2022年《金屬元素單質(zhì)的性質(zhì)和制法》WORD教案

2022年金屬元素單質(zhì)的性質(zhì)和制法WORD教案教學目標: 根據(jù)金屬元素在周期表中的位置和原子結(jié)構(gòu)特征，歸納、整理金屬單質(zhì)的性質(zhì)和制法內(nèi)在規(guī)律。重點：金屬單質(zhì)的性質(zhì)：金屬活動性順序的理解和應(yīng)用。難點：金屬活動性順序的理解和應(yīng)用。教學過程設(shè)計【板書】一、金屬元素在周期表中的位置和原子結(jié)構(gòu)特征【講解】在已發(fā)現(xiàn)的109種元素中，除22種非金屬元素外，其余87種都屬于金屬元素。它們位于周期表中的位置如下所示（見右側(cè)）?！咎釂枴拷饘僭卦咏Y(jié)構(gòu)特征是什么？【板書】原子最外層電子：一般3個。價電子：主族最外層電子；副族最外層+次外層電子。半徑：同一周期原子r金屬r非金屬；同一元素的原子和陽離子r原子r陽離子【板書】二、金屬的晶體結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)1金屬晶體【講述】金屬晶體是由金屬陽離子通過自由電子的強烈相互作用（即金屬鍵）形成的晶體。這一結(jié)構(gòu)特征決定了金屬具有的通性。例題1 下列說法正確嗎？為什么？（1）含有金屬陽離子的晶體一定含有陰離子。（2）在離子晶體中既有陰離子，又有金屬陽離子。（3）離子晶體的化合物其熔點一定高于金屬晶體。引導(dǎo)學生思考、回答?；卮穑海?）不正確。在金屬晶體內(nèi)就不存在陰離子。（2）不正確。由銨根離子形成的離子晶體所含的陽離子不是金屬陽離子。（3）不正確。不同金屬晶體熔點高低有的相差較大，如鎢的熔點3410，而離子晶體的熔點一般在800左右。2金屬的物理性質(zhì)【講述】金屬都具有金屬光澤、良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和延展性。而密度、顏色、硬度、熔點等，不同金屬之間存在一定的差別。例題2 判斷、填空題：（1）金屬可分為重金屬和輕金屬，其中密度大于_的叫做重金屬，如（舉5種）_。（2）金屬又可分為黑色金屬和有色金屬，其中Fe、Cr、Mn常稱為_。（3）在金屬中，熔點最低的是_，硬度最大的是_。引導(dǎo)學生思考、回答?；卮穑海?）4.5g·cm-3，Cu、Hg、Ag、Pb、Ba（2）黑色金屬（3）Hg、Cr三、金屬的化學性質(zhì)【講述】金屬原子易失去價電子成為陽離子，因而表現(xiàn)出較強的還原性。由于不同的金屬原子結(jié)構(gòu)、原子半徑的不同，表現(xiàn)的還原性也有強弱不同?！咎釂枴空垖懗鼋饘倩顒有皂樞?，并按它們的活動性順序把有關(guān)反應(yīng)的難易條件總結(jié)出來。討論回答金屬活動性順序：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au金屬活動性（還原性）：由強弱與O2：與Cl2：與水：與酸：與鹽：【投影】下圖表示物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系：（1）若單質(zhì)甲為金屬，單質(zhì)乙為非金屬，指出它們的物質(zhì)名稱，并寫出有關(guān)反應(yīng)的化學方程式。（2）若單質(zhì)甲為非金屬，單質(zhì)乙為金屬，指出它們的物質(zhì)名稱，并寫出有關(guān)反應(yīng)的化學方程式。分析、討論：X+甲Y+丙，是置換反應(yīng)。X與Z都是含Z、丙兩種元素的化合物，則：X+丙Z，為相同元素的不同價態(tài)的轉(zhuǎn)化，可以考慮下列化合物轉(zhuǎn)化的有：CO2 CO；FeBr2 FeBr3； FeCl2 FeCl3；FeCl3 FeCl2； SO2 SO3；NO NO2等。若甲為金屬，乙為非金屬，能形成X與甲置換關(guān)系的可能有：由于單質(zhì)丙的不一致性，后者可以刪去，答案只有前者。若甲為非金屬，乙為金屬，能形成X與甲置換關(guān)系的只有：答案：（1）X：二氧化碳；Z：一氧化碳；Y：氧化鎂甲：鎂；乙：氧氣；丙：碳（化學方程式從略）。（2）X：溴化鐵；Y：氯化亞鐵；Z：溴化鐵；甲：氯氣；乙：鐵；丙：溴。（化學方程式從略）有 A、B、C、D、E五種金屬。已知：E的氧化產(chǎn)物比D的氧化產(chǎn)物氧化能力強；A投入E的鹽溶液中可得E單質(zhì)；在以A、D為極板形成的原電池中，D極上發(fā)生還原反應(yīng)；電解含有A、B、C、E離子的鹽溶液時，B離子最先在電極上放電，其次是E離子，而A、C離子則不能在電極上放電；C的碳酸鹽的溶解度大于它的酸式碳酸鹽。推出五種金屬的活動順序是_。判斷金屬活動性強弱順序，也就是判斷出金屬在反應(yīng)中失去電子的難易。可以根據(jù)金屬活動性順序和金屬元素在周期表中位置結(jié)合試題進行分析、判斷。由：氧化性E離子D離子，說明金屬性DE。由：A能從鹽溶液置換出E，說明金屬性AE。由：根據(jù)原電池工作原理，活潑金屬為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)；不活潑金屬為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，說明AD。由：根據(jù)金屬離子在溶液中放電順序一般恰好與金屬活動性順序相反，說明金屬性強弱A（或C）EB。由：只有堿金屬元素才具有碳酸鹽的溶解度大于相應(yīng)酸式碳酸鹽的溶解度?？偨Y(jié)分析，金屬的活動性順序為：CADEB?！敬鸢浮緾ADEB。【小結(jié)】本節(jié)只對金屬單質(zhì)化學性質(zhì)規(guī)律進行了總結(jié)，不同的金屬特性，將在以后的課中復(fù)習。四、金屬的冶煉【提問】什么是金屬的冶煉？其本質(zhì)上是怎樣的一個過程？引導(dǎo)學生分析，回答，并進行筆記整理（見右側(cè)內(nèi)容）。原理：將金屬化合物或礦石通過還原反應(yīng)的方法使金屬陽離子還原成金屬單質(zhì)的過程。設(shè)計化學方法怎樣實現(xiàn)Ag+Ag。要求寫出各方案的原理，并寫相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式。方案A：置換法。用鐵置換出銀：2Ag+Fe=Fe2+2Ag方案B：銀氨溶液還原法。先使Ag+轉(zhuǎn)化成銀氨溶液，然后用葡萄糖溶液去還原：2Ag+NH3·H2O=AgOH+NH4+AgOH+2NH3·H2O=Ag（NH2）2+OH-+2H2O方案C：電解法：粗Ag為陽極，精Ag為陰極，NO3-溶液為電解液。4AgNO3+2H2O 4Ag+O2+4HNO3【提問】在溶液中能實現(xiàn)Mg2+Mg；Al3+Al和Na+、Na嗎？為什么？學生：Na+、Mg2+、Al3+的得電子能力比溶液中的H+強，所以很難被還原成金屬。由此可以看出，隨著不同金屬的陽離子的氧化能力不同，主要有：電解法、還原劑法、加熱法等，我們可以根據(jù)金屬活動順序把金屬冶煉的方法規(guī)律總結(jié)如下：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb（H）Cu、Hg、Ag、Pt、Au、熔融電解法 高溫還原劑法 加熱法 溶液電解法金屬陽離子：得電子（氧化性）：弱強【提問】請同學通過Na、Al、Fe、Hg的生成冶煉的方法，寫出化學方程式。學生回答：Na和Al用熔融電解法冶煉：2NaCl 2Na+Cl22Al2O3 4Al+3O2Fe用高溫還原劑法：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2Hg用加熱法或溶液電解法：2HgO 2Hg+O22Hg（NO3）2+2H2O 2Hg+O2+4HNO3