2019-2020年高中化学《金属的化学性质》教案+随堂练习 新人教版必修1.doc

2019-2020年高中化学金属的化学性质教案+随堂练习 新人教版必修1课程标准根据生产、生活中的应用实例或通过实验探索，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。让学生充分体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙。培养学生敢于质疑，勤于思索，逐步形成独立思考的能力，善于与人合作，具有团队精神。第一节金属的化学性质（第一课时）教学目标1.认识钠、铝、铁与氧气的反应，掌握金属钠、铝、铁的主要化学性质。2.通过钠在空气中缓慢氧化和钠加热时氧化的实验，培养学生的观察能力，对比能力，分析能力。3.激发学生学习化学的兴趣，体验科学探究的艰辛和喜悦。教学重点、难点重点：钠的氧化反应难点：氧化钠与氧化钠稳定性的比较教学过程教学环节教师活动学生活动新课导入地球上的绝大多数金属元素是以化合态存在还是以游离态存在于自然界中？为什么？新知学习思考交流（1）人类发现和使用金属是按金、银、铜、铁、铝的顺序，你从中发现了什么规律？（2）观察并分析教材图3-2的四个反应，写出反应的化学方程式，是离子反应的,写出离子方程式。思考交流后回答：化学方程式：_离子方程式：_归纳整理金属共同的化学性质_思考根据铜、铁与氧气的反应，推测钠与氧气反应的条件和剧烈程度。实验探究（1）用镊子夹取存放在煤油中较大块的金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，放在玻璃片上，观察钠的表面。（2）用小刀从中间切开，观察钠的“真面目”：颜色、光泽，感受钠的硬度，并注意观察切面的颜色变化。（3）观察完毕，将钠块全部放回原试剂瓶中。归纳整理通过实验了解了钠的哪些物理性质？由常温下钠在空气中的变化，说明钠的化学性质活泼。钠是_色金属，硬度_，切面的变化_，生成了_钠保存在煤油中，说明钠的密度比煤油_，常温下钠与氧气反应的化学方程式_。新知学习实验探究提示：切下的钠块不易太大，剩余的钠块放回原试剂瓶。钠块开始燃烧时，立即撤掉酒精灯。（1）用坩埚钳夹持坩埚放在三角架的泥三角上，用小切切下绿豆粒大小的钠块，用滤纸吸干煤油后放入坩埚中。（2）点燃酒精灯进行加热。（3）观察现象并记录留下的固体颜色。归纳整理实验现象：_。钠与氧气在加热的条件下反应生成了_，化学方程式为_。思考讨论（1）通过实验分析Na2O和Na2O2哪种物质更稳定？（2）有时钠块燃烧后残留物边缘会呈黑色，为什么？学习探究过氧化钠是一种供氧剂，该物质还具有哪些用途？阅读教材40页“科学视野”，了解过氧化钠的用途。归纳整理物质氧化钠（Na2O）过氧化钠（Na2O2）色态类别氧元素的价态生成条件与H2O反应与CO2反应主要用途思考交流你认为铝能否与氧气反应？若能，反应的理由是什么？若不能，不反应的依据是什么？实验探究（1）用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热并轻轻晃动，观察现象。（2）重新取一块铝箔，用砂纸打磨，除去其表面的氧化膜，加热，观察现象。结论氧化膜熔点高，加热时氧化膜包裹着的内层铝熔化而不会滴落。加热未打磨铝箔时的现象_加热已打磨铝箔时的现象_思考讨论（1）怎样才能观察到铝的燃烧？（2）未打磨和已打磨的铝箔加热时，现象为何相同？（3）金属是否都能形成氧化膜？不同的金属其氧化膜有无差异？思考讨论后回答归纳整理金属氧化膜的作用_板书设计第一节金属的化学性质一、金属与氧气反应1.钠与氧气的反应常温下：4Na+O2=2Na2O加热条件下：2Na+O2=Na2O2小结：金属钠的物理性质银白色金属光泽，熔点低、硬度小、密度比煤油大。2.铝与氧气的反应4Al+3O2=2Al2O3金属氧化膜的作用：致密的氧化膜对内层金属起保护作用。巩固练习1. 金属钠是_色固体，质地_，将钠放在空气中一会儿，会发现金属钠的表面变暗，原因是（用化学方程式表示）_；将钠放在空气中燃烧，其反应的化学方程式是_，生成物的颜色是_色。2. 保存金属钠时，应放在（）A.水中B.煤油中C.棕色瓶中D.酒精中3. 以下说法错误的是（）A.钠在常温下就容易被氧化B.钠受热后能够着火燃烧C.钠在空气中缓慢氧化能自燃D.钠在氧气中燃烧更为激烈4. 关于Na2O与Na2O2的叙述正确的是（）A.都是白色的固体 B.都是碱性氧化物 C.都能和水反应形成强碱溶液 D.都是强氧化剂5. 当钠着火时，应选用灭火的是（）A.煤油B.水C.沙土D.泡沫灭火器6. 下列物质放置在空气中，因发生氧化还原反应而变质的是（）A.Na B.NaCl C.NaOH D.Na2O27. 2.3g纯净金属钠在干燥空气中被氧化后得到3.5g固体，由此可判断其氧化物是（）A.只有Na2OB.只有Na2O2C.Na2O和Na2O2D.无法确定8. 钠离子的性质是（）A.有强还原性B.有弱氧化性C.有碱性D.比钠原子稳定9. 取一小块钠放在玻璃燃烧匙里加热，下列实验现象正确的是（）金属先熔化在空气中燃烧火焰呈黄色燃烧时火星四射燃烧后生成淡黄色固体燃烧后生成白色固体A. B. C. D.10.下列叙述正确的是（）Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生置换反应生成O2Na2O主要有氧化剂，Na2O2主要有还原剂Na2O2可作供氧剂，而Na2O不行Na2O2是强氧化剂，Na2O是一种碱性氧化物A.都正确B.C.D.备课参考参考答案1.银白柔软4Na+O2=2Na2O2Na+O2=Na2O2淡黄2.B3.C4.C5.C6.AD7.C8.BD9.B10.D尖端技术中的金属钠钠是碱金属元素中最常见的一种，它不仅在人体中具有重要的作用。另外，金属钠还在尖端技术、日常生活中有着广泛的应用。我们知道，要把人造地球卫星送上天，发射航天飞机、导弹都要用到火箭，如何确定发射后的火箭在空中的位置呢？这就需要钠蒸气来帮忙了。火箭发射后，在大气层真空释放出钠蒸气可产生明亮的橙黄色云雾，科学家据此就可确定火箭在空中的位置，还可以计算出火箭周围气体的密度。当前，人们已能利用原子能进行发电，其好处颇多。原子能发电需要的一个重要装置即是原子反应堆。在原子的裂变过程中，由于释放出巨大的能量，会使反应堆内的温度升得很高，因此就需要把热量导出，使反应堆冷却。充当导热剂（冷却剂）的就是钠与钾的合金（含2050的钠）。这种合金在室温下呈液态，具有比固态金属更为优良的导热性能，是原子反应堆理想的导热剂。日常生活中，钠也有广泛的应用，如用于制作单色光源的钠光灯（高压钠灯）。这种灯发出黄光，射程远，透雾能力强，对道路平面的照度高，广泛地用于制作指示灯、路灯等。另外，钠还可作为合成橡胶的催化剂、石油的脱硫剂等。第一节金属的化学性质（第二课时）教学目标1.了解金属钠与水的反应，会解释钠与水反应的各种现象。2.设计铁与水蒸气反应的实验装置，了解铁与水蒸气的反应。3.掌握有关实验的基础知识和基本技能，学习实验研究的方法，能设计并完成一些化学实验。教学重点、难点重点：钠与水的反应难点：钠与水的反应，铁与水蒸气的反应教学过程教学环节教师活动学生活动新课导入钠被氧化后，其产物进一步与水反应生成NaOH，那么，钠能否直接与水反应生成NaOH呢？哪些金属能与水直接反应？条件如何？新知学习实验探究（1）在250mL的烧杯中加入约150mL水，并滴入几滴酚酞试液。（2）用镊子从试剂瓶中取一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油。（3）用小刀切下绿豆粒大小的钠块。（4）将钠块放入烧杯中，观察记录实验现象。新知学习归纳整理现象：浮、游、球、响、红解释产生上述各种现象的原因：浮：_游：_球：_响：_红：_化学方程式：_离子方程式：_实验验证设计一个实验证明钠与水反应产生的气体是H2仪器：_操作方法：_实验现象：_思考交流（1）按照不同的分类方法，钠与水的反应属于什么类型的反应？（2）钠为什么保存在煤油中？能否保存在汽油或CCl4中？（3）金属钠着火，能否用水灭？为什么？应该如何处理？思考讨论从水蒸气的产生、铁粉与水蒸气的反应，反应产物的检验等环节，讨论反应装置的设计。画装置图：活动探究按照教材图39进行演示，指导学生观察实验现象，明确实验中应注意的问题。（1）比较两实验装置的优缺点（2）总结探究活动的收获（3）从金属活动顺序的角度，通过上述反应可得出怎样的结论？归纳整理金属活动顺序中氢前面的金属在一定条件下都可能跟水反应而置换出H2，而氢后面的金属不可能跟水反应产生H2。板书设计二、金属与水的反应1、钠与水的反应现象：浮、游、球、响、红产生上述各种现象的原因：化学方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2离子方程式：2Na+2H2O=2Na+ +2OH-+H22、铁与水的反应现象：化学方程式：3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2巩固练习1. 在进行钠和水的反应实验中，有如下操作和实验现象，请根据钠的性质解释说明。（1）刚用小刀切开的金属钠断面呈_色，在空气中放置几分钟后发生的变化为_。（2）切下来的金属钠块要用滤纸擦净后方可放入水中实验，这是因为_。（3）金属钠块必须用_夹取，而不能用手拿取，理由是_。（4）金属钠块投入水中后，钠很快熔成一个闪亮的小球并浮于水面上，这是因为_ _。（5）钠小球在水面上迅速游动，这是因为_，反应容器的上方弥漫着“白色物”，它的主要成分是_。（6）如果水中在未加钠之前已滴入酚酞试溶，反应后溶液由无色变为_色，理由是_。2. 红热的铁能与水蒸气反应，有氢气生成，根据下图所示装置进行铁在高温下与水蒸气反应的实验，并用简单的方法收集，检验生成氢气。请回答下列问题：（1）写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式_。（2）干燥管C内盛放的药品是_或_。干燥管的_（m或n）端与g导管相连接。（3）在D处画出用简单方法用试管来收集氢气的装置图（所需其他仪器自己选择）。（4）怎样用简单的方法检验收集到的气体是氢气，简述实验操作步骤和现象_。3. 钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是（）A.Na的熔点低B.Na的硬度小C.Na的密度小D.有强还原性4.将一小块Na投入足量的CuSO4溶液中，现象是（）A.置换出金属铜B.产生气体，置换出金属铜C.生成蓝色沉淀D.产生气体，生成蓝色沉淀5.将质量为g的铁片放入CuSO4溶液中，过一会儿取出干燥，铁片的质量变为g，则被氧化的铁的质量是A.8（）gB.8(-)g C.7(-)g D.7(-)g6.将2.3g金属钠投入100g水中，反应结束后，溶液中溶质的质量分数计算式表示正确的是（）A.2.3/100100% B.4/(100+2.3-0.1)100% C.4/(100+2.3)100% D.4/(4+100-1.8)100%7. 在实验室里做钠跟水反应的实验时，用到的仪器是（）a.试管夹b.镊子c.小刀d.冷凝管e.滤纸f.研钵g.烧杯h.坩埚i.石棉网j.玻璃片k.药题l.燃烧匙A. abdi B. ecfk C. fghl D. bcegj8. 往烧杯内注入煤油和水各100mL，静置后将一小块钠投入烧杯内。（已知钠的密度介于煤油和水之间，且水和煤油互不相溶）发生的现象是A.钠沉到液柱1/2处，钠块下部有许多气泡放出，附有气泡的钠块徐徐上升到液体表面，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，很快熔成一个光亮的小球，小球四处浮动，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9.已知煤油的密度是0.8gcm-3，试根据金属钠的保存方法和与水反应的现象，推测金属钠的密度是（）A.大于1.0gcm-3 B.小于0.8gcm-3C.介于（0.8-1.0）gcm-3之间 D.无法推测10.室温下，氢氧化钠的溶解度为22g，将多少g金属钠投入100g水中，可获得该温度下的饱和溶液？11.将2.3g金属钠放入多少克水中，反应完全后，溶液中Na+与H2O分子的个数比为1:50，最后溶液中水的质量为多少？12.一块表面已部分被氧化成氧化钠的钠块质量为1.08g，投入到100g水中，完全反应后收集到0.02gH2。求: （1）未被氧化的金属钠的质量是多少？（2）被氧化的金属钠的质量是多少？备课参考：参考答案：1、（1）银白变暗这是因为钠与氧气反应，在钠的表面生成了一薄层氧化物所致（2）用滤纸吸干钠块表面煤油，防止钠与水反应放热，引起煤油燃烧（3）镊子手指表面有水份，能跟钠块反应生成强碱NaOH腐蚀皮肤（4）钠的密度比水小，与水反应，放热，使钠熔化形成银白色小球（5）钠与水反应放出氢气，推动钠球在水面上运动钠与水反应放热使与钠球接触的水蒸发，在容器上方凝聚而形成白雾。（6）钠与水反应生成NaOH，使酚酞变红2.（1）3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2（2）CaCl2 碱石灰n（3）向下排空气法.导管口伸入试管底部（4）用拇指堵住试管口，移近火焰，松开，能燃烧或发出爆鸣声，说明收集的是H23.B4.D5.D6.B7.D8.A9.C10.11.5g 11.90g12.0.46g 0.46g钠是人体必需的元素之一钠是人体必需的十一种常见元素（氧、碳、氢、磷、氮、硫、氯、钾、钙、钠、镁）之一。有趣的是，人血液中溶解的最多的金属元素钠、钾、钙与海水中的相对含量几乎是相同的，而十一种常见元素基本上也是地壳中含量较多的元素。可见，人类生活在地球上，体内也保留着这个星球的“痕迹”。人体中80的钠分布细胞外液中，其余的主要在骨骼中，钾主要分布在细胞液中，以及贮藏在肌肉和红细胞中。钠和钾在保持组织细胞与血液之间的电荷和化学平衡方面起着重要作用。人体所需的钠主要来自食盐。早在李时珍的本草纲目中就对食盐的功效做了精辟的论述，说它有解毒凉血、润燥、定疼止痒等效果。但钠和钾摄入过多也不行。摄入过多食盐，会引起肾功能不良和高血压等疾病。有人估计，如果每天食盐摄入量多于20g，高血压发病率将明显增加。考虑到我国人民的饮食习惯食盐量偏高和高血压患病率上升这一事实，我国医学界人士建议：南方每人每日的食盐量不要超过7g，北方人每人每日的食盐量不要超过10g。世界卫生组织提出，一般每人每日食盐量应在5g以下。第一节金属的化学性质第三课时教学目标1.认识铝既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应。2.通过比较归纳，使学生了解金属的一般化学性质和特性，从而对金属的化学性质有一个整体的认识。教学重点、难点重点：铝与NaOH溶液的反应难点：铝与NaOH溶液的反应教学过程教学环节教师活动学生活动复习回顾写出下列反应的化学方程式，是氧化还原反应的，指出氧化剂、还原剂，是离子反应的，再写出离子方程式。（1）钠在常温下和点燃时与氧气反应（2）过氧化钠与水反应（3）钠与水反应（4）钠与氯化铁溶液（5）铁与水蒸气在加热条件下反应（6）铝与盐酸反应化学方程式（1）_(2)_(3)_(4)_(5)_(6)_离子方程式：_新课导入由金属共同的化学性质可知，金属能与氧气反应，较活泼金属能与酸反应，而金属与碱能否反应呢？今天我们来探究少数金属与强碱的反应。新知学习实验探究（1）取2支小试管分别加入5ml盐酸和5mLNaOH溶液，再分别放入一小段铝片，观察现象。（2）将点燃的木条分别放在两支试管口，观察现象。归纳整理铝既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应，说明铝具有两性。铝与盐酸反应的化学方程式：_离子方程式：_铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：_离子方程式：_思考交流1、在上述实验中，为什么铝片放入盐酸和NaOH溶液中，不立即产生气泡？2、由上述实验还能得出哪种物质既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应？1、原因：_2、物质名称：_应用提高根据已掌握的铝的性质，在日常生活中，使用铝制餐具、炊具应注意哪些问题？实践活动1、金属是如何分类的？2、铝的导电性比铜的差，为什么电力工业上常用铝作导线？3、铝是地壳中储量最丰富的金属，为什么铝的价格比铁高呢？围绕金属提出类似老师列举的一些问题，通过去图书馆或上网查阅资料，写一篇关于金属的小论文。学习提高阅读教材44页“科学视野”，了解未来金属钛。板书设计三、铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应化学方程式：2Al+6HCl=2AlCl3+3H22Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2离子方程式：2Al+6H+=2Al3+3H22Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2巩固练习1.下列物质中不能与NaOH溶液反应的是（）A. Na B. Fe C. Al D. Cu2.在铝和NaOH溶液的反应中，作为还原剂的是（）A.水B.铝C.氢氧化钠D.氢氧化钠和水3.用铝箔包装0.1mol金属钠，用针扎一些小孔，放入水中，完全反应后，用排水取气法收集产生的气体，则收集到气体的为（）A.O2和H2的混合气体 B.0.05molH2C.大于0.05molH2 D.小于0.05molH2气体4.铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式正确的是（）A.2Al+2Na+2OH-+2H2O=2NaAlO2+3H2B.Al+OH-+H2O=AlO2-+3H2C.2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2D.Al+2OH-+H2O=AlO2-+2H25.铝具有较强的抗腐蚀性能，主要是因为（）A.与氧气在常温下不反应B.铝性质不活泼C.铝表面形成一层氧化膜D.铝耐酸耐碱6.等质量的钠、镁、铝分别与足量的盐酸反应，产生H2的质量由大到小排列顺序正确的是A. Al、Mg、NaB. Mg、Al、Na C. Na、Mg、AlD. Na、Al、Mg7.相同质量的两块铝，分别和足量的稀H2SO4和NaOH溶液反应，产生气体的物质的量之比是（）A.2：3B.3：2C.2：1D.1：18.请你设计至少两种方法除去细小的铁粉中混有的细小的铝粉（作简要说明）9.天平两边各放一个烧杯，烧杯分别盛放同体积同浓度的盐酸（足量），调节天平达到平衡。将12g镁和12g铝分别放入两烧杯中，反应完毕后，哪一端还要放入多少克同种金属，反应完毕后天平才能平衡？备课参考参考答案：1.BD2.B3.C4.C5.C6.A7.D8.磁铁加NaOH溶液过滤9.0.4g铝的发现及工业制造铝是典型的两性金属，在地壳中的含量很丰富，仅次于硅和氧，在所有的金属元素中铝的含量数第一，占金属元素总量的1/3。由于它性质活泼，自然界没有游离态的铝存在，必须从矿物中制取。铝的发现和大量工业制造，距今只有100多年的时间，所以铝被称为“年轻的金属”。1825年丹麦化学家用氯气通过烧红的木炭和铝土的混合物，经过处理得到具有光泽与锡相似的金属，此实验结果发表在不著名的丹麦刊物上而未被科学界注意，所以一般化学史常把德国的武勒（wohler）称为最先分离出铝的化学家。1827年武勒在实验室得到灰色的金属粉末，最后将铝粉熔化成块状的金属铝。1854年，法国科学家用昂贵的金属钾及钠作还原剂，使铝成为工业产品，生产的铝的价格比黄金还贵几倍。当世界上有了电（1870年）之后，人们开始探索用电还原法制取金属铝，但电解温度很高（2000以上），反应难以进行。1886年美国和法国的两位青年化学家，各自独立地发现冰晶石（Na3AlF6）可做助熔剂，使电解温度降至1000左右，解决了电解法制铝的难题，使铝的价格一落千丈，成为用途很广的金属。铝有许多优良性质，其中最突出的性质是“轻”，密度小（2.7g/cm3）。纯铝较软但制成合金后，强度与优质钢相同，重量却只有钢的1/3。高强度铝合金的成分及其所占的质量分数分别是Al:93.4%、Cu:4.5%、Mg:1.5%、Mn:0.6%，是制造飞机、火箭、宇宙飞航的主要材料，也用来制造轮船、火车、汽车、化工设备等。铝还有很好的耐腐蚀性和反光性，因而被广泛应用，如铝合金门窗、柜台、卷帘支架和许多日用品。铝已经越来越多地代替铁和木材，成为工业生产和人类生活中不可缺少的金属材料。