第三章 金屬及其化合物一、教學(xué)目標(biāo)1.了解鈉、鋁、鐵、銅等金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)。2.初步認(rèn)識(shí)金屬材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要作用和與人們?nèi)粘Ｉ畹拿芮新?lián)系，以及合理使用金屬材料的重要意義。3.通過(guò)金屬及其化合物性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生對(duì)“化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)”的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)意識(shí)、操作技能、觀察能力和分析問(wèn)題的能力等。4.以金屬知識(shí)的學(xué)習(xí)為線索，通過(guò)閱讀、查閱資料、討論和概括等，培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)及信息加工的能力。通過(guò)比較、歸納等，讓學(xué)生逐步掌握學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)的一般方法。5.通過(guò)金屬及其化合物、金屬材料在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用等的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，增強(qiáng)學(xué)好化學(xué)、服務(wù)社會(huì)的責(zé)任感和使命感。6.通過(guò)多種多樣的活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生積極提出問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的精神和合作精神等。二、內(nèi)容分析1.地位和功能在第一章從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)和第二章化學(xué)物質(zhì)及其變化的基礎(chǔ)上，本章開(kāi)始介紹具體的元素化合物知識(shí)。這一章介紹金屬及其化合物，下一章介紹非金屬及其化合物。金屬元素、非金屬元素及其化合物構(gòu)成了許許多多的物質(zhì)，形成豐富多彩的世界。要想了解物質(zhì)世界，了解化學(xué)，就要從構(gòu)成常見(jiàn)物質(zhì)的元素知識(shí)開(kāi)始。元素化合物知識(shí)是中學(xué)化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，也是學(xué)生今后在工作和生活中經(jīng)常要接觸、需要了解和應(yīng)用的基本知識(shí)。這些知識(shí)既可以為前面的實(shí)驗(yàn)和理論知識(shí)補(bǔ)充感性認(rèn)識(shí)的材料，又可以為化學(xué)2介紹的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律、化學(xué)反應(yīng)與能量等理論知識(shí)打下重要的基礎(chǔ)；也可以幫助學(xué)生逐步掌握學(xué)習(xí)化學(xué)的一些基本方法；還能使學(xué)生真正認(rèn)識(shí)化學(xué)在促進(jìn)社會(huì)發(fā)展、改善人類(lèi)的生活條件等方面所起到的重要作用。2.內(nèi)容結(jié)構(gòu)本章的元素化合物知識(shí)內(nèi)容可分為單質(zhì)、化合物和金屬材料三大塊。對(duì)于單質(zhì)及化合物的化學(xué)性質(zhì)，并沒(méi)有按下頁(yè)圖所示逐條介紹，而是采取不同的方式來(lái)呈現(xiàn)：有的用回憶與復(fù)習(xí)、討論的方式，有的用實(shí)驗(yàn)、觀察的方式，有的用科學(xué)探究的方式，有的則讓學(xué)生通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)自己去研究和探索，從而使學(xué)生鞏固和豐富化學(xué)反應(yīng)的有關(guān)知識(shí)。教科書(shū)之所以這樣編排，是根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)，既考慮到必修課程中兩個(gè)模塊的內(nèi)容，又考慮到高中化學(xué)學(xué)科知識(shí)的連貫性和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。在金屬元素的選擇上，考慮到鎂是重要的金屬，而其化學(xué)性質(zhì)在初中已經(jīng)介紹過(guò)，且在合金部分也涉及到，因此沒(méi)有專(zhuān)門(mén)介紹。銅是大家熟知的金屬，所以以“資料卡片”的形式介紹了銅。為了使學(xué)生對(duì)金屬及其化合物有一個(gè)整體的了解，本章鈉、鋁、鐵、銅的知識(shí)采用橫向?qū)Ρ鹊膶?xiě)法，這既是一種嘗試，也是當(dāng)前比較理想的編排方案。3.內(nèi)容特點(diǎn)本章知識(shí)內(nèi)容多而廣，但要求有所降低學(xué)生在初中化學(xué)中已學(xué)過(guò)一些金屬及其化合物的知識(shí)，在平時(shí)的生活接觸中也已有較多了解，現(xiàn)在進(jìn)一步學(xué)習(xí)一些有關(guān)金屬的新知識(shí)容易接受。受教學(xué)課時(shí)和教學(xué)要求的限制，金屬及其化合物知識(shí)不可能分章詳細(xì)介紹，只能相對(duì)集中。本章內(nèi)容多而廣，但受到課時(shí)限制，教學(xué)要求并不高。按單質(zhì)、氧化物、氫氧化物的性質(zhì)分塊介紹在過(guò)去的教科書(shū)中，經(jīng)常以某元素為線索，按照“金屬單質(zhì)金屬氧化物氫氧化物鹽”的縱向知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行編排，還采取先典型、后擴(kuò)展到一般的方法，如學(xué)習(xí)一種典型金屬元素及其化合物的性質(zhì)，再學(xué)習(xí)同族元素性質(zhì)的相似性和遞變性。但本章沒(méi)有按這一思路編排，而是按單質(zhì)、氧化物、氫氧化物和鹽來(lái)分類(lèi)，重新整合，橫向分塊，集中介紹。突出了個(gè)別物質(zhì)的特性反應(yīng)對(duì)每種物質(zhì)并沒(méi)有全面介紹，對(duì)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)的介紹也不求面面俱到，而是突出重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)物質(zhì)的一些特性反應(yīng)。如鈉與水的反應(yīng)、鋁的兩性、三價(jià)鐵和二價(jià)鐵的氧化還原性等。金屬知識(shí)的內(nèi)容提前教科書(shū)將有關(guān)金屬的知識(shí)安排在“物質(zhì)結(jié)構(gòu)”“化學(xué)反應(yīng)與能量”之前，集中學(xué)習(xí)。因此，元素的原子核外電子排布、周期表等相關(guān)知識(shí)只能立足于初中化學(xué)和前兩章的基礎(chǔ)之上，而不能在此得到更多地?cái)U(kuò)展，這也是本章內(nèi)容的一個(gè)新情況。三、課時(shí)建議第一節(jié)  金屬的化學(xué)性質(zhì)                               3 課時(shí)第二節(jié)  幾種重要的金屬化合物                         3 課時(shí)第三節(jié)  用途廣泛的金屬材料                           1 課時(shí)復(fù)習(xí)                                                 1 課時(shí)第一節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)一、教學(xué)設(shè)計(jì)課程標(biāo)準(zhǔn)要求“根據(jù)生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實(shí)例或通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，了解鈉、鋁、鐵、銅等金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)，能列舉合金材料的重要應(yīng)用”。金屬單質(zhì)的性質(zhì)是金屬元素性質(zhì)的反映，是了解金屬化合物性質(zhì)的基礎(chǔ)。由于受模塊內(nèi)容和課時(shí)的限制，本節(jié)的設(shè)計(jì)不像以往教科書(shū)按一種金屬一節(jié)進(jìn)行描述，而是將幾種重要的金屬列為一節(jié)進(jìn)行介紹。本節(jié)要介紹的金屬，也僅是課程標(biāo)準(zhǔn)所確定的幾種常見(jiàn)金屬。初中化學(xué)中介紹的金屬主要是鋁、鐵和銅，金屬的性質(zhì)以物理性質(zhì)為主，化學(xué)性質(zhì)只提及鋁與氧的反應(yīng)，同時(shí)介紹了金屬活動(dòng)性順序，使學(xué)生初步了解金屬與酸或鹽溶液反應(yīng)的規(guī)律。本節(jié)“金屬的化學(xué)性質(zhì)”是在初中介紹的金屬和金屬材料的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步加深和提高。金屬種類(lèi)選了“鈉、鋁、鐵、銅”，具有代表性：兩種主族元素、兩種副族元素；一種非?；顫姷慕饘伲瑑煞N較活潑金屬，一種不活潑金屬；除鈉外，其他三種金屬都是常見(jiàn)金屬，學(xué)生有感性的認(rèn)識(shí)，能與日常生活中金屬的應(yīng)用相結(jié)合。學(xué)生對(duì)金屬的化學(xué)性質(zhì)主要通過(guò)實(shí)驗(yàn)、圖畫(huà)和討論等途徑獲得。教科書(shū)中安排的實(shí)驗(yàn)有：鈉在空氣里緩慢氧化，鈉加熱時(shí)氧化，鈉與水的反應(yīng)，鋁與鹽酸或NaOH溶液的反應(yīng)，鋁箔在酒精燈上加熱和鐵跟水蒸氣的反應(yīng)等。實(shí)驗(yàn)操作與圖片展示相結(jié)合，可以加深實(shí)驗(yàn)的印象，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的效果。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有些現(xiàn)象和結(jié)論不是由老師告訴學(xué)生，也不在教科書(shū)中敘述，而是由學(xué)生自己得出，這樣有利于學(xué)生獨(dú)立思考，提高學(xué)生的分析能力和總結(jié)表達(dá)能力。幾種金屬的化學(xué)性質(zhì)集中介紹，有利于金屬性質(zhì)的比較，如鈉、鋁與氧反應(yīng)的學(xué)習(xí)結(jié)合生活中鐵與氧的反應(yīng)，可以對(duì)金屬與氧氣反應(yīng)有一個(gè)整體的了解，并能認(rèn)識(shí)到金屬與氧氣的反應(yīng)情況與金屬的活潑性有關(guān)。如鈉與水的實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)象比較多，為了更好地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，教科書(shū)設(shè)計(jì)了“觀察提示”，引導(dǎo)學(xué)生得出鈉的密度、熔點(diǎn)、反應(yīng)程度、反應(yīng)產(chǎn)物及反應(yīng)過(guò)程中的能量變化等相關(guān)結(jié)論，這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力和科學(xué)態(tài)度。教科書(shū)里還安排了“思考與交流”“科學(xué)探究”和“實(shí)踐活動(dòng)”等欄目，不是把知識(shí)直接交給學(xué)生，而是引導(dǎo)學(xué)生以活動(dòng)的形式獲得。例如，鐵與水蒸氣的反應(yīng)是通過(guò)科學(xué)探究，給出思路，引導(dǎo)學(xué)生提出設(shè)計(jì)方案、畫(huà)出實(shí)驗(yàn)裝置圖等。這樣通過(guò)科學(xué)探究，學(xué)生不僅學(xué)到了知識(shí)，還培養(yǎng)了學(xué)習(xí)能力，同時(shí)也幫助學(xué)生樹(shù)立“結(jié)論來(lái)自實(shí)驗(yàn)”的觀點(diǎn)。本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)：鈉的氧化和鈉與水的反應(yīng)，鋁與NaOH溶液的反應(yīng)。本節(jié)教學(xué)難點(diǎn)：鈉與水反應(yīng)、鋁與NaOH溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察。教學(xué)建議如下：1.復(fù)習(xí)初中化學(xué)中金屬的有關(guān)知識(shí)，做好與新課的銜接可引導(dǎo)學(xué)生回憶初中化學(xué)中金屬的化學(xué)性質(zhì)和金屬活動(dòng)性順序的有關(guān)知識(shí)，讓學(xué)生暢談日常生活中有關(guān)金屬性質(zhì)的所見(jiàn)、所聞。例如，打鐵鋪里鐵熔化錘打時(shí)Fe3O4的生成，鐵、鋁與酸（如醋酸）的反應(yīng)，CuO、FeCl3等常見(jiàn)化合物的存在等，以此說(shuō)明金屬可與一些非金屬反應(yīng)，然后引入新課。這樣，既可以檢查學(xué)生初中金屬內(nèi)容的掌握情況，為學(xué)習(xí)新內(nèi)容奠定基礎(chǔ)，同時(shí)又可以比較快地形成課堂氣氛。2.充分運(yùn)用實(shí)驗(yàn)，突出化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)特征做好實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要途徑。做好本章實(shí)驗(yàn)可以加深學(xué)生對(duì)金屬性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生觀察和分析問(wèn)題的能力。鈉是活潑金屬，在自然界中不存在游離態(tài)的鈉，所以，學(xué)生從未見(jiàn)過(guò)鈉，更談不上了解它的性質(zhì)。教科書(shū)設(shè)計(jì)了新切開(kāi)的銀白色鈉切口在空氣中氧化變暗，鈉在坩堝中加熱時(shí)的逐漸變化及氧化反應(yīng)的產(chǎn)物，以及鈉與水的反應(yīng)等實(shí)驗(yàn)。在教學(xué)中應(yīng)該把這些實(shí)驗(yàn)做好，讓學(xué)生感受到活潑金屬的一些反應(yīng)原來(lái)如此精彩，與我們熟悉的鐵、銅的化學(xué)性質(zhì)差別如此之大，從而增強(qiáng)學(xué)生希望了解更多金屬知識(shí)的迫切感。同樣，對(duì)鋁在空氣中受熱熔化，鋁與NaOH溶液的反應(yīng)都應(yīng)該充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的作用，使學(xué)生獲得感性的認(rèn)識(shí)。在實(shí)驗(yàn)中要引導(dǎo)學(xué)生注意觀察，通過(guò)所觀察到的現(xiàn)象來(lái)分析金屬的性質(zhì)。鈉與水的反應(yīng)、鋁與NaOH溶液的反應(yīng)現(xiàn)象明顯，也是經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)盡可能讓學(xué)生動(dòng)手完成這些實(shí)驗(yàn)，但要強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)安全。在鐵與水蒸氣反應(yīng)的科學(xué)探究中，實(shí)驗(yàn)本身難度較大，現(xiàn)要求進(jìn)行幾種實(shí)驗(yàn)，難度更大。教科書(shū)中有關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容不多，課程標(biāo)準(zhǔn)有培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的要求，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生完成好這一實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)是化學(xué)知識(shí)的聯(lián)結(jié)點(diǎn)，如鈉的保存可以在鈉的取用時(shí)介紹，鈉的物理性質(zhì)可以在做鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)來(lái)介紹等。3.提倡問(wèn)題式教學(xué)，讓學(xué)生主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)中去在課堂上不僅要善于用問(wèn)題啟發(fā)學(xué)生思考，還應(yīng)該積極調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓學(xué)生主動(dòng)地提出問(wèn)題。例如，對(duì)于金屬鈉在空氣中緩慢氧化與加熱時(shí)的氧化，可以“你對(duì)金屬鈉與氧氣在這兩種情況下的反應(yīng)可以提出哪些問(wèn)題（包括它們的不同點(diǎn)）？”等來(lái)啟發(fā)學(xué)生提出問(wèn)題，改變以往“教師講、學(xué)生記”或“教師提出問(wèn)題、學(xué)生回答問(wèn)題”的教學(xué)方式。不僅在課堂上提倡問(wèn)題啟發(fā)式教學(xué)，在一節(jié)課快結(jié)束時(shí)，也可以布置學(xué)生課外去思考問(wèn)題，比一比在下節(jié)課誰(shuí)提出的問(wèn)題多，提出的問(wèn)題有價(jià)值。然后將學(xué)生提出的問(wèn)題進(jìn)行匯總、分類(lèi)，把學(xué)習(xí)活動(dòng)推向深入。4.積極開(kāi)展科學(xué)探究活動(dòng)，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程科學(xué)探究的目的是讓學(xué)生在獲得結(jié)論的同時(shí)，體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，了解科學(xué)探究的方法。開(kāi)展科學(xué)探究活動(dòng)時(shí)，不要給學(xué)生規(guī)定框框，不要束縛學(xué)生的思維，要讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，學(xué)會(huì)通過(guò)實(shí)踐來(lái)解決問(wèn)題，又從實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題。例如，鐵與水蒸氣反應(yīng)的探究，引導(dǎo)學(xué)生分析需要解決哪些問(wèn)題（制水蒸氣、在什么條件下反應(yīng)、產(chǎn)物是什么等），怎樣去解決，等。然后讓學(xué)生去思考，同學(xué)間交流探究方案（要告訴學(xué)生注意實(shí)驗(yàn)安全），在哪些方面還可以作出改進(jìn)，再根據(jù)設(shè)計(jì)方案畫(huà)出裝置草圖。在探究教學(xué)中，要注意開(kāi)放性。既然是探究，各種情況都有可能出現(xiàn)，學(xué)生也可能得出不同的、甚至違反常規(guī)的結(jié)論，在探究中這些都屬于正常的。學(xué)生提出的方案越多，思考的角度就越廣。取眾人所長(zhǎng)，考慮的問(wèn)題就越全面，設(shè)計(jì)的方案就越完美。教師對(duì)探究的評(píng)價(jià)應(yīng)注意策略，多肯定學(xué)生好的方面，對(duì)于違反常規(guī)的設(shè)計(jì)，也不要立即否定，要鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑，引導(dǎo)學(xué)生分析原因，或重新再試。5.運(yùn)用比較、歸納的學(xué)習(xí)方法，幫助學(xué)生總結(jié)提高在學(xué)習(xí)了金屬與氧氣的反應(yīng)、與水的反應(yīng)、與NaOH溶液的反應(yīng)等以后，要運(yùn)用比較、歸納、分析、綜合等方法找出金屬的共性。同時(shí)也讓學(xué)生注意鈉、鋁、鐵分別與氧氣、與水的反應(yīng)各不相同，它們之間存在差異。然后可以根據(jù)反應(yīng)程度的差異總結(jié)出不同金屬與氧氣、與水反應(yīng)的情況與金屬活動(dòng)性的關(guān)系，用金屬的活動(dòng)性來(lái)說(shuō)明鈉、鋁、鐵、銅的性質(zhì)（金屬的活潑性與金屬的活動(dòng)性是兩個(gè)不同的概念，但在某些方面是一致的）。同時(shí)還要讓學(xué)生了解鋁能夠與NaOH溶液反應(yīng)，不是所有金屬共同具有的性質(zhì)，而是少數(shù)金屬的特性。通過(guò)比較、歸納，使學(xué)生了解金屬的一般化學(xué)性質(zhì)和個(gè)性，從而對(duì)金屬的化學(xué)性質(zhì)有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)。二、活動(dòng)建議【實(shí)驗(yàn)3-1】切開(kāi)金屬鈉前先觀察鈉的表面，以便與切后進(jìn)行比較。切割金屬鈉在玻璃片上進(jìn)行，切口處可觀察到銀白色光澤，暴露在空氣中很快變暗。這一實(shí)驗(yàn)不僅說(shuō)明鈉具有金屬光澤，而且還說(shuō)明鈉質(zhì)軟。放置后鈉表面變暗或久置生成一層厚的物質(zhì)是氧化鈉。觀察鈉的金屬光澤還可以用以下方法：（1）取兩支口徑不同而長(zhǎng)短適當(dāng)?shù)脑嚬埽恢г嚬茌^小，可以緊密地放到另一支試管里而不留下較多空隙。先在口徑較大的試管里注入1 mL潔凈的煤油，取金屬鈉一小塊（黃豆大?。?，除去表面已經(jīng)發(fā)生變化的部分，露出金屬光澤，放入盛有煤油的試管里。在試管底部緩緩加熱，等鈉熔化后，插入較小口徑的試管，把鈉壓擠在兩個(gè)試管之間，成為一個(gè)薄層，鈉的顏色和光澤就清楚地顯現(xiàn)出來(lái)。然后在兩支試管口間的縫隙涂上石蠟，以隔絕空氣。這樣可使鈉的光澤在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不致消失。（2）選取一根管壁較薄的玻璃管，用布包裹著玻璃管像使用鉆孔器一樣，慢慢地鉆入大的鈉塊里，使管中填有一段銀白色的金屬鈉。用玻璃棒把鈉推到管的中央，然后用蠟封好玻璃管的兩端，樣品可以長(zhǎng)期保存和使用。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：取出的金屬鈉表面有一灰黃色層，切開(kāi)后的切口處露出銀白色光澤。切口在空氣中露置一會(huì)兒，會(huì)逐漸變暗。久置表面還會(huì)形成溶液，再變成白色粉末?！緦?shí)驗(yàn)3-2】1.鈉的燃燒實(shí)驗(yàn)在坩堝里進(jìn)行比較規(guī)范。在石棉網(wǎng)上或蒸發(fā)皿里進(jìn)行也比較安全，而且現(xiàn)象的能見(jiàn)度較大。如在火焰上方罩一個(gè)干燥的小燒杯，還可以看到燒杯壁上附著的淡黃色的Na2O2。2.做此實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意，鈉開(kāi)始燃燒后立即撤掉酒精燈。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：可觀察到鈉先熔化后燃燒，燃燒時(shí)火焰呈黃色，最后留下的固體呈淡黃色?！緦?shí)驗(yàn)3-3】1.鈉與水的反應(yīng)若在燒杯中進(jìn)行，可讓學(xué)生完成，但燒杯口上應(yīng)蓋一張塑料片，以防止鈉反應(yīng)時(shí)鈉塊或液體飛濺傷人。應(yīng)提示學(xué)生觀察反應(yīng)時(shí)鈉所處的部位、形態(tài)、鈉球的運(yùn)動(dòng)和大小變化情況、周?chē)F的產(chǎn)生和發(fā)出的響聲，以及溶液的顏色變化等。如果教師演示，最好用玻璃水槽代替燒杯，用投影儀投影，以利于學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。2.可補(bǔ)充鈉與水反應(yīng)收集氣體的實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證反應(yīng)生成的氣體是氫氣。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鈉浮在水面，熔成小球并在液面上迅速游動(dòng)；鈉球周?chē)兴F，有時(shí)可能有火花，或伴有爆鳴聲；鈉球在反應(yīng)中逐漸變小，最后消失；加有酚酞的溶液變成紅色?！緦?shí)驗(yàn)3-4】若要檢驗(yàn)鋁分別與鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)放出的氣體是氫氣，鹽酸和NaOH溶液的濃度應(yīng)稍偏大，如可用6 mol/L的鹽酸和30%的NaOH溶液，要保證氫氣產(chǎn)生的一定速率和一定數(shù)量。將點(diǎn)燃的木條放在試管口可觀察到藍(lán)色火焰，但不明亮，用爆鳴的檢驗(yàn)方法成功率比較高。鋁片不宜太純。在反應(yīng)中可觀察到開(kāi)始反應(yīng)較慢，后來(lái)漸漸加快，這是因?yàn)殚_(kāi)始時(shí)是鋁表面的氧化膜先發(fā)生作用，氧化膜反應(yīng)完以后才有H2產(chǎn)生，而且隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溫度升高，反應(yīng)速率也加快。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鋁分別放入鹽酸、NaOH溶液中有氣泡產(chǎn)生，將點(diǎn)燃的木條放在試管口，可觀察到藍(lán)色火焰?！究茖W(xué)探究1】首先提出“鋁與氧氣能否反應(yīng)”的問(wèn)題，然后分析若能反應(yīng)應(yīng)控制的條件，如選鋁塊、鋁條還是鋁箔？需不需要加熱？再分別用未打磨的鋁箔和已打磨的鋁箔在火焰上加熱。鋁箔厚度要適當(dāng)。太薄，用砂紙打磨除去氧化膜時(shí)難以操作或鋁箔破損。打磨時(shí)用精細(xì)砂紙較易打磨?，F(xiàn)象：將未打磨的鋁箔在酒精燈火焰上加熱，發(fā)現(xiàn)鋁箔發(fā)紅卷縮，變暗失去光澤，熔化不落下（表面有氧化膜，因此不能燃燒）。將已打磨的鋁箔在酒精燈火焰上加熱，發(fā)現(xiàn)鋁箔也卷縮，變暗失去光澤，熔化不落下（打磨后鋁箔表面又很快形成氧化膜，阻止了鋁的燃燒）?？勺寣W(xué)生討論若要觀察到鋁的燃燒應(yīng)采取哪些措施。例如，增大鋁與空氣（或火焰）的接觸面，將鋁粉撒到火焰上；提高反應(yīng)的溫度，即將鋁箔略卷，尖端夾一根火柴，然后將火柴引燃，把火柴和鋁箔一起伸入到氧氣瓶中，均可觀察到耀眼的白光。【科學(xué)探究2】先讓學(xué)生用生活中的事例說(shuō)明鐵不能與冷水或熱水反應(yīng)。再提出若繼續(xù)提高溫度能否進(jìn)行反應(yīng)等問(wèn)題展開(kāi)討論（如將鐵塊燒紅插入水中，或?qū)㈣F粉與水蒸氣在高溫下反應(yīng)等），逐漸引入到鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的主題。鐵粉與水蒸氣反應(yīng)，應(yīng)從水蒸氣的產(chǎn)生、鐵粉與水蒸氣反應(yīng)、反應(yīng)產(chǎn)物的檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)討論反應(yīng)裝置的設(shè)計(jì)（即導(dǎo)出原教材“鐵與水蒸氣反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖3-1，左。課堂上若演示一下更能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，演示時(shí)反應(yīng)要在噴燈加熱的條件下進(jìn)行，硬質(zhì)玻璃管中的鐵粉應(yīng)與石棉絨混合）。在此基礎(chǔ)上再提出，用三支試管如何改進(jìn)反應(yīng)裝置，總結(jié)改進(jìn)后的方案（如圖3-1，右）。最后介紹教科書(shū)中的實(shí)驗(yàn)裝置，討論該裝置各部分的作用和裝置的優(yōu)點(diǎn)，然后用此裝置進(jìn)行演示。圖 3-1  鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)裝置教科書(shū)中介紹的是用一支試管完成鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，試管底部塞有一團(tuán)潮濕的棉花，在濕棉花左邊放有鐵粉，蒸發(fā)皿中放肥皂水（或在水中加幾滴洗滌劑）。整套裝置試管口應(yīng)低于試管底。鐵粉與濕棉花的距離可近一些，加熱時(shí)用一盞酒精燈先后加熱兩處。反應(yīng)產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入到肥皂水中吹成氫氣泡，再用燃著的火柴去點(diǎn)燃，可發(fā)出爆鳴聲。這一實(shí)驗(yàn)所用的時(shí)間短且很安全。演示該實(shí)驗(yàn)要注意：（1）鐵粉不需要與石棉絨混合，因改用酒精燈加熱，溫度比用噴燈加熱時(shí)低。（2）酒精燈應(yīng)先在放濕棉花的位置上加熱一會(huì)兒，待試管底部溫度略高，且有部分水形成蒸氣時(shí)，再將酒精燈移至放鐵粉的位置加熱，可防止發(fā)生倒吸現(xiàn)象。（3）加熱一會(huì)兒后再將導(dǎo)管插入到肥皂水中，最初插入時(shí)吹起的是空氣泡。肥皂水不宜太稀，否則吹起的氫氣泡太小，點(diǎn)燃時(shí)難以有較大的爆鳴聲。（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)先從肥皂水中撤出導(dǎo)管，再移去燃著的酒精燈?，F(xiàn)象：加熱時(shí)試管內(nèi)鐵粉紅熱，點(diǎn)燃肥皂泡可聽(tīng)到爆鳴聲?！緦?shí)踐活動(dòng)】1.讓學(xué)生在課外用卡片的形式把提出的問(wèn)題收集并匯總，然后分類(lèi)。2.把學(xué)生的分類(lèi)情況和自己選擇研究、調(diào)查的問(wèn)題的結(jié)果以書(shū)面形式上交。3.把結(jié)果張貼或在課堂上交流，教師對(duì)學(xué)生參加這次活動(dòng)的情況要作出評(píng)價(jià)。問(wèn)題舉例： 金屬都有光澤嗎？鐵塊上的灰色是光澤嗎？ 觀察鐵粉為什么看不見(jiàn)銀白色光澤？ 哪些金屬在自然界中以游離態(tài)存在？實(shí)驗(yàn)室有單質(zhì)金屬鈉，可以說(shuō)鈉在自然界以游離態(tài)存在嗎？ 為什么有的金屬只有一種化合價(jià)，而有的金屬有多種化合價(jià)？ 鐵有銀白色光澤，為什么鐵又稱(chēng)為黑色金屬？ 鋁的導(dǎo)電性比銅的差，為什么電力工業(yè)上常用鋁做導(dǎo)線？（分類(lèi)可以有不同的標(biāo)準(zhǔn)，如金屬可按存在狀態(tài)、密度、顏色、活潑性等分類(lèi)，對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題也可以用不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類(lèi)。）三、問(wèn)題交流【思考與交流】1.列舉金屬能發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng)。圍繞初中化學(xué)所學(xué)的金屬與氧氣的反應(yīng)、金屬與酸的反應(yīng)和金屬與一些鹽溶液的反應(yīng)，以及金屬活動(dòng)性順序等知識(shí)，并結(jié)合生活中所觀察到的現(xiàn)象展開(kāi)討論。2.圖3-2四幅圖分別是：鋁絲與CuSO4溶液反應(yīng)形成銅樹(shù)、鎂條燃燒、銅絲與AgNO3溶液反應(yīng)形成銀樹(shù)、鎂條與鹽酸反應(yīng)。根據(jù)圖3-2 有關(guān)金屬化學(xué)性質(zhì)的一些實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生討論：鎂條燃燒發(fā)生了什么反應(yīng)？銅樹(shù)、銀樹(shù)是怎樣形成的？這些反應(yīng)有什么特點(diǎn)？它們各屬于什么反應(yīng)類(lèi)型？寫(xiě)出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式。四、習(xí)題參考1.在實(shí)驗(yàn)室里，應(yīng)把金屬鈉保存在煤油里。這是由于鈉很容易與空氣或水反應(yīng)，鈉的密度比煤油的大，沉在煤油底部，煤油起到隔絕空氣的作用。2Na+O2Na2O2    2Na+2H2O=2NaOH+H22.B3.B4.（1）3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2（2）2Al+6HCl=2AlCl3+3H2  2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H25. 1 kg Mg與1 kg Al分別與足量鹽酸反應(yīng)時(shí)，1 kg Al放出的H2多。（1 kg Mg與足量鹽酸反應(yīng)可放出83 g H2，1 kg Al 與足量鹽酸反應(yīng)可放出111 g H2。）設(shè)體積為1 000 cm3，則Mg的質(zhì)量為1 738 g，約72.4 mol，反應(yīng)可產(chǎn)生H2 144.8 g；Al的質(zhì)量為2 700 g，約100 mol，反應(yīng)可產(chǎn)生H2 300 g。所以相同體積的Mg、Al分別與足量鹽酸反應(yīng)，Al放出的H2多。（建議學(xué)生運(yùn)用物質(zhì)的量概念進(jìn)行計(jì)算，并列出計(jì)算式。）6.建議從鋁的礦產(chǎn)資源、鋁的冶煉、鋁燃燒放出的熱量、鋁燃燒的條件、燃燒容器等方面去考慮。7.建議教師幫助學(xué)生列表比較幾種主要因素，再由學(xué)生查閱資料，填表比較、分析，最后得出結(jié)論。6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375