2023年教案（镁和铝第课时）高中化学.docx

镁和铝 第1课时 ●教学目标 1.使学生了解金属的通性。 2.使学生了解铝的物理性质以及用途。 3.使学生掌握镁和铝的化学性质。 4.使学生了解铝的几种重要化合物。 5.使学生初步了解合金。 ●教学重点 镁和铝的化学性质、氢氧化铝的两性 ●教学难点 氢氧化铝的两性 ●课时安排 二课时 ●教学方法 讨论法、实验——比照法、实验探究法。 ●教具准备 1．铝箔、氧气、粗铁丝、火柴、NaOH溶液、CO2、镁带、KClO3、氧化铁、铝粉、滤纸、蒸发皿、砂纸、带铁圈的铁架台、0.5 mol·L－1 Al2(SO4)3、溶液、氨水、2 mol·L－1盐酸、氧化铝、沙子、明矾、石蕊试液。 2．投影仪、胶片。 ●教学过程 ★第一课时 [引言]翻开元素周期表，我们不难知道，在人类已经发现的一百多种元素中。大约有4／5是金属元素。金属在人类社会的开展进程中，一直起着非常重要的作用，即使在各种各样的新材料层出不穷的现代社会中，金属仍然起着不可替代的作用。在日常生活中我们常常接触到各种各样的金属，因此，我们了解金属的重要性质是很有必要的。这节课我们就来学习几种重要的金属。 ［师］第四章 几种重要的金属 ［师］展示几种金属样品，引导学生观察样品，阅读教材P79～P80总结金属的物理通性。 ［学生活动］阅读教材内容，进行归纳、总结。 [学生答复后，教师小结]金属的物理通性 1.常温时，除汞为液体外，其他金属都是固体； 2.都有金属光泽。〔粉末状一般呈暗灰色或黑色〕； 3.大多数金属有良好的导电性和导热性，〔导电性顺序：Au>Ag>Cu>Al〕； 4.大多数金属具有展性和延性。延性最好的是铂，展性最好的是Au。 5.硬度、熔点、密度差异较大〔ρ>4.5g·cm-3为金属，ρ<4.5g·cm-3为轻金属〕 [过渡]我们这节课主要通过学习镁和铝的性质来深入了解金属的性质及用途。 ［板书］第一节 镁和铝 [展示]用砂纸打磨过的镁条和铝片 ［生］观察镁、铝样品、结合P78表4-2归纳结镁，铝物理性质的相似性的性质和差异 ［学生答复，教师板书］一、物理性质 相同性：都是银白色的金属，密度小，硬度小，溶、沸点低，有良好的导电性，导热性。 不同点：铝比镁的硬度大，沸点高。 ［师］物质的用途常与它们的性质有很大关系，如铝常用于制作导线和电缆，铝箔常用于食品、饮料的包装等。而镁和铝的更重要的用途是制造合金。请同学们举出最常见的镁、铝合金的用途。 ［生］可用来做门窗。 ［师］制成合金可克服纯镁和纯铝的硬度、强度较低，不适于制造机器零件的缺点，而具有质轻、坚韧、机械性能较好等许多优良性质。 ［师］镁和铝都是第三周期中比拟活泼的金属，它们有哪些化学性质呢？下面我们就来学习一下二者的化学性质。 ［板书］二、镁和铝的化学性质 ［师］在高中化学第一册第五章，学习元素周期律知识时，我们曾学过镁、铝分别跟热水反响的实验，请同学们回忆一下实验现象并写出化学反响方程式。 ［生］化学方程式：Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑ 现象：〔事先在水中滴加酚酞〕待水沸腾后，镁带外表变红，说明有碱生成，而铝那么不能。 ［师］镁和铝同属第三周期的元素，原子最外层分别有2个和3个电子，在参加化学反响时，容易失去最外层电子成为阳离子。但为什么与水反响时有如此大的差异呢？请同学们试从原子结构的知识来解释。 ［生］镁和铝分属不同的主族元素，镁比铝的原子半径大，最外层电子数少，原子核对最外层电子的引力更小一些，因此镁的最外层电子更易失去，镁比铝更活泼。结构决定性质，由于结构不同，所以二者性质有差异。 ［师］很好。下面我们就采用实验比照的方法来学习二者的化学性质。 ［板书］1.跟非金属反响 思考：我们知道，镁和铝都具有金属光泽，而为什么我手中的镁带和铝箔没有光泽呢？ ［答］在常温下，镁和铝都跟空气里的氧气起反响，生成一层致密而稳固的氧化物薄膜，从而使金属失去光泽。 ［师］答复很好。下面我们来观察一下实验〔展示镁带在空气中燃烧，现象：发出耀眼的强光〕。 ［问］铝能不能燃烧呢？让我们共同观察一个实验。 ［演示］〔实验4—1〕铝箔的燃烧 ［实验说明：应注意当火柴燃尽时，再把铝箔伸入集气瓶中，不能过早伸入，以免消耗过多氧气］ ［师］同学们，你们能说出铝箔在氧气中燃烧的现象，并给出化学方程式吗？ ［生］铝箔在氧气中可以燃烧，并放出大量的热，产生耀眼的白光。化学反响方程式为： 2Al+3O22Al2O3 ［师］镁和铝都能跟氧气反响，但在常温下，镁、铝外表都能形成致密氧化物薄膜而阻止金属继续氧化，所以镁和铝都具有抗腐蚀性。镁和铝除能跟氧气起反响外，在加热时还能跟其他非金属如硫、卤素等起反响。 ［练习］写出镁、铝分别与Cl2、S反响的化学方程式。 ［答案］Mg+Cl2MgCl2 Mg+SMgS 2Al+3Cl22AlCl3 2Al+3SAl2S3 ［板书］2.跟酸的反响 ［演示］在投影仪上放一培养皿，并盛少量稀盐酸，用砂纸擦掉镁带和铝箔外表的氧化膜后，放入同一培养皿中观察投影屏幕。 ［师］请同学们说出观察到的现象。 ［生］镁带和铝箔外表都有气泡，但镁的反响更剧烈一些。 ［师］请同学们写出镁、铝分别与稀H2SO4反响的离子方程式。 ［学生板演］Mg+2H+====Mg2++H2↑ 2Al+6H+====2Al3++3H2↑ ［师］以上是镁、铝与非氧化性酸的反响，如果是氧化性的酸，情况那么大不相同，如镁与浓硫酸和浓硝酸的反响分别为： Mg+2H2SO4〔浓〕 MgSO4+SO2↑+2H2O Mg+4HNO3〔浓〕 Mg(NO3)2+2NO2↑+2H2O 都不会产生H2。而对于铝来说，在冷的浓硫酸或冷的浓硝酸中，外表会被钝化，生成稳固的氧化膜，可阻止反响的继续进行。因此，可以用铝制的容器装运浓硫酸或浓硝酸。 [过渡]我们在高一学过氢氧化铝既可溶于HCl，又可溶于NaOH溶液，而Mg(OH)2只能溶于酸不能溶于碱，那么镁和铝的单质能不能和碱反响呢？下面我们来试验一下。 [演示实验4-2由学生自己演示] 现象：铝开始不反响，片刻后，有气泡产生。点燃产生的气体，火焰为淡蓝色，而镁条无变化。 [学生思考后得出结论]Mg不与碱反响，Al和碱反响生成H2 ［板书］3.跟碱反响 2Al+2H2O+2NaOH====2NaAlO2＋3H2↑。 [讨论]剩余的饭菜能否长时间保存在铝锅中？为什么？ [生]不能。因为酸、碱、盐均能腐蚀铝制品。 ［练习］回忆硅与氢氧化钠溶液的反响，写出反响方程式。 答案：Si+2NaOH+H2O====Na2SiO3+2H2↑ ［师］在这个反响中氧化剂也是H2O，所以假设要标出电子转移的数目需要在方程式的两边各补上1个H2O分子。 ［板书］4.跟某些氧化物的反响 ［师］镁和铝都是较活泼的金属，它们的复原性比拟强，不仅能把氧气复原，而且在一定条件下还能跟某些氧化物起反响，将其中的某些元素复原。 ［演示］〔实验4—3〕镁条在二氧化碳里燃烧 ［实验说明］在做镁条在二氧化碳中燃烧实验之前，可先用燃着的火柴伸入装满CO2的集气瓶里。改用燃着的镁条时，应引导学生注意观察现象，并对两个实验的现象进行比照，以加深对知识的理解。 ［实验本卷须知］1.CO2要收集满，镁条要稍长一些，并由瓶口逐渐伸入到瓶底，使其充分反响，全部燃烧完。2.实验所用的镁条应预先用砂纸擦去外表的氧化膜。 ［生］观察并描述实验现象：火柴熄灭，而镁带剧烈燃烧，在集气瓶壁上有黑白两色固体生成。 [板书]：2Mg+CO22MgO+C ［师］该反响为置换反响，说明了镁的强复原性，反响同时也说明了CO2不支持燃烧是相对的。 [思考]：镁在二氧化硫中能否燃烧？ 答案：镁在二氧化硫中燃烧与在二氧化碳中相似，生成氧化镁和单质硫，但是生成的硫能继续与镁反响，生成硫化镁，反响的方程式为：2Mg+SO22MgO+S, Mg+SMgS。 ［演示］〔实验4—4〕铝热反响 ［实验本卷须知］〔1〕.要使用没有被氧化的铝粉，氧化铁粉末要烘干。氧化铁和铝粉的质量比为3∶1，混合要均匀。〔2〕.KClO3作为引燃剂，也可以用Na2O2或BaO2代替。实验时可以不用镁条点燃，而用在KClO3和白糖的混合物上滴加浓硫酸的方法来点燃。操作方法如下：把白糖和氯酸钾各0.5 g混合均匀，堆放在铝粉和铁粉的混合物上，向其中滴加1～2滴浓硫酸，立即可以引发反响。〔3〕.纸漏斗必须用水湿润。4.注意平安，实验装置不宜离人太近。 ［生］观察并描述实现现象，镁条剧烈燃烧，放出的热量使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反响。反响放出大量的热，并发出耀眼的光辉。纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。 [板书]：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 [师]观察现象，写出反响方程式，分析各种试剂的作用 [生] 通过实验我们看到，镁条剧烈燃烧，放出一定热量，使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反响。反响放出大量的热，并发出耀眼的光辉。纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。 反响的方程式：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 反响中用到的铝热剂，是铝粉和某些金属氧化物〔氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁、五氧化二钒、三氧化二铬、二氧化锰等〕组成的混合物。在该反响中，镁条和氯酸钾是引燃剂，镁条在空气中可以燃烧，氧气是氧化剂。但插入混合物中的局部镁条燃烧时，氯酸钾那么是氧化剂，以保证镁条的继续燃烧，同时放出足够的热量引发氧化铁和铝粉的反响。由于该反响放出大量的热，只要反响已经引发就可剧烈进行，放出的热使生成的铁熔化为液态。 ［练习］请同学们写出铝与三氧化二铬、二氧化锰、五氧化二钒反响的化学方程式。 ［答案］2Al+Cr2O3====2Cr+Al2O3 4Al+3MnO2====3Mn+2Al2O3 3V2O5+10Al====5Al2O3+6V ［小结］通过这节课的学习，我们可以看出，镁和铝的性质即有相似之处，又有不同之处，这都与它们的原子结构有关，表达了性质与结构的密切关系 ［布置作业］P85 一、1、2 二 五、1 ●板书设计 第四章 几种重要的金属 第一节 镁和铝 一、物理性质 相似点都是银白色的轻金属，有较强的韧性、延性和展性，有良好的导电、导热性。 不同点：铝比镁硬度大熔、沸点高。 二、镁和铝的化学性质 1.跟非金属反响 2Mg+O22MgO 4Al+3O22Al2O3 2.跟酸的反响 Mg+2H＋====Mg2++H2↑ 2Al+6H+====2Al3++3H2↑ 3.跟碱的反响 2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑ 4.跟某些氧化物的反响 2Mg+CO22MgO+C 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3