高中化學(xué)《鎂和鋁》第一課時教案 大綱人教版

1、第四章 幾種重要的金屬第一節(jié) 鎂和鋁 從容說課 本節(jié)教材可以分為三部分。 第一部分是鎂和鋁的性質(zhì)。教材采用對比的方法，以列表和討論的方式引導(dǎo)學(xué)生運用元素周期律知識，學(xué)習(xí)鎂和鋁的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)其中鎂和鋁的化學(xué)性質(zhì)是本節(jié)的重點。教材從原子的最外層電子數(shù)引入，結(jié)合氧化還原反應(yīng)原理，介紹鎂和鋁的還原性。 第二部分是鋁的重要化合物，分別介紹了鋁的氧化物、氫氧化物和一種重要的鹽。其中氫氧化鋁的兩性是重點，在介紹這一部分內(nèi)容時，運用前一章所學(xué)電離平衡的知識分析、討論氫氧化鉛的兩性以及硫酸鋁鉀的水解。 第三部分是合金的知識。在初中學(xué)生曾學(xué)過鐵合金，本節(jié)只簡單介紹合金的一些常見的性質(zhì)并以列表的形式簡介幾種常

2、見的合金。 運用理論知識指導(dǎo)元素化合物知識的學(xué)習(xí)，是高中化學(xué)中常見的方法之一。這種方法可以使學(xué)生用較短的時間，學(xué)習(xí)較多的知識便于記憶和理解同時又可以鞏固學(xué)生對理論知識的認識。 通過復(fù)習(xí)金屬元素在周期表中的位置和原子結(jié)構(gòu)的特點，使學(xué)生回憶在周期表里這些金屬元素主要位于每個周期的前部和中部各周期的副族元素全部是金屬元素。金屬元素的原子結(jié)構(gòu)特征是：最外層的電子數(shù)一般比較少，是l3個，這個特征的具體表現(xiàn)就是金屬原子易于失去電子而變成陽離子。 關(guān)于金屬的物理性質(zhì)通過展示實物、閱讀教材，師生共同歸納總結(jié)金屬具有金屬光澤、容易導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有延展性等共性并結(jié)合這些性質(zhì)介紹它們的用途。 關(guān)于鎂和鋁的化學(xué)性質(zhì)的教

3、學(xué)結(jié)合演示實驗進行講解。講氧化鋁和氫氧化鋁的性質(zhì)時，要突出它們的兩性。學(xué)生對氧化鋁和氫氧化鋁的性質(zhì)已有一些認識，而且已學(xué)過元素周期律，因此，采用理論推測或?qū)嶒炋骄?、驗證的方法來進行教學(xué)。讓學(xué)生做制備的Al2O3與酸或堿的反應(yīng)的實驗探究Al2O3是否有兩性。把實驗45和實驗46結(jié)合起來由學(xué)生探究Al(OH)3的生成及分別與酸或堿反應(yīng)。學(xué)生探究后可以得出以下結(jié)論：制取Al(OH)3最好用氨水；Al(OH)3既能與酸反應(yīng)又能與強堿反應(yīng)：Al(OH)3是兩性氫氧化物。對于Al(OH)3具有兩性的原因教學(xué)時可寫出Al(OH)3的兩種電離方式引導(dǎo)學(xué)生用電離理論和化學(xué)平衡理論進行分析討論使學(xué)生明確由于條件不

4、同Al(OH)3可以以酸或堿的形式電離因此它既可以與堿反應(yīng)又可以與酸反應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生用辯證唯物主義觀點分析問題和解決問題的能力。 有關(guān)合金的知識屬于常識性介紹的內(nèi)容可讓學(xué)生自己閱讀，結(jié)合生活、生產(chǎn)實際討論合金的廣泛用途。教學(xué)目標1.使學(xué)生了解金屬的通性。2.使學(xué)生了解鋁的物理性質(zhì)以及用途。3.使學(xué)生掌握鎂和鋁的化學(xué)性質(zhì)。4.使學(xué)生了解鋁的幾種重要化合物。5.使學(xué)生初步了解合金。教學(xué)重點鎂和鋁的化學(xué)性質(zhì)、氫氧化鋁的兩性教學(xué)難點氫氧化鋁的兩性課時安排二課時教學(xué)方法討論法、實驗對比法、實驗探究法。教具準備1鋁箔、氧氣、粗鐵絲、火柴、NaOH溶液、CO2、鎂帶、KClO3、氧化鐵、鋁粉、濾紙、蒸發(fā)皿、砂紙

5、、帶鐵圈的鐵架臺、0.5 molL1 Al2(SO4)3、溶液、氨水、2 molL1鹽酸、氧化鋁、沙子、明礬、石蕊試液。2投影儀、膠片。教學(xué)過程第一課時 引言打開元素周期表，我們不難知道，在人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的一百多種元素中。大約有45是金屬元素。金屬在人類社會的發(fā)展進程中，一直起著非常重要的作用，即使在各種各樣的新材料層出不窮的現(xiàn)代社會中，金屬仍然起著不可替代的作用。在日常生活中我們常常接觸到各種各樣的金屬，因此，我們了解金屬的重要性質(zhì)是很有必要的。這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)幾種重要的金屬。師第四章 幾種重要的金屬師展示幾種金屬樣品，引導(dǎo)學(xué)生觀察樣品，閱讀教材P79P80總結(jié)金屬的物理通性。學(xué)生活動閱讀教

6、材內(nèi)容，進行歸納、總結(jié)。學(xué)生回答后，教師小結(jié)金屬的物理通性1.常溫時，除汞為液體外，其他金屬都是固體；2.都有金屬光澤。（粉末狀一般呈暗灰色或黑色）；3.大多數(shù)金屬有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，（導(dǎo)電性順序：AuAgCuAl）；4.大多數(shù)金屬具有展性和延性。延性最好的是鉑，展性最好的是Au。5.硬度、熔點、密度差別較大（4.5gcm-3為金屬，4.5gcm-3為輕金屬）過渡我們這節(jié)課主要通過學(xué)習(xí)鎂和鋁的性質(zhì)來深入了解金屬的性質(zhì)及用途。板書第一節(jié) 鎂和鋁展示用砂紙打磨過的鎂條和鋁片生觀察鎂、鋁樣品、結(jié)合P78表4-2歸納結(jié)鎂，鋁物理性質(zhì)的相似性的性質(zhì)和差異學(xué)生回答，教師板書一、物理性質(zhì)相同性：都是銀白

7、色的金屬，密度小，硬度小，溶、沸點低，有良好的導(dǎo)電性，導(dǎo)熱性。不同點：鋁比鎂的硬度大，沸點高。師物質(zhì)的用途常與它們的性質(zhì)有很大關(guān)系，如鋁常用于制作導(dǎo)線和電纜，鋁箔常用于食品、飲料的包裝等。而鎂和鋁的更重要的用途是制造合金。請同學(xué)們舉出最常見的鎂、鋁合金的用途。生可用來做門窗。師制成合金可克服純鎂和純鋁的硬度、強度較低，不適于制造機器零件的缺點，而具有質(zhì)輕、堅韌、機械性能較好等許多優(yōu)良性質(zhì)。師鎂和鋁都是第三周期中比較活潑的金屬，它們有哪些化學(xué)性質(zhì)呢？下面我們就來學(xué)習(xí)一下二者的化學(xué)性質(zhì)。板書二、鎂和鋁的化學(xué)性質(zhì)師在高中化學(xué)第一冊第五章，學(xué)習(xí)元素周期律知識時，我們曾學(xué)過鎂、鋁分別跟熱水反應(yīng)的實驗，請

8、同學(xué)們回憶一下實驗現(xiàn)象并寫出化學(xué)反應(yīng)方程式。生化學(xué)方程式：Mg+2H2OMg(OH)2+H2現(xiàn)象：（事先在水中滴加酚酞）待水沸騰后，鎂帶表面變紅，說明有堿生成，而鋁則不能。師鎂和鋁同屬第三周期的元素，原子最外層分別有2個和3個電子，在參加化學(xué)反應(yīng)時，容易失去最外層電子成為陽離子。但為什么與水反應(yīng)時有如此大的差別呢？請同學(xué)們試從原子結(jié)構(gòu)的知識來解釋。生鎂和鋁分屬不同的主族元素，鎂比鋁的原子半徑大，最外層電子數(shù)少，原子核對最外層電子的引力更小一些，因此鎂的最外層電子更易失去，鎂比鋁更活潑。結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，由于結(jié)構(gòu)不同，所以二者性質(zhì)有差異。師很好。下面我們就采用實驗對比的方法來學(xué)習(xí)二者的化學(xué)性質(zhì)。板書

9、1.跟非金屬反應(yīng)思考：我們知道，鎂和鋁都具有金屬光澤，而為什么我手中的鎂帶和鋁箔沒有光澤呢？答在常溫下，鎂和鋁都跟空氣里的氧氣起反應(yīng)，生成一層致密而堅固的氧化物薄膜，從而使金屬失去光澤。師回答很好。下面我們來觀察一下實驗（展示鎂帶在空氣中燃燒，現(xiàn)象：發(fā)出耀眼的強光）。問鋁能不能燃燒呢？讓我們共同觀察一個實驗。演示（實驗41）鋁箔的燃燒實驗說明：應(yīng)注意當(dāng)火柴燃盡時，再把鋁箔伸入集氣瓶中，不能過早伸入，以免消耗過多氧氣師同學(xué)們，你們能說出鋁箔在氧氣中燃燒的現(xiàn)象，并給出化學(xué)方程式嗎？生鋁箔在氧氣中可以燃燒，并放出大量的熱，產(chǎn)生耀眼的白光。化學(xué)反應(yīng)方程式為：2Al+3O22Al2O3師鎂和鋁都能跟氧氣

10、反應(yīng)，但在常溫下，鎂、鋁表面都能形成致密氧化物薄膜而阻止金屬繼續(xù)氧化，所以鎂和鋁都具有抗腐蝕性。鎂和鋁除能跟氧氣起反應(yīng)外，在加熱時還能跟其他非金屬如硫、鹵素等起反應(yīng)。練習(xí)寫出鎂、鋁分別與Cl2、S反應(yīng)的化學(xué)方程式。答案Mg+Cl2MgCl2Mg+SMgS2Al+3Cl22AlCl32Al+3SAl2S3板書2.跟酸的反應(yīng)演示在投影儀上放一培養(yǎng)皿，并盛少量稀鹽酸，用砂紙擦掉鎂帶和鋁箔表面的氧化膜后，放入同一培養(yǎng)皿中觀察投影屏幕。師請同學(xué)們說出觀察到的現(xiàn)象。生鎂帶和鋁箔表面都有氣泡，但鎂的反應(yīng)更劇烈一些。師請同學(xué)們寫出鎂、鋁分別與稀H2SO4反應(yīng)的離子方程式。學(xué)生板演Mg+2H+=Mg2+H2 2

11、Al+6H+=2Al3+3H2師以上是鎂、鋁與非氧化性酸的反應(yīng)，如果是氧化性的酸，情況則大不相同，如鎂與濃硫酸和濃硝酸的反應(yīng)分別為：Mg+2H2SO4（濃） MgSO4+SO2+2H2OMg+4HNO3（濃） Mg(NO3)2+2NO2+2H2O 不會產(chǎn)生H2。而對于鋁來說，在冷的濃硫酸或冷的濃硝酸中，表面會被鈍化，生成堅固的氧化膜，可阻止反應(yīng)的繼續(xù)進行。因此，可以用鋁制的容器裝運濃硫酸或濃硝酸。過渡我們在高一學(xué)過氫氧化鋁既可溶于HCl，又可溶于NaOH溶液，而Mg(OH)2只能溶于酸不能溶于堿，那么鎂和鋁的單質(zhì)能不能和堿反應(yīng)呢？下面我們來試驗一下。演示實驗4-2由學(xué)生自己演示現(xiàn)象：鋁開始不反

12、應(yīng)，片刻后，有氣泡產(chǎn)生。點燃產(chǎn)生的氣體，火焰為淡藍色，而鎂條無變化。學(xué)生思考后得出結(jié)論Mg不與堿反應(yīng)，Al和堿反應(yīng)生成H2板書3.跟堿反應(yīng)2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO23H2。討論剩余的飯菜能否長時間保存在鋁鍋中？為什么？生不能。因為酸、堿、鹽均能腐蝕鋁制品。練習(xí)回憶硅與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)，寫出反應(yīng)方程式。答案：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2師在這個反應(yīng)中氧化劑也是H2O，所以若要標出電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目需要在方程式的兩邊各補上1個H2O分子。板書4.跟某些氧化物的反應(yīng)師鎂和鋁都是較活潑的金屬，它們的還原性比較強，不僅能把氧氣還原，而且在一定條件下還能跟某些氧化物起反

13、應(yīng)，將其中的某些元素還原。演示（實驗43）鎂條在二氧化碳里燃燒實驗說明在做鎂條在二氧化碳中燃燒實驗之前，可先用燃著的火柴伸入裝滿CO2的集氣瓶里。改用燃著的鎂條時，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生注意觀察現(xiàn)象，并對兩個實驗的現(xiàn)象進行對比，以加深對知識的理解。實驗注意事項1.CO2要收集滿，鎂條要稍長一些，并由瓶口逐漸伸入到瓶底，使其充分反應(yīng)，全部燃燒完。2.實驗所用的鎂條應(yīng)預(yù)先用砂紙擦去表面的氧化膜。生觀察并描述實驗現(xiàn)象：火柴熄滅，而鎂帶劇烈燃燒，在集氣瓶壁上有黑色固體生成生成白色固體。板書：2Mg+CO22MgO+C師該反應(yīng)為置換反應(yīng)，說明了鎂的強還原性，反應(yīng)同時也說明了CO2不支持燃燒是相對的。思考：鎂在二氧化

14、硫中能否燃燒？答案：鎂在二氧化硫中燃燒與在二氧化碳中相似，生成氧化鎂和單質(zhì)硫，但是生成的硫能繼續(xù)與鎂反應(yīng)，生成硫化鎂，反應(yīng)的方程式為：2Mg+SO22MgO+S,Mg+SMgS。演示（實驗44）鋁熱反應(yīng)實驗注意事項（1）.要使用沒有被氧化的鋁粉，氧化鐵粉末要烘干。氧化鐵和鋁粉的質(zhì)量比為31，混合要均勻。（2）.KClO3作為引燃劑，也可以用Na2O2或BaO2代替。實驗時可以不用鎂條點燃，而用在KClO3和白糖的混合物上滴加濃硫酸的方法來點燃。操作方法如下：把白糖和氯酸鉀各0.5 g混合均勻，堆放在鋁粉和鐵粉的混合物上，向其中滴加12滴濃硫酸，立即可以引發(fā)反應(yīng)。（3）.紙漏斗必須用水濕潤。4.

15、注意安全，實驗裝置不宜離人太近。生觀察并描述實現(xiàn)現(xiàn)象，鎂條劇烈燃燒，放出的熱量使氧化鐵粉末和鋁粉在較高溫度下發(fā)生劇烈的反應(yīng)。反應(yīng)放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光芒。紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中。板書：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 師觀察現(xiàn)象，寫出反應(yīng)方程式，分析各種試劑的作用生 通過實驗我們看到，鎂條劇烈燃燒，放出一定熱量，使氧化鐵粉末和鋁粉在較高溫度下發(fā)生劇烈的反應(yīng)。反應(yīng)放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光芒。紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中。反應(yīng)的方程式：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3反應(yīng)中用到的鋁熱劑，是鋁粉和某些金屬氧化物（氧化鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵、五氧化二釩、三氧化

16、二鉻、二氧化錳等）組成的混合物。在該反應(yīng)中，鎂條和氯酸鉀是引燃劑，鎂條在空氣中可以燃燒，氧氣是氧化劑。但插入混合物中的部分鎂條燃燒時，氯酸鉀則是氧化劑，以保證鎂條的繼續(xù)燃燒，同時放出足夠的熱量引發(fā)氧化鐵和鋁粉的反應(yīng)。由于該反應(yīng)放出大量的熱，只要反應(yīng)已經(jīng)引發(fā)就可劇烈進行，放出的熱使生成的鐵熔化為液態(tài)。練習(xí)請同學(xué)們寫出鋁與三氧化二鉻、二氧化錳、五氧化二釩反應(yīng)的化學(xué)方程式。答案2Al+Cr2O3=2Cr+Al2O3 4Al+3MnO2=3Mn+2Al2O3 3V2O5+10Al=5Al2O3+6V小結(jié)通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們可以看出，鎂和鋁的性質(zhì)即有相似之處，又有不同之處，這都與它們的原子結(jié)構(gòu)有關(guān)，體

17、現(xiàn)了性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的密切關(guān)系布置作業(yè)P85 一、1、2 二 五、1板書設(shè)計第四章 幾種重要的金屬第一節(jié) 鎂和鋁一、物理性質(zhì)相似點都是銀白色的輕金屬，有較強的韌性、延性和展性，有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性。不同點：鋁比鎂硬度大熔、沸點高。二、鎂和鋁的化學(xué)性質(zhì)1.跟非金屬反應(yīng)2Mg+O22MgO 4Al+3O22Al2O32.跟酸的反應(yīng)Mg+2H=Mg2+H22Al+6H+=2Al3+3H23.跟堿的反應(yīng)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H24.跟某些氧化物的反應(yīng)2Mg+CO22MgO+C2Al+Fe2O32Fe+Al2O3教學(xué)說明本節(jié)是學(xué)習(xí)理論知識之后集中學(xué)習(xí)金屬元素知識的，因此在教學(xué)中注意引

18、導(dǎo)學(xué)生自學(xué)討論，運用理論知識指導(dǎo)金屬元素的學(xué)習(xí)。例如，講鎂、鋁的性質(zhì)時，可結(jié)合元素周期表及周期律的知識。這樣，不僅鞏固高中所學(xué)的理論知識，還可以培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。另外，在講解鎂和鋁的性質(zhì)時，可采用實驗對比法，對學(xué)生進行精心的引導(dǎo)，讓學(xué)生親自參與到學(xué)習(xí)新知識的過程中來，最后通過對所學(xué)知識的應(yīng)用練習(xí)，使本節(jié)課的知識得以鞏固，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，達到較好的教學(xué)效果。參考練習(xí)1.兩份鋁屑，第一份與鹽酸反應(yīng)，第二份與NaOH溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比為12，則第一份與第二價鋁屑的質(zhì)量比為( )A.11B.12C.13D.21解析：兩個反應(yīng)中，氫氣的體積比等于鋁失去的電子數(shù)之比。答案：B2能說明鎂比鋁還原性強的事實是（ ）