人教版高中化学必修一 3.1.1 金属与非金属的反应 教学设计 (6)由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“高中化学必修一非金属”。
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
教学目标
1.知识与技能
①通过对钠与氧气、铝与氧气的反应的学习,了解金属与氧气的反应规律;②能够熟练地写出反应的化学方程式;③通过亲自实验或观看演示实验: 钠与氧气、铝与氧气的反应 ,复习药品的取用、物质的加热等基本实验操作,学会观察实验现象、及时记录实验现象,并通过分析实验现象得出结论。2.过程与方法
①体验科学探究的过程,初步学会科学探究的基本方法,提高科学探究能力;②通过思考与交流、实验和观察、科学探究、实践活动等,初步学会发现问题、提出问题、分析问题、解决问题,逐步培养自己敢于质疑、勇于创新的精神和合作精神等。3.情感、态度与价值观
①通过亲自实验或观看演示实验: 钠与氧气、铝与氧气的反应,进一步认识到“化学是一门以实验为基础的科学”;②通过实验和观察或找出金属在生产、生活中的应用,提高学习化学的兴趣,增强学好化学、服务社会的责任感和使命感。学情分析
学生通过初中化学的学习,已经知道: 镁和铝在常温下可以与空气中的氧气反应形成致密的氧化膜;镁带打磨后可以在空气中剧烈燃烧;铝第箔(一端固定在粗铁丝上,另一端裹一根火柴)能够在氧气中剧烈燃烧;铁丝也可以在氧气中剧烈燃烧;铜在高温下可以与氧气反应等知识。教学重点 钠的氧化 教学难点
钠与氧气反应的实验现象的观察和分析 教学方式
采取“实验——探究”与自主学习相结合的教学方式。
教学过程
活动1【活动】
教师 : 边用电脑展示图片边讲解 : 我们生活在一个五彩缤纷、色彩斑斓的世界里,而构成这个世界的元素只有两种: 金属元素和非金属元素。大家知道,金属元素在自然界中主要是以化合物的形式存在,为什么地球上的绝大多数金属元素都是以化合物的形式存在于自然界中？ 学生 : 多数金属的化学性质比较活泼,容易发生化学反应。
教师 : 金属到底能够与哪些物质发生反应 ? 请大家分组讨论下列问题: ①举例(初三学过的或生活中见过的)说明金属能够与哪些物质发生化学反应？发生上述反应时,不同的金属之间是否存在着一定的规律？
②请分析教材第 46 页的图片,写出化学反应方程式,若是氧化还原反应,指出氧化剂和还原剂。
③金属所发生的反应都是氧化还原反应吗？如果是,金属是作氧化剂还是还原剂？为什么？ ④请根据学过的氧化还原反应的有关知识进行推测,金属可能还会跟哪些物质反应？这些物质有什么性质？ 学生 : 思考和交流。
(对于问题①,可能会举出一些: 金属与氧气、金属与酸、金属与盐溶液反应的实例,个别学生甚至会说出红热的铁与水的反应,铝与醋酸的反应;通过分析,学生也很容易想到按照金属活动性顺序,金属与氧气的反应会越来越难、氢前面的金属可以置换出盐酸和稀硫酸中的氢,前面的金属可以把后面的金属从其盐溶液中直换出来。对于问题②③,应该比较容易。问题④,学生一般都能够说出金属可能会与 CuO、Fe2O3 等金属氧化物、CO2 等非金属氧化物反应,极少数学生可能会想到与水的反应,因为水是非金属氧化物,其中氢元素是最高价,具有氧化性。如果学生想不到金属氧化物,教师可适当地才是示初中学过的氧化还原反应中,哪些物质是作氧化剂)活动2【活动】
教师 : 展示五个装有金属的试剂瓶。
这是金属活动性顺序中的几种金属: 金属钠(保存在煤油中)、镁带、铝箔、铁粉、铜片。请大家结合已有的知识进行观察,大家有没有不明白的地方要问？
学生 : 钠为什么要放在一种液体中？液体是什么物质？(因为学生对其他四种金属比较熟悉,而金属钠是第一次见,学生一定会注意到钠的保存方法与众不同之处)
教师 : 你们的桌面上都有一瓶金属钠,可以自己打开试剂瓶的瓶塞仔细地进行观察。学生 : 钠是保存在煤油中, 钠沉在试剂瓶底。为什么要把金属钠保存在煤油中？ 教师 : 请大家一起猜测把金属钠保存在煤油中的原因。学生 : 思考与交流。
(学生可能会想到: 因为在常温下, 钠会与空气中的成分反应;或者是想到容易与O2、H2O、CO2 反应;或者是想到容易与 O2、H2O反应。总之,金属钠保存在煤油中是为了隔绝空气)教师 : 既然大家都认为钠可能很容易与氧气反应,那我们就首先通过实验来研究钠到底会不会与空气中的氧气反应 ? 反应的条件是什么 ? 反应的现象如何 ? 产物又是什么 ? 请大家跟着老师一起进行教材第 47 页实验 3-1(由于钠的取用有一定的危险性,因此教师先示范取用金属纳的操作,并提示注意事项), 然后把你观察到的实验现象描述出来,如果有化学反应,写出化学方程式。
学生 :进行实验,实验后描述实验现象:银白色的固体,质软;银白色的切面很快变暗。写化学方程式:4Na +O2 = 2Na2O(教师要提醒学生观察实验现象时,注意有序性)教师 :上述实验现象说明了什么问题？你是如何分析的？
学生 : 钠在常温下就会与空气中的氧气反应,说明钠比镁、铝、铁、铜活泼。
(有的学生可能会说: 只能说明钠比铁、铜活泼,不能说明钠比镁、铝活泼。因为镁、铝在常温下也会与氧气反应生成致密的氧化膜,铁、铜常温下不和氧气反应)教师 : 常温下,银白色的金属钠和氧气反应生成了白色的氧化钠。如果我们给金属钠加热,反应的现象又会如何？生成的产物还是氧化钠吗？你是如何考虑的？请大家思考、交流。学生 : 反应应该更剧烈,可能会燃烧,产物还是氧化钠。
教师 : 请大家进行教材第 47 页实验 3-2,要仔细观察实验现象,并及时做好记录,做完实验后,在全班进行交流。
(提醒学生注意:所取的钠块不能超过一粒黄豆大,一定要把煤油吸干净,最好从钠块的中间取一小粒)学生 : 分组实验。
(实验后交流实验观察结果: 钠受热,先熔化成一个小球,然后燃烧,产生黄色火焰,生成的是一种淡黄色的固体。应该不是氧化钠,书上说是过氧化钓。可能在实验过程中会出现以下情况:产生黑烟,得到的固体不是淡黄色而是黑色等,教师要根据具体情况,引导学生思考、交流产生这些现象的原因)
教师 : 这种淡黄色的固体叫过氧化钠。请大家写出反应的化学方程式,并标出过氧化钠中各元素的化合价,然后推测 Na2O2 可能具有哪些化学性质？
学生 :2Na +O2 ==Na2O2, 因为 Na2O2 中的钠元素是 +1 价,氧元素是-1 价,所以 Na2O2 应该是既有氧化性,又有还原性。
教师 : 请大家分析 Na2O2 与 H2O、CO2 反应时,Na2O2 是作氧化剂还是还原剂？为什么？
学生 : 都是既做氧化剂又做还原剂,因为 Na2O2 中的氧元素的化合价一部分升高,变成0价；另一部分降低,变成-2 价。活动3【练习】
[ 练习 ] 1.关于钠的叙述中,正确的是()A.钠是银白色金属,硬度很大
B.将金属钠放在石棉网上用酒精灯加热,金属钠剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成过氧化钠 C.金属钠在空气中燃烧,生成氧化钠 D.金属钠的熔点很高 【答案】B 活动4【活动】
教师 : 在金属活动性顺序中,Na、Mg、Al 是紧邻的三种金属。我们已经知道: 钠在空气中,常温下就能与空气中的氧气反应生成 Na2O,加热时燃烧起来生成 Na2O2;镁和铝在常温下,都能在表面生成一层致密的氧化膜,保护内部的金属不被继续氧化,但如果用砂纸打磨镁条,除去氧化膜,就可以点燃,生成氧化镁。既然钠和镁都可以在空气中燃烧,请大家思考:铝能否在空气中燃烧 ? 为什么 ? 学生 : 思考与交流。
(学生可能的回答: ①可能可以,因为钠和镁都可以在空气中燃烧。②即使不能在空气中燃烧,但都可以在氧气中燃烧,因为铁丝可以在氧气中燃烧,初中也学过铝箔可以在氧气中燃烧。③ 不可以,因为铝制的锅可以用来烧水、做饭)教师 : 请大家进行教材第 48 页的两个 “科学探究” 实验:铝能否在空气中燃烧？注意观察和记录实验现象,实验后在全班交流。学生 : 分组实验。
(实验后可能观察到的现象:铝箔熔化,失去金属光泽,但熔化的铝并不滴落,而是被铝表面的膜兜着。打磨后的铝箔与未打磨的铝箔现象相同)教师 : 请大家分析出现上述现象说明什么？
学生 : 因为铝锚的表面有一层致密的氧化膜——氧化铝,且氧化铝的熔点(2050 ℃)远远高于铝的熔点(660 ℃),氧化铝很难被破坏,内部的铝就无法与空气中的氧气接触。即使是打磨过的铝箔,在空气中又很快生成了一层新的氧化膜。
教师 : 实验室有: 铝箔、铝片、铝粉,请大家设计一个实验: 要能看见铝和氧气发生剧烈反应。你这样设计的原因是什么？ 学生 : 思考与交流。
(学生可能的答案 : ①把铝箔的一端固定在粗铁丝上,另一端裹一根火柴。点燃火柴后,待火柴快燃尽时,把铝箔伸入充满氧气的集气瓶中(这是初中课本上的)。②把铝粉用纸包起来,用坩埚钳夹住,点燃纸,然后伸入充满氧气的集气瓶中。③把铝粉用胶水涂在纸上,晾干。用坩埚钳夹住,点燃纸,然后伸入充满氧气的集气瓶中)活动5【活动】
教师 : 演示实验: ①把铝箔的一端固定在粗铁丝上,另一端裹一根火柴。点燃火柴后，待火柴快燃尽时,把铝箔伸入充满氧气的集气瓶中(这是初中课本上的)。
②把铝粉用纸包起来,用坩埚钳夹住,点燃纸,然后伸入充满氧气的集气瓶中。
③用一张滤纸,在滤纸的一面涂上铝粉得到铝箔,用坩埚钳夹住在酒精灯上点燃,然后伸入充满氧气的集气瓶中。
学生 : 观察实验现象、描述实验现象 : 实验①铝箔很难燃烧。
实验②、③铝粉剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,产生自烟,冷却后集气瓶中有白色粉末状物质生成。
得出结论: 铝(铝箔、铝粉)不能在空气中燃烧,但铝粉可以在氧气中燃烧。教师 : 铝粉在氧气中燃烧的原因是什么？ 学生 : 氧气的浓度更大,用铝粉接触面增大。
教师 : 根据金属钠、镁、铝与氧气反应的情况,结合己有的知识以及生产、生活中的实例,推断其他的金属能否与氧气反应？反应的条件、反应的现象是什么？产物又如何？这些不同的情况与什么有关？
学生 : 思考、讨论、交流、评价,得出结论: 金属与氧气的反应情况与金属活动性有关,按照金属活动性顺序,金属与氧气的反应越来越难,条件越来越高等。
教师 :请大家把本堂课中学习到的化学反应方程式写一遍,同时想想还有没有什么问题没有搞清楚。
学生 : 回忆本堂课的有关知识 , 书写化学反应方程式 , 思考相关问题。
(学生可能会问:为什么生活中的铁制品容易生锈？教师可以让学生先在课后查阅一些资料解决,找时间让大家来交流汇报)活动6【练习】
[ 练习 ] 2.下列有关实验的描述 , 符合事实的是()A.金属钠暴露在空气里,表面变暗,生成白色的氧化钠固体
B.用坩埚钳夹住打磨过的镁带,在酒精灯上点燃,发出耀眼的白光,放出大量的热,产生白色粉末
C.用坩埚钳夹住铝箔在酒精灯上点燃,发出耀眼的白光,放出大量的热
D.用坩埚钳夹住一小块铝箔,在酒精灯上加热至熔化,轻轻晃动,有液态的铝滴落下来 【答案】AB 当堂检测
1.小明家中收藏着一件清末的铝制品佛像，该佛像至今仍保存完好。该佛像未锈蚀的主要原因是()A.铝不易发生化学反应 B.铝不易被氧化
C.铝的氧化物容易发生还原反应
D.铝易被氧化 , 但氧化生成的氧化铝具有保护内部铝的作用 2.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.铝表面能形成一层致密的氧化膜 D.铝既耐酸又耐碱 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.新买的铝锅、铝壶用来烧开水时,凡是水浸到的地方都会变成黑色,这与水中含有下列哪种可溶盐有关()A.钠盐 B.钾盐 C.镁盐 D.铁盐
5.以下金属在常温下能与氧气反应生成致密的氧化物薄膜的是()A.铜 B.铁 C.铝 D.镁
6.取一小块金属钠放在燃烧匙里加热,下列叙述正确的是()①在空气中燃烧,火焰为黄色;②燃烧得白色固体;③金属纳先熔化;④产物为浅黄色的固体物质
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
7.可以证明钠的硬度小的实验事实是_____________________________； 可以证明氧化铝熔点高的实验事实是_____________________________； 可以说明自然界中不存在游离态的钠的实验事实是______________________； 【答案】1.D
2.C
3.C
4.D
5.CD
6.C 7.钠可以用小刀切开 铝箔在酒精灯上加热没有液态铝滴落 钠暴露在空气中迅速失去表面的金属光泽
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