負(fù)責(zé)人：黃劍鵬《化學(xué)》電子教案
 
課題 | 第四章 常見(jiàn)單質(zhì)及其化合物 第三節(jié) 常見(jiàn)金屬單質(zhì) |
教學(xué)目標(biāo) | 1．了解金屬元素的原子結(jié)構(gòu)特征,、化合價(jià)的變化規(guī)律和金屬的通性 2．理解典型的金屬單質(zhì)（鈉,、鋁,、鐵等）的特性及主要化學(xué)性質(zhì) |
教學(xué)重點(diǎn) | 典型的金屬單質(zhì)（鈉,、鋁、鐵等）的主要化學(xué)性質(zhì) |
教學(xué)難點(diǎn) | 典型的金屬單質(zhì)（鈉,、鋁,、鐵等）的特性 |
課時(shí)安排 | 2學(xué)時(shí) |
教學(xué)方法 | 啟發(fā)式教學(xué)與講練結(jié)合法 |
教學(xué)手段 | 多媒體輔助,，實(shí)驗(yàn)演示 |
教學(xué)用具 | 投影儀,、化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器相關(guān)物品 |
 
【教學(xué)進(jìn)程】
導(dǎo)入
從古到今，金屬都是生產(chǎn)生活中的重要材料,，廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),、國(guó)防建設(shè)、科學(xué)研究和家居生活中,。這一類物質(zhì)有什么特點(diǎn)呢,？今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)一些常見(jiàn)的金屬單質(zhì)。
板書
第三節(jié) 常見(jiàn)金屬單質(zhì)
講述
在冶金工業(yè)上,，常把金屬分為黑色金屬和有色金屬兩大類,，黑色金屬通常是指鐵、鉻,、錳及其合金,，有色金屬則指除去鐵,、鉻、錳之外的所有金屬,；根據(jù)密度大小,，把密度小于4.5 g/cm3的叫輕金屬，把密度大于4.5 g/cm3的叫重金屬,，一般重金屬離子對(duì)人畜有一定的毒性,；此外，還可將金屬分為常見(jiàn)金屬和稀有金屬,。
邊講邊板書
一,、金屬的通性
金屬共同的物理特性是具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性,、可塑性,，具有一定的顏色和密度。
講述
金屬元素最外層的電子極易失去,，在金屬單質(zhì)中金屬原子的最外層電子成為自由電子,，金屬原子則失去電子變?yōu)榻饘匐x子，自由電子不專屬于某個(gè)金屬離子而為整個(gè)金屬單質(zhì)所共有,。由于金屬內(nèi)部有自由電子和離子的存在,，這些自由電子和離子之間存在著強(qiáng)烈的相互作用。
投影
金屬晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖,。
金屬鍵——在金屬單質(zhì)中原子和離子靠自由電子的運(yùn)動(dòng)相互連接著,，這樣形成的化學(xué)鍵叫金屬鍵。
金屬晶體——通過(guò)金屬鍵形成的單質(zhì)晶體稱金屬晶體,。
板書
共同化學(xué)性質(zhì)是都易失去最外層的電子變成金屬陽(yáng)離子而表現(xiàn)出還原性,，例如，金屬可以與非金屬反應(yīng),、與氧反應(yīng),、與酸反應(yīng)等。
過(guò)渡
首先認(rèn)識(shí)金屬中的典型代表——鈉,。
板書
二,、鈉
講述
鈉在元素周期表中處于第ⅠA族，位于元素周期表中的最左側(cè),，包括鋰（Li）,、鈉（Na）、鉀（K）,、銣（Rb）,、銫（Cs）、鈁（Fr）6種元素，這些元素的氫氧化物多是易溶于水的強(qiáng)堿,，所以稱它們?yōu)閴A金屬,。堿金屬元素的原子最外電子層都只有1個(gè)電子，在化學(xué)反應(yīng)中很容易失去而變成+1價(jià)的陽(yáng)離子,。從鋰到鈁隨著核電荷數(shù)的增加,，原子半徑依次增大，金屬性依次增強(qiáng),。堿金屬元素是所有金屬中最活潑的金屬,，是較強(qiáng)的還原劑。
鈉在自然界中以化合態(tài)存在,。鈉是人體中一種重要的無(wú)機(jī)元素,，約占體重的0.15%，主要存在于細(xì)胞外液,，在其他動(dòng)植物體內(nèi)也含有鈉的化合物,。
教材實(shí)驗(yàn)4-9
指導(dǎo)學(xué)生觀察并總結(jié)物理性質(zhì)。
邊講邊板書
物理性質(zhì)
質(zhì)軟,，可以用刀切割,，有銀白色的金屬光澤。密度0.97 g/cm3,，能浮在水面上,，是熱和電的良導(dǎo)體。
板書
（二）化學(xué)性質(zhì)
教材實(shí)驗(yàn)4-10
課堂演示,。
講解
鈉的化學(xué)性質(zhì)很活潑,，在常溫下能被空氣中的氧氣氧化，生成氧化物,。新切開鈉的剖面很快失去金屬光澤而變暗,，生成了氧化鈉。鈉燃燒時(shí)火焰呈黃色,，生成過(guò)氧化鈉,。
1．在空氣中緩慢氧化
4Na + O2 2Na2O（氧化鈉）
2．在空氣或氧氣中燃燒
2Na + O2 Na2O2（過(guò)氧化鈉）
教材實(shí)驗(yàn)4-11
課堂演示。
3．與水能發(fā)生激烈反應(yīng)
2Na + 2H2O 2NaOH + H2↑
4．與稀酸劇烈反應(yīng)
2Na + H2SO4 2Na2SO4 + H2↑
講解
鈉的保存：因?yàn)殁c能與空氣中的氧氣,、水蒸氣發(fā)生反應(yīng),，通常把鈉保存在煤油中,。
閱讀
閱讀材料“過(guò)氧化鈉”,。
板書
三、鋁
講述
鋁在自然界以化合態(tài)的形式存在,，主要有鋁礬土（Al2O3·3H2O）,、冰晶石（Na3AlF6）等。在地殼中，鋁的含量居第三位,，僅次于氧和硅,。
鋁是銀白色的輕金屬，密度為2.7 g/cm3,，熔點(diǎn)660 ℃,，有良好的延展性，可以抽成細(xì)絲,，也可壓成薄片成為鋁箔,，用來(lái)包裝膠卷、糖果等,。鋁的導(dǎo)電,、導(dǎo)熱性強(qiáng)，在工業(yè)上常用鋁代替銅作導(dǎo)線,、熱交換器和散熱材料等,。
板書
鋁是銀白色的輕金屬，有良好的延展性,，導(dǎo)電,、導(dǎo)熱性強(qiáng)。
講解
鋁的化學(xué)性質(zhì)很活潑,，在常溫下易被空氣氧化,，在表面生成一層致密的氧化物薄膜。這層膜能防止鋁繼續(xù)氧化,，起保護(hù)作用,。這是鋁制品具有防銹能力的原因。
講解
鋁在氧氣中能燃燒,，放出大量的熱,，同時(shí)發(fā)出耀眼的白光，生成白色的氧化鋁粉末,。
邊講邊板書
1．與氧氣反應(yīng)
4Al + 3O2 2Al2O3 + 3 830 kJ/mol
2．鋁熱法
把用鋁從金屬氧化物中置換金屬的方法稱為鋁熱法,。
2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe +Q
3．兩性
鋁處于金屬和非金屬的邊緣，既能和酸反應(yīng),，也能和堿反應(yīng),，是典型的兩性元素。
2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2↑
2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2↑
閱讀
閱讀材料“鋁的用途與危害”,。
板書
四,、鐵
講述
鐵屬于副族元素，又稱過(guò)渡金屬元素,。具有良好的導(dǎo)電性,、導(dǎo)熱性和延展性。化學(xué)性質(zhì)比較活潑,，在化合物中通常顯+2價(jià),、+3價(jià)。能與非金屬,、水,、酸等多種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。
板書
1．與非金屬的反應(yīng)
講述
在常溫下,，鐵在干燥的空氣里與氧,、硫、氯等典型的非金屬不起顯著的反應(yīng),，因此,，工業(yè)上可用鋼瓶貯存干燥的氯氣和氧氣。但在高溫下,，鐵能和氧,、硫、氯等非金屬反應(yīng),。
板書
3Fe + 2O2 Fe3O4
 
Fe + S FeS
講述
紅熱的鐵跟水蒸氣起反應(yīng),，生成四氧化三鐵和氫氣。
板書
高溫
2．與水的反應(yīng)
3Fe + 4H2O（g） Fe3O4 + 4H2↑
講述
鐵能與稀酸反應(yīng)生成+2價(jià)鐵的鹽,，同時(shí)放出氫氣,。
板書
3．與酸的反應(yīng)
Fe + 2HCl FeCl2 + H2↑
 
投影
課堂練習(xí)
實(shí)驗(yàn)室清洗儀器時(shí)，對(duì)做過(guò)碘升華實(shí)驗(yàn)的燒杯壁上殘留的碘,，可用_____________洗滌,；對(duì)制Cl2用的燒瓶底部沾有的MnO2固體，可用____________________洗滌,；對(duì)玻璃儀器上沾有的鐵銹,，應(yīng)用_________洗滌。
答案
四氯化碳 濃鹽酸 稀鹽酸
小結(jié)
金屬通性,，鈉,、鋁、鐵的性質(zhì)及用途,。
作業(yè)
閱讀本節(jié)拓展知識(shí),，完成課后思考與練習(xí)。
 
【板書設(shè)計(jì)】
第三節(jié) 常見(jiàn)金屬單質(zhì)
一,、金屬的通性
金屬共同的物理特性是具有導(dǎo)電性,、導(dǎo)熱性、可塑性,，具有一定的顏色和密度,。
共同化學(xué)性質(zhì)是都易失去最外層的電子變成金屬陽(yáng)離子而表現(xiàn)出還原性,，例如,，金屬可以與非金屬反應(yīng),、與氧反應(yīng)、與酸反應(yīng)等,。
二,、鈉
（一）物理性質(zhì)
質(zhì)軟，可以用刀切割,，有銀白色的金屬光澤,。密度0.97 g/cm3，能浮在水面上,，是熱和電的良導(dǎo)體,。
（二）化學(xué)性質(zhì)
1．在空氣中緩慢氧化
4Na + O2 2Na2O（氧化鈉）
2．在空氣或氧氣中燃燒
2Na + O2 Na2O2（過(guò)氧化鈉）
3．與水能發(fā)生激烈反應(yīng)
2Na + 2H2O 2NaOH + H2↑
4．與稀酸劇烈反應(yīng)
2Na + H2SO4 Na2SO4 + H2↑
三、鋁
鋁是銀白色的輕金屬,，有良好的延展性,，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性強(qiáng),。
1．與氧氣反應(yīng)
4Al + 3O2 2Al2O3 +3 830 kJ/mol
2．鋁熱法
把用鋁從金屬氧化物中置換出金屬單質(zhì)的方法稱為鋁熱法,。
2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe +Q
3．兩性
鋁處于金屬和非金屬的邊緣，既能和酸反應(yīng),，也能和堿反應(yīng),，是典型的兩性元素。
2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2↑
2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2↑
四,、鐵
鐵屬于過(guò)渡金屬元素,，具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性,，化學(xué)性質(zhì)比較活潑,。
1. 與非金屬的反應(yīng)
3Fe + 2O2 Fe3O4
Fe + S FeS
高溫
2. 與水的反應(yīng)
3Fe + 4H2O（g） Fe3O4 + 4H2↑
3. 與酸的反應(yīng)
Fe + 2HCl FeCl2 + H2↑
 
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