第三章 金属的化学性质

第一节 金属的化学性质

教学内容：第一课时 金属与非金属的反应

一、教学目标

【知识与能力】

1. 了解镁是一种常见的金属，具有金属的一般特征（如导电性、导  热性和延展性等），结合“思考与交流1、2”利用镁的化学性质归纳金属的共性：金属和非金属反应、金属和酸的置换反应、金属和盐溶液的置换反应；

2. 能结合实验3-1、3-2说出Na的主要物理性质（如：密度小于水，熔点低、硬度小等）；了解钠的保存；认识钠是一种很活泼的金属，掌握钠与空气在不同条件下发生的不同反应；掌握Na与水的反应；

【过程与方法】

1. 结合“思考与交流”学会从金属原子的结构的角度分析金属的性质，由于金属元素原子的最外层电子数较少，最外层电子容易失去，单质表现还原性，从而了解金属单质的通性，增强对金属单质与非金属反应事实的理解。初步认识“结构决定性质”，“性质决定用途”的化学研究方法。

2. 通过实验3-1、实验3-2改变金属钠与氧气的反应的条件从而改变反应的本质，让学生体会在实验中控制反应条件的方法。同时培养学生规范表述的能力和教会学生获取物理性质的方法。

3. 通过“加热铝箔”的科学探究让学生学会对照实验的方法，体会通过对实验现象观察、对比、分析、从而进行解释、获取结论的方法。

【情感、态度与价值观】

1. 通过金属在生产与生活中的应用等学习，提高学生学习化学的兴趣，增强学好化学、服务社会的责任感和使命感。

2. 通过特殊的化学实验操作（如钠的切割）和化学实验现象（如钠的燃烧反应）感受化学世界的美妙变化，提高学习化学的兴趣，同时渗透细致观察实验的重要性。

二、重点与难点

【重点】Na的氧化

【难点】对照实验的方法掌握

三、教学过程设计

1. 创设情景：

【引入】金属材料无处不在。我们对金属了解有多少呢？

【学生回答】结合生活中常见的金属来举例，再说出金属的物理性质。

2. 推进新课

【思考与交流】阅读课本P46内容，回答以下“思考与交流”的问题。

1. 以Fe为例来说，金属能发生哪些类型的化学反应？

2. 根据图3-2写出相应的离子方程式，并结合氧化还原反应的相关知识判断金属在其中充当的角色。

3. 请画出Na 、Mg、Al的原子结构示意图，分析它们的原子结构有什么相同点和不同点？

【分析】

1. 金属能和非金属、酸、盐溶液反应

2. Fe + Cu²⁺ ＝ Fe²⁺ +Cu；Cu + 2Ag⁺ ＝ Cu²⁺ +2Ag；Mg + 2H⁺ ＝ Mg²⁺ + H₂↑

          金属都充当还原剂

3.相同：金属元素原子最外层电子数都较少，容易失去，化学性质都较活泼（通性）

不同：Na、Mg、Al最外层电子数依次增多，结合金属活动性顺序表可知，化学性质依次减弱。（递变性）

【过渡】铝制成的餐具可以在空气中长期使用？那是不是所有的金属都是这样能在空气中稳定地存在呢？

【展示】这是钠，我们来看一下钠，是怎么保存的？大家预习过的话都知道钠是放在煤油中，那为什么钠要放在煤油中呢？

【学生活动】阅读课本实验3-1内容，通过分组实验后解决以下问题。

注意：使用到的小刀、镊子、玻璃片要保持干燥。（强调）

①注意观察切开以后Na表面有何现象？

②整个实验过程可以说明Na的哪些物理性质和化学性质？

【学生回答】

1. Na的切口处露出银白色光泽，然后逐渐变暗。

2. Na的密度比煤油大，质软，有金属光泽；Na能与O₂迅速发生反应。

【讲解】4Na + O₂ = 2Na₂O，Na能与O₂迅速发生反应生成白色的Na₂O。可见，Na很活泼。根据氧化还原反应的知识，金属Na充当还原剂。

【过渡】钠在空气中迅速与氧气反应，那如果加热的话，又会出现什么变化呢？

【学生活动】实验3-2：把实验3-1的金属Na放在石棉网上，加热，有什么现象？如何解释？

强调：实验后，蒸发皿不用水洗。

【学生回答】

现象：受热后，与氧气剧烈反应，发出黄色火焰，生成一种淡黄色的固体。

【解说】Na在加热的条件下与O₂发生剧烈的反应生成过一种淡黄色的固体----氧化钠。

2Na + O₂  Na₂O₂

【分析】我们来对比一下在两种情况下Na与O₂的产物。（PPT）由此可见，随着反应条件的不同，反应产物也随之变化。

【小组讨论】淡黄色固体中的黑色物质是什么？产生黑色物质的原因可能是什么？

【分析】黑色物质是炭。产生炭的原因可能是Na表面残留煤油不完全燃烧所致。

【过渡】金属Na在空气中加热即能剧烈反应，而铁丝在空气中点燃也不能反应，你猜测铝的情况如何，能剧烈反应吗？

【学生活动】完成P48页科学探究，后回答。

①两个实验的差异在哪？

②两个实验的现象是什么，相同吗？各自的结论是什么？

【学生回答】回答。

【讲解】①两个实验的差异在于是否用砂纸打磨；

        ②两个实验的现象都是铝箔发红卷缩，变暗失去光泽，熔化但不滴落。

        实验1结论：Al的表面有层氧化膜，且表面氧化膜Al₂O₃的熔点远高于Al。

        实验2结论：Al在空气中迅速形成氧化膜Al₂O₃。

【指导阅读】为什么铝熔化却不滴落呢？请大家阅读课本P48，找出原因。

【分析】Al与氧气生成Al₂O₃，4Al+3O₂2Al₂O₃。

Al₂O₃的熔点远高于Al，氧化膜包在铝的外面，所以铝熔成液态但不会滴落。

铝可以和氧气生成致密的氧化膜，覆盖在铝的表面，直到保护内部金属的作用，也就是这个原因，性质活泼的铝能够在空气中稳定存在。

4. 课堂小结

1.  金属与氧气的反应

2. 金属与氧气反应的规律：

①大多数金属可以和氧气反应。

②金属与氧气的反应剧烈程度与金属的活泼性有关。

四、作业布置：