【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第二册 第四章 几种重要的金属 第三节金属的冶炼(第一课时)(合集5篇)

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第一篇:【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第二册 第四章 几种重要的金属 第三节金属的冶炼(第一课时)

第三节

金属的冶炼

从容说课

本节教材可以分为两部分。教材以金属在自然界中的分布、存在形式、储量以及金属资源的回收和保护作为本节的引言.引出第一部分关于金属的冶炼知识。在金属冶炼的三个步骤中,利用氧化还原反应原理,把金属矿石中的金属离子还原成金属单质这一步是最关键的步骤,也是化学所要重点研究的问题。由于金属的化学活动性不同。金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同,冶炼方法自然不同。教材以金属活动顺序为线索,以举例的方式,简单介绍了三种冶炼金属的方法,即热分解法、热还原法和电解法。

教材的第二部分是金属的回收和资源保护的有关知识,这些知识主要是为了培养学生的环境意识和资源观念.这也正是教材中插图4-2l的目的所在。

教学时引导学生阅读教材,积极思考,总结出金属冶炼的实质是使处于高价态的金属从矿石中还原出来.成为单质(Mn++ne-→M)。

因此.金属的冶炼方法与金属活动性顺序有很大关系.活泼金属往往采用电解法使金属从矿石中还原出来.活泼性居中或不太活泼的用热还原法(加热),极不活泼的金属用热分解法。

在本节的化学方程式中,只有电解Al2O3。和电解NaCl是学生没见过的。这里可强化从电子得失方面进一步认识氧化还原反应。

关于金属的回收与环境、资源保护,教材从两个问题引入.这两个问题是当前世界各国普

遍关心的重大问题。随着生产的发展,地球上有限的矿产资源日趋减少,而固体废弃物造成的污染却日渐严重,回收利用是把这两个问题同时解决的一条最好出路。这部分知识可以通过 学生的思考、讨论、活动,增强他们的环境保护意识和资源观念。

●教学目标

1.使学生了解金属冶炼的一般原理。2.常识性介绍金属回收的重要意义。3.培养学生的自学能力、归纳总结能力。4.培养学生的环境意识和资源观念。●教学重点

工业上冶炼金属的一般方法:热分解法、热还原法、电解法 ●教学难点

不同金属的冶炼方法不同,如何选择合适的冶炼方法 ●教学方法

学生自学、归纳总结

●教具准备

投影仪、投影片、图片、录像带、VCD机 ●课时安排 一课时 ●教学过程

[引言]金属在自然界中的分布很广,无论是矿物,还是动植物体内,都或多或少地含

有金属元素。但由于不同金属的化学动性相差较大,因此在自然界中存在形式也各不相同,那么元素在自然界中有几种存在形式呢?

[生]元素的存在形式有游离态和化合态两种。[问]什么是游离态和化合态? [学生讨论后回答]

元素以单质形态存在则为游离态,元素以化合物形态存在则为化合态。

[师]不同金属的化学活动性不同,它们在自然界中存在形式也各不相同。少数化学性质不活泼的金属,在自然界中能以游离态存在,如金、铂、铜、银;化学性质比较活泼的金属,在自然界中以化合态存在。大多数金属在自然界中是以化合态存在的,如铝以铝土矿形式存在,铁以铁矿石形式存在。人们日常应用的金属材料,多为合金或纯金属,这就要求人闪必须把金属从从矿物中提炼出来,也就是金属的冶炼,我们这节课介绍几种金属的冶炼方法。

[板书]第三节

金属的冶炼

[师]从化合价的变化情况来看,金属冶炼的过程是一个什么过程?

[生]金属在化合物中显正价,由化合态变为游离态是金属元素被还原的过程。

[师]由此可见,金属冶炼的过程,就是利用氧化还原反应的原理,在一定条件下用还原剂把金属矿石的金属元素还原为金属单质的过程。

[板书]

一、原理:利用氧化还原反应,使化合态的金属得电子,还原为游离态的金属。[师]由于金属的化学活动性不同,金属离子得电子能力不同,因此必须采取不同的冶炼方法,下面我们学习几中冶炼方法。

[板书]

二、金属的冶炼

[师]请同学们根据以下几个问题阅读教材内容。[投影]1。金属的提炼要经过哪几步?

2.目前工业上冶炼金属有哪几种方法?各适用于哪些金属? [学生阅读后小结并板书]1.金属提炼步骤:(1)矿石的富集、除杂;(2)冶炼;(3)精炼。

[板书]冶炼金属常用的方法。

1.热分解法:适用于金属活动性顺序表中氢后面的金属。如Hg、Ag。2.热还原法:适用于大多数多属的冶炼。

[师]:请大家写出工业上用此法冶炼Cu、Fe、W、Cr的方程式,说出用这种方法冶炼金属常用的还原剂有哪些?

高温[生]MgO+CMg+CO↑

高温Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

WO3+3H2W+3H2O 高温Cr2O3+2Al2Cr+Al2O3 高温常用的还原剂有:焦炭、CO、H2、活泼金属等。

[问题探究]炼铁中,为什么不用焦碳直接还原氧化铁?

[生]焦炭是固体,与氧化铁的表面接触很有限,很难反应完合,而一氧化碳是气体,能与氧化铁充分接触完全反应。所以,炼铁中必须通过一氧化碳去还原氧化铁。

[师]对于本身就具有很强还原性的金属用什么方法来冶炼。[学生回答教师板书] 3.电解法:适用于治炼K、Ca、Na、Mg、Al等强还原性的金属。

[师]由于这些金属本身还原性很强,很难找到比它们还原性更强的还原剂将它们还原,因此要用电解它们的熔融盐或氧化物的方法将它们还原。这种方法得到的金属一般纯度较高。但要消耗大量电能,价格较贵。

[投影练习]1.用H2作还原剂和用金属作还原剂相比,所得金属纯度的说法正确的是()A.用H2的高

B.用金属的高 C.二者相同

D.无法比较 答案:A 2.用铝热反应冶炼出的金属是()A.固态的B.气态的 C.液态的D.三态都有可能 答案:C 3.工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3)生产铝的过程,可用简单示意图表示如下(图中字母代表有关物质的分子式)

写出①~④反应的方程式。

答案:①Al2O3+2NaOH====2NaAlO2+H2O ②2NaAlO2+CO2+3H2O====2Al(OH)3↓+Na2CO3 ③Na2CO3+Ca(OH)2====CaCO3↓+2NaOH

④2Al(OH)3Al2O3+3H2O [过渡]矿产资源是大自然赋予人类的宝贵财富,但并非取之不尽用之不竭,随着人们的开发利用,将会日渐减少,因此要中强金属资源的回收和再利用,节约矿产资源。

[板书]

三、金属的回收和资源保护 [放录像]废旧金属的循环利用。

[讲述]我国幅员辽阔,是世界上矿产资源比较丰富、矿产品种比较齐全的国家。我国矿产资源总值居世界第3位,但人均拥有量约为世界人均水平的1,居世界第3位,因此,3我们更应注意金属的回收和资源的保护。

[布置作业]1.我们日常生活中应如何保护矿产资源?

2.P96一、二。

板书设计

第三节金属的冶炼

一、原理

利用氧化还原反应,使化合态的金属得电子。还原为游离态的金属。

二、金属的冶炼

1.金属提炼步骤:(1)矿石的富集、除杂;(2)冶炼;(3)精炼。

2.冶炼金属常用的方法

(1)热分解法:适用于金属活动性顺序表中氢后面的金属。

(2)热还原法:适用于大多数金属的冶炼。

(3)电解法;适用于冶炼K、Ca、Na、Mg、Al等强还原性金属。

三、金一的回收和资源保护

教学说明

本节课采用了学生自学、教师引导归纳的教学方法,目的是为了让学生更多地参与教学,并在学习过程中培养学生对知识的归纳、总结和探究的能力。

由于本节内容的教学要求属于B或A层次,学生在学过金属活动性顺序和氧化还原反应的基础上,通过自学是可以达到本节的教学目标的。

参考练习

1.下列各组金属均需用H2、CO把它们从化合物中还原出来的是()

A.Ca、Mg

B.Al、Fe

C.Sn、Cu

D.Hg、Ag

答案:C

2.不能用铝热法冶炼的金属是()

①Fe

②w

③Cr

④Mg

⑤Mn

A.④

B.③⑤

C.①②③

D.①③④⑤

答案:A

3.用H2还原某+n价金属的氧化物时,l g H2能还原m g氧化物,则该金属氧化物中金属元素的相对原子质量是()A.(m一8)n

B.(8一m)n C.mn+8n

D.(m一16)n

答案:A

第二篇:【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第二册 第四章 几种重要的金属 第二节铁和铁的化合物(第一课时)

第二节

铁和铁的化合物

从容说课

本节教材可以分为两部分,即铁的性质和铁的重要化合物。

本节教材从人类使用铁的历史开始,简单介绍我国古代人民用铁、冶铁的成就及现代我国钢铁工业的发展。以激发学生热爱社会主义祖国、献身科学的热情。

教材的第一部分是铁的性质,着重介绍铁的化学性质。教材引导学生从铁在元素周期表中的位置、铁在地壳中的含量等知识,引申到铁的重要性。

对于铁的化学性质。结合铁原子的电子构型、失电子情况和金属活动顺序,共介绍了4条主要性质,并安排了两个演示实验。

在教材的第二部分铁的重要化合物中,介绍了三种氧化物、两种氢氧化物和两种铁盐,其中较难理解的是二价铁和三价铁的相互转化关系。

在学习铁的化学性质时,结合讨论,边讲边实验。首先要求学生回忆铁在金属活动性顺序中的位置,根据铁在金属活动性顺序中的位置可初步判断铁是一种比较活泼的金属。然后讨论铁跟非金属以及跟化台物的反应,进一步得出铁是一种比较活泼的金属的结论。

在进行铁的氧化物的教学时,可展示氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁的样品.通过观察、讨论,比较这三种氧化物的组成和性质。

铁的氢氧化物的教学采用边讲边实验的形式。重点放在氢氧化亚铁的制备和性质上。

铁化合物和亚铁化合物间的相互转化是本节教学的难点。在前面教学的基础上,学生对Fe2+和Fe3+问的相互转化已有了一定的认识,基于此补充两个演示实验。(1)在一支试管里加入2 mL新制备的l mol·L-1。的FeCl2。溶液,逐滴加入新制备的饱和氯水,溶液颜色由浅绿色变成黄色。(2)在一支试管里加入2 mL,1 mol·L-1的FeCl3溶液.加入2 mL 2 mol·L-1的盐酸酸化后,再加入少量还原铁粉或新的铁钉,溶液颜色由黄色逐渐变成浅绿色。

通过观察溶液颜色的变化,使学生更直观地了解到Fe2+和Fe3+间的相互转化.然后进一步引导学生运用氧化还原反应的知识分析Fe2+和Fe3+相互转化的内因和外因。

3+ Fe的检验.采用边讲边实验的方法。要求学生观察分析[实验4一11]后.预测[实验4一12]和[实验4一13]可能发生的现象,再用实验证明预测是否正确.然后用铁化合物和亚铁化合物相互转化的知识进行分析和解释,以培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。

●教学目标

1.使学生掌握铁的化学性质。

2.使学生理解铁盐和亚铁盐的相互转变。3.使学生了解铁的氧化物和氢氧化物。4.使学生掌握铁离子的检验方法。●教学重点

铁的化学性质;铁盐和亚铁盐的转变;铁离子的检验。●教学难点

二价铁和三价铁的相互转化。●课时安排 二课时 ●教学方法 1实验法。2.对比法

3.归纳法 ●教具准备

铁丝、Cl2、H2O、铁粉、FeO、Fe2O3、Fe3O4、FeCl3溶液、NaOH溶液、盐酸、稀H2SO4、FeCl2溶液、KSCN溶液。

2酒精灯、酒精喷灯、干燥管(装有干燥剂)、试管若干、胶头滴管。3.投影仪、胶片若干。●教学过程

★第一课时

[导入](教师举起用钢锯锯开的粗铁丝)

[师]请同学们迅速传着看一下,要注意它的横断面,并且能说出它的颜色。[生]银白色,具有金属光泽。

[师]好,这是铁的真面目,可我们对人类使用铁的历史又知道多少呢?请同学们阅读投影内容。

[投影]铁是在自然界中广泛存在、在生活中应用极为普遍、在现代工业中最重要和应用最多的金属。铁和碳元素的合金(即钢和生铁)在人类生产及生活中起着极为重要的作用。历史上,把广泛使用铁制生产工具的时代称为“铁器时代”,以标志生产力的发展水平。现代,生铁和钢已成为用量最多的金属材料。1980年世界生产生铁5.05亿吨,钢7.18亿吨。我国是世界上最早使用铁的国家之一,1996年,我国钢产量超过1亿吨,跃居世界首位。从公元1世纪起铁便成了我国最主要的金属。钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的一个重要标志。

[师]看来,铁是非常重要的一种金属,那么,我们就来学习一下铁及其化合物的性质。[板书]第二节

铁和铁的化合物

一、铁的性质

[师]请同学们打开元素周期表,要能够说出Fe元素在周期表中的位置及在地壳中的含量。

[学生看书后回答]Fe位于第四周期Ⅷ族,最外层有2个电子,容易失去最外层电子显+2价,次外层的一个电子也经常参加反应,故也常表现+3价。Fe元素在地壳中含量居第4位,仅次于铝。

[师]铁是一种历史悠久、应用最广泛、用量最大的金属。下面我们来学习它的性质。铁的物理性质我们早已在初中学习过,现在我们来共同回忆一下。

[板书]1.物理性质:纯净的单质铁为银白色,具有金属光泽,密度较大,熔点较高,易导电、导热,有良好延展性,质地较软的固体。可被磁化。

[师]铁的化学性质非常活泼,它能跟许多物质发生化学反应。下面我们着重学习Fe跟非金属单质、水、酸、盐溶液的反应。

[板书]2.化学性质(1)铁跟非金属的反应

[师]在初中时,我们曾学过,灼热的铁丝在氧气里燃烧,生成黑色的四氧化三铁。那么,铁还能跟其他非金属反应吗?下面让我们共同做一个实验。

[演示实验4—7]指导同学们观察实验现象。

[生]我们可以观察到,铁丝在Cl2中燃烧,生成棕黄色的烟。加水振荡后,生成黄色溶液。

[思考]:燃烧是否必须有氧气参加?

答案:不一定。像Cu、Fe均可以在Cl2中燃烧,Mg可以在CO2中燃烧

[师]铁丝在Cl2中燃烧生成的棕色烟,是FeCl3的小颗粒,溶于水形成黄色溶液。请

同学们写出化学反应方程式。

点燃[板书]2Fe+3Cl22FeCl3

[投影练习]下列各离子组成在无色溶液中能大量共存的是()3++A.NO3、NH

4、Fe、Na

B.NO3、Ag+、Cl、K+

-C.Cu2+、SO24、H、Cl+

D.H+、Na+、Cl、Ba2+

-解析:Fe3+呈黄色,Cu2+呈蓝色,Ag+能与Cl形成沉淀 答案D [师]除此之外,Fe还能跟S、I2等非金属发生反应。我们在高一课本氧族元素的内容中学过Fe跟S的反应,请同学们给出反应方程式。

[生]Fe+SFeS [师]请同学们标出Fe跟Cl2、S反应时化合价的变化情况,并讨论这两种非金属单质的氧化性的强弱。

[生]Fe与这两种物质发生化学反应时,化合价的变化不同。在Fe跟Cl2的反应里,Fe原子失去3个电子变成+3价的Fe。在Fe跟S的反应里,Fe原子失去2个电子变成+2价的Fe。

[讲述]在这两个反应中,Cl2、S是氧化剂,Cl2夺电子的能力强,它的氧化性强,S的氧化性相对较弱。

[问题探究]:O2跟Cl2、S相比,氧化性如何呢?

[生]因为Fe在O2中燃烧生成的是Fe3O4,Fe有两种价态,所以,O2的氧化能力较Cl2弱,而较S强。

[小结并板书]Fe与强氧化剂反应生成Fe3+,与弱氧化剂反应生成Fe2+,与中等能力的氧化剂反应生成Fe3O4。

[板书](2)铁跟水的反应

[师]在常温下,Fe跟H2O不起反应。但我们知道,在潮湿的地方铁制品易生锈。那是水和空气里的O2、CO2等共同作用的结果,其原理将在本章第四节学习。

那么,在高温下,Fe能不能跟水反应呢?下面,我们来共同完成一个实验。[演示实验5—8]

[师]活泼金属与水作用时,生成对应的氢氧化物和H2,如:2Na+2H2O====2NaOH+

H2↑,若高温时则生成金属氧化物和氢气。铁与水反应生成的是Fe3O4。请同学们写出化学反应方程式,并指出氧化剂。

(学生回答,教师补充并板书)

3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑,H2O为氧化剂。

[师]你们在初中还学过铁的哪些性质? [生]与酸反应

[板书](3)铁与酸的反应

[师]我们知道,酸有非氧化性酸和氧化性酸,这两种类型的酸与铁反应情况是不一样的。

[板书]①与非氧化性酸反应 

[师]我们早已学过铁与稀盐酸及稀硫酸的反应,请同学们写出这两个化学方程式。[生]Fe+2HCl====FeCl2+H2↑

Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑ [板书]其反应实质是:Fe+2H+====Fe2++H2↑ [板书]②与氧化性酸反应

[师]Fe与氧化性酸(如稀HNO3)反应生成Fe3+,但如果Fe过量,Fe3+会与Fe反应生成Fe2+。其反应的化学方程式是:

[板书]Fe+4HNO3(稀)====Fe(NO3)3+NO↑+2H2O(Fe不足)3Fe+8HNO3(稀)====3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O(Fe过量)

[讲解]分析铁与酸的反应,虽然酸都是作为氧化剂反应的,但稀盐酸、稀硫酸中起氧++-化性的是H(2H+2e====H2↑),而氧化性的酸则不同(如浓H2SO4起氧化性的是+6价的S),一般与金属反应不产生H2。有关这部分内容,我们在学习硫酸时已详细地介绍过,这里就不再重复了。需要强调的一点是,铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸会发生钝化,即在铁表面生成致密的氧化物薄膜,阻止内部的金属进一步被氧化。因此常用铁制容器装运浓H2SO4、浓HNO3。

[板书](4)铁跟盐溶液的反应

[师]铁跟比它活动性弱的金属的盐溶液起反应时,能置换出这种金属。请同学们写出Fe放入CuSO4或CuCl2溶液中的离子方程式。

[板书]Fe+Cu2+====Fe2++Cu [投影练习]将质量为m g的铁片放入CuSO4溶液中,过一会儿取出干燥,铁片质量变为n g,被氧化铁片的质量是()A.8(m-n)

B.8(n-m)

C.7(m-n)

D.7(n-m)解析:Fe与CuSO4反应析出的铜将覆盖在铁的表面使其增重,从反应Fe+CuSO4====FeSO4+Cu来看,有56 g Fe被氧化,则增重64-56=8 g,现已知增重(n-m)g,则被氧化的铁片的质量是:

56(nm)8答案:D.[师]Fe还可以与铁盐溶液发生反应,根据同种元素不同价态间的氧化还原反应,我们写出离子方程式。

[板书]Fe+2Fe3+====3Fe2+

[投影练习]在氯化铁和氯化铜的混合溶液中,加入过量的Fe粉,若充分反应后溶液的质量没有改变,则原混合溶液中Fe3+和Cu2+的物质的量之比为()A.14∶5

B.5∶14 C.7∶2

D.2∶7 答案:D [小结]本节课重点讲铁的化学性质。

[布置作业]1.举例说明铁有哪些化学性质? 2.课本92页

一、1;

二、1、4 ●板书设计

第二节

铁和铁的化合物

一、铁的性质

1.物理性质:纯净的单质铁为银白色,具有金属光泽,密度较大,熔点较高,易导电、导热,有良好延展性,质地较软的固体。可被磁化。

2.化学性质:

(1)与非金属反应:与强氧化剂反应生成Fe3+,与弱氧化剂反应生成Fe2+。

3Fe+2O2Fe3O4 2Fe+3Cl22FeCl3

Fe+SFeS 点燃点燃(2)与水蒸气反应

3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2

(3)与酸反应

a.与非氧化性酸反应 Fe+2H+====Fe2++H2↑ b.与氧化性酸反应

Fe+4HNO3(稀)====Fe(NO3)3+NO↑+2H2O(Fe不足)3Fe+8HNO3(稀)====3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O(Fe过量)(4)与某些盐溶液反应 Fe+Cu2+====Fe2++Cu Fe+2Fe3+====3Fe2+ ●教学说明

学生在初中阶段曾学过一些铁的知识,如铁的性质、几种铁合金、生铁和钢的冶炼等。本节是在这些知识的基础上,结合高一学的元素周期律、氧化还原反应的知识,进一步介绍铁的化学性质。教学过程中,要注意新旧知识的衔接,并通过采用边讲边练的教学手段,使本节课的知识得以巩固,可收到较好的效果。

参考练习

1.将适量铁粉放入三氯化铁溶液中,完全反应后,溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等,则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是()

A.2:3

B.3:2

C.1:2

D.1:1 答案A 2.将20g铁放入一定量的稀HNO3中,充分反应后放出气体2.24L(标况),铁粉有剩余,则剩余的铁粉质量为()

A.14.4g

B.11.6g C.8.8g

D.3.2g 解析:因铁剩余,所以反应后生Fe2+、NO,据化合价升降守恒:n(Fe)×2=n(NO)×3, 所以n(Fe)=高温0.1mol3 =0.15mol, m(Fe)=0.15mol-1=8.4g.2所以剩余m(Fe)=20g-8.4=11.6 答案:B 3.两种金属粉末的混合物30g,投入足量的稀H2SO4中,在标况下得到11.2L H2,该混合的可能是()

A.Fe+Zn B.Mg+Al

C.Mg+Fe D.Fe+Cu 答案:AD

4.把铁片分别放入下列物质的溶液中,充分反应后,溶液质量比反应前减少的是()A.CuSO4

B.Fe2(SO4)3 C.HCl

D.FeSO4

解析:Fe从溶液中置换出来的物质应大于Fe溶解的质量。答案:A 5.下列各组物质间不能发生化学反应的是()A.铁和FeCl3溶液

B.铁和溴水 C.铁和浓硝酸

D.铁和Ca(OH)2

解析:A反应是Fe+2FeCl3====3FeCl2,B反应是2Fe+3Br2====2FeBr3,C.Fe被钝化,但也是由于与浓HNO3反应而产生致密氧化膜。

答案:D

第三篇:【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第二册 第一章 氮族元素 第三节硝酸(第一课时)

第三节 硝 酸

从容说课

硝酸在初中知识已作为一种常见常用酸介绍过其具有酸的通性,并简单地提及其氧化性,本节就是在此基础上进一步介绍有关硝酸的一些性质。教材从硝酸与金属反应主要不生成氢气引入,介绍了硝酸的两种特性即氧化性和不稳定性。

硝酸的氧化性是全章的重点内容,也是教学的难点。由于硝酸是我们研究了浓硫酸后,又一次接触到的一种具有强氧化性的强酸。因此在教学中应在复习浓硫酸物理性质、特性的基础上,找出硝酸和浓硫酸性质上的相同点和不同点,从而使学生更易接受和掌握硝酸的知识。教材在处理这部分内容时从实验入手,通过引导学生观察铜跟浓硝酸和稀硝酸反应时的不同现象,加深学生对硝酸氧化性的认识及时反应产物的记忆;并且,还从反应中氮元素的化合价变化和电子得失,来简单分析硝酸与金属发生的反应,使学生理解反应的实质,同时也复习了氧化还原反应的知识。

教材通过介绍市售的浓硝酸为什么有时呈黄色从而与硝酸的不稳定性联系起来,使学生学会利用所学的知识解释日常见到的现象,学以致用。当然在教学中可以就一些学生容易混淆的问题适当作出解释,如硝酸的氧化性强弱取决于得失电子的多少还是得失电子的难易,硝酸与金属反应时为什么不直接或不主要生成氢气等。本节教材中还安排了适合于爱国主义教育的阅读材料。

●教学目标

1.使学生掌握硝酸的物理性质和化学性质(酸性、不稳定性、强氧化性)通过探究硝酸的性质,培养学生的动手、动脑和运用知识的能力、观察能力。

2.通过介绍硝酸的用途和我国硝酸工业的情况,使学生认识到硝酸对国民经济所起的重大作用。从而对学生进行爱国主义教育,激发学生的学习兴趣。

3.掌握有关硝酸的计算。●教学重点

硝酸的特性——不稳定性,强氧化性

●教学难点

硝酸的强氧化性;有关硝酸的计算技巧 ●课时安排 一课时

●教学方法

1.利用实验的手段,对比的方法,使学生掌握硝酸的强氧化性。

2.通过讨论、分析、对比的方式,使学生掌握浓硝酸的氧化性强于稀硝酸的氧化性。3.利用影像资料介绍硝酸的用途和我国的硝酸工业情况。●教具准备

投影仪、录像机、试管、试管夹、无色透明气球、铜片、浓(稀)HNO3、酒精灯、石蕊试液、胶头滴管

●教学过程

●教学过程

[引言]硝酸是我们中学常见的三大强酸之一,那么它具有酸的通性应在情理之中,除此以外,硝酸会不会也像硫酸一样也有自身的某些特性呢?通过今天的学习,我们就会对硝酸有一个更全面的认识。

[板书]第三节 硝 酸

一、硝酸的物理性质 [展示]硝酸样品。

(让学生观察硝酸样品并阅读课文后,总结硝酸的物理性质)

[学生口述]纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体,密度为1.5027g·cm,沸点是83℃,常用浓硝酸质量分数约为69%,98%以上的硝酸叫发烟硝酸。

[设疑]刚才同学们看到硝酸保存在棕色瓶中,我们学过的保存在棕色瓶中的试剂有哪些?它们具有什么共同特点?从硝酸用棕色瓶保存,我们可推测硝酸具有什么性质? [生]回答:我们学过的氯水,以及常见的AgNO3、AgCl等均用棕色瓶保存,它们的共同特点是见光易分解,因此我们可推测硝酸具有不稳定性。

[板书]

二、硝酸的化学性质 1.不稳定性

[展示]装在无色试剂瓶中的浓硝酸。

[讲述]硝酸以见光和受热时均易分解,而且越浓越易分解。我们看到装在无色试剂瓶中的浓硝酸变黄色,就是因为硝酸分解产生的NO2又溶于硝酸中的缘故。

[板书]4HNO3========4NO2↑+O2↑+2H2O 或光照

[设问]在浓硝酸中滴加石蕊试液,应该看到什么现象? [生]变红色。

[师]下面我们来做一个实难,看是不是这样呢。

[演示]在浓硝酸中滴加石蕊试液,变红后微热,红色消失。[师]在浓硝酸中滴加石蕊试液,为什么会变红? [生]因为硝酸有酸的通性,能电离出H+。

[设问]那么为什么又会褪色呢?请同学们从硝酸中N元素的化合价变化来分析原因。[生]因为硝酸具有强氧化性。

[师]对。请同学们讨论一下,将浓HCl、浓H2SO4、浓HNO3分别滴在三块蓝色石蕊试纸上,预计会出现什么现象。为什么?

[学生讨论后回答]浓HCl滴在石蕊试纸上只变红,因为浓HCl有酸性。浓H2SO4滴在石蕊纸上先变红后变黑,因为浓H2SO4具有酸性和脱水性,可以使试纸碳化。浓HNO3滴在石蕊试纸上先变红后变白,因为浓HNO3具有酸性和强氧化性。

[师]对。我们知道浓H2SO4除了有酸性和脱水性外,也具有强氧化性。浓硫酸的强氧化性都表现在哪些方面。

[学生思考,教师板书] 2.强氧化性

[师]请同学们回忆一下浓硫酸的氧化性表现在哪些方面。

[生]常温下使Fe、Al钝化;加热时和铜等不活泼金属反应,和非金属反应;和硫化氢等还原性化合物反应。

[讲述]浓硝酸常温下也可使Fe、Al钝化,因此也可用铁或铝容器盛放或运输硝酸。

[板书](1)常温下使铁、铝钝化

[过渡]硝酸能不能和铜反应呢?下面我们来做一个实验。

[演示实验1—7]在实验时,用两个无色透明的气球替代塑料袋,在将稀硝酸反应的试管上的气球松开时让学生代表操作。

(现象:浓HNO3和Cu反应剧烈,生成红棕色气体,溶液变蓝色;稀HNO3和Cu反应缓慢,生成无色气体,当气球松开后,瓶口处变为红棕色,溶液变蓝色)

[师]通过刚才的反应可以看到硝酸不仅能与金属反应,而且能与不活泼的金属Cu反应,足以说明其氧化性之强。浓HNO3和Cu反应生成红棕色的NO2气体,稀HNO3则被还原为

-无色的NO气体,但遇氧后很快又变成NO2。

[板书](2)与金属的反应

Cu+4HNO3(浓)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O [讨论]在上述反应中,浓硝酸与铜反应N元素只得到1个电子,而稀硝酸与Cu反应N元素得到3个电子,能否由此说明稀硝酸氧化性比浓硝酸强?为什么?

学生讨论后得出结论:①不能说明。因为浓硝酸和铜反应比稀硝酸剧烈。②氧化性强弱取决于得电子的难易而不是多少。

[师]硝酸不仅可以氧化金属,还可以氧化非金属。它可以和C、P、S等多种非金属及某些有机物发生氧化还原反应。

[板书](3)和非金属的反应 △

4HNO3(浓)+C====2H2O+4NO2↑+CO2↑

[过渡]HNO3遇到指示剂使之氧化褪色,遇到金属放出的气体也不是H2,HNO3都表现的是强氧化性,那么HNO3的酸性表现在哪些方面?

[板书]3.酸的通性

学生讨论后回答:硝酸可与碱反应生成盐和水,与碱性氧化物反应生成盐和水,与盐反应成另一种盐和酸,都是硝酸酸性的表现。

[讲述]金和铂不能被浓H2SO4溶解,也不能被浓HNO3溶解,那么有没有可以溶解金和铂的溶液呢?有。那就是王水。什么叫王水?请同学们阅读教材后回答。

[生]浓HCl和浓HNO3体积比为3:1的混合液叫王水。

[师]硝酸是重要的化工原料,在工农业生产中有重要的用途。下面我们来看录像,了解硝酸的用途。

[板书]

三、硝酸的用途

[播放录像]小专辑:硝酸的用途和我国的硝酸工业。[投影练习] 为了测定某铜银合金的成分,将30.0 g合金溶于80 mL 13.5 mol·L-1的浓HNO3中,待

+-1合金完全溶解后,收集到气体6.72 L(标准状况),并测得溶液中的c(H)=1 mol·L。假设反应后溶液的体积仍为80 mL,试计算:

(1)被还原的硝酸的物质的量。(2)合金中银的质量分数。

解析:(1)硝酸被还原生成NO或NO2气体,因此产生的气体物质的量即是被还原的硝酸的物质的量。n=6.72 L/22.4 L·mol-1=0.3 mol(2)c(H+)=1 mol·L-1,说明HNO3过量。参加反应的硝酸为13.5 mol·L-1×0.080 L-1 mol·L-1×0.080 L=1 mol,设合金中Ag为x mol,Cu为y mol,则有

108x64y30x2y0.31 解得1x0.1moly0.3mol w(Ag)=0.1mol108gmol30g100%36%答案:(1)0.3 mol(2)36% [小结]本节课的重点内容是硝酸的特性即不稳定性和强氧化性。其不稳定性决定了硝酸的存放应在棕色瓶中,也是造成浓硝酸显黄色的原因。其强氧化性与浓H2SO4的强氧化性很类似,主要的也是表现在与不活泼金属铜的反应、与金属Fe、Al的钝化现象,以及与非

金属碳的反应,所以大家将硝酸的强氧化性与浓H2SO4的强氧化性对比来理解和掌握就容易得多了。

●板书设计

第三节 硝 酸

一、硝酸的物理性质

二、硝酸的化学性质 1.不稳定性

4HNO3=======4NO2↑+O2↑+2H2O 或光照

2.强氧化性

(1)常温下使铁、铝钝化

(2)与金属反应

Cu+4HNO3(浓)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(3)与非金属的反应

4HNO3(浓)+C====2H2O+4NO2↑+CO2↑

3.酸的通性

三、硝酸的用途

●教学说明

本节教材不仅是本章重点,也是整个高二教材的重点之一,在学习时,抓住硝酸的强氧化性和不稳定性,熟悉硝酸与金属反应的规律,并与以前学过的浓H2SO4进行联系和对比。在教学中还适度地启发同学浓HNO3与非金属单质S和P的反应,以及硝酸的实验室制法和工业制法。

[参考练习]

1.下列对于硝酸的认识,不正确的是()A.浓NHO3和稀HNO3都具有氧化性 B.铜与HNO3的反应属置换反应 C.金属与HNO3反应一定不产生氢气 D.可用铁或铝制品盛冷的浓HNO3

答案:BC 2.在某稀溶液中含1mol KNO3和4 mol H2SO4,向其中加入1.5mol Cu粉,充分反应后产生的气体在标准状况下的体积为()A.11.2 L

B.22.4 L C.33.6 L

D.22.4 L~33.6 L之间

答案:B 3.在铁与铜的混合物中,加入一定量的稀HNO3,充分反应后剩余金属m1 g,再向其中加入一定量的稀H2S4,充分振荡后,剩余金属m

2g,则m1与M2之间的关系是()

A.n1,一定大于m2

B.ml可能等于m2

C.ml一定等于m2

D.ml可能大于m2

答案:A

4.将浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸分别滴在三张蓝色的石蕊试纸上,片刻后可观察到三张试

纸的颜色是()

A.红、黑、红

B.红、黑、蓝

C.红、黑、白

D.红、红、红 答案:C

第四篇:【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第二册第八章合成材料第二节合成材料(第一课时)

第二节合成材料 ●教学目标

1.使学生对常见的合成材料的品种、性能和用途有大致的印象; 2.使学生树立环境保护观念、培养环境保护意识。●教学重点

三大合成材料的性能、用途。●教学难点

培养学生环保意识。●课时安排 一课时 ●教学用具

投影仪、胶片、蚊帐、床单、地毯、塑料袋、洗衣盆、轮胎、腈纶上衣、缆绳、降落伞绳等。●教学过程

[引言]请同学们观看以下几幅图片。[图片展示]图片1,一个解放前的家庭 图片2,一个解放后的家庭 图片3,一个改革开放后的家庭 图片4,一个现代化的家庭

[问]大家看了这几幅图片后有何感想? [生]甲:人类的生活水平越来越高。乙:人类智慧的力量真是无穷呀!

丙:人类所使用的材料,好多已看不出它的真面目。

[师]对,天然材料已远不能满足人类的需求,人类在改造自然的过程中充分发挥自己的聪明才智,已经人工合成了多种高分子材料。

合成高分子材料被广泛应用于人们的衣、食、住、行、工农业生产等各个方面。[过渡]本节课,我们来了解传统的三大合成材料。[板书]第二节合成材料 [师]合成材料的品种很多。塑料、合成纤维、合成橡胶就是我们通常所说的三大合成材料。[板书]

一、塑料

[师]请各组展示课下准备的塑料制品。[展示]塑料袋、洗衣盆、牙筒、牙刷等。

[问]塑料制品广泛应用于我们的日常生活、生产和工作中,究竟什么是塑料?其主要成分是什么?如何分类和具有什么样的性能和用途呢?请大家阅读教材内容,回答问题。[学生阅读教材后回答]

塑料的主要成分是合成树脂,塑料就是树脂和添加剂的混合物。

分类:按受热的特征分,可分为热固性塑料和热塑性塑料;按应用范围及性能分,可分为通用塑料和工程塑料。

[投影展示]几种常见塑料的性能和用途(见资料1)[师]请大家展示课下准备的纤维制品。[展示]地毯、床单、手套、蚊帐等。[问]这些制品的原材料是否完全一样呢?

[生]不一样,有的属于天然纤维制品,有的属于化纤制品,包装盒上都标明了。[师]看来,大家在下面调查得非常认真。

不经过化学加工的纤维叫天然纤维。如棉花、木材、羊毛等。那什么是化纤呢?大家调查清楚了吗?

[生]调查清楚了。化纤是化学纤维的简称,包括人造纤维和合成纤维。[问]人造纤维是天然纤维经化学加工得到的,合成纤维又是怎样得到的呢?也是由天然纤维经加工得到的吗? [师]对,不是的。

合成纤维是利用石油、天然气、煤和农副产品作原料制成单体,再经聚合反应制成的。[过渡]下面,我们来了解合成纤维的性能和用途。[展示]腈纶上衣、缆绳、降落伞绳。

[师]这些都是合成纤维,它们的制作原料就是石油、煤、天然气和农副产品。[板书]

二、合成纤维

[生]惊讶(原来生活中的好多用品是由石油、煤等制成的,真看不出来)[问]天然纤维、人造纤维既透气又保暖,为什么还要广泛使用合成纤维呢?合成纤维与天然纤维、人造纤维比较性能怎样呢?请大家根据生活经验及调查结果讨论并总结。[生]讨论、总结。

合成纤维具有比天然纤维和人造纤维更优异的性能。

天然纤维和人造纤维虽保暖、透气,但弹性差,不耐磨,易发霉,易被虫蛀等。而合成纤维弥补了天然纤维和人造纤维的不足。[师]合成纤维的性能在许多方面的确优于天然纤维和人造纤维,但由于合成纤维也有其缺点,如吸水性和透气性差,穿着不够爽滑,外观不够高雅华贵等。针对这些缺点,人类又一次利用自己的聪明才智,推出新的“绿色面料”——天丝和牛奶丝。现已有天丝和牛奶丝制品上市。同学们在调查过程中见到了吗?

[生]见到了。但是,老师,牛奶丝真的是以牛奶为原料制造出来的吗? [师]向学生介绍天丝和牛奶丝(见资料2)[问]现在市场上的衣物面料品种繁多,要选择自己想要的面料,就需要会识别。大家现在已知道的识别面料的方法有哪些呢? [生]讨论回答。

点一下,闻气味,有烧焦羽毛气味的为纯毛,否则不是。

[师]这样可以粗略地辨认。下面咱们来了解一下纤维和织品的鉴别。(见资料3)[放录像]纤维制品在生产和国防上的用途。

[过渡]接下来,我们再来认识第三大合成材料——合成橡胶。[板书]

三、合成橡胶

[师]结合大家的调查情况,阅读P209内容,总结橡胶的性能及分类。[生]认真阅读,结合调查结果总结。分类:橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶。性能:天然橡胶性能全面但易老化。

合成橡胶性能不及天然橡胶全面,但其具有弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温等性能。

[问]天然橡胶的主要成分是什么? [生]聚异戊二烯。

[师]写出其结构简式,其单体的结构简式。[一同学板演,其他同学在下面写出] [问]天然橡胶为何容易老化?

[生]天然橡胶分子中含有双键,易起加成反应和易被氧化,所以易老化。

[师]很好。所以,在实验室盛装KMnO4溶液、液溴、浓HNO3、汽油、苯、四氯化碳等试剂瓶不宜用橡胶塞。为了改善天然橡胶的性能,工业上用硫化措施使线型结构的双键发生加成反应后变成相互交联的体型结构。[问]常用的合成橡胶有哪几种?

[生]丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶。

[投影展示]常用橡胶的性质和用途(见资料4)[过渡]合成材料在我们的日常生活、工农业生产、国际上都起着重要的作用,但同时也带来了很大的污染。

[板书]

四、合成材料与白色污染

[放录像]画面1:北风呼啸,农田里的地膜在风中狂舞;

画面2:一旅游景点旁的一条小河上漂着食品袋、一次性塑料餐具、饮料瓶等。[师]以上两个画面展现的就是塑料制品废弃物造成的污染——白色污染。[问]为什么塑料制品会造成污染呢?

[生]在地下经久不烂,破坏土壤结构,使土地变得贫瘠;燃烧时,发出难闻的令人恶心的气味,污染空气,损害人体健康。

[问]面对目前的情况,我们应采取哪些措施呢? [生]讨论、回答。

减少使用塑料制品;回收、再利用。

[师]对,目前主要从减少使用和加强回收利用开始,直到研制出各种类型的自毁塑料。“拯救环境,就是拯救人类自己”,这是人类共同的呼唤。那么作为人类的一员,一名中学生,我们该有何思考,作何行动呢? [生]第三组代表发言,“保护环境,人人有责,从我做起;从身边做起。”

[总结]一九九九年“地球日”环境宣传活动的主题是“消除白色污染,倡导绿色消费”,这是社会对我们提出的要求。环境保护这一千秋大业是地球上每一个公民应尽的义务。作为肩负新世纪历史重任的青年一代,我们应从现在做起,从身边做起,树立环保意识,增强环境保护的社会责任感和紧迫感,自觉投入到保护环境的行动中去。[作业]调查本地“白色污染”物的种类、危害、处理办法和回收价值。●板书设计 第二节合成材料

一、塑料

二、合成纤维

三、合成橡胶

四、合成材料与白色污染 ●教学说明

合成材料广泛应用于日常生活的衣、食、住、行,利用这一点,课前安排学生搜集样品,了解相关知识,上课时将样品带上课堂,结合教材内容,认识合成材料的性能和用途。合成材料与白色污染的教学,要让学生认识白色污染已经成为困扰人类社会的一大公害,减少白色污染是每一个公民的义务。使学生树立环境保护意识。

第五篇:【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第三册 第一单元 晶体的类型与性质 第二节金属晶体(第一课时)

第二节

金属晶体

●教学目标

1.使学生了解金属晶体的模型及性质的一般特点。2.使学生理解金属晶体的结构与性质的关系。

3.通过对金属晶体概念的形成及结构决定性质的分析讨论,培养学生科学的学习方法和归纳与探索的能力。

4.培养学生的抽象思维和逻辑思维能力。●教学重点

1.金属晶体的模型。

2.晶体类型与性质的关系。3.学生逻辑思维能力的培养。●教学难点

金属晶体结构模型。●教学方法

观察、分析、讨论、启发、推理、归纳、对比等。●教具准备

投影仪、多媒体电教设备、铝箔、铁丝、铜丝导线、小电炉(或金属电熨斗)。●课时安排 一课时 ●教学过程

[引言]在前面的学习中,我们认识了原子晶体、离子晶体和分子晶体,知道它们因结构的不同而性质各异。本节课我们来认识另一种类型的晶体——金属晶体。

[板书]

第二节

金属晶体

[演示多媒体三维动画]金属晶体中常见的三种结构类型。如下图

[说明]可把以上三种堆积方式中的硬球一个一个地堆积给学生观察,成形后再旋转让学生从不同角度进行观察,以利于提高学生的空间想象力。

[教师边操作边介绍]现在我们看到的就是通过X射线研究发现的金属晶体中的三种常见结构。请大家仔细观察金属晶体的空间结构并注意金属粒子的空间利用率。

[打出字幕兼有画外音或教师讲解]在现在已知的一百多种元素中,金属元素约占4/5。在所有金属中,除汞在常温下为液体外,其余的都是晶体。通过X射线研究发现,在金属中,金属原子好像许多硬球一层一层紧密地堆积着,每一个金属原子周围有许多相同的金属原子围绕着。

[设问]课本图1—15的金属晶体属于我们刚才看到的哪种堆积方式?

[学生观察后回答]面心立方紧密堆积![设疑]那么,金属晶体中的原子与原子之间又是靠什么样的作用力堆积在一起的呢?我们所看到的决定金属晶体结构的圆球是否为中性金属原子呢?

[诱导启发]请大家根据金属元素的原子结构特点进行分析、讨论。[学生分组讨论后得出结论]金属元素的原子具有最外层电子数较少的特点,易失去最外层电子形成带正电荷的金属阳离子。

[设疑]电子的质量和体积与金属离子相比怎样?由金属原子释出的电子是否为某个金属原子所独有?它的活动空间怎么样?

[教师引导学生分析讨论]电子的质量和体积与金属离子相比很小很小,故金属离子的大小与结构对金属晶体的结构起着主导作用,我们所看到的金属晶体示意图中的圆球实际上主要是金属阳离子,由于它们之间存在空隙(由金属晶体的空间利用率也可说明此点),故由金属原子释出的电子便在一个偌大的空间内(相对于其自身的体积)自由运动,因此,由金属原子所释出的电子并不专属于某一个或几个特定的金属离子。

[演示多媒体三维动画]内容为:带负电的电子围绕在金属阳离子之间自由运动,且在整个晶体中,自由电子呈均匀分布状。

[讲解]像这种不受某一个或某几个特定金属离子限制的电子,我们称其为自由电子。金属晶体就是通过金属离子与自由电子之间的较强作用所形成的单质晶体,且自由电子几乎均匀地分布在整个晶体中,被许多金属离子所共有。

[板书]

一、金属晶体

通过金属离子与自由电子之间的较强作用形成的单质晶体。[想一想]

1.金属晶体中是否可能有金属原子存在?(答案:可能)

2.在金属晶体中,金属离子与自由电子之间的作用力仅仅是静电吸引吗?

(答案:不是。这是因为:在金属晶体中,除了金属阳离子与自由电子之间因电荷异性而存在引力外,还有电子与电子、原子核与原子核之间的斥力。当金属原子的核间距达到某个固定数值时,引力和斥力达到暂时平衡,形成稳定的晶体。此时,金属离子在其平衡位置附近振动。因此,在金属晶体中,金属原子与金属原子之间并不能无限接近。而金属阳离子与自由电子之间的作用为引力和斥力的相对统一)

[过渡]由刚才的学习我们知道,金属晶体均是由金属离子与自由电子之间的较强作用形成的。那么,金属晶体内部存在的这种作用力是怎样影响金属晶体的物理性质的呢?

[板书]

二、金属晶体的物理性质。[展示铝箔、铁丝、铜丝导线、小电炉] [讨论]以上物品的形状及使用分别表现出了金属的哪些物理性质?它们是否属于金属的共性?

[学生分析、讨论]铝箔——展性;铁丝——延性;铜丝导线——延性、导电性;小电炉——延性、导电、导热性。

[学生归纳总结、教师板书]

共性:有良好的延展性、容易导电、导热。

[设疑过渡]我们能否用金属晶体的结构特点来解释金属的物理共性呢? [板书]

三、金属晶体的结构与金属性质的关系。

[教师]首先,我们来认识一下金属晶体结构与金属导电性的联系。[板书]1.金属晶体结构与金属导电性的关系。[设问]电流是怎样形成的?

[学生]带电粒子的定向移动形成电流。

[追问]金属在外加电场作用下能导电,说明什么粒子定向移动? [回答]甲.自由电子。

乙.自由电子和金属阳离子。[演示多媒体三维动画]内容:金属晶体中的自由电子在没有外加电场存在时是自由移动的,在外加电场作用下,自由电子发生定向移动而形成电流。

[教师归纳总结]在金属晶体中,金属离子与金属离子在紧密堆积时,其间存有一定的空隙,而在空隙之间是易流动的自由电子,因这些自由电子并不与一定的离子相连,因此在很小一点电势差的影响下,它们就开始朝一定的方向流动而形成电流。这就是金属具有良好导电性的原因。在晶体中的离子,并不是绝对不能动,而是在作轻微的振动,当金属加热时,离子的振动就加强,电子在其间的移动自然就困难了,所以金属的导电性随温度的升高而降低。

[思考]离子晶体在融熔状态下的导电,与金属的导电是否相同?

(不同。前者是阴、阳离子的定向移动,而后者是自由电子的定向移动;前者不发生化学变化,后者发生化学反应)

[过渡]由以上分析可知,金属能导电,主要是因为自由电子之故,那么,金属的导热性是否也与自由电子密切相关呢?

请大家阅读课本有关内容。

[板书]2.金属晶体结构与金属导热性的关系。[学生阅读教材后归纳回答] [教师总结]金属容易导热,实际上是由于自由电子与金属离子之间发生了能量交换之故。即自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分,从而使整块金属达到相同的温度。

[过渡]既然金属的导电性和导热性与自由电子的存在有密切关系,那么,在金属的延展性中,自由电子又充当了什么样的角色呢?

[板书]3.金属晶体结构与金属延展性的关系。

[演示多媒体三维动画]内容:离子晶体NaCl、原子晶体SiO2、金属晶体Cu的结构模型及它们分别受外力作用时的情景。

+-NaCl晶体受外力时,Na与Cl之间的离子键破坏,晶体碎裂。SiO2受外力,Si—O共价键被破坏,晶体碎裂。

Cu受外力,晶体中的各原子层发生相对滑动,而自由电子也随着移动,使金属离子与自由电子之间的较强作用得以保持,而未发生碎裂。

[设问]当金属晶体受到外力冲击时,自由电子起什么作用?

[回答]使金属晶体中金属离子与自由电子之间的较强作用得以维系。

[教师]很正确!金属晶体正是由于自由电子的存在,才使得其在受到外力冲击时,不易断裂,但通常伴随着形变。因此,金属晶体一般具有较好的延展性。

需要说明的是:金属内部结构的均匀性,决定了金属导电、导热和延展性的优劣。其结构越均匀,上述性能就越好。

关于金属的密度、硬度、熔点等物理性质,主要与金属原子本身、金属晶体中金属原子的排列方式等因素有关,故没有一定的规律。

[讨论]分组讨论离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体结构及物理性质的异同,并填写下表。

[投影]不同类型晶体结构与性质的比较:

[学生分组讨论,并填写]

[教师最后投影一张正确的表格] 如下:

不同类型晶体结构与性质的比较

[投影练习]

1.金属的下列性质中,不能用金属晶体结构加以解释的是

A.易导电

B.易导热

C.有延展性

D.易锈蚀 2.金属晶体的形成是因为晶体中存在 A.金属离子间的相互作用 B.金属原子间的相互作用

C.金属离子与自由电子间的相互作用 D.金属原子与自由电子间的相互作用 3.关于晶体的下列说法正确的是

A.在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 B.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 C.原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 D.分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 答案:1.D 2.C 3.A [小结]本节课我们主要学习了金属晶体的结构特点及其与金属性质的关系。[议一议]为什么常温下金属的聚集状态均为固态(汞为液态)?

[答案]由于金属中的自由电子被多个金属离子所共用,因电性相反之故,每个金属离子周围总是尽可能多地吸引自由电子,而每个自由电子又尽可能吸引更多的金属阳离子,故在金属晶体中,金属原子与金属原子之间的距离比较近,宏观上总是以固体的形式表现(汞除外)。

[布置作业]课本P11习题二 ●板书设计

第二节

金属晶体

一、金属晶体

通过金属离子与自由电子之间的较强作用而形成的单质晶体

二、金属晶体的物理性质

共性:有良好的延展性、容易导电、导热

三、金属晶体的结构与金属性质的关系 1.金属晶体结构与金属导电性的关系 2.金属晶体结构与金属导热性的关系 3.金属晶体结构与金属延展性的关系 ●综合能力训练题

1.下列各组物质发生状态变化时,所克服的作用力属于同一类型的是 A.食盐和铜的熔化 B.二氧化硅和硫的熔化 C.铝和氧化铝的熔化 D.碘和干冰的升华 答案:D 2.同类晶体物质熔、沸点的变化是有规律的,试分析下列两组物质熔点规律性变化的原因:

A组物质

NaCl

KCl

CsCl 熔点(K)

1074 149

918 B组物质

Na

Mg

Al 熔点(K)

317

923

933 晶体熔点、沸点的高低,决定于组成晶体粒子间的作用力的大小。A组是____________晶体,晶体粒子之间通过____________相连。B组晶体属____________晶体,价电子数由少

到多的顺序是____________,粒子半径由大到小的顺序是____________。由库仑定律F=____________可知,金属键强度由小到大的顺序为____________。

解析:本题以晶体熔点的规律变化的解释为背景,综合了化学、物理两门的知识内容,考查了分析、理解等能力。

A组为离子晶体,离子之间通过离子键相连,强度可借助库仑定律比较:F=k

+,由于NaCl、KCl、CsCl中的阴、阳离子所带电荷数相等,而r(Na)<r(K)<r(Cs),所以有F(NaCl)>F(KCl)>F(CsCl),故熔点是逐渐降低的。

++B组为金属晶体,是由金属键相互结合而成的,因为q(Na)<q(Mg2)<q(Al3+),++而r(Na)>r(Mg2)>r(Al3+),所以,F(Na)<F(Mg)<F(Al),故其熔点是逐渐升高的。

答案:离子

离子键

金属

Na<Mg<Al Na>Mg2>Al3+

F=k

Na<Mg<Al

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