高一化学必修1人教版新新新学案教案和课时练习含详解第三章 金属及其化合物.docx

1、高一化学必修1人教版新新新学案教案和课时练习含详解第三章 金属及其化合物第三章 金属及其化合物 教材分析：本章以物质分类作为主线，教材从知识来看，属于传统的元素化合物知识，但没有按元素及其化合物进行纵向分类研究，而是将整个金属作为研究对象，按单质、氧化物、氢氧化物和盐横向分类，横向比较，了解通性，突出特性。而且没有以物质结构和元素周期律、元素周期表知识作为理论指导，而是以物质分类作为暗线贯穿全章。本章的另一个特点是以实验事实作为研究的出发点。由于本章没有以物质结构和元素周期律、元素周期表知识作为理论指导，学生不能用推理、假设、验证的方法来学习，必须以实验提供的大量反应事实为依据，运用归纳的方法

2、总结知识，形成规律。所以各知识点的展开都是以实验为出发点，实验探究是本章研究物质的重要手段。本知识作为高考热点之一，历年各地高考皆有考查，05年全国卷第26、27题，05年江苏卷四20题，05年北京卷第28题；06年江苏卷第7题，06年上海卷14、22、27题，06年广东卷第22题；07年广东卷第12题，07年北京卷第27题，07年上海卷第24题等。常见题型有选择题、实验题、综合题等，属于中等难度。考纲解读：（一）本章课程标准：根据生产、生活中的应用实例或通过实验探索，了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质，能列举合金材料的重要应用。让学生充分体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的

3、奇妙。培养学生敢于质疑，勤于思索，逐步形成独立思考的能力，善于与人合作，具有团队精神。（二）本章教学要求1、知识与技能目标（1） 了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质。能够写出课本上出现的化学方程式。（2） 在教师的引导下能够安全、顺利完成科学探究实验，并能用规范的语言记录实验现象。2、过程与方法目标（1）通过金属及其化合物性质的实验，提高学生对“化学是一门以实验为基础的科学”的认识，培养学生的实验意识、操作技能、观察能力和分析问题的能力等。（2）以金属知识的学习为线索，通过阅读、查阅资料、讨论和概括等，培养学生获取知识及信息加工的能力。通过比较、归纳等，让学生逐步掌握学习元素化合

4、物知识的一般方法。 （3）通过多种多样的活动，鼓励学生积极提出问题，培养学生敢于质疑、勇于创新的精神。并通过相互交流、角色扮演的活动，增进感情，培养合作的精神。3、情感态度与价值观目标（1）通过金属及其化合物、金属材料在生产、生活中的应用实例，提高学生学习化学知识的热情，增强学好化学，服务社会的责任感和使命感。（2）初步认识金属材料在国民经济中的重要作用和与人们日常生活的密切联系，以及合理使用金属材料的重要意义。单元重点：1、钠的氧化和钠与水的反应；2、铝与氢氧化钠溶液的反应；3、氢氧化铝、氢氧化铁的性质，单元难点：1、钠与水的反应、铝与氢氧化钠溶液反应的实验现象观察2、物质的量在化学方程式计

5、算中的应用3、两性氢氧化物概念的形成，Fe2+ 与Fe3+之间的转化。单元教学建议 1.把握教材编排特点，做好知识归纳与总结由于学生还不具备元素周期表和元素周期律知识，因此要充分利用学生已有的物质分类和金属活动顺序知识作为本章的理论指导，帮助学生做好归纳总结工作，形成知识规律。同时要利用课本第69页归纳与整理栏目提供的线索带领学生进行归纳。 2.认真对待每一个实验，发挥实验的各种功能 本章“实验”和“科学探究”两个栏目中涉及的化学实验有14个，这些实验的功能和作用各不相同，有单纯提供实验事实的，如第55页实验3-5；有训练科学思维和科学方法的，如第56页“科学探究”中的实验；还有一些不但提供实

6、验事实，还可训练实验基本操作技能的，如第47页实验3-1。做好每一个实验，充分发挥实验的各种功能，在实验中培养学生的动手操作能力、观察分析能力和初步的实验设计能力，提高学习化学的兴趣。下面是两个实验改进，仅供参考：钠与水反应生成氢气的实验可在试管中进行。大试管配三孔塞，一孔接输液管，一孔接球形分液漏斗，一孔接导气管，实验时大试管中约有10 mL煤油，放一小粒金属钠，塞好塞子，关输液管，开导气管，从分液漏斗中加约15 mL水，看到液体分为两层，钠在两层间跳动，跳到水层时产生大量气泡，验纯后关闭导气管，打开输液管，点火，观察氢气燃烧情况。实验完毕后滴几滴酚酞到试管中观察现象。探究铁离子和亚铁离子的

7、相互转化时，示范校学生可根据氧化还原反应的原理猜想转化方案，再分析可行性并选做几个，最后让学生总结转化条件。3.把握好学生实践活动的度，重点训练学生的信息分析能力 本章知识内容与学生的生活实际密切联系，课本中“实践活动”有4项，考虑到学生的时间和精力分配，本章可由学生任选其中的一个主题进行活动（每一项都要安排一些学生做），在给定的时间内完成书面报告，报告中必须要有自己的分析和观点，一定要防止直接从报刊、网络等媒体直接拷贝，而不加任何思考的现象。因为对信息的分析处理能力和信息收集能力同样重要。活动结果必须进行交流或展评，并把活动成果放入学生成长记录袋。4.重视基础知识的落实，保证教学质量 本章涉

8、及的物质有十多种，仅课本上出现的化学方程式就有16个，涉及的各种实验也多达14个，而且都集中在一、二两节中，平均每个课时2-3个实验。容量大、活动多是本章的特点。在组织好学生活动的同时，一定要高度重视知识的落实，如化学方程式书写、氧化还原反应的判断，简单离子反应方程式的书写、某些实验操作、实验现象的书面表达等等。单元课时分配计划： 节次课时第一节金属的化学性质3第二节几种重要的金属化合物3第三节用途广泛的金属材料1复习1单元检测1 第一节 金属的化学性质（第一课时）三维目标（一）知识与技能1、复习和巩固初中学习过的金属的化学知识，2、了解金属钠在不同条件下与氧气反应的生成物3、了解铝箔在空气中

9、加热的变化情况及其原因。（二）过程与方法：培养学生动手操作能力、发现问题，分析问题，解决问题的综合能力。（三）情感、态度与价值观1、通过体验金属性质的探究，增强学生学习化学的兴趣，重视探究物质变化的奥秘。2、认识研究物质性质的基本方法，引导学生将其应用于今后学习的全过程中，发挥科学思想方法在科学教育中的作用。3、培养学生严肃认真的实验习惯和科学态度。教学重点：理解钠与空气反应的产物的不同教学难点：钠、铝在空气中加热的实验现象的解释。预习探究（学生用）1、自然界中的绝大多数金属都是以化合态存在的。通常情况下，活泼金属单质能够与非金属、 盐 、酸、氧化物等发生反应。根据教材图32有关金属化学性质的

10、一些实验，写出下列反应的化学方程式： 点燃（1）铝丝插入硫酸铜溶液 2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu ； （2）在空气中点燃2Mg+O2=2MgO（3）铜丝与硝酸银溶液反应 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag；（4）镁条放入稀盐酸Mg+2HCl=MgCl2+H2；2、钠的表面呈银白 色，有金属光泽，用小刀可切开，说明硬度小 （质软），钠在坩埚中加热，很快熔化成一个闪亮的小球,说明钠熔点低，钠燃烧时产生黄色火焰，生成淡黄色色固体，现在，我们知道钠与氧气反应的产物有两种，它们是氧化钠和过氧化钠。过氧化钠中氧的化合价为 1价，在钠燃烧的反应中，氧化剂是 O2 ，还原剂是钠；

11、钠很活泼，一般保存在煤油中，钠的密度比煤油 大 。3、铁、镁、铝等常见金属化学性质比金属钠不活泼，通常能存放于空气中，其原因是铁在干燥的空气中很难跟氧气发生化学反应，镁、铝等金属的表面容易生成一层致密的氧化物薄膜，阻止金属与氧气进一步反应；这些金属在加热条件下，与氧气也能剧烈反应，甚至燃烧。互动课堂（一）情景激思（教师用）【引入】五千年前，人类进入青铜器时代，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着重要的作用，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

12、却耐高温，为什么呢？本章我们就来讨论几种重要的金属及它们的化合物。首先我们先探究几种重要金属的化学性质。【强调】本节的课标是：根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铝、铁、等金属的主要性质。【板书】：第一节、金属的化学性质（二）合作探究（师生共用）【思考与交流】金属有哪些共同的化学性质？1、举例说明金属能发生哪些化学反应。点燃2、图3-2是一些化学反应的照片，请分析这些化学反应，并写出化学方程式。【学生活动】思考与交流并板演。【教师总结】2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu 2Mg+O2=2MgOCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag Mg+2HCl=MgCl2+

13、H2【推进新课】今天我们首先来讨论金属与非金属单质-氧气的反应。【板书】一、金属与氧气的反应【讲述】在初中我们已经知道铁在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色的Fe3O4，而铁在空气中生锈的产物是红棕色的铁锈，成分为Fe2O3.这说明反应条件与产物有很大的关系，那么钠与氧气反应，又是怎样的呢？ 【学生探究】钠的原子结构示意图、讨论其化学性质。【点拨】质子数核外电子数核电荷数原子序数【板书】（一）、金属钠（Na）1.钠的原子结构示意图：【学生小结】【演示】 实验3-1：，并观察图34。【提问】1、通过实验的观察，你能不能简单描述出钠有哪些物理性质呢？2、放置一会儿，新切开的钠表面发生了什么变化呢？【学

14、生回答】【板书】2.钠的物理性质：银白色、有金属光泽的固体，热、电的良导体，质软，密度小，熔点低。【教师总结】对，新切开的表面逐渐变暗，是钠与空气中的氧气发生反应，生成了白色的固体-氧化钠。【板书】 3.钠的化学性质：（1）与氧气反应：4Na+ O2 =2Na2O（白色）（判断其是否为氧化还原反应，氧化剂、还原剂分别是哪一种物质）【过渡】如果将钠在空气中加热，会有怎样的实验现象？是否与刚才的一样？【教师演示】实验3-2：【提问】钠在空气中燃烧有哪些实验现象呢？【学生回答】 点燃【教师讲述】刚才我们知道氧化钠是一种白色的固体，而现在燃烧的产物却是淡黄色固体，可见钠在在空气中燃烧的产物不是氧化钠，

15、它是钠和氧形成的另外一种化合物，我们把它称为过氧化钠。【板书】 2Na+ O2 = Na2O2（淡黄色）（判断其是否为氧化还原反应，氧化剂、还原剂分别是哪一种物质）【反问】对金属钠与氧气在这两种情况下的反应可以得到什么结论？【学生思考回答】【教师总结】1.反应物相同，反应条件不同，产物就不同，因此在化学反应中一定要注意反应的条件。 2.金属钠易与空气中的氧气反应，故保存钠时应隔绝空气。 3.在氧化钠和过氧化钠中氧元素的化合价不同，氧化钠中为2价，过氧化钠中为1价。初步推断过氧化钠既有氧化性又有还原性。【探究】钠除了能和非金属单质O反应外，还能和哪些非金属单质反应?初中时学过钠能跟谁反应？（引导

16、学生回忆初中学过的Na与Cl的反应)点燃【板书】（2）钠与氯气反应：2NaCl=2NaCl【教师强调】钠还可以和硫单质反应，甚至发生爆炸，生成NaS。【板书】（3）钠与硫反应：2NaS=NaS【教师小结】钠的化学性质很活泼，与空气在不同的反应条件下生成不同的氧化物, 钠在上述反应中，化合价均由0价变为+1价，这是由于钠原子的最外层只有一个电子之故，因此，钠在化学反应中易失电子，具有还原性，是一种强还原剂【教师讲述】除了金属钠易与空气中的氧气反应生成氧化钠外，其他活泼金属也可以在空气中与氧气反应生成氧化物，在金属的表面形成氧化膜，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，

17、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？既然铝易与氧气反应，那为什么我们可用铝锅来烧饭呢？下面我们通过实验探究铝与氧气的反应。【学生演示科学探究】用坩埚钳钳住一块铝片在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动【生描述实验现象】 逐渐熔化，失去光泽，但不滴落【讲解】 铝的熔点 为665 ，氧化铝的熔点 为2050，铝表面的致密氧化膜包在铝的外面，所以熔化了的液态铝不会落下。【提问】如果我们去掉氧化膜再加热，有什么现象呢？【学生演示科学探究】用坩埚钳钳住一块用砂纸打磨过的铝片在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动【描述实验现象】加热萎

18、缩但熔化的铝仍不滴落【师生共同分析原因】磨去氧化膜的铝片在空气中很快又形成一层新的氧化膜【板书】（二）铝与氧气的反应： 4Al+3O2 点燃 2Al2O3 纯氧中： 空气中： 【提问】从这两个科学探究中，可以得到怎么样的结论呢？【小结】铝的化学性质很活泼，容易与空气中的氧气反应形成致密氧化膜而稳定存在于空气中，日用铝制品可以较长时间使用。【回顾】金属与氧气反应的图片、金属活动性顺序表【设问】能否看出金属的活动性和金属与氧气反应的条件、剧烈程度有什么关系？【小结】可以看出：金属的活动性越强，与氧气反应就越易进行，如钠露置空气中就氧化；金属活动性越弱，与氧气发生反应时反应条件较高，如铁在空气中不能

19、被点燃。俗语说“真金不怕火炼”就说明金在加热条件下不与氧气反应。【总结】请根据今天所学习内容填写下列表格：金属反应条件反应现象氧化物的颜色化学方程式钠常温/加热常温下生成白色固体；加热时能燃烧，燃烧时火焰呈黄色，生成的固体呈淡黄色Na2O：白色Na2O2：淡黄色4Na + O2 = 2Na2O2Na + O2 Na2O2铝加热氧化铝：白色4Al+3O22Al2O3铁纯氧点燃火星四射，生成黑色物质四氧化三铁：黑色铜加热加热有黑色物质生成氧化铜：黑色板书设计第三章 金属及其化合物第一节金属的化学性质一. 金属与氧气的反应1、金属钠（Na）（1）钠的原子结构示意图：（2）钠的物理性质：（3）钠的化学

20、性质与氧气反应 钠与氯气反应： 钠与硫反应： 2、铝与氧气的反应 小结： （三）迁移应用题型一、钠的有关计算【例题】图17是一密闭容器，已知A端盛有2.3g金属钠，B端盛有x gHgO，当同时加热容器的两侧支管时，钠着火燃烧，冷却后测得容器中的空气成分并未发生变化，求x值。已知HgO加热会分解，生成两种单质，反应式为 钠着火燃烧的反应式为 ，因为空气的质量并没有改变，你得到的结论是 通过氧作桥梁，HgO与Na的关系式为 A解：设HgO质量为，由O原子守恒可列关系式： 23 216.6 2.3g x 注意：当氧气充足时，应考虑燃烧生成，这是开始计算的前提。2HgO=2Hg+O2，2Na+ O2

21、= Na2O2；空气质量不改变说明钠燃烧消耗O2的量与 HgO分解放出O2的量相等。Na- HgO。【变式训练】4.6g纯净金属钠在干燥空气中被氧化后,得到7.0g固体,由此可判断其氧化产物是( )A只有Na2O B只有Na2O2 CNa2O2和Na2O D无法确定【解析】：此题可用极限法巧解。4.6g纯净金属钠完全被氧化为Na2O2，质量应为7.8g.；如果完全生成Na2O，则质量应为6.2g.由此可知被氧化的产物应为Na2O2和Na2O的混合物。答案：C。(四)反思感悟 。（五）备选例题 【例题】将一小块钠在空气中久置，最终产物是什么？发生了哪些变化？解析：将一小块钠在空气中久置，经过一系

22、列的变化，最终变成白色粉末，其过程为：光亮的钠表面很快变暗，然后变成白色固体，再形成小液滴，随后变成块状固体，最后变成粉末状固体。发生了如下变化：变暗： Na 与氧气反应： 4Na+O22Na2O，变成白色固体： Na2O 与水蒸汽反应： Na2OH2O2NaOH，形成小液滴： NaOH吸水变成NaOH溶液，变成块状固体： NaOH 与CO2和水反应：2NaOH 9H2OCO2Na2CO3.10H2O，变成粉末状固体：Na2CO3.10H2O失水风化：Na2CO3.10H2ONa2CO310H2O，理论上讲，Na2O更易与CO2反应，但为什么会先与水反应呢? 是因为空气中CO2浓度太小，所以N

23、a2O优先与水蒸汽反应。达标体验（学生用）1下列有关钠的物理性质的叙述中正确的是（ ）银白色金属质软，可以用小刀切割熔点低于100密度比水小热和电的良导体AB C D2以下说法错误的是（ ）A钠在常温下就容易被氧化 B钠受热后能够着火燃烧 C钠在空气中缓慢氧化能自燃D钠在氧气中燃烧更为激烈3从生活常识角度考虑，试推断钠元素在自然界中存在的主要形式是 （ ）ANa BNaCl CNaOH DNa2O4、下列关于金属钠的说法中，不正确的是（ ）A.钠具有银白色金属光泽，密度比水小B.钠的还原性很强，在空中易被氧气氧化而变成过氧化钠C.由于钠的密度比煤油大且不与煤油反应，所以可将少量的钠保存在煤油里

24、D.钠在上业上用于制氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠等化合物5、下列说法正确的是 ( )A.铁、镁、铝等能够存放在空气中，是因为它们在常温下与氧气不反应；B.活泼金属在空气中与氧气反应都会因为生成氧化物保护膜，而不能进一步与氧气反应。C.金属加热时都能在空气中燃烧D.活泼性不同金属之间一般可以通过单质与盐溶液反应相互置换。课时作业1在地壳中含量最多的金属元素是 （ ）A铁 B氧 C硅 D铝2一小块钠置于空气中，有下列现象：变成白色粉末；变暗；变成白色固体；变成液体。上述现象出现的先后顺序是（ ） A. B.C. D.3下列关于金属铝的叙述中，说法不正确的是 （ ）AAl 是地壳中含量最多的元素BAl

25、是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现还原性 CAl箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧DAl箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的Al 并不滴落4活泼金属在空气中易与氧气反应，在表面生成一层氧化膜，氧化膜致密，可以保护内层金属不被继续氧化的金属是 （ ）A铁 B钠 C铝 D镁5、下列单质与氧气反应，当条件不同，产物不同的是( )A .钠 B.镁 C.铝 D.铁6将金属钠放在燃烧匙中加热使其燃烧，不可能出现的现象是（ ）A金属钠融化为小球 B火焰为黄色 C燃烧后得到一白色固体 D燃烧后得到一淡黄色固体7能正确描述金属通性的是（ ）A.具有金属光泽 B.易导电、导热 C.具

26、有高熔点 D.具有强还原性8下列有关金属元素特征的叙述，正确的是（ ）A.金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性 B.金属元素在化合物中一定显正价C.金属元素在不同的化合物中的化合价相同 D.金属单质在常温下均为固态9、.钠离子的性质是（）A、有强还原性B、有弱氧化性C、有碱性D、比钠原子稳定101989年世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一而应加以控制使用，铝在下列应用时应加以控制的是制铝合金制电线制炊具银色漆颜料明矾净水明矾与苏打制食品膨松剂易拉罐用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品包装糖果和食品（ ） A B C D参考答案 达标体验：1、解析：通过学生课堂观察体验可以得出以上所有选项都是正确的

27、。 答案 ：D2、解析：钠在常温下可以被氧化为Na2O，加热条件下可以被氧化为Na2O2。钠在空气中氧化但是不自燃，在纯氧中燃烧更剧烈。答案：C。 3、B。4、解析：根据我们的课堂观察判断，A、C正确。钠的还原性确实很强，在空气中也容易变质，但常温下在空气中与氧气反应生成氧化钠（不稳定），最后进一步与水、二氧化碳等反应转化成为碳酸钠，在加热时被氧化为过氧化钠，所以B不正确。对D，因为工业生产应该用常见易得的廉价物质制备天然含量较少、相对较贵重物质，钠可与氯气、水等反应生成氯化钠、氢氧化钠等物质，但由于金属钠很活泼，在自然界根本没有单存在，本身都需要通过电解其化合物来制备，而氯化钠则相反，天然储

28、量较丰富，所以，用金属钠来制取氯化钠是不可取的。但并不用于工业制备，很容易漏选。答案：BD5、解析：由于氧气是一种十分活泼的非金属单质，极容易得到电子表现出强氧化性，因而许多金属都能与氧气反应，尤其是活泼金属如钠、镁、铝在常温下都能与氧气反应。但在常温下，这种反应往往在金属生成一层致密的氧化物保护膜，阻碍了内部的金属与氧气的进一步反应，所以A错误，铁、镁、铝等能够存放在空气中，并不是因为它们在常温下与氧气不反应，而是反应后生成了氧化物保护膜。但是B也是错误的，并不是所有活泼金属在空气中与氧气反应生成的氧化物都是致密结构，例如金属钠与氧气反映生成的氧化钠就不具有保护性。同时，并不是所有金属都能在

29、空气中燃烧，因为不同的金属，其活泼性不一样，活泼性较差的金属如铜、银等就不能在空气中燃烧。答案：D课时作业：1、解析：元素在地壳中含量的顺序是氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢。答案：D2、解析 ：见例题。【答案】B。3、解析：AC。4、解析：铁在干燥的空气中很难跟氧气发生化学反应，镁、铝等金属的表面容易生成一层致密的氧化物薄膜，阻止金属与氧气进一步反应 。答案：CD5、解析：金属钠常温下与氧气反应产物是氧化钠，燃烧后的产物是淡黄色的Na2O2。镁与氧气反应只生成氧化镁。铝只生成氧化铝。铁会生成氧化铁和四氧化三铁两种物质。答案：AC。6、解析：金属钠燃烧后的产物是淡黄色的Na2O2。答案：C。

30、7、解析：金属汞在常温下为液态，是熔点最低的金属；在金属的活动性顺序表中，在前面的金属的活动性强，而排在后面的金属的活动性差，如金、银、铂等金属的活动性较差，还原性差。答案：AB。8、解析：金属原子在化学反应中只能失去电子，故只表现出还原性，而金属的阳离子不一定只表现氧化性，如Fe2+，既有氧化性又有还原性，故A错误，金属元素许多有多种价态，如Fe元素有+2、+3价，Cu有+1和+2价等，故C错误。金属单质在常温下不一定都呈固态，如汞就为液态。答案：B。9、解析：Na+是Na原子失去一个电子之后的产物，Na+非常稳定，由于处在最高价，所以有弱氧化性。答案：BD。10、解析：要积极应对生活中的铝污染。答案：D。第一节 金属的化学性质（第二课时）三维目标（一）知识与技能1、掌握金属（如钠等）和水的反应；认识铁的化学性质并写出主要的化学方程式。2、初步学会设计铁与水蒸气反应的实验装置。3、认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应，以及与金属化合物溶液的置换反应能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行