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1、1金属与酸和水的反应一、 基本说明1、教材依据：本课选自人教版高中化学必修 1 第三章金属及其化合物第一节金属的化学性质第二课时.2、教学时间：40 分钟二、教学设计1、教材内容分析及教材处理：（1）本节知识是学习元素化合物知识的起始章节，是中学化学重要的基础知识，也是学生今后在工作、生活中经常遇到，需要了解和应用的基本知识，通过这些知识的学习不仅可以为前面两章所学的实验和理论知识得到巩固，而且可为以后学习物质结构、元素周期律等理论知识打下坚实的基础，具有承前启后的作用；（2）本课内容设置在学习了金属单质的相关性质基础上，包含金属钠和铁与水的反应，并把它作为教学重点，把铁与水蒸气反应装置的探究
2、作为教学重难点。（3） 【实验 3-3】改进钠与水反应若在烧杯中进行，可让学生完成，但烧杯口上应盖一张塑料片，以防止反应时钠块或液体飞溅出来而伤人，并提示学生注意观察反应时钠所处的部位、形态、钠球的运动和大小变化情况和反应发出的响声以及溶液颜色的变化情况等；如教师演示，最好用玻璃水槽代替烧杯，用投影仪投影，以利于学生清楚观察实验现象。补充钠与水反应收集气体的实验，可用以验证反应生产的气体是氢气。【科学探究】教学处理先让学生用生活中的事例说明铁不能与冷水和热水反应，再提出若继续提高温度能否进行反应等问题展开讨论，如将铁块烧红插入水中或将铁粉与水蒸气在高温下反应等逐渐引入到铁粉与水蒸气反应的主题。
3、铁粉与水蒸气的反应，应从水蒸气的产生、铁粉与水蒸气反应、产物检验等环节讨论反应装置的设计，在此基础上再提出用三支试管应如何改进反应装置，总结改进后的方案。2、学情分析：（1）教学所面对的为高一年级学生，又根据自己班上学生的情况，已有知识水平参差不齐，应采用循序渐进，多种教学方法并存来实施教学，关注班上的每一位学生；（2）学习本课之前，学生已经初步领会了物质的分类、离子反应和氧化还原反应等知识，具备了基本的实验操作能力和观察分析能力，且探索与表现的欲望强烈，抽象和形象思维能力尚有很大的发展空间，同时，学生动手能力还在形成过程中，所以应培养学生在实验设计与操作过程中形成严谨、规范的良好学习习惯。3
4、、教学目标：（1）知识与技能了解镁、钠、铁与酸和水反应现象及产物；掌握钠与水反应的现象及解释，理解反应的本质。（2）过程与方法体验科学实验设计，实践验证的科学探究过程；通过在实验过程中对实验现象的分析，体验比较、归纳、探究等研究方法在学习化学过程中的应用，从而形成良好的学习方法和习惯；通过对铁与水反应装置的设计，体会探究性学习与合作学习的重要性。2（3）情感态度与价值观通过对金属钠性质的科学探究，乐于物质变化的奥秘，培养学生辩证唯物主义观点，激发和增强对化学学习的兴趣；在实验过程中形成良好的实验习惯，培养学生的合作意识以及勤于思考的严谨科学态度，勇于创新和实践的科学精神。4、教学重点：钠、铁与
5、水的反应。5、教学难点：科学探究铁与水蒸气反应的实验设计。6、设计思路：（1）学习本课时，学生已经学习了金属单质的相关性质，设计时以初中学过的相关金属性质及金属活动顺序为基础，选取典型的金属镁、钠、铁来实验，并且这将作为本课的重点学习内容，进一步拓展金属的性质找到金属的共性，了解金属的一般化学性质和个性，从而对金属的化学性质有一个整体的认识，这样由易到难学生更易接受和掌握；（2）根据新课程理念，要把学生作为教学的中心，又因本课是以实验为基础，所以设计时采用实验法，观察法，分析归纳法及合作探究法，创设问题式教学情景，激发学习兴趣，变“要我学”成“我要学” ，充分调动学习的积极性，增强课堂气氛，使
6、学生积极参与体验学习的乐趣；（3）采用多媒体和课堂板书相结合提高学生学习兴趣，丰富教学内容，提高课堂效率。7、教学准备：（1）多媒体课件：镁与水的反应视频；（2） 实验用品：钠、还原铁粉、蒸馏水、酚酞试液、肥皂液，烧杯、小刀、镊子、滤纸、棉花、大试管、酒精灯、铁架台、导管等。8、教学过程设计教学环节及时间 教师活动 学生活动 设计意图1、课前准备2-3 天2、创设情景【课前准备】回顾金属活动顺序表，查阅资料找出金属的基本反应，寻找金属的共性，进行充分备课，为新课做好准备。回顾旧知上节我们学习了金属与氧气等非金属的反应，知道产物、反应的现象因金属的性质和反应条件不同而有所不同。例如钠与氧气在常温
7、下缓慢氧化生成白色的氧化钠，但点燃或者加热时剧烈反应生成淡黄色的过氧化钠。今天我们学习的是金属与酸的反应。钠与氧气反应说【课前布置】（1) 3-5 人为一小组，讨论金属的基本性质，了解金属的一般化学性质和个性，从而对金属的化学性质有一个整体的认识。（2）讨论探究性实验的基本步骤，并设计表格为上课实验设计所用。为马上进入新课做好思想准备。通过活动培养学生的自主学习能力、组织活动能力、协作交流能力等。从上节课所学知识入手，回顾旧知的同时也巧妙点出本节课所要学习的内容。73.钠与水反应明了钠是一种非常活泼的金属，那么和常见的活泼金属镁相比，钠与酸反应这一性质上会有什么不呢？导入新课【提问】镁条与不同
8、浓度盐酸反应的现象、产物是否相同，为什么？【分析】镁与盐酸反应，实质上是与盐酸电离出来的氢离子反应，并且氢离子浓度越大反应越剧烈推进新课【提问】水也能电离出少量的氢离子，那么镁条能否与水反应产生氢气呢？【视频播放】利用多媒体播放视频：镁与水的反应。【提问】比镁活泼的金属钠，活泼性不如镁的金属铁能否与水反应，反应的条件，反应现象会有什么不同呢？【演示实验】在烧杯中加一些水，滴入两滴酚酞溶液，然后把一小块钠放入水中。观察实验现象？【提示】可从钠块所处的部位、形态、钠球的运动和大小变化情况、周围水雾的产生和发出的响声以及溶液颜色的变化等方面来观察并记录实验现象。【回答】镁与盐酸反应，镁条溶解产生氢气
9、。盐酸浓度越大反应越剧烈，产生气泡速度越来越快。表示为：Mg+2H+=Mg2+H2思考与回答：可以。观看实验录像写出实验录像中发生反应的化学方程式，得出实验结论。【学生总结】镁与冷水反应：无明显现象镁与热水反应：镁条表面有少量气泡，镁条附近水溶液出现红色反应化学方程式表示为：Mg+H2O=Mg(OH)2+H2结论：水也能电离出少量的 H2+，因此镁能与水很缓慢的反应，放出氢气。【回答】钠是非常活泼的金属，能够在常温下与冷水剧烈反应，产生气体。反应过程中现象可以用五个字概括“浮、熔、游、响、红” 。【归纳】目的明确，重点突出。通过创设“问题情景”进行启发式教学。通过播放录像将反应原理直观化，便于
10、学生接受和理解，并形成稳定的化学知识，有利于提高教学效果。练习化学方程式的书写问题式引导可有效集中学生的注意力。通过观察实验现象，分析化学反应原理。通过启发和演示实验等直观教学手段，能84.科学探究铁与水(水蒸气)的反应【板书】一、钠与水的反应1、反应现象：“浮、熔、游、响、红”【提问】我们刚学习了氧化还原反应的相关知识，请写出钠与水的反应方程式并分析是否为一个氧化还原反应？【板书】一、钠与水的反应2、反应方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2【教师点评】钠与水反应，水作氧化剂被还原为 H2，实质上是水电离出来的少量氢离子被钠还原为氢气，这也说明了钠的金属性非常活泼！【知识过渡】阅读材料，
11、回答问题。（内容参见附录二）【提问】1、推测以上爆炸物质是什么金属？2、材料中提到了该金属的哪些性质？【知识延伸】到现在为止，我们已经知道镁、钠与水的反应情况，镁与热水有缓慢反应，但是与强酸（如 HCl）能发生剧烈的反应；钠与冷水就能剧烈反应，与酸反应该更加剧烈，在此不作演示（有可能会有一定的危险） 。【提问】生活中人们常用金属器皿来盛水，还会用铁、铝制等来烧水，这是否说明这些金属与热水也是不反应的呢？（内容参见附录一）【学生回答】得 2e-,作氧化剂 2Na+2H2O=2NaOH+H2失 2e-+,作还原剂该反应是一个氧化还原反应，钠是强还原剂，被氧化为+1 价的钠离子，水作氧化剂，被还原为
12、氢气。【回答】1、该金属是 Na。2、钠的密度小于水，浮在水面上；钠与水剧烈反应，放出大量的热，产生有腐蚀性的强碱氢氧化钠和易燃气体（氢气） 。【总结】（1）因钠易与水反应，且钠的密度比水小会浮在水面上，故不能将钠保存在水中，通常保存在煤油中；（2）钠着火不能用水灭火，应该用干燥的沙土灭火，也不能用含 CO2 或水的灭火器灭火（因钠也会与CO2 反应，有兴趣的同学可以查阅相关资料） 。让学生形成深刻的第一印象，并在此基础上构建有意义、稳定的化学知识，同时还培养了学生的观察、分析与推理能力。适时提供有用练习可加强学生记忆，并又是利用事故作载体呈现，更能让学生体会到学好化学知识的重要性，增强保护环
13、境的意识，体会社会责任感。从日常生活入手发现规律，直接导入本节课重点内容铁与水蒸气的反应，学生更能了解化学在生活中的重要8【引课】同学们看到一些图片和录像中古代铁匠将红热的铁块放入水中，听到“嘶嘶”的响声，这个过程其实就是铁和水蒸气发生的反应。【提问】铁和水蒸气反应可能生成哪些产物？我们在实验室里怎么来完成铁和水蒸气反应，并检验该反应的产物呢？【实验探究】请设计一套简单的实验装置，使还原铁粉与水蒸气反应。这套装置中应包括水蒸气发生装置、水蒸气与铁粉的反应、产物检验三个部分。1、如果供给你 3 支试管、烧瓶、水槽、蒸发皿、胶塞、干燥管、导管、酒精喷灯、铁架台及其他必要的仪器和药品，画出你设计的装
14、置简图。提示：本实验设计时需要考虑：（1）水蒸气的发生装置；（2）水蒸气与铁粉的反应装置；（3）产生气体的收集及产物的检验；（4）实验的装置操作的简易可行性，实验的微型化绿色化。2、有人设计了如图实验装置，用一只稍大的试管代替了 3 支试管就能完成实验，请分析该装置是否可行？想想其中的原理。你愿不愿意试一试？【提示】（1）铁与水蒸气实验探究，引导学生需要解决哪些问题（制水蒸气、在什么条件下反应、产物是什么等） ，怎样去解决，然后引导同学们去思考，同学们交流探究方案，在实验过程中要注意安全，哪些方面需要改进，再根据设计方案画出装置草图。积极思考积极思考回答问题按照课前的分组，3-5人为一小组，讨
15、论画出设计的装置简图将实验设计的步骤、实验现象和化学方程式及解释填入 P51 的表格中，或者根据自己课前设计的表格，将表格补充完整。小组派代表与全班同学共同分享讨论成果。1、装置简图参考附录三注：两个图中均包含（1）水蒸气的发生装置；（2）水蒸气与铁的反应装置；（3）产生气体的收集及产物的检验；符合设计的要求。2、实验装置图参见附录四学生上台演示自己设计的实验方案实验注意事项：（1）酒精灯应放在湿棉花位置上加热一会儿，待试管温度上升，且有部分水蒸气形成后，再将酒性，从而也能增强学习的兴趣。考察和训练学生的实验设计能力训练学生的实验操作能力训练学生全面思考问题的能力培养学生的思维能力、表达能力、
16、与人交流的能力、组织活动能力等等。培养学生对实验探究的科学方法、科学态度和科学精神，养成热真对待、沉着思考、冷85、小结与作业布置（2）在探究过程中要注意实验的开放性，各种情况都有可能出现，学生也可能得出不同的，甚至违反常规的结论，在探究中属于正常的，学生提出的方案越多，思维的角度就越广，取众人所长，考虑的问题就越全面，设计的方案就越完美。（3）对学生的探究成果要注意评价，多肯定学生好的方面，对违反常规的设计，也不要立即否定，要鼓励学生质疑，引导学生分析原因或重新思考，要让学生抱着“失败一次就离成功更近一步”的思想。【分析】该实验设计灵巧、简便、易于操作。经过加热，温度上升，湿棉花中水蒸气加速挥发，水蒸气与到炽热的铁粉发生反应，产生的气体通过肥皂液收集。但该实验设计适合少量定性研究，同学们可以自己动手操作，将你观察到的实验现象记录下来。【板书】二、铁与水的反应1、反应现象：铁粉失去光泽，逐渐变成黑色粉末，产生可燃性气体。2、反应方程式： 高温3Fe+4H2O= F
