人教版高中化學(xué)必修一金屬的化學(xué)性質(zhì)教學(xué)設(shè)計

1、第一節(jié)金屬的化學(xué)性質(zhì)第2課時【教學(xué)目標】：1、通過學(xué)習(xí)鈉、鋁、鐵分別與水的反應(yīng)，找出與水反應(yīng)的相同點和差異2、根據(jù)鈉、鋁、鐵與水的反應(yīng)情況差異，找出其本質(zhì)原因 教教學(xué)重點難點】：鈉與水的反應(yīng)、鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)【教學(xué)過程】【板書】二、金屬與水的反應(yīng)【講述】鈉除了能與氧氣反應(yīng)之外， 能否跟水反應(yīng)呢？其他的金屬能否與水反應(yīng)呢？這節(jié)課我們就來探究金屬與水反應(yīng)的問題。我們來做一下鈉與水反應(yīng)的實驗，看看鈉到底能不能跟水反應(yīng)呢？反應(yīng)又能生成什么物質(zhì)？【演示實驗1】 在小燒杯中加入約1/2的水，滴入12滴酚酗溶液，將切好的鈉投入到水 中，蓋上表面皿，觀察現(xiàn)象。觀察時應(yīng)注意幾方面內(nèi)容：鈉在水中的哪個部位反

2、應(yīng)，形態(tài)有何變化，如何運動，發(fā)出怎 樣的聲音，溶液顏色有何變化？實驗現(xiàn)象：1、鈉投入水里后，浮在水面上2、鈉立即跟水反應(yīng)，并有氣體產(chǎn)生，同時鈉熔化成閃亮的小圓球。3、小圓球在水面上向各個方向迅速游動4、有嘶嘶的聲音發(fā)出，最后小圓球消失5、反應(yīng)后的滴有酚Mt的水溶液變紅色實驗結(jié)論：1、因為鈉的密度比水小。（?。?、鈉與水的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，且鈉的熔點較低（熔）3、鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生氣體，推動小球迅速游動；（游）4、產(chǎn)生的氫氣與水摩擦、與空氣中的氧氣化合、反應(yīng)放熱等，從而發(fā)出響聲。（響）5、說明鈉與水反應(yīng)生成了堿（NaOH）（紅）【說明】：鈉與水的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，鈉是還原劑，水是氧化劑，其電子轉(zhuǎn)移：

3、 - - 、一 -| /工八匚二、e 5以+Q 10+1+102Na + 2HfO2NaOH + H2 t得到2Xe一,被還原鈉與水的反應(yīng)是鈉原子和水電離出來的氫離子反應(yīng)即該反應(yīng)屬于離子反應(yīng)。其離子方程式：2Na+2HO= 2Na+20H+H2T鈉的保存：實驗室中的鈉需保存在煤油中，其原因有：（1）鈉與空氣中的氧氣反應(yīng)；（2）鈉與水反應(yīng)；（3）鈉不與煤油反應(yīng)，且其的密度大于煤油的密度?！舅伎肌扛鶕?jù)金屬活潑順序，鈉排在銅的前面，那么金屬鈉能否從CuSO溶液中置換出單質(zhì)銅？推測可能出現(xiàn)的現(xiàn)象?！狙菔緦嶒?】在燒杯中加入約 20ml的CuSO溶液，將切好的鈉投入到其中，蓋上表面皿，觀察現(xiàn)象。現(xiàn)象：除

4、鈉與水的反應(yīng)現(xiàn)象外，還產(chǎn)生藍色絮狀沉淀【結(jié)論】鈉與鹽溶液反應(yīng)不能置換出金屬，實際上是將鈉投入鹽溶液中，首先鈉與水反應(yīng)，然后生成的氫氧化鈉再與鹽反應(yīng)生成難溶的堿?！締栴}討論】1、鈉既能與氧氣反應(yīng)，又能與水反應(yīng)，那么鈉應(yīng)該如何保存呢？隔絕空氣，保存在煤油中2、已知鈉和四氯化碳不能反應(yīng)，四氯化碳的密度比鈉大，那么鈉能否保存在四氯化碳中？不能保存在四氯化碳中，浮在上面3、鈉著火應(yīng)該怎么撲滅？用水行嗎？泡沫滅火器呢？鈉能與水反應(yīng)，同時產(chǎn)生易燃的氫氣并放出大量的熱，鈉也能在二氧化碳中燃燒，所以鈉著火，不能用水、泡沫滅火器、干粉滅火器滅火，應(yīng)用沙子壓滅。鈉是活潑金屬，能夠和水反應(yīng)，那么鐵能否和水反應(yīng)呢？平常

5、我們何以用鐵鍋來煮水，說明鐵是不能和冷水和熱水反應(yīng)的。但是能否與水蒸氣反應(yīng)呢？閱讀課本P42的內(nèi)容。可用以下三種實驗裝置中的任意一種探究鐵與水蒸氣的反應(yīng)。1 鐵與水蒸氣及應(yīng)裝置【科學(xué)探究】1 23【思考】鐵與水的反應(yīng)中，如果將實驗中的還原鐵粉換成鐵片或鐵釘，反應(yīng)能否發(fā)生？ 不能，鐵釘與水蒸氣的接觸面積小?！拘〗Y(jié)】金屬與水反應(yīng)的規(guī)律是：(1) K、Ca Na等金屬和冷水作用，生成可溶性堿和H2。2Na + 2H 2O=2NaOH + H T(2) Mg和冷水反應(yīng)緩慢，與沸水迅速反應(yīng)，Al與冷水很難反應(yīng)，與沸水能反應(yīng)，生成不溶性堿和氫氣。Mg + 2H 2O = Mg(OH” + H 2 T(3)

6、 Zn、Fe、Sn、Pb和高溫水蒸氣反應(yīng)，生成不溶性氧化物和從。3Fe + 4H 20(g) = Fe 3Q + 4H 2Zn + H 2O(g) = ZnO + H 2(4) Cu、H4 Ag、Pt、Au 不與水反應(yīng)?！景鍟咳?、鋁與鹽酸及氫氧化鈉溶液的反應(yīng)【實驗34】鋁與鹽酸、氫氧化鈉溶液的反應(yīng)現(xiàn)象：均有氣泡產(chǎn)生方程式：2Al+6H +=2Al 3+3H2(常溫下與遇濃 HSO,濃HNO屯化，加熱時反應(yīng)不放出 H2 )2Al+2NaOH+2HO=2NaAlO+3H2【講述】Al與NaOhK應(yīng)的實質(zhì)是 Al的表面有一層氧化膜(氧化鋁)，能與NaOH應(yīng)而除去， 從而使鋁裸露出來與水反應(yīng)生成 A

7、l(OH)3, Al(OH) 3和NaOH應(yīng)生成NaAQ,促進Al和水的 反應(yīng)而溶解，因此水是氧化劑。該反應(yīng)也可以分兩步寫出：2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2 f2Al(OH) 3+2NaOH=2NaA®4Ho失6e一 I2Al + 2NaOH + 6H 2O = 2NaAlO 2 + 3H 2" 4H 2O得6e【應(yīng)用】鋁制容器不宜蒸煮或長時間盛放酸性、堿性或咸的食物?！菊n外閱讀】鋁對人體的毒性效應(yīng)鋁是自然界最常見的元素，也是地殼中分布廣泛，含量高達 8.8%(質(zhì)量分數(shù))，僅次于 氧和硅，多以硅鋁酸鹽的形式存在于礦物、巖石、粘土和土壤中，在生物體內(nèi)鋁的含量很少，

8、被稱為微量元素。過去很長時間內(nèi)認為鋁是無毒元素，鋁對環(huán)境的污染，對人類健康的影響一直未被引起注意，但隨著近代對鋁礦的開采，煉鋁工業(yè)的發(fā)展，鋁及鋁的合金和化合物已遍及國防、科研、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各個部門，并已進入千家萬戶。這一方面給人類社會帶來了現(xiàn) 代化的舒適和方便，但也給人類生活帶來了一定的危害。長期以來鋁一直被認為是無毒元素，鋁制烹調(diào)器皿、含鋁膨松劑、發(fā)酵粉、凈水劑的使 用也均未發(fā)現(xiàn)鋁的直接毒性，大劑量的口服含鋁藥物也無顯著的毒性反應(yīng)，也就是說鋁無直接的毒性效應(yīng)。但近幾年的研究表明，鋁可以擾亂生物體的代謝作用，造成長期地、緩慢地 對人類健康的危害。鋁對土壤的污染可引起對植物的毒性效應(yīng)，鋁對水體的污

9、染可引起對水生生物的毒性效應(yīng)，這些毒性效應(yīng)也可間接對人體產(chǎn)生毒性效應(yīng)。下面就鋁對人體直接產(chǎn)生的毒性加以簡述：一、鋁進入人體的渠道1、含鋁凈水劑的使用自19世紀末葉美國首先將硫酸鋁用于給水處理以來，一直被廣泛應(yīng)用，在最早時中國 人也有用明磯凈水的習(xí)慣。目前世界各國水廠多采用鋁鹽（如硫酸鋁、明磯、聚硫酸鋁、聚氯化鋁）對飲用水進行凈化，這些可溶性酸性的水（用漂白粉或氯氣消毒的自來水）更易使Al 3+溶出隨飲用水進入人體。1983年美國國家環(huán)保局對 200個水廠調(diào)查表明，用硫酸鋁作為 混凝劑的50m廠自來水中含鋁量在 0.12mg/L以下，未處理的水為 0.96mg/L。1986年美國 自來水協(xié)會調(diào)查

10、表明，25%勺水廠自來水均含鋁 0.2mg/L ,處理水為0.25mg/L ,而自來水中含鋁量高達0.41mg/L的水廠中82出用石灰調(diào)pH值，鋁含量平均為0.026mg/L的水廠只有 35%勺石灰調(diào)pH。這表明水的凈化處理技術(shù)對自來水中鋁的殘留量有很大的影響。2、含鋁膨松劑的作用目前常用的膨松劑有明磯和磷鋁酸鈉（Na3A1（PO）4）2,在制作油條、粉絲等膨化食品時加入，隨食用Al 3+進入人體。3、鋁制炊具的不當使用在使用鋁制炊具時接觸酸（醋）、堿、鹽等也可以使大量A13+溶出進入食物中。又如我們習(xí)慣用鋁鍋燒開水，此水中鋁含量大于216 g/L,最高可達4631 g/L,比自來水和鐵壺煮水

11、高出9190倍。4、飲茶及含鋁藥劑的使用飲茶雖有利健康，但多種茶葉中含鋁量也很高，如綠茶含403.31 g/L ,紅茶已含485.79 g/L,花茶含319.06 g /L ,在茶葉的泡制過程中 A13+會溶出進入人體。血液透析 時透析液含鋁多，也可引起鋁在體內(nèi)滯留；長期使用氫氧化鋁胃藥也會造成鋁在人體內(nèi)的蓄積，但這不是主要的。二、鋁對人體的毒性效應(yīng)正常人體含鋁量50700mg人體攝入的鋁99.7%來自食品、飲水和飲料，每天從飲食中 攝取鋁平均45mg左右。進入胃腸道的鋁吸收率為0.1%,大部分隨糞便排出體外，少量的鋁經(jīng)腸道吸收人體。近 10年來人們發(fā)現(xiàn)了鋁的毒性，并引起了重視。普遍認為鋁的毒

12、性主要表現(xiàn)為對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損害，臨床上鋁中毒的表現(xiàn)主要有鋁性腦病、鋁性胃病和鋁性貧血等，老年性癡呆癥的發(fā)生增多就與鋁在體內(nèi)的積累有關(guān)，醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)該病的病人腦組織中含有高濃度的鋁。將 AlCl 3注入貓腦等動物實驗也證實了這一點。原因是神經(jīng)元吸收鋁后， 鋁進入神經(jīng)核內(nèi)，改變了細胞的骨架， 影響染色體而產(chǎn)生病變，造成蛋白質(zhì)的生化代謝的紊亂，導(dǎo)致癡呆病的發(fā)生。鋁在人體內(nèi)還能干擾磷的代謝，鋁在腸道內(nèi)可與磷酸鹽形成不溶性的A1PO4,阻止腸道對磷的吸收，從而使血液中和其它組織內(nèi)磷的總量送還和，磷在生物體內(nèi)起著舉足輕重的作用，磷的缺少會引起機體的代謝紊亂，也會影響機體對鈣的吸收，造成機體脫鈣的現(xiàn)象，最

13、 終導(dǎo)致骨軟化癥。另外，A13+能取代重要酶及生物分子上的M/，與生物配體形成比 M0+更穩(wěn)定的化合物，抑制 Mj依賴酶的活性。M對神經(jīng)系統(tǒng)有抑制作用，低鎂時神經(jīng)肌肉興奮性 增強，因此，一旦Al 3+M弋M，將引起機體代謝的不平衡，造成神經(jīng)系統(tǒng)等各方面的疾患?？傊X在人體中引起的毒性是緩慢的，長期的，不易覺察的，但是一旦發(fā)生代謝紊亂 的毒性反應(yīng)，則后果是嚴重的，是不可恢復(fù)的。三、控制鋁對人體危害的有效途徑(1)迄今為止，自來水工業(yè)普遍采用鋁鹽凈化飲用水，國內(nèi)現(xiàn)有生產(chǎn)方法制得飲用水含 量比原水一般高出12倍，這對人體可能構(gòu)成一定的不良影響，因此水的凈化處理技術(shù)有待于進一步改進。(2)少施或不施酸性化肥如硫俊 (NH4)2SO,氯化俊(NH4C1)等，降低土壤的酸度，使A13 盡量少釋放，以免影響作物的生長。我國在