《金屬的化學性質》教學設計

《金屬的化學性質》教學設計1

課題

第三章 金屬及其化合物

第一節 金屬的化學性質（第一課時）

修改與創新

教學

目標

（一）知識與技能

1、複習和鞏固國中學習過的金屬的化學知識，

2、瞭解金屬鈉在不同條件下與氧氣反應的生成物

3、瞭解鋁箔在空氣中加熱的變化情況及其原因。

（二）過程與方法：培養學生動手操作能力、發現問題，分析問題，解決問題的綜合能力。

（三）情感、態度與價值觀

1、通過體驗金屬性質的探究，增強學生學習化學的興趣，重視探究物質變化的奧祕。

2、認識研究物質性質的基本方法，引導學生將其應用於今後學習的全過程中，發揮科學思想方法在科學教育中的作用。

3、培養學生嚴肅認真的實驗習慣和科學態度。

教學重、

難點

教學重點：理解鈉與空氣反應的產物的不同

教學難點：鈉、鋁在空氣中加熱的實驗現象的解釋

教學

過程

預習探究（學生用）

1、自然界中的絕大多數金屬都是以化合態存在的。通常情況下，活潑金屬單質能夠與非金屬、 鹽 、酸、氧化物等發生反應。

根據教材圖3—2有關金屬化學性質的一些實驗，寫出下列反應的化學方程式：

點燃

（1）鋁絲插入硫酸銅溶液 2Al+3CuSO4===Al2(SO4)3+3Cu ； （2）在空氣中點燃2Mg+O2=====2MgO

（3）銅絲與硝酸銀溶液反應 Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag；（4）鎂條放入稀鹽酸Mg+2HCl====MgCl2+H2↑；

2、鈉的表面呈銀白 色，有金屬光澤，用小刀可切開，説明硬度小 （質軟），鈉在坩堝中加熱，很快熔化成一個閃亮的小球,説明鈉熔點低，鈉燃燒時產生黃色火焰，生成淡黃色色固體，現在，我們知道鈉與氧氣反應的產物有兩種，它們是氧化鈉和過氧化鈉。過氧化鈉中氧的化合價為 —1價，在鈉燃燒的反應中，氧化劑是 O2 ，還原劑是鈉；鈉很活潑，一般保存在煤油中，鈉的密度比煤油 大 。

3、鐵、鎂、鋁等常見金屬化學性質比金屬鈉不活潑，通常能存放於空氣中，其原因是鐵在乾燥的空氣中很難跟氧氣發生化學反應，鎂、鋁等金屬的表面容易生成一層緻密的氧化物薄膜，阻止金屬與氧氣進一步反應；這些金屬在加熱條件下，與氧氣也能劇烈反應，甚至燃燒。

互動課堂

（一）情景激思（教師用）

【引入】五千年前，人類進入青銅器時代，三千年前進入鐵器時代，20世紀鋁合金成為僅次於鐵的金屬材料。金屬在人類社會發展、改善人類生活方面起着重要的作用，金屬和它的化合物有着截然不同的性質，例如：鋁是一種常見的金屬，具有金屬的通性（導電性、導熱性、延展性），高温可以燃燒，而氧化鋁卻耐高温，為什麼呢？本章我們就來討論幾種重要的金屬及它們的化合物。首先我們先探究幾種重要金屬的化學性質。

【強調】本節的課標是：根據生產、生活中的應用實例或通過實驗探究，瞭解鈉、鋁、鐵、等金屬的主要性質。

【板書】：第一節、金屬的化學性質

（二）合作探究（師生共用）

【思考與交流】金屬有哪些共同的化學性質？1、舉例説明金屬能發生哪些化學反應。

點燃

2、圖3-2是一些化學反應的照片，請分析這些化學反應，並寫出化學方程式。

【學生活動】思考與交流並板演。

【教師總結】2Al+3CuSO4===Al2(SO4)3+3Cu 2Mg+O2=====2MgO

Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag Mg+2HCl====MgCl2+H2↑

【推進新課】今天我們首先來討論金屬與非金屬單質---氧氣的反應。

【板書】一、金屬與氧氣的反應

【講述】在國中我們已經知道鐵在氧氣中燃燒,火星四射,生成黑色的Fe3O4，而鐵在空氣中生鏽的產物是紅棕色的鐵鏽，成分為Fe2O3.這説明反應條件與產物有很大的關係，那麼鈉與氧氣反應，又是怎樣的呢？

【學生探究】鈉的原子結構示意圖、討論其化學性質。

【點撥】質子數＝核外電子數＝核電荷數＝原子序數

【板書】（一）、金屬鈉（Na）

1.鈉的原子結構示意圖：

【學生小結】

【演示】 ：，並觀察圖3—4。

【提問】1、通過實驗的觀察，你能不能簡單描述出鈉有哪些物理性質呢？

2、放置一會兒，新切開的鈉表面發生了什麼變化呢？

【學生回答】

【板書】2.鈉的物理性質：銀白色、有金屬光澤的固體，熱、電的良導體，質軟，密度小，熔點低。

【教師總結】對，新切開的表面逐漸變暗，是鈉與空氣中的氧氣發生反應，生成了白色的固體----氧化鈉。

【板書】 3.鈉的化學性質：（1）與氧氣反應：4Na+ O2 ===2Na2O（白色）

（判斷其是否為氧化還原反應，氧化劑、還原劑分別是哪一種物質）

【過渡】如果將鈉在空氣中加熱，會有怎樣的實驗現象？是否與剛才的一樣？

【教師演示】：

【提問】鈉在空氣中燃燒有哪些實驗現象呢？

【學生回答】

點燃

【教師講述】剛才我們知道氧化鈉是一種白色的固體，而現在燃燒的產物卻是淡黃色固體，可見鈉在在空氣中燃燒的產物不是氧化鈉，它是鈉和氧形成的另外一種化合物，我們把它稱為過氧化鈉。

【板書】 2Na+ O2 ====== Na2O2（淡黃色）

（判斷其是否為氧化還原反應，氧化劑、還原劑分別是哪一種物質）

【反問】對金屬鈉與氧氣在這兩種情況下的反應可以得到什麼結論？

【學生思考回答】

【教師總結】1.反應物相同，反應條件不同，產物就不同，因此在化學反應中一定要注意反應的條件。

2.金屬鈉易與空氣中的氧氣反應，故保存鈉時應隔絕空氣。

3.在氧化鈉和過氧化鈉中氧元素的化合價不同，氧化鈉中為—2價，過氧化鈉中為—1價。初步推斷過氧化鈉既有氧化性又有還原性。

【探究】鈉除了能和非金屬單質O２反應外，還能和哪些非金屬單質反應?國中時學過鈉能跟誰反應？

（引導學生回憶國中學過的Na與Cl２的反應)

點燃

【板書】（2）鈉與氯氣反應：2Na＋Cl２=====2NaCl

【教師強調】鈉還可以和硫單質反應，甚至發生爆炸，生成Na２S。

【板書】（3）鈉與硫反應：2Na＋S====Na２S

【教師小結】鈉的化學性質很活潑，與空氣在不同的反應條件下生成不同的氧化物, 鈉在上述反應中，化合價均由0價變為+1價，這是由於鈉原子的最外層只有一個電子之故，因此，鈉在化學反應中易失電子，具有還原性，是一種強還原劑

【教師講述】除了金屬鈉易與空氣中的氧氣反應生成氧化鈉外，其他活潑金屬也可以在空氣中與氧氣反應生成氧化物，在金屬的表面形成氧化膜，有的氧化膜疏鬆，不能保護內層金屬，如鐵表面的鐵鏽；有的氧化膜緻密，可以保護內層金屬不被繼續氧化，如鎂、鋁表面的氧化層。所以，在點燃鎂條前，常用砂紙打磨，這樣點燃起來更容易些。鋁的情況如何呢？既然鋁易與氧氣反應，那為什麼我們可用鋁鍋來燒飯呢？下面我們通過實驗探究鋁與氧氣的反應。

【學生演示科學探究１】用坩堝鉗鉗住一塊鋁片在酒精燈上加熱至熔化，輕輕晃動

【生描述實驗現象】 逐漸熔化，失去光澤，但不滴落

【講解】 鋁的熔點 為665℃ ，氧化鋁的熔點 為20xx℃，鋁表面的緻密氧化膜包在鋁的外面，所以熔化了的液態鋁不會落下。

【提問】如果我們去掉氧化膜再加熱，有什麼現象呢？

【學生演示科學探究２】用坩堝鉗鉗住一塊用砂紙打磨過的鋁片在酒精燈上加熱至熔化，輕輕晃動

【描述實驗現象】加熱萎縮但熔化的鋁仍不滴落

【師生共同分析原因】磨去氧化膜的鋁片在空氣中很快又形成一層新的氧化膜

【板書】（二）鋁與氧氣的反應： 4Al+3O2 點燃 2Al2O3 純氧中： 空氣中：

【提問】從這兩個科學探究中，可以得到怎麼樣的結論呢？

【小結】鋁的化學性質很活潑，容易與空氣中的氧氣反應形成緻密氧化膜而穩定存在於空氣中，日用鋁製品可以較長時間使用。

【回顧】金屬與氧氣反應的圖片、金屬活動性順序表

【設問】能否看出金屬的活動性和金屬與氧氣反應的條件、劇烈程度有什麼關係？

【小結】可以看出：金屬的活動性越強，與氧氣反應就越易進行，如鈉露置空氣中就氧化；金屬活動性越弱，與氧氣發生反應時反應條件較高，如鐵在空氣中不能被點燃。俗語説“真金不怕火煉”就説明金在加熱條件下不與氧氣反應。

【總結】請根據今天所學習內容填寫下列表格：

金屬

反應條件

反應現象

氧化物的顏色

化學方程式

鈉

常温/加熱

常温下生成白色固體；

加熱時能燃燒，燃燒時火焰呈黃色，生成的固體呈淡黃色

Na2O：白色

Na2O2：淡黃色

4Na + O2 ==== 2Na2O

2Na + O2 Na2O2

鋁

加熱

氧化鋁：白色

4Al+3O2 2Al2O3

鐵

純氧＼點燃

火星四射，生成黑色物質

四氧化三鐵：黑色

３Ｆｅ＋２Ｏ２ Ｆｅ３Ｏ４

銅

加熱

加熱有黑色物質生成

氧化銅：黑色

《金屬的化學性質》教學設計2

三維目標： 授課人：董 xx

知識與技能：①通過實驗探究，掌握鋁與鹼溶液的反應原理。

②瞭解兩性氫氧化物及氧化物。

③通過實驗現象的討論、培養觀察和分析問題的能力。

過程與方法：①加強實驗教學，按照觀察、思考、分析、交流等方式進行教學。

②發揮學生的主體作用進行實踐活動。

情感、態度①通過活動激發學生勇於探索的精神和嚴格求實的科學態度。

與價值觀②通過實踐活動激發學生報效祖國的責任感。

教學重點：鐵與水蒸氣及鋁與鹼溶液的.反應原理。

教學難點：鐵與水蒸氣及鋁與鹼溶液的反應原理。

教學方法：實驗探究法

教學準備：多媒體課件

教學過程：第2課時

［複習］金屬鈉與氧氣及水的反應方程式。

三、金屬與鹽反應

【分析】金屬由於活動性不同，排在前面的金屬能將排在後面的金屬從其混合物中置換出來。

請同學們寫出鐵與硫酸銅反應、銅和硝酸銀溶液反應的化學方程式及離子方程式。

[設問]很多金屬能與酸反應，但大多數金屬卻不能與鹼起反應，有沒有遇到鹼時能發生反應的金屬，鋁遇到鹼時能不能發生反應呢？

[實驗3－4]在2支試管裏各加入5mlHCl和5 mL濃NaOH溶液，再分別放入一小段鋁片，觀察實驗現象。過一段時間後，用點燃的木條分別放在2支試管口，有什麼現象發生？

[實驗現象] 都有氣泡產生，試管口點燃都燃燒。

[板書]四、鋁與氫氧化鈉溶液的反應

2Al + 2NaOH + 2H2O === 2NaAlO2 + 3H2↑

[練習]寫出以上反應的離子化學方程式，並指出該反應的氧化劑和還原劑。

2Al + 2OH －+ 2H2O === 2AlO2 －+ 3H2↑

[思考與交流]①Al與NaOH水溶液的反應中Al顯示什麼性質？上述反應產物中的NaAlO2是如何產生的？

Al顯還原性，因其化合價升高。以上反應不是一步反應，而是多步反應的結果：2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑，Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，因而只有水為氧化劑。

②Mg比Al活潑，Mg能否與NaOH水溶液發生反應？

Al與鹼溶液反應是因為Al(OH)3是兩性氫氧化物的原因，Mg(OH)2屬於鹼，因而不反應。

[思考]實驗中為何開始慢，隨後逐漸加快？

[講述]鹽酸及氫氧化鈉先與表面的氧化鋁保護膜反應，保護膜破壞後才與鋁反應。

[思考]鋁製餐具為何不能蒸煮或長期盛放酸鹼鹹物質？小結：金屬單質在反應中都是化合價從0價升為正價，所以金屬單質具有較強的還原性。由於大多數金屬單質具有較強的還原性，所以在自然界中多以化合態存在，只有少數金屬如金可以以單質形式存在。

[實踐活動]小結金屬的化學性質。

[課堂練習]向一金屬鋁的易拉罐內充滿CO2,然後向罐內注入足量NaOH溶液,立即用膠布嚴封罐口，過一段時間後,罐壁內凹而癟,再過一段時間後,癟了的罐壁重新鼓起,解釋上述變化的實驗現象：

(1)罐壁內凹而癟的原因： ，反應方程式： 。

(2)罐壁重新鼓起的原因： ，反應方程式： 。

解答：(1)是因為CO2與NaOH反應生成Na2CO3,使得罐內氣壓小於外界大氣壓；

(2)是因為過量的NaOH與鋁罐反應生成H2,使罐內氣壓等於或大於外界大氣壓；小結：幾種重要金屬的常見反應的產物

鈉鎂鋁鐵銅

氧氣Na2O；Na2O2MgOAl2O3Fe3O4CuO

氯氣NaClMgCl2AlCl3FeCl3CuCl2

硫Na2SMgSAl2S3FeSCu2S

水NaOHMg(OH)2—Fe3O4—

鹽酸NaClMgCl2—FeCl2—

氫氧化鈉NaOH—NaAlO2——

［作業］１、閲讀：科學視野—金屬鈦 ２、Ｐ54 ３、４、5、6、7

〖板書設計〗三、鋁與氫氧化鈉溶液的反應

1、鋁與氫氧化鈉溶液的反應

2Al + 2NaOH + 2H2O === 2NaAlO2 + 3H2↑

2、氧化鋁和氫氧化鋁的性質：

Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O

Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O

〖教後記〗

《金屬的化學性質》教學設計3

一、教學設計思路

九年級的學生己初步具備了一定的觀察問題、分析問題和解決問題的能力，對事物的認識正處於從感性到理性的轉變時期，實驗是激發他們學習興趣的最好方法。因此，在本課題中，我增強學生的主體意識，改進學生的學習方式，將學習的主動權交給學生，採用實驗探究──討論的教學模式，通過對大量實驗事實的觀察、分析，讓學生充分發揮自身的潛能，去探究、交流和思考，在教師的層層誘導下，歸納總結出金屬活動性順序和置換反應的特點。再通過練習，使學生學以致用，能應用置換反應和金屬活動性順序解釋一些與日常生活有關的化學問題，從而完成對金屬化學性質的認識從具體到抽象、從感性到理性的轉變。使學生在“做中學，學中會”。

雖然學生在以前的學習中已經見過幾個置換反應，但是並不熟悉，運用也不熟練，因此我改變了教材在探究活動中讓學生填寫相關化學反應方程式的要求，重點要求學生對反應能否進行，反應進行的劇烈程度等情況進行認真觀察、比較即可。而將對置換反應特點和規律的總結放在最後，這樣學生更容易理解、掌握和運用置換反應。

二、教案

課題 金屬的化學性質

授課人 李秀波

學校 河南大學附屬中學

教學目標

1、知識目標：初步認識常見金屬與酸、與鹽溶液的置換反應；能利用金屬活動性順序表對有關反應能否發生進行簡單的判斷。

2、能力目標：對學生進行實驗技能的培養和結果分析的訓練，培養學生觀察能力、探究能力、分析和解決問題的能力以及交流協作能力。能用置換反應和金屬活動性順序解釋一些與日常生活有關的化學問題。

3、情感目標：

①通過學生親自做探究實驗，激發學生學習化學的濃厚興趣。

②通過對實驗的探究、分析，培養學生嚴謹、認真、實事求是的科學態度。

③使學生在實驗探究、討論中學會與別人交流、合作，增強協作精神。

重點 金屬活動性順序的理解和應用。

難點1、用置換反應和金屬活動性順序判斷反應能否發生。

2、用置換反應和金屬活動性順序解釋某些與生活有關的化學問題。

教學方法 實驗探究、討論。

儀器、藥品

試管、鑷子、鎂條、鋁絲、鋅粒、銅片、稀鹽酸、稀硫酸、硫酸銅溶液、硝酸銀溶液、硫酸鋁溶液等。

教師活動學生活動設計意圖【課題引入】我們在生活中經常使用和見到各種金屬，這些金屬的物理性質和化學性質都是有差別的，我們先來回憶一下以前學習過的有金屬參加的化學反應有哪些呢？它們反應的現象是什麼？化學方程式怎樣寫？【過渡】觀察上述化學反應可知：通常金屬能與氧氣反應，能和酸反應，還能與金屬的化合物如硫酸銅溶液反應。現在我們先來探究金屬與氧氣反應的規律。回憶相關反應的現象、條件，書寫化學方程式。

3fe＋2o2 fe3o4

2mg＋o22mgo

4al＋3o22al2o3

zn＋h2so4＝znso4＋h2↑

fe＋cuso4＝feso4＋cu聯繫生活，從學生熟悉的物質、事實出發引入新課，同時複習相關知識。【引導複習、回憶】金屬與氧氣的反應1、常温能反應： 以鎂、鋁為代表。2、高温下能反應：以鐵、銅為代表。3、高温下也不能反應：以金、銀為代表。