1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算中的应用3、两性氢氧化物概念的形成，Fe 2+ 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： 2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+3CuSO 4=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；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。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+3CuSO 4=Al2(SO4)3+3Cu 2Mg+O2=2MgOCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag Mg+2HCl=MgCl2+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。点燃3【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】 【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，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 Na S。【板书】（3）钠与硫反应：2NaS=Na S【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