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1、第三章金属及其化合物,第一节 金属的化学性质,教学目标,1、通过回忆初中学过的镁、铝、铁、铜的部分性质，结合实验来认识钠是一种活泼金属2、根据金属的性质来认识钠、镁、铝、铁的存在及用途3、通过学习钠、铝、铁分别与氧气的反应，找出与水反应的相同点和差异4、根据钠、铝、铁与氧气的反应情况差异，找出其本质原因 通过学习钠、铝、铁分别与水的反应，找出与水反应的相同点和差异、根据钠、铝、铁与水的反应情况差异，找出其本质原因、掌握物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积应用于化学方程式的计算方法和格式。、加深对物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积等概念的理解。、培养自己综合运用知识的能力和综合计算的能力。,人
2、类最早发现和冶炼的是铜。远自我国夏朝（公元前年前年）开始有青铜铸品，距今四千年以上。,1）钠与氧气的反应,2）铝与氧气的反应：,4Na+O2=2Na2O,4Al+3O2=2Al2O3,复习巩固:,同学们，你们听说过能用刀切的金属吗？你们见过比水轻的金属吗？你们听说过会游泳的金属吗？,烈火英雄向秀丽,50年代末，我国出了个女英雄向秀丽。一天她所在的工厂不慎失火。从火海中冲出的向秀丽突然想到车间还有很多钠，而这时救火车已经来了，但她还是毅然冲进火海抢救钠。最后钠全部抢救出来了，而她却由于重度烧伤，壮烈牺牲了。,救火车来了，向秀丽为什么还要去抢救钠呢？难道这种情况下不可以用水来灭火吗？钠有什么特殊的
3、性质呢？,钠与水的反应,在烧杯中加一些水,科学探究实验33:,操作步骤：,滴加几滴酚酞溶液,把一小块钠放入水中,钠所在的位置钠球的运动和大小变化情况周围水雾的产生以及响声溶液颜色的变化情况,观察点,二、金属与酸和水的反应,钠浮在水面上-,钠熔成一个闪亮的小球-,小球四处游动-,发出“嘶嘶嘶”的响声-,加入酚酞，溶液变红-,实验现象：,密度比水小,熔点低，反应放热,产生了气体，气体推动小球迅速移动,反应剧烈、有可燃性气体生成,生成了碱性物质,二、金属与酸和水的反应,金属钠与水(加了酚酞)反应的实验现象:,如何设计实验验证钠与水反应产生的气体是什么?,？,金属钠与水化学方程式：,2Na+2H2O=
4、2Na+2OH-+H2,练习写出钠与水反应的离子方程式：,反应的实质：钠原子与水电离出来的H+发生氧化还原反应。,保存：为什么要保存在煤油（或石蜡油）中？,不和煤油反应，密度比煤油大，能隔绝空气和水。,思考：能否用手直接取用钠？,钠的保存,1、钠着火时，应如何灭火？,2、将金属钠(密度为0.9788g/cm3)放入煤油(密度为0.8g/cm3)和水的混合物中，你推测可能会观察到什么现象？并解释原因。,思考与交流,用沙土扑灭,钠放入煤油和水的混合物中，产生的现象：,钠块将沉到煤油和水的界面上，有气泡产生，钠块上浮。当气泡逸出后，钠块又下沉到煤油和水的界面上，又发生反应，重复发生上述现象至钠块消失
5、。,1.预测金属钠与盐酸的反应的现象。,钠与酸反应比与水反应剧烈。由于钠与水反应，实质上是钠跟水电离出的H+反应；而酸中的H+浓度比水中H+浓度大。,思维拓展:,钠与酸反应的离子方程式:2Na+2H+=2Na+H2,思维拓展,2Na+2H2O=2NaOH+H2 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4 蓝色絮状深沉,总反应式：2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4+H2,钠和盐溶液反应,实质：钠先和水反应，生成的氢氧化钠再 与某些盐反应。,例如：钠和CuSO4溶液反应,钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属。,2.若将金属钠投入到硫酸铜溶液中，能否置换出铜来呢？,
6、人们通常用铁制水壶来盛水和烧水。这说明了什么?铁真的不能跟水反应吗?,思考与交流,铁不能与冷、热水反应，但能否与水蒸气反应？你能不能用3支试管、水槽、胶塞、导管、酒精喷灯及其他必要的仪器和物品设计一套简单的实验装置，使铁粉与水蒸气反应？（这套装置应包括水蒸气发生、水蒸气与铁粉反应、检查产生气体等部分。）与课本的实验相比较，你觉得哪一套更好？,科学探究：铁与水的反应,水蒸气的发生装置,水蒸气与铁粉反应装置,产物收集装置,课本中设计的装置更好（优点:装置简单、操作方便、现象明显）,在下表中记录实验现象,加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。,三、铝与氢氧化钠溶液的反应,实验探究：实验3-4
7、,Na、Mg、Fe都能与稀盐酸、稀硫酸反应，不能与NaOH 溶液反应.Al能否与NaOH溶液反应？,？,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。,化学方程式：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2,铝的特殊性：既能跟酸反应产生H2，又能跟强碱溶液反应产生H2。,学以致用,解释：铝和氧化铝能跟酸、碱反应，因而铝的保护膜和铝制品会直接被酸、碱、盐侵蚀，所以，铝制餐具不宜用来蒸煮或长期存放酸性、碱性或咸的食物。,为什么铝制餐具不能用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性的食物?为什么?,以上我们学习了金
8、属的一些化学性质，通过分析不难发现，在反应中这些金属元素的化合价都发生了变化，它们从0价升为正价。,在这些变化中，金属表现了强的还原性，做还原剂。,在自然界中金属多以化合态存在，只有极少数不活泼的金属如金以游离态存在。,金在自然界中以游离态存在,小结：,1、下列离子方程式不正确的是（）A.钠与水的反应：2Na+2H2O=2Na+2OH+H2 B.铝与氢氧化钠溶液的反应：2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2 C.铝与氯化亚铁溶液的反应：Al+Fe2+=Al3+Fe D.钠与硫酸铜溶液的反应：2NaCu2+Cu2Na,CD,练习:,2.向一个铝制易拉罐充满CO2,然后往罐中注入足量的NaO
9、H溶液,立即用胶布严封罐口,不一会儿听到罐内“咔咔”作响，发现易拉罐变瘪，再过一会儿易拉罐又鼓起来（1）易拉罐变瘪的原因是什么？写出（反应的离子方程式；（2）易拉罐又鼓起来的原因是什么？写出反应的离子方程式。,NaOH溶液吸收CO2，罐内压强减小，外界压强将易拉罐压瘪。CO2+2OH-=CO32-+H2O,Al表面氧化膜溶解后，Al与NaOH溶液反应产生H2，罐内压强又增大。2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2,练习:,这节课我们按照“设疑引入探究实验观察现象分析原理归纳总结反馈运用”的思路，以实验探究为主要手段,学习了金属与酸和水的反应,也掌握了铝的特殊性质既能与酸,又能与碱反应
10、。同学们要学会运用所学的化学知识来解决一些生活中的实际问题。真正体现“化学源于生活，服务于生活的”宗旨。,课堂小结：,教学程序,（一）理论探究，温故导新,复习回顾钠、铁与水的反应，以金属活泼性顺序表中钠、铁、铝所处的位置，探究铝与水反应的情况。,（二）实验探究，探索新知,（铝片与氢氧化钠溶液反应的历程，体现铝的特性即两性，避开两性的概念。）,实验探究,2Al2H2O2NaOH2NaAlO23H2,（三）总结性质，承上启下,总结：铝的金属共性、特性，都体现强还原性。,存在形式,生活中的联系,定性到定量,（五）练习反馈，巩固新知。,（四）交流讨论、归纳小结 学生回顾、反 思，课堂小结。,以练习强化
11、，突破难点。设置课后开放性探究练习，更体现学生的自主学习。,在已学的金属中，哪些金属能与水发生反应？,Na Fe,Al能否与水反应？,K.Ca.Na.Mg.Al.Zn.Fe.Sn.Pb.H.Cu.Hg.Ag.Pt.Au,教学过程,想一想？,思考,实验3取几片铝片投入盛有约5mL盐酸溶的试管中，观察实验的现象。,实验2取几片铝片投入盛有约5mL氢氧化钠溶液的试管中，观察实验的现象；,实验1在常温条件下，取几片铝片投入盛有约5mL水的试管中，观察实验的现象；,结 论：,1、常温条件下，铝和水难以反应；,3、常温下，铝能与氢氧化钠溶液发生反应生成氢气，该反应为放热反应。,2、常温下，铝能与盐酸溶液发
12、生反应生成氢气，该反应为放热反应。,0 1 3 0,2 2 2 2 3,三、铝与氢氧化钠溶液的反应:,反应历程：,0 1 3 0,(特 性),0+1+3 0,联系生活,应 用：,危 害：,来 源:,1.建筑工地上不用铝桶盛装石灰乳。2.家中不能用铝制器皿长时间盛放食物。,铝盐能致人体中毒,出现老年性痴呆症,导致骨病,肾病和缺铁性贫血等。,油条、粉丝和含铝药物(如胃舒平)等。,刚才，我们定性研究了铝的化学性质。工农业生产当中更需要了解、掌握反应的定量问题，这就涉及到运用有关物理量进行计算的问题，我们已学习哪些物理量？它们之间有哪些联系？,质量、物质的量、浓度、微粒个数、气体的体积,m n c N
13、 v,想一想,合作探究：,物质的量与哪些物理量建立了联系？,结论：物质的量是联系各物理量的纽带，是中心环节.,物 质 的 量(n),质 量(m),微 粒 个 数(N),体 积(V),浓 度(c),化学计量数：2 2 2 2 3,扩大 NA:,物质的量:,结 论：化学方程式中各物质的化学计量之比等于各物质 的粒子数之比，因而也等于各物质的物质的量之比。,2mo1,2mo1,2mo1,2NA,2NA,2NA,2NA,3NA,2mo1,3mo1,四、物质的量在化学方程式计算中的应用,（3）生成氢气的体积（标准状况）。,（1）Al的摩尔质量是27g/mol.,n(Al)=,=0.1mol,2mol 2
14、mol,0.1mol n(NaOH),=0.1mol,解：,例：把2.7克铝放入足量氢氧化钠溶液中，铝完全反应，计算：,（1）2.7克铝的物质的量；,（2）参加反应的NaOH的物质的量；,2mol 3mol,22.4L/mol,2mol 67.2L,0.1mol V(H2),答：(1)2.7g Al 的物质的量是.mol；(2)有.1mol NaOH参加了反应；(3)生成H2的体积在标准状态下是33.6L.,5.4gAl与足量的NaOH溶液反应，求生成的气体在标况下的体积？若是足量的盐酸呢？,练习：,2mol,3mol,解：,54g,3mol22.4L/mo1=67.2L,5.4g,V(H2)
15、,解：,答：生成的氢气在标况下的体积都是 6.72L。,小 结：,这节课你学到了什么？（收获与体会）,定性:定量：,物质的量在化学方程式计算中的应用化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比。,(特性),作业：,课外:1.科学视野金属钛（了解钛的性质、用途、发 展前景）2.写一篇关于金属的小论文（金属的性质、用途、改良等方面）,课内:P45 5、6,向一金属铝的易拉罐内充满CO2,然后向罐内注入足量NaOH溶液,立即用胶布严封罐口，过一段时间后,罐壁内凹而瘪,再过一段时间后,瘪了的罐壁重新鼓起,解释上述变化的实验现象：(1)罐壁内凹而瘪的原因：反应方程式：(2)罐壁重新鼓起的原
16、因：反应方程式：,动动脑？,(1)是因为CO2与NaOH反应生成Na2CO3,使得罐内气压小于 外界大气压；,解答：,(2)是因为过量的NaOH与铝罐反应生成H2,使罐内气压等于或大于外界大气压；,请同学们参考例题(以Al为已知量,与足量的氢氧化钠溶液反应，以H2为未知量)自己动手设计测试题,并分析反应过程中电子转移情况。,课后探究,三、铝与氢氧化钠溶液的反应:(特 性),反应历程：,2可得：2Al6H2O2NaOH2NaAlO2 4H2O3H2,2Al6H2 O2Al(OH)33H2,化简为：2Al2H2O2NaOH2NaAlO23H2,四、物质的量在化学方程式计算中的应用,化学方程式中各物
17、质的化学计量之比等 于各物质的物质的量之比。,1.可不用假设，直接用相关的字母表示相应的物理量，如V表示体积。2.列比例式时应注意上下同单位，左右应相当。,注意：,情景假设：,假如你是一名非常喜欢化学探究的学生，现有6.5克锌放入足量的稀盐酸中，锌完全反应，尝试计算下列各物质的质量：（1）生成氢气的质量？（2）参加反应的HCl的质量？,你们可以参考的答案,解：设生成H2的质量为x，参加反应的HCl的质量为y，则有,变式训练1：,现有6.5克锌放入足量的稀盐酸中，锌完全反应，尝试计算下列各物质的物质的量？（1）生成氢气的物质的量？（2）参加反应的HCl的物质的量？,解法参考：,从上面解得的氢气的
18、质量为0.2g，再将氢气的质量转换成氢气的物质的量可以根据公式：,通过上面的练习，我们是否还可以求出更多的呢？,比如：氢气的体积(2.24L)，氢分子的数目(0.1NA)等,总结可得以物质的量为中心的计算：,真的还记得这些公式转换吗？我们来交流一下吧!,到目前为止，我们已经可以看到若求物质相关的量，都可以由物质的量为中心来进行的，你们还可以看到在化学方程式的计算中物质的量跟什么有关呢？,物质的量之比：,我们再从另外一个角度分析：,对比课本P52的例题进行两分钟的总结,1 1 2,1 1 2,1 1 2,2 71 73,1 1 2,温馨提示：,根据化学方程式所反映出的这些关系，可以进行多种计算但
19、要根据题意，明确已知条件是什么，求解什么，从而合理选择比例量的单位列比例式时应注意，不同物质使用的单位可以不同，但要相应，同一物质使用的单位必须一致,我来运用：,书本P54习题8把5.4gAl放入足量氢氧化钠溶液中完全反应，计算生成氢气的体积（标准状况）。,2Al 2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2,54g,5.4g,322.4L,V(H2),54g,5.4g,322.4L,V(H2),=,解得：V(H2)6.72L,解:,答：。,我来提高：,计算题：把一定质量的Na放入足量水中，钠完全反应。生成H2的体积（标准状况下）为2.24L。计算：参加反应的H2O的物质的量。参加反应的Na的
20、物质的量。生成氢氧化钠的质量。,（0.2mol）,（0.2mol）,（8g）,谈谈我们这节课的收获：,1、有关化学方程式的计算：由初中的质量着手上升到由物质的量着手2、化学方程式中的系数比等于物质的量之比3、由物质的量为中心可以求其他的量,4、解题的化学方程式计算的一般思路：要根据题意，明确已知条件是什么，求解有关什么，从而合理选择比例量的单位列比例式时应注意，不同物质使用的单位可以不同，但要相应，同一物质使用的单位必须一致,2005年普通高等学校招生全国统一考试（广东卷）单项选择题2,2、将钠、镁、铝0.3mol分别放入100mL1mol的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比是A、123 B、632 C、311 D、111,(C),再见,
