教 案
课题：第三章 金属及其化合物
授课班级
课 时
教
学
目
的
知识
与
技能
1、用实验的方法探索和认识钠的性质
2、通过实验了解活泼金属钠、铝与氧气的反应，归纳出活泼金属易与氧气发生反应的知识，了解金属氧化膜在生活生产中的运用，培养学生习惯用化学的视角去观察身边的物质和发生的事情
过程
与
方法
1、通过经历实验探究和问题讨论的过程，了解实验研究化学物质的一般方法，初步形成推理、综合归纳的能力。
2、学习以实验为基础的实验研究方法
情感
态度
价值观
1、通过实验研究的方法培养学生严谨的、认真的学习态度和科学方法观
2、通过研究性学习的方式培养学生的操作能力、观察能力、思维能力及学生团结协作能力和语言表达能力
重 点
钠的物理性质和钠的氧化
难 点
对实验现象的观察和分析
知
识
结
构
与
板
书
设
计
第三章 金属及其化合物 第一节 金属的化学性质
一、金属与非金属的反应
1、钠( sodium)的物理性质：银白色、有金属光泽的固体，是热和电的良导体，质软，密度小，熔点低。
2、钠与氧气的反应：
(1) 缓慢氧化：4 Na＋O2＝＝2Na2O
［探究实验3-2］钠在空气中加热 (2) 2Na +O2 Na2O2
［科学探究］铝的性质探究
3、其它常见金属与非金属的反应
2Mg+O2 2MgO 4 Al＋3O2 2 Al2O3
3Fe + 2O2 Fe3O4
规律小结：一般金属+O2 金属氧化物 3Fe + 2O2 Fe3O4
金属+Cl2最高价金属氯化物 2Fe +3Cl22FeCl3
金属+S 低价金属硫化物 Fe +S FeS
教学过程
教学步骤、内容
教学方法、手段、师生活动
［引言］五千年前人类进入青铜时代，三千年前进入铁器时代，20世纪铝合金成为仅次于铁的金属材料。金属在人类社会发展，改善人类生活方面起重要作用。金属和它的化合物有着截然不同的性质，例如，铝是一种常见的金属，具有金属的通性（导电性、导热性、延展性），高温可以燃烧，而氧化铝却耐高温，为什么呢？本章我们就来讨论它们的性质。
［板书］第三章 金属及其化合物
第一节 金属的化学性质
［讲］人类已经发现的一百多种元素中，大约4/5是金属元素。多数金属的化学性质比较活泼，因此，地球上绝大多数金属的元素是以化合态形式存在。地壳中含量最多的金属元素是Al，最多的非金属元素是O。不同的金属的化学活动性相差很大，我们在学习金属化学性质的时候，既要注意它们的共性，同时也要注意它们的差异性。
［思考与交流］举例说明金属能发生哪些化学反应。
(与非金属反应：2 Na +Cl2== 2NaCl；2Mg +O2==2MgO
与酸反应：Zn +H2SO4 == ZnSO4 +H2 ↑
与盐反应 Fe + CuCl2 ==FeCl2 +Cu )
［思考与交流］图3-2 是金属发生化学的一些照片，请分析这些反应，并写出化学方程式
2Al+3CuSO4===Al2(SO4)3+3Cu
2Mg+O2=====2MgO
Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag
Mg+2HCl====MgCl2+H2↑
［思考与交流］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特点，与金属的化学性质有什么联系
Na ，Mg Al
Na 最外层有一个电子，易失去，表现还原性，常表现为+1价，
Mg 最外层有两个电子，易失去，表现还原性，常表现为+2价，
Al 最外层有三个电子，易失去，表现还原性，常表现为+3价，
［讲］今天我们就先来讨论金属与非金属的反应
［板书］一、金属与非金属的反应
［引言］提起钠，可能大家觉得并不陌生，因为我们天天吃的食盐就是NaCl，但NaCl 中的钠是钠离子，与我们要研究的钠单质性质截然不同。
［问］下面请大家用镊子从桌上盛放钠的试剂瓶里取出一小块钠，并用滤纸吸干表面液体(注意，不可用手接触)，放在表面皿上，用小刀切割，请仔细观察其断面处的变化。
［师］描述你们所看到的现象。
(钠很软，刚切开时，其断面呈银白色，后逐渐变暗)
［师］回答得很好，请把刚才切割的钠块用镊子放回原试剂瓶中。请大家 根据上述实验现象并结合课文总结出钠的物理性质
［板书］
1、钠( sodium)的物理性质：银白色、有金属光泽的固体，是热和电的良导体，质软，密度小，熔点低。
［问］为什么在密封的玻璃管内的钠能保持光亮的银白色，而我们刚才切割的钠却不能呢？
(玻璃管内的钠是与空气隔绝的，而刚才切割的钠却与空气充分接触，说明钠与空气中的物质发生了化学反应，以致变暗。)
［讲］好，事实上，是由于空气中的氧气在常温下与钠反应生成了氧化钠，从而使金属钠失去了光泽，纯净的氧化钠是一种白色粉末。
［板书］2、钠与氧气的反应：
(1) 缓慢氧化：4 Na＋O2＝＝2Na2O
［讲］常温下，金属钠在空气中就会发生变化，这说明钠比铁、铝、镁等金属活泼得多。因此，在实验室中，要把钠保存在石蜡油或煤油中，以隔绝空气。那么，如果加热，钠又会发生什么变化呢？
［探究实验3-2］钠在空气中加热
实验现象：可观察到钠先熔化后燃烧，燃烧时火焰呈黄色，最后留下的固体呈淡黄色。
［讲］实验时应注意，钠开始燃烧后立即撤掉酒精灯
［板书］(2) 2Na +O2 Na2O2
［讲］除了金属钠易与空气中的氧气反应，在金属表面生成一层氧化物，有的氧化膜疏松，不能保护内层金属，如铁表面的铁锈；有的氧化膜致密，可以保护内层金属不被继续氧化，如镁、铝表面的氧化层。所以，在点燃镁条前，常用砂纸打磨，这样点燃起来更容易些。铝的情况如何呢？
［科学探究］铝的性质探究
实验步骤：用手撕一小块铝箔，用坩埚夹住，在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动。观察现象，另取一小块铝箔，用砂纸打磨，除去表面的保护膜，再加热至熔化，观察现象。
实验现象：铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝并不滴落
实验结论：在常温下，铝能与空气里的氧气反应，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜。加热时反应加剧，生成白色固体，放出大量的热。
［讲］铝表面的氧化膜保护了铝，即使是未打磨的铝箔，在空气中也很快生成了新的氧化膜，构成的薄膜Al2O3的熔点为2050℃，高于铝的熔点660℃，包在铝的外面，所以熔化了的液态铝不会滴落。
［板书］3、其它常见金属与非金属的反应
2Mg+O2 2MgO
4 Al＋3O2 2 Al2O3
3Fe + 2O2 Fe3O4
［讲］除了能被氧气氧化外，金属还能被氯气、硫等具有氧化性的物质所氧化，生成相应的氯化物或硫化物。
［板书］规律小结：
一般金属+O2 金属氧化物
金属+Cl2最高价金属氯化物
金属+S 低价金属硫化物
例如：3Fe + 2O2 Fe3O4
2Fe +3Cl22FeCl3
Fe +S FeS
［小结］本节课我们主要学习了金属钠与氧气在不同条件下与氧气反应和铝箔在空气中加热的反应情况。同时我们利用铝在空气中的化学特性，可以把铝制成日常用的铝制品。
［自我评价］
1、金属钠在氧气中燃烧所产生的现象是……（ ）
A.黄烟，生成白色固体 B.黄雾，生成淡黄色固体
C.黄色火焰，生成淡黄色固体 D.黄色火焰，生成白色固体
2、下列关于钠的物理性质的叙述中正确的是…（ ）
①银白色金属②质软，可用小刀切割③密度比煤油大 ④热和电的良导体
A.全部正确 B.除②外全部正确
C.仅①③④正确 D.除③外全部正确
由日常生活入手，激发学生求知欲。
培养学生的实验观察能力，体验钠的性质的研究过程。
根据现象思考并推理性质，培养学生逻辑推理能力。
培养学生的实验动手能力、观察能力、探索能力和描述现象的能力，并培养学生合作精神
C
A
教学回顾：
教 案
课题：第一节 金属的化学性质（二）
授课班级
课 时
教
学
目
的
知识
与
技能
1、根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，掌握铁与水蒸汽的反应原理。
过程
与
方法
1、通过研究性学习的方式让学生初步掌握研究性学习的学习方法，为在高一学生中开展化学研究性学习课题的研究打下基础。
2、注意实验现象的讨论、培养观察和分析问题的能力
情感
态度
价值观
1、通过介绍铝的冶炼，培养学生通于探索的科学精神和严格求实的科学态度
2、通过动手实验体验化学的奥秘，激发学生学习兴趣。
重 点
铁的化学性质、
难 点
Fe 与水反应原理
知
识
结
构
与
板
书
设
计
二、金属与酸和水的反应
［投影实验3-3］钠与水反应
1、钠与水的反应：2 Na +2H2O ==2NaOH +H2 ↑
2 Na +2H2O ==2NaOH +H2 ↑
离子方程式：2Na +2H2O==2Na＋ +2OH― +H2 ↑
2、金属铁与水的反应：3Fe +4H2O (g)Fe3O4 +4H2
3、钠与酸和盐溶液反应
(1) 2Na +2HCl==2NaCl +H2 ↑
(2) 投入CuSO4 溶液中：2Na+2H2O+CuSO4 ==Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2 ↑
4、镁、铝与酸的反应
与非氧化性酸：Mg +2H＋ ==Mg2＋ +H2 ↑
2Al+ 6H＋ ==2Al3＋ +3H2 ↑
5、Fe与酸的反应
与非氧化性酸的反应 Fe +2H＋ ==Fe2＋ +H2 ↑
教学过程
教学步骤、内容
教学方法、手段、师生活动
［引入］现代社会是金属的世界，金属的世界是丰富多彩的，从坚硬无比的铜墙铁壁，到柔弱无骨的水银，以“不怕火炼”而为人类痴迷的贵族金属金和铂，到见光就能放出电子以“娇柔美丽”著称于世的铷和铯，你会感到不同的金属在性质上有天壤之别，你们想更多了解关于金属的知识吗？那么，这节课就让我们一起走进金属的世界，共同来探索它们的化学性质。
［板书］二、金属与酸和水的反应
［实验导入］滴水点灯
［问］为什么水能点燃酒精灯
［问］使物质燃烧需要满足哪两个条件？
［讲］可能是水与某物质发生了化学反应，而且该反应还放出了大量的热。事实上，我事先在酒精灯焰心上放了一小颗金属钠。金属钠可以与水反应并放热。
［问］从日常生活经验我们知道，像铁、铝等金属不仅常温下与水不反应，即使加热条件也很难反应，但金属钠却能与冷水反应，解释这一实验事实的唯一理由是什么呢？
(可能是因为钠比其他两种金属都活泼)
［讲］金属钠与水究竟是怎么反应的，下面就请同学们来亲自感受一下该反应。
［投影实验3-3］钠与水反应
实验步骤：
1、用镊子取一小块钠置于滤纸上，吸干表面的煤油，用小刀切绿豆大的一粒，其余放回原瓶。
2、在小烧杯中加一小半水，并将切下的钠粒投入小烧杯中，观察实验现象
3、反应结束后向烧杯中滴入1-2滴酚酞试剂，观察溶液的变化。
［投影］实验现象
现象
解释
浮在水面上
钠的密度比水小
熔成银白色小球
钠是银白色金属，熔点低，且反应放热
小球四处游动并发出嘶嘶响声
生成气体推动小球游动反应剧烈且放热
滴入酚酞溶液变红色
有碱性物质生成
［板书］1、钠与水的反应
2 Na +2H2O ==2NaOH +H2 ↑
［问］从氧化还原角度分析反应
［板书］
2 Na +2H2O ==2NaOH +H2 ↑
［问］从分类的角度说说该反应分别属于什么反应？
［投影］置换反应、离子反应、氧化还原反应、放热反应，Na 是还原剂，H2O 是还原剂，NaOH是氧化产物，H2是还原产物
［板书］离子方程式：2Na +2H2O==2Na＋ +2OH― +H2 ↑
［过］了解了活泼金属与水的反应再回过头来看看我们熟悉的金属铁，根据金属活动性表，我们知道铁没有钠活泼，所以根据日常经验我们也知道铁与冷水、热水均不反应，那如果我们再把条件创造得更好一些，该反应是否能进行呢？例如，让高温的铁与炽热的水蒸汽接触呢？如果可以，请大家预测这一反应可能的产物。
［板书］2、金属铁与水的反应
［问］我们必须尊重实验事实，那么如何设计这一反应的装置？
［引］设计反应装置的依据是什么
(反应物状态、反应条件和生成物性质)
［问］该反应的特点是固体与气体，需要加热且生成气体的反应，装置类似于初中学过的哪一套实验装置？
(类似于CO还原CuO 的实验装置)
［投影］
［投影］注意事项：
1、剂的作用是吸收水蒸汽，使收集的氢气易点燃
2、管中石绵绒的作用是铁粉的载体，增大铁粉与水蒸汽的接触面
实验现象：加热时试管内铁粉红热，点燃气体可听到爆鸣声
［讲］教科书中介绍的是用一支试管完成铁粉与水蒸气反应的实验，试管底部塞有一团潮湿的棉花，在湿棉花左边放有铁粉，蒸发皿中放肥皂水（或在水中加几滴洗涤剂）。整套装置试管口应低于试管底。铁粉与湿棉花的距离可近一些，加热时用一盏酒精灯先后加热两处。反应产生的气体导入到肥皂水中吹成氢气泡，再用燃着的火柴去点燃，可发出爆鸣声。这一实验所用的时间短且很安全。
［投影］演示该实验要注意：
（1）铁粉不需要与石棉绒混合，因改用酒精灯加热，温度比用喷灯加热时低。
（2）酒精灯应先在放湿棉花的位置上加热一会儿，待试管底部温度略高，且有部分水形成蒸气时，再将酒精灯移至放铁粉的位置加热，可防止发生倒吸现象。
（3）加热一会儿后再将导管插入到肥皂水中，最初插入时吹起的是空气泡。肥皂水不宜太稀，否则吹起的氢气泡太小，点燃时难以有较大的爆鸣声
（4）实验结束时，应先从肥皂水中撤出导管，再移去燃着的酒精灯。
现象：加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。
［板书］3Fe +4H2O (g)Fe3O4 +4H2
［讲］一天，英国一家炼铁厂的熔铁炉底部产生了裂缝，顿时炽热的铁水从裂口夺路而出。当温度高达摄氏一千多度的铁水碰上炉旁一条水沟里的不时，刹那间，“轰”的一声震天动地的巨响，整个车间被掀掉了
［问］水为什么会产生这么大的相当于TNT炸药的威力呢？
(这是因为高温下发生了上述反应，当摄氏一千多度的铁水流入水沟时，在极短的时间内产生了大量易燃易爆气体，并且被铁水的高温点燃，所以轻而易举地把巨大的生产车间给炸掉了
［问］在生产实践中，高温操作铁水的注意事项是什么？
(所以钢铁厂里的铁水包，在注入炽热的铁水与钢水之前，必须进行充分的干燥处理，不让包中留下水，以防止爆炸事故的发生)
［讲］以上介绍了两种不同的金属与水的反应，从条件和产物都不相同，最本质的原因还是金属的活动性不同。其实，我们也可以根据金属与水、酸反应的情况来推测金属的活动性。
［问］金属Al ，它能与沸水反应生成对应的氢氧化物和氢气，请估计它的活动性范围。
(Al 的活动性介于金属钠和铁之间，因为其反应条件的苛刻程度介于这两种金属之间)
［讲］Na 与H2O 和酸反应的实质都是与H＋ 反应，而酸电离出的H＋ 比水电离出的H＋要大得多，故先与酸反应，现象与水反应相似，但更剧烈，而且只有Na 过量时，Na 才与原酸中的H2O 反应。
［板书］3、钠与酸和盐溶液反应
(1) 2Na +2HCl==2NaCl +H2 ↑
(2) 投入CuSO4 溶液中：
2Na +2H2O +CuSO4 ==Cu(OH)2 ↓+Na2SO4 +H2 ↑
［讲］镁、铝、铁按照金属活动性顺序，产生H2 的能力逐渐减弱。
［板书］4、镁、铝与酸的反应
与非氧化性酸：Mg +2H＋ ==Mg2＋ +H2 ↑
2Al+ 6H＋ ==2Al3＋ +3H2 ↑
［讲］与氧化性酸：Mg与浓H2SO4、HNO3 反应不产生H2
Al 在冷的浓H2SO4或冷的浓HNO3中，表面会钝化，生成坚固的氧化膜，因此可用铝制容器装运浓H2SO4
［讲］同样，铁也可以与非氧化性酸的反应，请写出Fe 与稀盐酸、稀硫酸反应方程式
［板书］5、Fe与酸的反应
与非氧化性酸的反应 Fe +2H＋ ==Fe2＋ +H2 ↑
［讲］Fe 在常温下可遇浓H2SO4、浓HNO3 会发生钝化，即在Fe 表面生成致密的氧化物膜，阻止内部的金属进一步氧化。但加热条件下，可反应，生成Fe3＋
［总结］在这节课中，我们利用实验探究的方法了解到金属的化学性质------金属与水的反应，又用对比的方法了解到不同活动性的金属与同一种物质反应的条件、现象和产物的差异。实验法和对比法这两种方法也将成为我们今后学习其他元素化合物知识的重要方法。
［自我评价］
往烧杯内注入煤油和水各100 mL ，静置后将一小块钠投入烧杯内，发生的现象是( )
A、钠沉到液柱1/2处，钠块下部有许多气泡，附有气泡的钠块徐徐上升到液体上部，一会儿又沉到液柱1/2处，如此反复多次，最后消失。
B、钠块一直沉到烧杯底部，并停留在杯底，放出气泡，最后消失
C、钠块浮在液柱表面上，很快熔成一个闪亮的小球，小球四处游动，最后消失
D、钠块沉到液柱1/2处，很快熔成一个闪亮的小球，小球在液柱1/2处沿水平方向迅速游来游去，最后消失
［课后作业］把一小块Na 暴露在空气中，观察到以下各种现象，并写出相应的化学方程式
结合多媒体开拓视野明确学习内容，引起兴趣，激发学习热情
观察现象并猜测原因，培养学生的观察能力，激发发现问题兴趣。
揭示反应的本质，培养学生逻辑思维能力
通过回忆，指导学生掌握正确的分类方法，进一步加强对该反应本质的理解
根据钠与水反应的产物预测铁与水蒸气反应的产物可能是氢氧化铁与氢气。指导学生运用对比学习的方法，激发学生的求知欲。
培养学生探索精神、培养分析解决问题的能力和综合运用所学知识的能力。
培养学生自主学习的能力。
分析装置中每一部分的作用，培养学生创新能力。
学生评价实验装置的优缺点。
培养学生尊重实验结果，实事求是的精神。
聆听、领悟、对该反应进一步形成正确的认识，树立化学反应与生产、生活的联系观。
培养学生的推理能力和运用规律解决实际问题的能力。
学会总结，将知识和方法及时总结成规律，便于识记和今后的学习。
A
(1) 金属Na表面变暗 4Na +O2 ==2 Na2O
(2) 过一段时间后又逐渐变潮
Na2O+H2O ==2NaOH
(3) 再过一段时间，又转为白色固体 2 NaOH+CO2 ==Na2CO3 +H2O
Na2CO3+10H2O =Na2CO3·10H2O
(4) 又过一段时间后，白色固体变成白色粉末 Na2CO3·10H2O == Na2CO3 +10H2O
教 案
课题：第一节 金属的化学性质（三）
授课班级
课 时
教
学
目
的
知识
与
技能
1、了解铝与碱溶液的反应原理
2、了解两性氢氧化物及氧化物
3、掌握物质的量应用于化学方程式计算方法和格式
过程
与
方法
1、培养学生发现问题、分析问题、解决问题的综合能力
2、加深对基本的理解和对化学反应规律的认识
情感
态度
价值观
培养学生综合运用知识的能力
重 点
铝和强碱的反应
难 点
计算中的解题技巧
知
识
结
构
与
板
书
设
计
三、铝与氢氧化钠溶液的反应
［投影实验3-4］铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应
2 Al +2NaOH +2H2O ==2NaAlO2 +3H2 ↑
2Al +6 NaOH+6H2O ==2NaAlO2 +3H2↑+4H2O
四、物质的量在化学方程式计算中的应用
1、计算原理： 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
化学计量数之比 2 : 2 : 2 : 1
扩大NA倍 2×NA: 2×NA ： 2×NA ： NA
物质的量之比 2mol : 2mol : 2mol : 1mol
相对质量之比 2×23 : 2×18 : 2×40 : 2
标况下体积 22.4L
2、化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于组成各物质的粒子数之比，也等于各物质的物质的量之比。
例1、把6.5 g Zn 放入足量盐酸中，锌完全反应，计算：(1) 6.5g Zn 的物质的量(2) 参加反应的HCl 的物质的量(3) 生成H2 的体积(标准状况)
解：（1）n(Zn)=m/M=6.5g/65g.mol-1=0.1mol
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
1mol 2mol 22.4L
0.1mol n(HCl) V(H2 )
（2）n(HCl)=0.1mol×2=0.2mol （3）V(H2 )=0.1×22.4L=2.24L
例2、将0.65g 锌加到50 mL 1 mol /L盐酸中，计算：(1) 标准状况下，生成H2 的体积(2) 若反应完成后，溶液体积仍为50 mL，这时溶液中的Zn2+和H＋ 的物质的量浓度是多少？
解：n(Zn)==0.65/65==0.01 mol n(HCl)==0.05*1==0.05 mol
∵ Zn +2HCl ==ZnCl2 +H2 ↑ ∴ HCl 过量
∴ 设生成 H2 x mol , ZnCl2 y mol , HCl z mol
Zn +2HCl ==ZnCl2 +H2 ↑
1 2 1 1
0.01 z y x ∴x==0.01 mol y==0.01 mol z==0.02 mol
(1) 标准状况下生成H2 体积 V(H2)==0.04*22.4==0.224L
(2) c(Zn2+)====0.2 mol/L
n(H＋)==n(HCl)—z==0.05—0.02==0.03 mol
c (H＋)====0.6 mol/L
教学过程
教学步骤、内容
教学方法、手段、师生活动
［过］能与酸反应是活泼和较活泼金属的通性，但有些金属例如铝还有特殊的性质，是什么呢？这节课我们就来研究一下铝的特性。
［板书］三、铝与氢氧化钠溶液的反应
［投影实验3-4］铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应
实验步骤：在2支试管里分别加入5 mL 盐酸和5 mL NaOH 溶液，再分别放入一小段铝片。过一段时间后，将点燃的木条分别放在2支试管口，观察实验现象。
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。
［讲］通过实验我们可以看到，铝既能与盐酸反应，又能与NaOH 溶液反应，反应可放出一种可燃性的气体---氢气。
［板书］2 Al +2NaOH +2H2O ==2NaAlO2 +3H2 ↑
［讲］Al 只能与强碱(NaOH 、KOH)反应，不与弱碱(NH3·H2O)反应。Al 与碱溶液反应，其实质是Al被氧化，溶液中的H＋ 被还原，Al与H2O反应生成H2 ，同时又生成难溶液的Al(OH)3 覆盖在Al表面，阻止反应的进一步进行，所以，Al在常温下或加热条件下很难与H2O 反应，而在碱性溶液中，Al(OH)3 +OH― ==AlO2― +2H2O ，从而使Al 与H2O 的反应不断进行。请标出电子转移
［板书］
2Al +6 NaOH+6H2O ==2NaAlO2 +3H2↑+4H2O
［点击试题］剩余的饭菜能否长时间保存在铝锅中？为什么？
［过］有关化学方程式的计算，我们在初中就已经很熟悉知道化学反应中各反应物和生成物的质量之间符合一定的关系呢？能不能把物质的量也应用于化学方程式的计算呢？这就是我们下面所要学习的内容。
［板书］四、物质的量在化学方程式计算中的应用
［讲］我们知道，物质是由原子、分子或离子等粒子组成的，物质之间的化学反应也是这些粒子按一定数目进行的，化学方程式可以明确地表示出化学反应中这些粒子间的数目关系，这些粒子间的数目关系，又叫做化学计算数的关系。
［板书］1、计算原理：
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
化学计量数之比 2 : 2 : 2 : 1
扩大NA倍 2×NA: 2×NA ： 2×NA ： NA
物质的量之比 2mol : 2mol : 2mol : 1mol
相对质量之比 2×23 : 2×18 : 2×40 : 2
标况下体积 22.4L
［讲］由以上的分析可知，化学方程式中各物质的化学计算数之比等于组成各物质的粒子数之比。因而也等于各物质的物质的量之比。在计算时，应用的比例项必须性质相同，即上下单位统一。一般，所用的项与题给条件相同。
［板书］2、化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于组成各物质的粒子数之比，也等于各物质的物质的量之比。
［讲］有了上述结论，我们即可根据化学方程式对有物质的物质的量进行定量计算。
［投影］进行物质的量应用于化学方程式的计算，须按以下步骤进行：
1、写出有关反应方程式
2、找出相关物质的计量数之比
3、对应计量数，找出相关物质的物质的量
4、进行计算。
［过］下面我们就在掌握上述各物理量间关系的基础上，来系统、全面地学习物质的量应用于化学方程式的计算。
［板书］例1、把6.5 g Zn 放入足量盐酸中，锌完全反应，计算：
(1) 6.5g Zn 的物质的量
(2) 参加反应的HCl 的物质的量
(3) 生成H2 的体积(标准状况)
解：（1）n(Zn)=m/M=6.5g/65g.mol-1=0.1mol
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
1mol 2mol 22.4L
0.1mol n(HCl) V(H2 )
（2）n(HCl)=0.1mol×2=0.2mol
（3）V(H2 )=0.1×22.4L=2.24L
［讲］在化学反应中，反应物间是按化学方程式所确定的质量比或物质的量比进行反应的。如果某一反应中两种反应物的量都已给出。此时存在两种可能，一种是两种反应物恰好完全反应；二是两种反应物不是恰好完全反应。而是一种反应物过量，这时就首先确定哪种反应物的量是过量的，然而根据不足量的物质，即完全反应的物质的量进行有关计算。下面我们按以上思路来解答。
［板书］例2、将0.65g 锌加到50 mL 1 mol /L盐酸中，计算：
(1) 标准状况下，生成H2 的体积
(2) 若反应完成后，溶液体积仍为50 mL，这时溶液中的Zn2+和H＋ 的物质的量浓度是多少？
解：n(Zn)==0.65/65==0.01 mol
n(HCl)==0.05*1==0.05 mol
∵ Zn +2HCl ==ZnCl2 +H2 ↑
∴ HCl 过量
∴ 设生成 H2 x mol , ZnCl2 y mol , HCl z mol
Zn +2HCl ==ZnCl2 +H2 ↑
1 2 1 1
0.01 z y x
∴x==0.01 mol y==0.01 mol z==0.02 mol
(1) 标准状况下生成H2 体积 V(H2)==0.04*22.4==0.224L
(2) c(Zn2+)====0.2 mol/L
n(H＋)==n(HCl)—z==0.05—0.02==0.03 mol
c (H＋)====0.6 mol/L
［总结］综合以上计算，物质的量应用于化学方程式的计算时，须注意以下几点：
1、化学方程式中各物质的化学计算数之比等于各物质的物质的量之比，这是进行各项计算的最根本依据。
2、计算时要注意物质的量与其他各物理量(如质量、气体体积、浓度等)之间的关系。
3、存在过量问题时，要根据不过量的物理量来进行计算。
［自我评价］
用AgNO3 溶液和NaCl 、MgCl2、AlCl3三种溶液分别反应时，若把同体积、同物质的量浓度的三种溶液中的Cl― 全部沉淀下来，所需AgNO3 溶液的体积比是___________；若把同体积的三种溶液中的Cl― 全部沉淀下来，所用AgNO3 溶液体积相同，则此三种溶液中溶质的物质的量浓度之比为_________，生成沉淀的质量比为___________。
不能，因为酸、碱、盐均能腐蚀Al 制品
1：2：3
6：3：2
1：1：1
教学回顾：
课件30张PPT。第三章 金属及其化合物第一节 金属的化学性质一、金属的通性含量特征除金、铂等少数极不活泼金属外，大多数金属元素在自然界中以化合态存在；化合态：元素以化合物的形式存在游离态：元素以单质的形态存在地壳中含量最多的金属元素是铝，其次铁、钙、钠。地球上的金属以单质（如 Ag、Pt、Au)形式存在的是极少数银白色 Ag金黄色 Au 常见的矿石赤铁矿
主要成分是Fe2O3黄铁矿
主要成分是FeS2菱铁矿
主要成分是FeCO3铝土矿
主要成分是Al2O3？ 绝大多数金属是
以化合态存在于自然界金属的一些物理性质 物理通性2、金属的颜色、光泽3、良好的导电、导热性绝大多数金属都是银白色，具有金属光泽，少数金属是特殊颜色如铜是紫红色，金是金黄色。4、延展性延性：拉成细丝的性质。
展性：压成薄片的性质。1、金属在常温下的状态除汞是液体外，其他在常温下是固体；一、金属的通性小 结思考与交流 1.以Fe为例，说明金属能发生哪些化学反应？（1）与氧气反应（2）与酸反应（3）与某些盐溶液反应Fe + ２HCl == FeCl２+H2↑Fe +CuCl2 == FeCl2+ Cu2.分析下列图片，写出反应的化学方程式。
若是离子反应的，写出离子方程式．金属单质发
生的都是氧
化还原反应，
这句话对吗？
3、依据 Na、Mg、Al的原子结构示意图，分析它们的原子结构有什么特点，与金属的化学性质有什么联系？金属最外层上的电子一般少于4个,反应中容易失去电子,表现出较强的还原性。(做还原剂）化学通性M - ne- = Mn+金属单质易失电子，表现还原性1、易与氧气反应，得到氧化物2、活动性排在氢前的金属元素与酸反应得到盐和氢气3、与盐反应，置换出活动性较弱的金属单质一、金属的通性K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au滤纸吸干煤油—镊子夹取--小刀在玻
璃片或表面皿上切割。金属钠的切割方法：钠与氧气反应
请点击二、金属与非金属反应1 钠与氧气反应（1）钠与氧气在常温下的反应切开后的切口处露出银白色金属光泽。切口在空气中露置一会儿，会逐渐变暗。
钠的化学性质活泼,极易与空气中的氧发生反应
4Na+O2=2Na2O注意：取用一小块钠后剩余的钠必须放回原瓶且应密封保存，同时不与水接触，切记遵守实验室规则！！！ 实验3-2：把一小块金属钠放在坩埚里，加热，有什么现象？实验现象：钠受热先熔化成银白色的小球，接着燃烧起来，火焰呈黄色, 最后生成淡黄色固体。（1）钠先熔化
（2）燃烧，燃烧时火焰呈黄色，
（3）最后留下的固体呈淡黄色。
钠的熔点较低，钠与O2反应，条件不同，现象不同，产物不同（2）钠与氧气在加热后的反应思考与讨论：探究1与探究2体现了钠的哪些物理性质？ Na2O2与Na2O哪一个更稳定?二、金属与非金属反应常温下4Na + O2 == 2Na2O（白色）加热下-1失去２e-，化合价升高，被氧化得到2e-，化合价降低，被还原失去4e-，化合价升高，被氧化得到4e-，化合价降低，被还原结论：钠的化学性质很活泼，在常温或加热的条件下都能跟氧气反应。（条件不同，现象不同，产物不同。）不稳定稳定△钠与氧气反应2Na +O2 == Na2O2 (淡黄色)还原剂氧化剂氧化剂还原剂2 铁、镁和铝分别与氧气反应（1）铁与氧气在常温下缓慢反应，生成疏松氧化层—三氧化二铁（红褐色Fe2O3）
4Fe + 3O2 == 2Fe2O3 思考;铁生锈？铁丝在氧气中加热时的现象呢？二、金属与非金属反应因为镁条表面覆盖着氧化膜,会影响到镁条的燃烧,因此要用砂纸打磨.3 铝与氧气的反应现象：失去光泽，铝箔熔化，熔化的铝并不滴落，好像有一层膜兜着提示：氧化铝的熔点是2050℃，高于铝的熔点(660 ℃)。
实验1、
未打磨的铝箔的加热。思考：为什么会有上述现象？除去铝箔表面的保护膜后，再加热至
熔化,熔化的铝仍不滴落 现象：实验2、
打磨过的铝箔的加热呢？解释：致密、熔点高的氧化铝包在铝的外面，所以熔点低的铝融化后不会滴下来，也不能和氧气接触而燃烧。实验3、
铝粉的加热呢？请点击思考:金属铝作为材料被广泛应用，是因为金属铝性质稳定吗?铝表面容易形成致密的氧化物，可以隔绝
铝与空气的接触,阻止内部铝被氧化.正因
为如此, 铝成为一种应用广泛的金属材料。思考：钠表面的氧化物能否是致密的？铁呢？专家提醒：尽量不要使用铝制餐具，因为铝在人体内积累过多会引起智力下降、记忆力衰退和老年痴呆。资料卡片铝的氧化膜 在空气中，铝的表面容易生成一层很稳定的氧化膜，但天然形成的氧化膜很薄，耐磨性和抗蚀性还不够。为了使铝制品适应于不同的用途，可以采用化学方法对铝的表面进行处理，如增加膜的厚度，改变膜的结构和强度，对氧化膜进行着色等。例如，化学氧化（用铬酸作氧化剂）可以使氧化膜产生美丽的颜色；用电化学氧化的方法，可以生成坚硬的氧化膜，还可以用染料使其着色。市场上的铝制品就有不少是经过这样处理的。氧化膜使得性质活泼的金属铝成为一种应用广泛的金属材料。归纳金属与氧气的反应常 温常温/高温淡黄色白色红色是否加热常温4Na + O2 == 2Na2O白色黑色高 温(燃烧)否1、钠的物理性质：
2、钠的取用：
3、钠的保存：
4、钠的化学性质：
5、铝的化学性质：
银白色金属，密度小、质地软、熔点低，延展性，良好的导电、导热性。用镊子夹取，用完的钠放回原瓶。煤油或石蜡油中。①钠与氧气的反应：4 Na + O2 ＝ 2 Na2O
白色固体
2 Na + O2 ＝ Na2O2
淡黄色固体
②钠与其他非金属的反应： 点燃
2 Na + S ＝ Na2S 2 Na + Cl2 ＝ 2 NaCl
（研磨易爆炸） （产生大量白烟）
常温?4Al + 3 O2 ==== 2Al2O3常温或加热1、下列元素在自然界中能以游离态存在的是（ ）
A、Na B、Mg C、Al D、Au练习
2、可否用铁桶盛放硫酸铜溶液？
3、取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象正确的描述是（ ）
①金属钠先熔化； ②燃烧后得白色固体； ③燃烧时火焰为黄色； ④燃烧后生成浅黄色固体物质
A．①② B．①②③ C．①③④ D．②④
4、猜想:铜和氧气的反应常温下,很难反应.加热条件下, “铜艰难”的生成氧化铜.小结:金属活动顺序表,从左到右,金属与氧气反应，条件不同，产物也不同，难易程度是:易难K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au常温时生成正常价态氧化物，加热时生成复杂氧化物。不与氧气反应课件26张PPT。第三章
金属及其化合物 第一节
金属的化学性质
第二课时1、位于金属活动性顺序中氢以前的金属遇到酸时，能够发生化学反应，生成盐和氢气。无所谓， 我无所谓…结论：反应的剧烈程度不同
可根据金属是否与稀盐酸或稀硫酸反应或反应的剧烈程度判断金属的活动性强弱。二、金属与酸和水的反应Fe + 2HCl == FeCl2+H2↑铁铝等金属可制成水壶烧水，说明他们很难与水反应，是不是所有金属都不与水反应？思考根据金属活动性顺序，Na还原性很强分析神秘“水雷”接连爆炸 原是金属钠原料桶漂入珠江中新社广州七月八日电 ：广州市珠江河段上，近两天惊现神秘“水雷”，六个铁皮桶漂浮在水面上，有三个发生剧烈爆炸，另外三个被有关部门成功打捞。 一位目击者说，早上十时多，桶内突然冒起一股“白烟”，从漂在水面上的一个铁桶内窜出黄色的火苗，紧接着一声巨响，蘑菇状的水柱冲天而起。直到中午，这个铁桶又连续爆炸多次，爆炸腾起的白色烟雾近十米高。经专家认定，铁桶内装的是遇水极易燃烧的金属钠。钠与水反应的视频
向小烧杯里滴入几滴酚酞，然后投入切下的一小块钠，观察发生的现象。实验1.钠为什么会浮在水面上?
2、为什么烧杯上方出现水蒸气？
3.钠为什么会熔化成一个小球?
4.小球为什么会在水面上游动?
5、小球为什么会咝咝发出响声？
6.滴入酚酞后溶液为什么会变色?
探究：2、钠与水反应演示实验，观察现象2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 思考：钠为什么不能保存在水中？钠着火如何灭火？Na与水的反应方程式分析
２Nａ＋２H２O =２NａOH＋H２↑
化合价升高，失去2e-，被氧化化合价降低，得到2e- ，被还原还原剂：Na 氧化剂：H2O思考与交流1.将金属钠投入煤油和水的混合物中，会有何现象？
2.N a与CuSO4溶液反应的现象？ N a与CuSO4溶液反应视频N a与FeCl3溶液反应视频探究：钠容易与水反应，那么铁呢？2.铁粉与水蒸气反应
反应现象铁与水蒸气反应，
铁粉红热，点燃
肥皂泡可听到爆
鸣声铁与水的反应录象设计原理：当加热试管时，湿棉花中的水受热变为水蒸气，跟试管中的铁粉在加热条件下反应产生氢气，H2沿导管通人到肥皂液中鼓起大量充满H2的气泡，用火柴点燃产生爆鸣声以检验H2铁粉与水蒸气反应，应从水蒸气的产生、铁粉与水蒸气反应、反应产物的检验等环节讨论反应装置的设计 科学探究 如果提供给你3支试管、水槽、蒸发皿、胶塞、导管、酒精喷灯及其他必要的仪器和物品，在课本P42处画出你设计的装置简图。
1、实验中，D处排出的气体几乎点不着，已知该装置不漏气，使用的各种药品没有质量问题，你认为气体点不着的可能原因是： ，
改正的措施是： 。
2、有人建议将烧瓶中的水改用纯碱晶体（Na2CO3?10H2O），
你认为是否行？ ，理由是： 。 ① 产生的H2太少， ② 水蒸气过多 ① 增加还原铁粉的用量 ② 控制烧瓶加热温度，避免产生大量的水蒸气。（或增加干燥剂用量） 可行它受热能产生平稳的水蒸气流，也能避免产生大量水蒸气。 思考： 4、金属与水反应小结2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 结论：金属性越强，越容易与水反应三、铝与氢氧化钠溶液的反应在2支小试管里分别加入5ml盐酸和5ml氢氧化钠溶液，再分别放入一小段铝片。观察试验现象2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑? Al与强碱溶液反应化学方程式：①开始现象不明显。
②后来有少量气泡产生，气泡逐渐增多。
③试管很热。
④将点燃的木条放在试管口时，都有爆鸣声。 ①氧化膜与酸、碱发生反应。
②铝与酸、碱反应产生气体。
③反应放热。
④生成氢气。 1、写出铝与盐酸反应的离子方程式
2、写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式
3、比较这两个反应的异同2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2↑ 2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 +3H2↑ 相同：铝的化合价升高，变成+3价，失去电子，铝作还原剂。氢元素的化合价降低，得到电子，转化成H2。不同：作氧化剂的物质不同。
思考：等质量的铝片与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，所得氢气体积比是多少？ 酸、碱、盐等可直接腐蚀铝制品，铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放具有酸性、碱性或咸味的食物。 不正确，因为用铝箔（刺有小孔）包住的金属钠放入水中时，钠先与水反应，产生的氢气与直接把钠投入水中所产生的氢气的量相同，但生成的氢氧化钠溶液要继续与铝箔反应产生氢气，因此后者产生的氢气总量比前者多。 4、你认为下述说法是否正确，请说明原因：将两小块质量相等的金属钠，一块直接投入水中，另一块用铝箔包住，在铝箔上刺些小孔，然后放入水中，两者放出的氢气相等。思考 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)罐壁重新鼓起的原因：??????????????????????????? 反应方程式： ?????????????????????????????
解答：(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； ?? (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； 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)罐壁重新鼓起的原因：
反应方程式： 动动脑？ 是因为CO2与NaOH反应生成Na2CO3,使得罐内气压小于外界大气压； ??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常见金属的活动性顺序：
金属性越强，常温下与酸反应越剧烈；
金属性越强，常温下与水反应越强烈；
金属性越强，与盐溶液能发生置换反应得到金属性较弱金属单质。 金属在化学变化中化合价都会升高，表现出较强的还原性，自身被氧化。因此金属在自然界中多以化合态存在，只有极少数的极不活泼的金属如金、银等以游离态存在。小结活泼金属在常温下，在空气中就能被迅速氧化。如钠、钾、钙等。加热时可以剧烈燃烧。
较活泼的金属在常温下能与氧气反应，如铝、镁、锌、铁等。
还有一些金属即使在高温下也不能与氧气反应，如金、银、铂等。镁、铝、锌等金属容易形成致密的氧化保护膜，因此，能在空气中稳定地存在。
大多金属不与冷水或热水反应。活泼金属在常温下就能与水发生剧烈的反应，如钠、钾等。有些金属在高温条件下能与水反应，如铁。
铝有一个特殊的性质，能与碱溶液反应生成氢气。
