qǐng)回答下列問題： (1)寫出鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________ ________________________________________________________________________。 (2)干燥管C內(nèi)盛放的藥品是________和________(填化學(xué)式)。干燥管的______(填“m”或“n”)端與g導(dǎo)管相連接。 (3)在D處畫出用試管收集氫氣的裝置圖(所需其他儀器自行選擇)。 (4)怎樣用簡(jiǎn)單的方法檢驗(yàn)收集到的氣體是氫氣，簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)操作步驟和現(xiàn)象：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：考慮到H2的密度比空氣的小，因此可采用向下排空氣法收集，檢驗(yàn)H2可采用“爆鳴”實(shí)驗(yàn)。 答案：(1)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 (2)CaCl2　CaO　n (3) (4)用拇指堵住試管口，試管口向下，靠近酒精燈火焰，松開拇指，能燃燒或發(fā)出爆鳴聲，說明收集的是H2 環(huán)節(jié)6 歸納總結(jié) (1)鈉與氧氣反應(yīng)：常溫下：4Na＋O2===2Na2O；加熱時(shí)：2Na＋O2Na2O2。 (2)鋁在空氣中生成一層致密的氧化膜，保護(hù)內(nèi)部金屬不被氧化。 (3)鈉與含有酚酞的水反應(yīng)現(xiàn)象為浮、游、熔、響、紅，化學(xué)方程式為2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。 (4)鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4，化學(xué)方程式為3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。 (5)鈉跟鹽溶液反應(yīng)，不能置換出金屬單質(zhì)，而是先與水反應(yīng)生成NaOH和H2。 環(huán)節(jié)7 教學(xué)反思