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1、
金屬的化學(xué)性質(zhì)(2)
一、教學(xué)目標(biāo)
【知識(shí)目標(biāo)】以活潑金屬鈉,較活潑金屬鋁、鐵,不活潑金屬銅為代表,了解金屬的主要性質(zhì),并學(xué)會(huì)藥品的取用、加熱等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)操作方法。
【能力目標(biāo)】通過觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,初步學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)觀察的方法
【道德情感目標(biāo)】
1、通過對(duì)鈉跟氧氣的反應(yīng)、鈉跟水的反應(yīng)、鋁和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)等實(shí)驗(yàn)的探究,體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方法在化學(xué)研究中的作用,并認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)過程中控制實(shí)驗(yàn)條件的重要性。
2、通過對(duì)金屬鈉、鋁性質(zhì)的科學(xué)探究,發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,樂于探究物質(zhì)變化的奧秘
二、重點(diǎn)與難點(diǎn)
【重點(diǎn)】鈉的化合物及鎂、鋁的性質(zhì)
【難點(diǎn)】鈉的化合物及鎂、鋁的性質(zhì)
三、教學(xué)器材
投影
2、儀、金屬鈉、蒸餾水、小燒杯、坩堝、火柴、過氧化鈉、鎂條、鋁片
四、教學(xué)方法與過程:
探究式教學(xué),實(shí)驗(yàn)總結(jié)法
〖過渡〗上節(jié)課我們運(yùn)用“觀察法”“比較法”來認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)。在研究物質(zhì)性質(zhì)的過程中,往往還通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的預(yù)測(cè)或探究物質(zhì)未知的性質(zhì)。
〖板書〗實(shí)驗(yàn)法
(1)含義: 通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的預(yù)測(cè)或探究物質(zhì)未知的性質(zhì)的方法。
(2)注意的問題:在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),要注意控制溫度、壓強(qiáng)、溶液的濃度等條件,這是因?yàn)橥瑯拥姆磻?yīng)物質(zhì)在不同的條件下可能會(huì)發(fā)生不同的反應(yīng)。
(3)實(shí)驗(yàn)法的步驟:實(shí)驗(yàn)前,要明確實(shí)驗(yàn)的目的要求、實(shí)驗(yàn)用品和實(shí)驗(yàn)步驟等;實(shí)驗(yàn)中,要仔細(xì)研究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并做好實(shí)驗(yàn)記
3、錄;實(shí)驗(yàn)后,要寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告,并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。
(4)實(shí)例:
〖投影〗布置學(xué)生閱讀、觀察、記錄并填寫活動(dòng)表
金屬鈉與氧氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)
〖實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?
1、學(xué)會(huì)通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的預(yù)測(cè)或探究物質(zhì)未知的性質(zhì)的方法。
2、探究金屬鈉與氧氣的反應(yīng)。
3、認(rèn)識(shí)條件控制在實(shí)驗(yàn)研究中的意義。
〖試劑和儀器〗
金屬鈉,酒精燈,石棉網(wǎng),鐵架臺(tái),鐵圈。
〖實(shí)驗(yàn)步驟〗
1.將切好的金屬鈉放置在空氣中。
2.將金屬鈉放在石棉網(wǎng)上加熱。
實(shí)驗(yàn)記錄:
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論
金屬鈉在空氣中放置
在空氣中加熱金屬鈉
〖交流與討論〗將金屬鈉放置在空氣中與氧氣反應(yīng)和
4、將金屬鈉放在石棉網(wǎng)上加熱與氧氣反應(yīng)的現(xiàn)象有什么不同?
〖問題思考〗
1.這組實(shí)驗(yàn)對(duì)你有什么啟示?理解實(shí)驗(yàn)法的意義。
2.在你做過的實(shí)驗(yàn)中,還有因條件改變而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的情況嗎?
〖拓展延伸〗
〖演示實(shí)驗(yàn)〗金屬鈉與硫、氯氣的反應(yīng)。
〖觀察、思考、記錄〗
鈉在氯氣中劇烈燃燒,產(chǎn)生白色的煙;鈉與硫粉混合研磨時(shí)燃燒,火星四射,發(fā)生爆炸,化學(xué)方程式為:
〖活動(dòng)評(píng)價(jià)〗
〖媒體展示或描述上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析和結(jié)論〗(略)
〖概述〗金屬鈉放置在空氣中,會(huì)迅速被氧化而生成氧化鈉,失去金屬光澤(因此金屬鈉通常不能暴露在空氣中。為何能保存在煤油里?);金屬鈉在空氣中燃燒生成過氧化鈉。
〖板書
5、〗
二、金屬和氧氣的反應(yīng):
4Na +O2 ==== 2Na2O 2Na +O2 ==== 2Na2O2
該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了金屬鈉在不同條件下與氧氣反應(yīng)的性質(zhì)。
〖概述〗上面是研究物質(zhì)的性質(zhì)時(shí)常用的四種方法,當(dāng)然還有其他的一些方法;在研究物質(zhì)的某方面性質(zhì)時(shí),可能只用到一種或兩種方法,但在研究物質(zhì)的整體性質(zhì)時(shí)卻常常是觀察、實(shí)驗(yàn)、分類、比較等方法綜合應(yīng)用。
〖過渡〗
通過初中化學(xué)的學(xué)習(xí),我們已經(jīng)對(duì)科學(xué)探究的過程有了一定的了解。其實(shí),人們對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的研究也是一種科學(xué)探究過程。研究物質(zhì)性質(zhì)的內(nèi)容包括物質(zhì)的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì),物質(zhì)的通性和特性。那么研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序是怎樣的呢?
6、
〖板書〗研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序
〖學(xué)生閱讀教材、提問并歸納〗(媒體展示)
1、要觀察物質(zhì)的外觀性質(zhì)(包括物質(zhì)的存在狀態(tài)、顏色氣味等);
2、要對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè);
3、設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證所做的預(yù)測(cè)。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,歸納出與預(yù)測(cè)相一致的性質(zhì),并對(duì)實(shí)驗(yàn)中所出現(xiàn)的特殊現(xiàn)象進(jìn)行進(jìn)一步的研究;
4、對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析、綜合、推論,概括出物質(zhì)的通性及特性。
〖探究〗研究過氧化鈉的性質(zhì)(與氧化鈉比較)(建議通過實(shí)驗(yàn)探究的方法)
〖指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)〗提出學(xué)生實(shí)驗(yàn)的操作方案及實(shí)驗(yàn)要求:
1.打開盛有Na2O、Na2O2試管的橡膠塞,分別加入少量水,觀察現(xiàn)象并記錄;
2.用帶火星的木條
7、分別伸入盛有Na2O的試管(1)和盛有Na2O2的試管(2)內(nèi),觀察現(xiàn)象并記錄;
3.分別向試管(1)、(2)所得溶液中加入無色的酚酞試液,振蕩,觀察現(xiàn)象并記錄;
4.根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,作出相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
〖活動(dòng)記錄〗
性 質(zhì)
氧化鈉(Na2O)
過氧化鈉(Na2O2)
色、態(tài)
與水反應(yīng)
與CO2反應(yīng)
穩(wěn)定性比較
用途
結(jié)論
〖重點(diǎn)分析〗Na2O2與H2O反應(yīng)的化學(xué)原理:
屬于自身氧化還原反應(yīng);-1價(jià)的氧元素具有強(qiáng)氧化性,所以能使色質(zhì)褪色。表現(xiàn)漂白性。
〖過渡〗活潑金屬鈉暴露在空氣中易被氧氣氧化,表面生成一層氧化物;在空氣
8、中燃燒則生成過氧化鈉。在金屬活動(dòng)性順序表中鈉、鎂、鋁排在一起,鈉所具備的性質(zhì)鎂和鋁是否也同樣具備呢?根據(jù)已有的知識(shí)我們知道鎂能與氧氣反應(yīng),請(qǐng)回顧反應(yīng)的條件及現(xiàn)象?
〖交流與討論〗
〖分析和結(jié)論〗
鎂的表面有一層致密的氧化膜,可以保護(hù)內(nèi)部金屬不被繼續(xù)氧化,所以在點(diǎn)燃鎂條前,常用砂紙打磨,這樣點(diǎn)燃起來更方便些。
〖提問〗鎂條在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,書寫化學(xué)方程式。
〖板書〗
〖提問〗據(jù)此請(qǐng)預(yù)測(cè)鋁是否和氧氣反應(yīng)?
〖演示實(shí)驗(yàn)〗“毛刷”實(shí)驗(yàn):(建議選做)
取一根鋁條用砂紙將薄膜破壞掉,然后用沾有Hg(NO3)2溶液的棉球擦一下,再用濾紙擦干。
〖觀察、思考、討論〗
觀察
9、鋁條表面變化情況:用濾紙擦干后的鋁條表面迅速長(zhǎng)出了許多疏松的白毛,鋁條變成“毛刷”,輕抖白毛飄落?!鞍酌背煞质茿l2O3。Hg(NO3)2與Al條發(fā)生置換反應(yīng),生成的Hg阻止在Al條表面生成致密的氧化鋁薄膜。
此實(shí)驗(yàn)證明:室溫下鋁很容易跟空氣中的氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng):4Al+3O2=2Al2O3,Al具有強(qiáng)還原性。我們?cè)谑褂娩X制品時(shí)要注意保護(hù)氧化膜。
〖科學(xué)探究〗
用坩堝夾住一小塊鋁箔(箔厚約0.1mm),在酒精燈上加熱至熔化,輕輕晃動(dòng)。仔細(xì)觀察。可觀察到什么現(xiàn)象?為什么會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象?
再取一塊鋁箔,用砂紙仔細(xì)打磨(或在酸中處理后,用水洗凈),除去表面的氧化膜,再加熱至熔化。又有什
10、么現(xiàn)象呢?
〖交流與討論〗
〖分析和結(jié)論〗
鋁箔熔化,失去光澤,但熔化的鋁箔并不滴落,好像有一層膜兜著。這是因?yàn)殇X表面的氧化膜保護(hù)了鋁,構(gòu)成薄膜的氧化鋁的熔點(diǎn)(2050℃)高于鋁的熔點(diǎn)(660℃),包在鋁的外面,所以熔化了的液態(tài)鋁不會(huì)滴落下來。
熔化的鋁仍不會(huì)滴落,因?yàn)殇X很活潑,磨去原來的氧化膜后,在空氣中又會(huì)很快的生成一層新的氧化膜。這也正是性質(zhì)活潑的鋁在空氣中能穩(wěn)定存在的原因。
〖板書〗4Al+3O2=2Al2O3
〖拓展延伸〗若要觀察到鋁的燃燒應(yīng)采取哪些措施?
〖交流與討論〗
〖分析和結(jié)論〗
增大鋁與空氣的接觸面,提高反應(yīng)的溫度等。
〖演示實(shí)驗(yàn)〗鋁粉在空氣中燃燒
用
11、玻璃管將鋁粉吹到酒精燈的火焰上方。
〖觀察、思考〗觀察到燈焰上方產(chǎn)生耀眼白光。鋁在高溫條件下,可在空氣中燃燒放出大量光和熱。(認(rèn)識(shí)反應(yīng)條件的重要性,條件不同反應(yīng)程度不同,加深外因是變化條件的認(rèn)識(shí)。)
〖學(xué)生閱讀教材〗鋁的氧化膜
〖總結(jié)〗鈉、鎂、鋁與氧氣反應(yīng)的異同點(diǎn)。
補(bǔ)充習(xí)題:
1.鈉在自然界里不能以 態(tài)存在,只能以 態(tài)存在,這是因?yàn)? 。
2.由于鈉很容易與空氣中的 、 等物質(zhì)反應(yīng),通常將鈉保存在 里,以使鈉與 、 等隔絕。
3.鈉可以把鈦、鋯等金屬?gòu)乃鼈兊柠u化物中還原出來,這是由于鈉具有
性。
4.在空氣中長(zhǎng)時(shí)間放置少量金屬鈉,最終的產(chǎn)物是()
A.Na2CO3 B.NaOH C.Na2O D.Na2O2
5.下列滅火劑能用于撲滅金屬鈉著火的是()
A.干冰滅火劑 B.黃沙 C.水 D.泡沫滅火劑
作業(yè):P54 7
五、教學(xué)后記: