（人教版必修1）第三章《金屬及其化合物》教學設計

第一節金屬的化學性質

（第一課時金屬與非金屬的反應）

課題：金屬與非金屬的反應課時1授課班級

本節內容是人教版高中《化學（必修一）》第三章金屬及其化合物第一節金屬的化學性質（第

一課時）內容。新課程標準要求“根據生產、生活中的應用實例或通過實驗探究，了解鈉、鋁、

鐵、銅等金屬及其重要化合物的主要性質，能列舉合金材料的重要應用二金屬單質的性質是金

屬元素性質的反映，是了解金屬化合物性質的基礎。本節要介紹的金屬，也僅是課程標準所確定

的幾種常見金屬。

從物質種類來看，本節內容重點學習鈉、鋁、鐵等金屬；從鈉的還原性上看，重點學習鈉的

教

氧叱和鈉與水的反應；從鋁與其他金屬的不同看，重點學習鋁與氫氧化鈉溶液的反應；鐵與水蒸

氣反應科學探究難度較大，本節實驗內容較多、且在實驗中觀察、分析、解釋、得出結論等對學

生的能力要求較高。所以本市教學的難點是鈉與水的反應、鋁與氫氧化鈉溶液的反應的實驗現象

材觀察與分析以及鐵與水蒸氣反應的實驗探究。

實際教學中，本節課內容主要分為三課時，第一課時復習初中化學中金屬的有關知識，學習

鈉的物理性質，鈉、鋁的氧化反應；第二課時學習鈉與水的反應及鐵與水蒸氣反應的實臉探究；

分

第三課時學習鋁與氫氧化鈉溶液的反應以及物質的量在化學方程式計算中的應用。

第一課時是基礎，在復習初口化學中金屬的有關知識、做好與新課銜接的基礎上，通過實臉

學習鈉的物理性質，從反應條件及反應產物的不同比較鈉、鋁在空氣中的氧化反應，與初中學到

析

的金屬活動性順序相臉證；鈉是活潑金屬，在自然界中不存在游離態的鈉，所以學生從未見過鈉，

更淡不上了解它的化學性質，教科書設計了新切開的銀白色鈉切口在空氣中氧化變暗、鈉在卅謂

中加熱時的逐漸變化及其氧化反應的產物、鋁在空氣中受熱融化等實驗，是學生獲得感性認識，

讓學生感受到活潑金屬的一些反應原來如此精彩。與我們熟悉的鐵、銅的化學性質差別如此之

從而增強了學生希望了解更多金屬知識的迫切感，通過引導學生分析鈉、鋁的原子結構特點，了

解納、鋁化學活潑性不同的原因，初步體會物質性質與原子結構的關系。

核1.通過舊知回顧、小組討論交流.能從金屬的原子結構分析金屬的通性.熟悉金屬的存在

知識形態、物理共性，通過鈉、鋁與氧氣反應，分析歸納其他金屬與非金屬的反應特點及規律；

心

與技

素能2.通過實臉探究鈉、鋁分別與氧氣的反應，能正確描述實臉現象、書寫在常溫、加熱時，

鈉、鋁與氧氣化學方程式，并進一步探究金屬鈉暴露在空氣中的現象及原理。

養

過程1.通過實驗探究、比較分析、歸納小結，感知鋁的金屬活潑性比鈉弱。

發

與方

展法2.初步學會探究元素及其化合物知識的一般過程與方法。

目情感

1.在對日常生活中的普遍現象觀察中，培養學生勤于思考，樂于探究的科學品質。從而感

態度

標價，直受化學源于生活，化學在美妙的現實生活中無處不在。

現

2.通過奇妙的化學實驗的操作（如鈉的切割）和精彩的化學實臉現象（如鈉的燃燒反應）

感受化學世界的美妙變化，培養學生分析問題的能力和科學態度，提高學習化學的興趣。

教學重點

鈉在不同條件下與氧氣的反應及其產物的比較

教學難點鋁箔的燃燒及可以在空氣中穩定存在的原因

教學過程

教學

教學步驟、內容

方法

【引入】我們生活在一個五彩繽紛、色彩斑斕的世界里,在科學技術飛速發展的今天，我們幾乎每

天都要接觸到許許多多的金屬制品，如：飛機、船舶、汽車、鋁合金門窗、家用炊具、硬幣等等。

金屬在自然界中是以怎樣的狀態存在的呢？又是什么因素決定了它們的存在狀態？本節課我們主

要來研究金屬鈉、鎂、鋁的一些性質.

【投影】金屬礦物及常見金屬圖片:

【板書】活動一、金屬的通性

【思考】閱讀教材P46頁內容，回答金屬元素在自然界的存在形態及含量。

【板書】金屬元素的存在

【交流1】a.化合態：絕大多數金屬在自然界中均以化合態形式存在，如AL%等。

【交流2】b.游離態：極少數化學性質不活潑的金屬以游離態形式存在，如Au。

【強調】金屬元素在地殼中的含量及各種元素具體含量。

【投影】

【板書】（1）金屬具有哪些物理同性？

【投影】二：—e

【交流1】①狀態：常溫下，大部分為固體，唯一呈液態的是汞。

【交流2】②色澤：除Cu、Au外，大多數金屬為銀白色，有金屬光澤。

【交流3】③三性：良好的導電性、導熱性、延展性。

【討論】（2）金屬具有哪些化學同性？舉例說明并寫出對應化學方程式或離子方程式。

【交流1】①大多數金屬與氧氣等非金屬反應（例如鎂條燃燒）

【交流】現象：鎂條劇烈燃燒，發出耀眼的強光，產生大量的白煙。化學方程式：2Mg4-02^2Mg0o

【交流2】②活潑金屬與酸反應（例如鎂條與稀鹽酸反應）

【交流】現象：鎂條逐漸溶解,同時產生無色氣泡。離子方程式:Mg+2H+=Mg2++H23

【交流3】③與鹽溶液反應：a.鋁絲與硫酸銅溶液反應。

【交流】現象：鋁絲表面有紅色物質生成。離子方程式：2A1+3CU2+=3CU+2A13\

【交流】b.銅絲與硝酸銀溶液反應。

【交流】現象：銅絲表面有銀白色物質生成。離了方程式：Cu-F2Ag+=Cu2++2Ago

【問題探究】回顧金屬活動性順序，回答金屬活動性順序表有哪些規律、應用及適用范圍是什么？

【交流I】①金屬活動性順序表規律：在金屬活動性順序表中，金屬的位置越靠前，金屬在水溶

液中就越容易失去電子變成離子，它的活動性就越強；金屬的位置越靠后，該金屬的陽離子在水

溶液中就比較容易獲得電子變成原子。

【交流2】②金屬活動性順序表兩種應用：①判斷金屬與酸的反應。排在氫前面的金屬能置換出

酸中的氫，而排在氫后面的金屬不能置換出酸中的氫。②判斷金屬與鹽的反應。排在前面的金屬

一般能把掛在后面的金屬從它們的鹽溶液里置換出來，而與H的位置無關。但K、Ca、Na等金屬

例外，由于它們過于活潑，與鹽溶液不發生置換反應，而是先與溶液中的水發生反應。

③適用范圍：金屬活動性順序表僅適用于在水溶液中的反應，超出此范圍則不一定適用。

【典例1］下列關于金屬的敘述正確的是（）

A.金屬都是銀白色的固體，都具有較高H勺硬度和密度

B.金屬一般具有良好的導電性、導熱性和延展性

C.金屬單質都可以和酸發生置換反應產生氫氣

D.鈉原子在反應中失去1個電子，鋁原子失去3個電子，所以鋁比鈉活潑

【答案】B

【解析】大多數金屬為銀白色的固體，硬度和密度較大，但銅為紫紅色，金為黃色，汞為液體,

鈉等金屬的硬度和密度較小；金屬活動性順序表中氫后面的金屬（如銅、銀等）不能與酸發生置換

反應；金屬鈉比鋁易失去電子，鈉比鋁活潑。

【板書】活動二、金屬與氧氣的反應

【實驗探究1】.教材P47頁實驗3—1、3—2鈉與氧氣的反應。

【交流】

反應條件室溫加熱

實驗步驟1二-----i

新切開的鈉具有銀白色的金屬光澤,鈉先熔化成小球，然后劇烈燃燒，

實驗現象

在空氣中很快變喳，失去金屬光澤。火焰呈黃色，生成港色固體

化學方程式4Na+02=2Na202Na+02Na202

①鈉質軟，②鈉在常溫和燃燒兩個小同條件下與氧氣反應產物小同。③

結論

金屬鈉很活潑，保存時需隔絕空氣（保存在煤油中）。

【實驗探究2】教材P48頁你“科學探究”鋁與氧氣的反應。

【交流】

實驗現象鋁箔熔化，失去金屬光澤，熔化的鋁并不滴落

實驗結論常溫下，鋁與空氣中的氧氣反應，生成一薄層氧化鋁；

氧化鋁的熔點（2050C）比鋁單質熔點（660C）更高

鋁表面生成的氧化膜A1。的熔點高于鋁的熔點，包在

現象原因

鋁的外面，所以熔化的液態鋁不滴落

化學方程式

4Al-302=2Al203

【討論1】（1）金屬鈉長期暴露于空氣中，最終生成的什么物質？寫出核心化學方程式。

【交流】金屬鈉長期露置于空氣中最終完全轉變為Na2c粉末，此過程中的主要變化與現象有:

___________________02_______________________壓（）__________________________H20

銀白色金屬鈉Na①-表面變暗生成Na?。②-出現白色固體生成NaOII③-

_________________________,C02__________________________________,風化

表面變成溶液W0H潮解|飛廠|白色塊狀物質生成NazCQ,?10比01b

白色粉末狀物質生成Na￡03

【板書】發生的主要變化的化學方程式為：①4Na+02=2Na2。；?Na30+H20=2Na0H；

@2NaOl1+CO2=Na2CO：5+1120,Na2CO；5+10ll20=Na2C03-10H20；

⑤NafO：,?10%0=岫￡03+10112.

【討論2］（2）鋁為活潑金屬，為什么可以常溫下“穩定”存在，而鐵容易出現生銹現象？

【交流】鋁的性質活潑，常溫下鋁與氧氣反應生成致密的氧化膜，阻止了內層鋁與氧氣的繼續反

應。這也是鋁被作為材料廣泛使用的重要原因。

【歸納小結】金屬鈉的保存方法、金屬鈉和金屬鋁與氧氣反應的規律及特點。

【交流】C）鈉是一種硬度小，熔點低的銀白色金屬，在空氣中極易被銅化，實驗室保存鈉時應與

空氣隔絕，通常保存在煤油中。鈉在常溫下與氧氣反應生成氧化鈉，在加熱或點燃時生成過氧化

鈉，由此可知，鈉與氧氣反應，反應條件不同，其產物不同。

（2）常溫下鋁易與空氣中的氧氣反應,表面生成致密的氧化鋁薄膜，能阻止氯氣等與鋁進一步反應,

因此鋁具有很強的抗腐蝕性。空氣中久置的鋁箔和用砂紙打磨的鋁箔在酒精燈火焰上加熱，鋁箔

都不能燃燒，都熔化后而不滴落。

【典例1】取一小塊金屬鈉，放在燃燒匙里加熱，下列實驗現象描述正確的是（）

①金屬鈉先熔化②在空氣中燃燒，放出黃色火花③燃燒后得到白色固體④燃燒時火焰為黃

色⑤燃燒后生成淺黃色固體物質

A.①@B.①?③

C.①?⑤D.④?

【答案】C

【解析】由于金屬鈉的熔點比較低，所以金屬鈉放在燃燒匙中加熱先熔化，然后燃燒生成淺黃

色固體并且伴有黃色火焰。

【典例2】下列關于金屬鋁的敘述中，說法不正確的是（）

A.鋁的化學性質很活潑，但在空氣中不易被腐蝕

B.鋁是比較活潑的金屬，在化學反應中容易失去電子，表現出還原性

C.鋁箔在空氣中受熱可以熔化，但由于氧化膜的存在，熔化的鋁并不滴落

D.用砂紙打磨的鋁箔在空氣中受熱可以熔化，且發生劇烈燃燒

【答案】D

【解析】鋁在空氣中易與氧氣反應，生成一層穩定的致密氧化膜，而不易被腐蝕；鋁箔在空氣

中受熱可以熔化，但形成的氧化膜使得鋁與氧氣不再反應，而使鋁不能燃燒。

【板書】活動三、金屬與氯氣、硫的反應

【討論】交聯系金屬與氧氣的反應，觀看視頻實驗，思考金屬鈉、鐵、銅與。2、S等物質反應的

現象、產物及化學方程式。

【交流金屬鈉：①Na與Cb（在點燃條件下）反應的現象：產生大量白煙，產物為氯化鈉。

點燃

化學方程式：2Na+Cl2=2NaClo

②Na與S反應的現象：鈉與硫混合研磨可發生爆炸，產物為硫化鈉。

化學方程式：2Na+SNazS。

【交流2】（2）金屬鐵：①鐵與Ck（在加熱條件下）反應的現象：劇烈燃燒，生成棕褐色的煙。

化學方程式：2Fe+3cb亶壁2FeCL

②鐵與S反應的現象：將鐵粉與硫粉混合物加熱，反應先保持紅熱（說明放熱放應），冷卻后得到

黑色固體，產物為硫化亞鐵。

化學方程式：Fe+SFeS

【交流3】（3）金屬銅：①銅與Ck（在加熱條件下）反應的現象：劇烈燃燒，生成棕黃色的煙。產

物為氯化銅。

化學方程式：Cu+Cb"MCuCk

②銅與S(在加熱條件下)反應的現象：可以與硫蒸氣迅速反應，保持紅熱，生成。產物為硫化亞

銅。

化學方程式：2Cu+SCu2s

【問題探究】變價金屬與氯氣、硫單質反應有何規律？

【交流】(D變價金屬與氯氣反應生成高價金屬氯化物。

(2)變價金屬與硫反應生成低價金屬硫化物。

【歸納總結1】(1)金屬與氧氣反應的規律

【交流1】金屬的金屬性越強，越易與氧氣發生化合反應。①常溫下活潑金屬K、Ca、Na在空氣

中易被氧化，在空氣中可發生燃燒。4Na+02=2Na20ZNaQ+O叱NaQ或2Na+0?里心。?。

【交流2】②常?溫下較活潑金屬Mg、Al在空氣中易氧化，形成氧化膜，在空氣中能穩定存在(耐

腐蝕性)。

【交流3】③常溫下金屬Zn、Fe、Sn、P匕與干燥空氣不發生氧化反應，加熱條件下能被氧化，在

純氧中可發生燃燒。

【交流4】④金屬Cu、Hg在強熱條件下，只氧化而不發生燃燒。金屬活潑性在Hg之后的金屬不

能被氧氣氧化。

【歸納總結2](2)常見金屬鈉、鎂、鋁、鐵與非金屬的反應.

【交流】

與02反應與Ch反應與s反應

常溫下：4Na+O=2Na2O

22Na+Ck亶蜷2NaCl

Na2Na+SNa2S

加熱時：ZNa+OzNazG

常溫下：Mg被氧化生成致密的氧化膜

點燃

MgMg+CL^^MgChMg+SMgS

加熱燃燒時:2Mg4-022Mg0

常溫下：A1被氧化生成致密的氧化膜

2A14-3CL^^2A1C13

Al2A1+3SA12S3

加熱時：4A1+3022Al26

占燃

Fe常溫下：Fe在潮濕的空氣中生誘，主2Fe+3ck仝邑2FcCLFe+SFeS

要成分為Fe20.5,磯0

Fe在純氧中點燃生成Fe。

【典例1】下列有關實驗的描述，符合事實的是（）

A.金屬鈉暴露在空氣里，表面變暗，生成白色的氧化鈉固體

B.用用煙拈夾住打磨過的鎂帶，在酒精燈上點燃，發出耀眼的白光，放出大量的熱，產生白色粉

末

C.用材蝸鉗夾住鋁箔在酒精燈上點燃，發出耀眼的白光，放出大量的熱

D.用堵煙鉗夾住一小塊鋁箔，在酒精燈上加熱至熔化，輕輕晃動，有液態的鋁滴落下來

【答案】A

【解析】用卅娟鉗夾住打磨過的鎂帶，在酒精燈上點燃，產生的是白色固體氧化鎂，而不是白

色粉末，B不正確；加熱鋁箔，并沒有白光，且熔化的鋁也不滴落，所以C、D不正確。

【典例2】類比法是研究物質性質的常用方法之一，可預測許多物質的性質。但類比是相對的，

不能違背客觀事實。下列有關類比推測的說法正確的是（）

A.已知Fe與S能直接化合生成FeS,推測Cu和S可直接化合生成CuS

B.已知Qi與C與能直接化合生成CuCb,推測Fe與Ck可直接化合生成FeCb

C.已知Fe與C與O4溶液反應,推測Fe與AgNO：,溶液也能反應

D.已知A1能與Oz生成致密氧化膜保護金屬，推測Fe也與。2生成氧化摸保護金屬

【答案】C

【解析】Cu與S反應生成Cu?S;Fe與CI2化合生成FeCL;Fe在潮濕空氣中生成Fe?（）3,比較疏

松，不能保護內部金屬。

【課堂檢測】1.判斷正誤（正確的打“J”，錯誤的打“X”）

（1）常溫下，金屬都是銀白色的固體，易導電傳熱（）

（2）金屬原子最外層電子數一般少于4,在反應中易失去電子（）

（3）金屬單質在氧化還原反應中只作還原劑（）

（4）金屬元素只有正化合價，沒有負化合價（）

（5）常溫下，鈉與氧氣反應生成淡黃色固體（）

(6)鈉與氧氣反應時，條件不同，產物也不同()

(7)在空氣中，鋁、鎂表面都能形成致密的氧化物薄膜而具有抗腐蝕性()

(8)鋁箔在空氣中受熱可以熔化，旦發生劇烈燃燒()

(9)1mol鈉無論生成氧化鈉、過氧化鈉還是它們的混合物，都轉移能個電子()

(10)物質的量相同的鐵粉分別與過量的氯.氣和硫反應，轉移的電子數相同()

【答案】⑴X(2)J(3)V(4)7(5)X(6)V(7)V(8)X(9)J(10)X

2.下列關于金屬性質的敘述中正確的是］)

A.鈉與氧氣反應時，產物由氧氣的量決定

B.鋁箔在空氣中受熱可熔化且會劇烈燃燒

C.金屬與非金屬單質發生反應時，被氧化的一定是金屬

D.鐵絲不論在空氣中還是在純氧中都不會燃燒

【答案】C

【解析】鈉與氧氣的反應產物由反應條件決定，常溫下二者反應生成Na?O,加熱或點燃時生成

Na2O2,與氧氣的量無關，A錯誤；鋁箔在空氣中受熱可熔化，但由于表面形成熔點很高的AI2O3,

故鋁箔在空氣中不會燃燒，B錯誤：金屬與非金屬單質反應時，金屬只能失去電子被氧化，C正確；

鐵絲可在純氧中燃燒生成Fe3(L,D錯誤。

3.等質量的兩塊鈉，第一塊在足量氧氣中加熱，第二塊在氧氣中(常溫下)充分反應，則下列說法

正確的是()

A.第一塊鈉失去電子多

B.兩塊鈉失去電子一樣多

C.第二塊鈉的生成物質量最大

1).兩塊鈉的生成物質量一樣大

【答案】B

【解析】

鈉與.氧氣反應，常溫下生成氧化鈉，加熱條件下生成過氧化鈉，生成物與氧氣的用量無關。

【歸納梳理】金屬:具有還原性，能與非金屬（氧氣、氯氣、硫等）反應：

「三I

【課后鞏固】教材，作業：P53習題2、3

第一節金屬的化學性質

一、金屬的通性

1.金屬的存在：游離態、化合態

2.金屬元素在地殼中的含量

知識

結構

與

板書3.金屬的物理同性

設計

4.金屬的化學同性

二、金屬與氧氣的反應

+02=2Na20;2Na+02Na202

+30?—2A12O3

三、