芳香烃的化学性质（一）
一、苯的稳定性和加成反应
比较苯与环己烯的分子式可知，苯比环己烯少四个氢原子，这相当于增加了两个碳碳双键，或者可以说：苯的不饱和度与环己三烯相当。但1，3-环己二烯失去两个氢变成苯时，不但不吸热，反而放出少量的热，这说明：苯比相应于环己三烯的化合物要稳定得多，从1，3-环己二烯变成苯时，分子结构已发生了根本的变化，并导致了一个稳定体系的产生。
因此，尽管苯的 C/H比值等于或大于不饱和烃的 C/H比值，但苯的不饱和性质却很不显著，譬如烯、炔在室温下能迅速与溴、硫酸等亲电试剂发生加成反应，而苯和溴、硫酸等不发生加成反应，在升温和催化剂作用下却很易发生卤化、硝化、磺化、烷基化、酰基化等取代反应。在特殊情况下，苯也能发生加成反应，但奇特的是在发生加成反应时，一般总是三个双键同时发生反应，生成一个环己烷的体系，只在个别情况下，一个双键或两个双键可以单独发生反应。如苯和氯在阳光下反应，就生成六氯代环己烷：
催化加氢也是类似的，一步生成环己烷：
苯的稳定性和加成反应
比较苯与环己烯的分子式可知，苯比环己烯少四个氢原子，这相当于增加了两个碳碳双键，或者可以说：苯的不饱和度与环己三烯相当。但1，3-环己二烯失去两个氢变成
苯时，不但不吸热，反而放出少量的热，这说明：苯比相应于环己三烯的化合物要稳定得多，从1，3-环己二烯变成苯时，分子结构已发生了根本的变化，并导致了一个稳定体系的产生。
因此，尽管苯的 C/H比值等于或大于不饱和烃的 C/H比值，但苯的不饱和性质却很不显著，譬如烯、炔在室温下能迅速与溴、硫酸等亲电试剂发生加成反应，而苯和溴、硫酸等不发生加成反应，在升温和催化剂作用下却很易发生卤化、硝化、磺化、烷基化、酰基化等取代反应。在特殊情况下，苯也能发生加成反应，但奇特的是在发生加成反应时，一般总是三个双键同时发生反应，生成一个环己烷的体系，只在个别情况下，一个双键或两个双键可以单独发生反应。如苯和氯在阳光下反应，就生成六氯代环己烷：
催化加氢也是类似的，一步生成环己烷：
二、苯及其同系物的氧化
烯、炔在室温下可迅速地被高锰酸钾氧化，但苯即使在高温下与高锰酸钾、铬酸等强氧化剂同煮，也不会被氧化。只有在五氧化二钒的催化作用下，苯才能在高温被氧化成顺丁烯二酸酐。
烷基取代的苯易被氧化，但一般情况下，氧化时苯环仍保持不变，只是和苯环相连的烷基氧化成羧基。
而且，不管侧链多长，只要和苯环相连的碳上有氢，氧化的最终结果都是侧链变成只有一个碳的羧基，如果苯环上有两个不等长的侧链，通常是长的侧链先被氧化。
只有在苯环和一个三级碳原子相连，或与一个极稳定的侧链相连时，在强烈的氧化条件下，侧链才保持不变，苯环氧化成羧基。
上述实验事实说明，与烯、炔等不饱和化合物相比，苯对氧化剂的稳定性增高了。
三、共振论和分子轨道理论对苯芳香性的解释
苯是最简单、最有代表性的一个芳香化合物，从理论上探索苯为何具有芳香性对发展有机化学有十分重要的意义。对苯的芳香性有各种各样的解释，其中最重要的是共振
论和分子轨道理论。
共振论认为苯共振于两个凯库勒结构（Ⅰ）和（Ⅱ）之间。
（Ⅰ）与（Ⅱ）是两个能量很低、稳定性等同的极限结构，它们之间的共振引起的稳定作用是很大的，因此杂化体苯的能量比极限结构低得多，共振论将极限结构的能量与杂化体的能量之差称为共振能，计算公式如下：
共振能=极限结构的能量-杂化体的能量
苯的共振能可借助氢化热来估算，苯的极限结构式与环己三烯相当，环己三烯实际上是不存在的，它的氢化热用环己烯氢化热的三倍代替，其值是3×119.3 kJ·mol-1=358. 0kJ·mol-1，杂化体苯的氢化热是208·5kJ·mol-1，所以苯的共振能为149.3kJ·mol-1。两个等同的极限结构对苯的贡献是相同的，因此导致了碳碳键长的平均化和电子云的均匀分布。杂化体苯的正六边形结构及π电子云的均匀分布是环电流产生的原因。加成反应会破坏极限结构的共振，使稳定的苯转变为不稳定的1，3-环己二烯，因此难以进行；π电子云利于亲电试剂的进攻，取代反应最终不会破坏极限结构的共振而易于进行。
分子轨道理论把苯描述为一种离域的结构，它认为：苯分子的6个碳原子均为sp2杂化的碳原子，相邻碳原子之间以sp2杂化轨道互相重叠，形成6个均等的碳碳σ键，每个碳原子又各
用一个sp2杂化轨道与氢原子的1s轨道重叠，形成碳氢σ键。所有轨道之间的键角都为120°，由于sp2杂化轨道都处在同一平面内，所以苯的6个氢原子和6个碳原子共平面，每个碳原子还剩下一个未参与杂化的垂直于分子平面的p轨道，6个p原子轨道彼此作用形成6个π分子轨道，它们的形状及相应的能级如图7-3所示。从图7-3中可以看
出，苯有6个π分子轨道，ψ
1，ψ
2
，ψ
3
是能量较低的成键轨道，ψ
4
，ψ
5
，ψ
6
是能量较
高的反键轨道。在三个成键轨道中，ψ
1没有节面，能量最低，ψ
2
，ψ
3
各有一个节面，
它们的能量相等，但都比ψ
1
高。分子轨道理论将两个能量相等的轨道称为简并轨道，ψ
2，ψ
3
是一对简并轨道。同样，反键的ψ
4
，ψ
5
也是一对简并轨道，它们各有两个节面，
能量比ψ
2，ψ
3
高。反键的ψ
6
能量最高，它有三个节面。基态时，6个π电子占据三个成
键轨道，所以苯的π电子云是由三个成键轨道叠加而成的，叠加的最后结果是π电子云在苯环上下对称均匀分布，又由于碳碳σ键也是均等的，所以碳碳键长完全相等，形成一个正六边形的碳架。闭合的电子云是苯分子在磁场中产生环电流的根由，环电流可以看作是没有尽头的，因此离域范围很广，图7－3表明：苯的E
π为6α＋8β，与6个π电子处在三个孤立的π轨道中的能量6α+6β相比，离域能是2β，所以苯很稳定。加成反应会导致苯封闭共轭体系的破坏，所以难以发生。取代反应最终不会破坏这种稳定结构，又由于环形离域π电子的流动性较大，能够向亲电试剂提供电子，因此苯易发生亲电取代反应。
四、苯及其同系物的伯奇还原
碱金属（钠、钾或锂）在液氨与醇（乙醇、异丙醇或二级丁醇）的混合液中，与芳香化合物反应，苯环可被还原成不共轭的1，4-环己二烯类化合物，这种反应叫做伯奇（B irch，A.J.）还原。例如苯可被还原成1，4-环己二烯。
伯奇还原的反应机制如下所示：
Na＋NH3→Na+＋（e-）NH3（溶剂化电子）
首先是钠和液氨作用生成溶剂化电子，此时体系为一蓝色溶液。然后，苯环得到一个电子生成（I），（Ⅰ）仍是环状共轭体系，但有一个单电子处在反键轨道上，因此不稳定而易被质子化，即从乙醇中夺取一个质子生成（Ⅱ）。（Ⅱ）再取得一个溶剂化电子转变成（Ⅲ），（Ⅲ）是一个强碱，可以再从乙醇中夺取一个质子生成1，4-环己二烯。
苯的同系物也能发生伯奇还原，一取代烃基苯经伯奇还原得1-烃基-1，4-环己二烯。例如：
若取代基上有与苯环共轭的双键，伯奇还原首先在共轭双键处发生。
不与苯环共轭的双键不能发生伯奇还原。
伯奇还原反应与苯环的催化氢化不同，它可使芳环部分还原生成环己二烯或环己烯类化合物，因此伯奇还原有它独到之处，在合成上十分有用。
苯环上的亲电取代反应
芳香族化合物芳核上的取代反应从机制上讲包括亲电、亲核以及自由基取代三种类型。本章介绍芳香亲电取代，所谓芳香亲电取代是指亲电试剂取代芳核上的氢。苯的亲电取代称为苯的一元亲电取代，一元取代苯再在苯环上发生亲电取代称为苯的二元亲电取代。典型的芳香亲电取代有苯环的硝化、卤化、磺化、烷基化和酰基化。这些反应的反应机制大体是相似的，如下所示：
中间体碳正离子是一个活泼中间体，形成它必须经过一个势能很高的过渡态，整个反应的反应速率主要取决于这一步。下面分别讨论这些反应及有关问题。
有机化合物分子中的氢被硝基（-NO
）取代的反应称为硝化反应。苯在浓硝酸和浓
2
硫酸的混合酸作用下，能发生硝化反应，反应的结果是苯上的氢被硝基取代。
曾对硝化反应提出过两种有代表性的反应机制：一种是一步的，即硝基与苯环上碳原子的结合和该碳原子上氢的离去是同步进行的，和卤代烷的SN2反应类似；另一种是两步的，硝基先和苯环的碳原子结合，形成中间体，然后再失去质子，这两步反应，中间体的形成是决定反应速率的一步，质子的离去对反应速率没有影响。两种机制的共同点是都发生碳氢键的断裂，不同的是在一步反应机制中碳氢键的断裂决定反应速率；而在两步反应机制中，碳氢键的断裂不影响反应速率为了证实取代反应到底是按哪种机制
进行的，分别用普通苯和重氢苯（C
6D
6
）在同样条件下进行反应。如果按一步反应机制
发生反应，C
6H
6
和C
6
D
6
的反应速率应该是不同的，因碳氢键（C——H）的断裂比碳重氢
键（C——D）的断裂容易，（C——H键断裂反应速率比C——D键断裂高5～8倍），应表现出同位素效应；如按两步反应机制进行，C——H键的断裂不是决定反应速率的一
步，则两种苯的反应速率应该是一样的。实验结果证明，除个别情况外，C
6H
6
和C
6
D
6
的
硝化反应速率是相同的，说明取代反应是按两步反应机制进行的。现在公认的硝化反应机制包括下列步骤：
（i）硝酸（作为碱）在强酸（浓硫酸）作用下，先被质子化，然后失水产生硝基正离子：
硝基正离子的存在已为硝酸的硫酸溶液的冰点降低实验及该溶液的拉曼光谱
（ii）硝基正离子进攻苯环生成中间体碳正离子。硝基正离子的结构是
碳原子核的吸引，与一般烯键的π电子相比，它们与碳结合较紧密，但与定域的σ键相比，它们与碳的结合仍然是松弛的，容易受亲电试剂的进攻。亲电试剂与苯接近，然后与苯环上的一个碳原子相连，该碳原子由原来的sp2
活性中间体，即中间体碳正离子（由于该中间体碳正离子形成了一个新的σ键，又称之为σ络合物）。中间体碳正离子的离域式及极限式如下所示：
离域式表明：中间体碳正离子的正电荷分散在五个碳原子上。显然，这比正电荷定域在一个碳原子上更为稳定，但与苯相比，因该碳正离子中出现了一个sp3杂化的碳原子，破坏了苯环原有的封闭的环形共轭体系，使其失去了芳香性，能量升高。因此，该碳正离子势能很大，由苯转变成它，必须跨越一个较高的能垒。中间体碳正离子的存在已被实验证实，有些比较稳定的中间体碳正离子可以制备，并能在低温条件下分离出来。例如：
（iii）碱（负离子）从碳正离子的sp3杂化态的碳原子上夺取一个质子，使其生成硝基苯。此时产物恢复了苯环的共轭体系结构。显然，该步反应只需要较少的能量。如果碱不去夺取质子，而去进攻环上的正电荷处，则反应与碳碳双键的加成相象，应得到加成产物。实验结果证明：只有取代苯生成。其原因是，发生取代反应的过渡态势能较低，且产物的能量比原料的低；如果生成加成物，过渡态势能较高，且产物的能量比苯的能量高，整个反应是吸热的，因此无论从动力学还是从热力学的观点考虑，进行加成反应都是不利的。上述关系的能量变化如图7-4所示。
图7-4表示了苯容易进行亲电取代反应，难进行亲电加成，也表示了亲电取代反应是分两步进行的，形成中间体碳正离子这一步是决定反应速率的一步。
芳香族化合物的硝化反应是一个十分有用的取代反应。例如：苯甲醛的硝化产物间硝基苯甲醛是生产强心急救药阿拉明的重要原料。
因为醛基易氧化，因此反应必须在低温（0℃）进行，操作时，先在浓硫酸中加入少量发烟硝酸，冷却至0℃，然后慢慢滴加苯甲醛和发烟硝酸，反应完成后，立即将产物倾倒在冰中。
许多硝基化合物是炸药，例如：广泛使用的强烈炸药TNT是2，4，6-三硝基甲苯，它是甲苯经分阶段硝化制备的，即三个硝基是在多次硝化反应中逐步引入的。
三次硝化的硝化试剂（即混合酸）浓度逐渐增高，在生产中，为节约成本，可把第三阶段硝化后的混合酸用于第二阶段硝化，第二阶段硝化后的混合酸用于第一阶段硝化。如果需要得到中间产物，反应可以在第一阶段或第二阶段中止，邻硝基甲苯和对硝基甲苯可以通过减压蒸馏或重结晶分离提纯而分别获得，2，4-二硝基甲苯也能通过重结晶提纯得到。
六、取代基的定位效应
一元取代苯进行二元硝化时，已有的基团对后进入基因进入苯环的位置产生制约作用，这种制约作用即为取代基的定位效应。取代基的定位效应是与取代基的诱导效应、共轭效应、超共轭效应等电子效应有关的。
1.取代基的诱导效应和共轭效应。
诱导效应与原子的电负性有关。比碳电负性强的原子或基团能使苯环上的电子通过σ键向取代基移动，即具有吸电子的诱导效应。电负性比碳弱的原子或基团使取代基上的电子通过σ键向苯环移动，即具有给电子的诱导效应。
共轭效应是取代基的p（或π）轨道上的电子云与苯环碳原子的p轨道上的电子云互相重叠，从而使p（或π）电子发生较大范围的离域引起的，离域的结果如是取代基的p 电子向苯环迁移则发生了给电子的共轭效应，如是苯环上的π电子向取代基迁移则发生了吸电子的共轭效应。产生给电子共轭效应的取代基有：
>-OR>-F,-O->-OR,-F>-Cl>-Br>-I
-NR
2
产生吸电子共轭效应的取代基有：
绝大多数取代基既可与苯发生诱导效应，也可发生共轭效应，最终表现是两者综合的结果。大部分取代基的诱导效应与共轭效应方向是一致的，有的原子或基团的诱导效应与共轭效应方向不一致，例如：卤素的电负性比较大，它具有吸电子诱导效应，卤苯的卤原子的p轨道与苯环碳上的p轨道平行重叠，卤原子的孤电子对离域到苯环上，发生给电子的共轭效应，但总的结果是吸电子的诱导效应大于给电子的共轭效应，因此卤素是吸电子基，它使苯环的电子云密度降低。取代基的综合电子效应可以从取代苯的偶极矩大小和方向上表现出来。见表7-3。
在烷基苯中，烷基与苯环不发生共轭作用，但烷基的C——Hσ电子与苯的π电子能发生σ-π超共轭作用，烷基的超共轭作用有微弱的给电子能力。
（i）溴乙烷（μ=2.01D）、溴苯（μ=1.72D）
（ii）乙醇（μ=1.69D）、苯酚（μ=1.4D）
2.硝基苯的硝化
硝基苯的硝化反应式及实验数据如下所示：
将上面的式子与苯的硝化对比，可以得出下述结论：
（i）硝基苯比苯难硝化得多，需要用比较强的条件，例如提高反应温度、增加酸的浓度等来实现。
（ii）硝基苯硝化时，主要得到间位产物，邻对位产物极少。硝基苯比苯难硝化的原因是：苯核的硝化是一个亲电取代反应，硝化反应的机制表明：整个反应的关键一步是硝基正离子进攻苯环形成中间体碳正离子。在硝基苯中，因氧、氮的电负性均大于碳，因此硝基有吸电子的诱导效应，又因为硝基的π轨道与苯环的离域π轨道形成π-π共轭体系，使苯环的π电子云也向硝基迁移，所以硝基是一个具有强吸电子诱导效应和吸电子共轭效应的取代基。它使苯环的电子云密度有较大程度的下降，这一方面增加了硝基正离子进攻苯环的难度，同时也降低了反应过程中产生的中间体碳正离子的稳定性，所以硝基苯比苯难硝化。
硝基苯硝化主要得间位产物，这可以从共振理论中得到满意的解释。下面首先分析硝基正离子从硝基的邻位、间位、对位进攻苯环时可能生成的中间体碳正离子的极限式：
亲电试剂从硝基的邻位或对位进攻苯环时，各有一个特别不稳定的极限结构（i），（iv）参与形成中间体碳正离子的杂化，导致（i），（iv）不稳定是因为：（i），（i v）中各有一个带正电荷的碳原子直接和吸电子的带正电荷的氮原子相连，正电荷集中在两个相邻原子上的极限结构能量必然很高，很不稳定，由它参与形成的碳正离子的相应的过渡态势能一定也很高。如果亲电试剂在间位进攻，参与形成中间体碳正离子的极限结构中，电荷分布没有特别不稳定的，因此杂化体碳正离子的能量相对较低，相应的过渡态势能较低，活化能低，反应速率快，所以优先生成间位产物。生成各中间体碳正离子的能量关系如图7-5所示。能量图表明：硝基苯硝化时，优先生成的是间二硝基苯，而邻、对位二硝基苯难以形成。
硝基苯的吸电子效应也指示了硝基苯硝化时主要生成间位硝基产物。
3.甲苯的硝化
甲苯的硝化反应式及实验数据如下所示：
实验情况说明：（i）甲苯比苯容易硝化，（ii）甲苯硝化时，主要得到邻位和对位产物。
甲苯比苯易硝化的原因是：甲基具有微弱的给电子超共轭效应，这种超共轭效应使苯环上的电子云密度有所增加，这一方面使硝基正离子更容易进攻苯环，同时也使反应过程中产生的中间体碳正离子的电荷得到分散而稳定。所以甲苯比苯更易硝化。但甲基的给电子能力是很弱的，因此它对苯环的活泼性影响较弱。
甲苯硝化主要得邻、对位产物，这同样可以从反应中间体碳正离子的极限式来分析：
硝基正离子从甲基的邻、对位进攻苯环时，参与形成中间体碳正离子的极限结构（x ii），（xv）中，正电荷位于与甲基相连的碳原子上，甲基的给电子能力可使正电荷分散，因此该极限结构能量相对较低，形成相应的碳正离子杂化体所需的过渡态势能也较低。而间位进攻时，没有这样的极限结构参与形成中间体碳正离子的杂化，所以甲苯硝化时优先生成邻、对位取代产物。
4.氯苯的硝化
氯苯的硝化反应式及实验数据如下所示：
实验情况说明：（i）氯苯比苯难以硝化，（ii）氯苯硝化时主要得到邻、对位取代产物。
氯苯比苯难以硝化的原因是：氯原子的吸电子诱导效应比给电子共轭效应大，总的结果使苯环上的电子云密度降低，这一方面使硝基正离子不易进攻苯环，另一方面使反应过程中产生的中间体碳正离子更不稳定，反应时过渡态势能增大，所以氯苯比苯难以硝化。
氯苯硝化主要得邻、对位取代产物解释如下：氯苯硝化时可能形成的中间体碳正离子的极限式及产物是：
硝基从氯的邻、对位进攻苯环时，参与形成中间体碳正离子的极限结构（xxi），（x xv）中，正电荷位于与氯原子相连的碳原子上，这是不稳定的，但氯原子可通过共轭效应供给电子，形成氯鎓离子（xxii），（xxvi），氯鎓离子中的每个原子最外层均有8个电子，比较稳定。另外，参与形成邻、对位中间体碳正离子的极限结构有四个，而间位只有三个，根据参与杂化的极限结构愈多愈稳定的规定可知：硝基正离子从邻、对位进攻时，形成的中间体碳正离子能量较低，相应的过渡态势能也较低，因此氯苯硝化时，容易形成邻、对位硝基氯苯。反应时，生成各中间体碳正离子的能量关系如图7-6所示。该图表明：氯苯硝化时，优先生成邻、对位产物。一般来讲，对位产物的产率高于邻位产物。
卤素的给电子共轭效应也指示了氯苯硝化时主要生成邻、对位取代产物。
习题7-13 写出的极限式，在这些极限式中，哪个最稳定？哪个最不稳定？阐明理由。
5.取代基的定位效应
硝基苯、甲苯、氯苯硝化的实验事实说明：苯环上已有的取代基会对后进入基团进入苯环的位置产生定位效应。定位效应可结合下面的式子来说明：
式中G为苯环上已有的基团，E为后进入基团。产物中若E在G的邻、对位，称G 为邻对位定位基，若E在G的间位，称G为间位定位基。 G对E进入苯环的难易也有影响，若使E进入苯环变得容易，称G为活化基团，若使E进入苯环变得困难，称G为钝化基团。带有活化基团的苯环发生亲电取代反应时，所需活化能比苯反应时低，而带有钝化基团的苯环发生亲电取代反应时，所需活化能比苯反应时高。这种关系可用图7-7表示。
综合上面两种影响，可以把所有的基团分成三类：
（i）致活的邻对位定位基：它们可以使苯环上的亲电取代反应易于进行，并使后进入取代基进入苯环时，主要进入到原取代基的邻、对位。
（ii）致钝的间位定位基：它们使苯环上的亲电取代反应难以进行，并使后进入基团进入苯环时，主要进入到原取代基的间位。
（iii）致钝的邻对位定位基：它们使苯环上的亲电取代反应难以进行，但使后进入取代基进入苯环时，主要进入到原取代基的邻、对位。
各种基团的归类情况见表7-4。
表7-4 邻对位和间位定位基
上表中CH
3为弱活化基团，若甲基上氢逐步被氯取代，成为——CH
2
Cl，——CHCl
2
，
——CCl
3
基团，就由原来的给电子效应转为逐步增强的吸电子效应，由原来的弱活化基团转为钝化基团。
第三章金属及其化合物 第一节金属的化学性质教案（第一课时） ●教学目标 知识与技能 1. 了解钠的物理性质及其保存方法。 2. 使学生认识钠是一种很活泼的金属掌握钠的化学性质。 过程与方法 培养学生根据实验现象探究、分析、推理和判断的能力。 情感态度与价值观 通过奇妙的化学实验的操作（如钠的切割）和精彩的化学实验现象（如钠的燃烧反应）感受化学世界的美妙变化，提高学习化学的兴趣。 ●教学重点 钠的氧化；钠与水的反应。 ●教学难点 对钠与水反应实验现象的观察和分析。 ●教学用具 实验用品：钠、玻璃片（2片）、小刀、镊子、滤纸、烧杯、酚酞、、酒精灯、火柴、石棉网、铁架台(附铁圈)、玻璃管、试管。 ●教学方法演示、探究、归纳、总结 ●教学过程 【引入】在日常生活中你认识和接触过哪些金属制品？ 【学生活动】联系生活实际作答。 【讲述】金属在人类社会发展、改善人类生活方面起着重要的作用。五千年前人类进入青铜器时代，三千年前进入铁器时代，20世纪铝合金成为仅次于铁的金属材料。时至今日，金属钛被喻为“未来钢铁，二十一世纪金属”，在多种领域有着不可替代的作用。从这节课开始，我们就来研究金属。
【复习】金属有哪些物理性质？ 【学生活动】回顾。 多数银白色，有金属光泽，导电性，导热性，延展性，绝大多数常温下为固体。 【过渡】金属都有什么化学性质呢？今天我们再来进一步学习有关金属的化学性质。 【板书】第三章金属及其化合物 第一节金属的化学性质 【学生活动】根据书本图片3－2，回顾初中阶段学习过的反应，书写有关化学方程式，并写出第一个反应的离子方程式。 【提出问题】这些反应都表现了金属具有哪些化学性质？ 【归纳】金属与盐反应金属与酸反应金属与氧气反应 【引言】在人类已发现的一百多种元素中，大约有4/5是金属元素（引导学生看元素周表），多数金属的化学性质都比较活泼。因此，绝大多数金属元素在自然界中总是以化合态存在。但亦有游离态存在的金属（如，Ag、Cu、Au、Pt）。今天我们学习一种常见的活泼金属——钠。 【板书】一、金属钠（Na） 【展示】金属钠样品 【演示】探究钠的物理性质，探究实验（教材P47实验3－1）实验改进： 1.为了让学生看清钠的切面为银白色有金属光泽，用玻璃管切割金属钠，这样钠与玻璃界面能较长时间保持光泽，现象明显。 2.为了让学生理解钠很软，选择两片玻璃片，在玻璃片之间放一小块金属钠，让一个学生用手指轻压玻璃片。 【板书】1.钠的物理性质： 银白色、有金属光泽的固体，热、电的良导体，质软，密度小，熔点低。
课题：《金属的化学性质》教案（第一课时） 授课人：梁文海 一、教材分析 1、本课题在教材中的地位和作用： 本课题位于人教版九年级化学下册第八单元第二节，是在上课题介绍金属物理性质的基础上，侧重介绍金属的化学性质，重点介绍金属与氧气、金属与酸的反应，以及金属的活动性顺序。金属材料与人类生活的关系非常密切，本教材将此内容单列一章，体现了“化学来源于生活，服务于生活”这一主题。教材注意从学生的生活经验和实验事实出发，采用对比的方法，引导学生亲自感受金属与氧气以及盐酸等反应的不同，加深学生对物质的性质与物质用途关系的了解，认识到金属既有通性，又有各自的特性。 教材注重对学生学习能力的培养，如置换反应、金属活动性顺序的认识均采用探究的方式，通过实验，层层引导，深入讨论，并归纳得出结论。在活动与探究的过程中，注意激发学生的学习兴趣，培养学习能力，同时使他们获得新知识。 2．教学的重点和难点： 1）重点：通过实验探究认识常见金属的化学反应及金属活动性顺序是本课题的重点； 2）难点：将常见金属的化学反应用化学方程式表示，并能运用所学知识解释生活中的一些现象是本课题的难点。 二、学情分析 学生在学习本课之前已经对金属的物理性质有所了解，对金属的化学性质的学习在之前已经学过镁、铁与氧气的反应，以镁、铁与氧气反应的条件和剧烈程度引出本课题，顺理成章，学生也比较容易在原有的基础上形成知识框架。 三、教学目标 1、知识与技能 认识金属化学活动性顺序,了解金属活动性顺序含义。会读、会写并熟记常见金属的化学方程式及金属活动性顺序表。 2.过程与方法 通过实验探究金属镁、锌、铁、铜的活动性,通过小组合作进行研究性学习，主动与他人进行交流和讨论，初步学会运用对比、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工，并用化学语言进行表述。 3.情感态度价值观 对金属的活动性的探究, 初步认识科学探究的意义和基本过程；激发学习化学的兴趣,感受探究物质奥秘的乐趣。 四、教材处理与学法指导 对于金属与氧气反应的教学，本人采取了复习回忆一些金属与氧气反应的实验，并展示相应的图片以加深学生的感性认识。引导学生进行对比和分析，从中得出金属与氧气反应的一些规律性知识。让学生们懂得大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同，由此也可在一定意义上反映金属的活泼程度。对金属活动性顺序的探究上，采用实验—讨论的教学模式，通过对实验事实的分析，层层诱导，通过对某些金属的活动性的比较，进而引出金属活动性顺序。通过练习，使学生能应用置换反应和金属活动性顺序解释、处理一些与
课题2 金属的化学性质 从容说课 在课题1介绍金属的物理性质的基础上，本课题侧重介绍金属的化学性质，重点介绍金属和氧气的反应，以及金属活动性顺序。 学生在前一阶段的学习中已经做过镁条、铝箔、铁丝等在氧气中反应的实验，基于学生已有的知识基础，教材采用实验事实→归纳的编写方法，重点说明大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同，由此也可在一定意义上反映金属的活泼程度：如镁、铝比较活泼，铁、铜次之，金属不活泼。教材的重点放在对金属活动顺序的探究上，采用实验——讨论的探究模式，通过对实验事实的分析，层层诱导，由学生自己归纳得出置换反应的特点，并通过对某些金属活动性的比较，进而引出金属活动性顺序。通过练习，使学生能应用置换反应和金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。 为加深学生的感性认识，特意补做了镁条、铝片、铜片与氧气反应的实验。为使对金属活动顺序表的探究紧凑、有效，特意把置换反应的概念放在最后讨论，并在教学过程的最后，通过练习一块儿巩固，以求得到较好的教学效果。 教学目标 1．知识与技能 (1)知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应。 (2)初步认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应，以及与盐溶液的置换反应，能用置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。 (3)能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单地判断，并能利用金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。 2．过程与方法 (1)认识科学探究的基本过程，能进行初步的探究活动。 (2)初步学会运用观察、实验等方法获取信息，并能用图表和化学语言表达有关的信息。 (3)初步学会运用比较、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。 3．情感态度与价值观
高二化学《芳香烃》教案 教学目标 使学生掌握苯的重要化学性质； 使学生了解苯的同系物在组成、结构、性质上的异同，理解共价单键的可旋转性。 以甲苯为例，让学生了解苯的同系物的某些化学性质。 教学重点 苯的化学性质 教学难点 苯的化学性质 课时安排 课时 教学用具 黑板、粉笔、多媒体 教学方法 师生互动、探究学习 教学过程 [复习]： 填写下表： 苯的分子式 结构式
结构简式 空间构型 键参数 苯分子有怎样的结构特点？ 苯分子里6个碳原子之间的键完全相同，是一种介于单键和双键之间的独特的键。苯分子是平面结构，键与键之间夹角为120°，常用结构式芳香烃教学设计来表示苯分子。苯是非极性分子。 [过渡]：分子里含有一个或多个苯环的碳氢化合物叫做芳香烃，简称芳烃。苯是最简单、最基本的芳烃。我们已经了解了苯的分子结构，那它的性质又如何呢？ [实验1]：展示苯的实物，让学生直接观察苯的颜色和状态。将苯与水混合于试管，振荡、静置后观察现象，认识苯的溶解性. 一.苯的物理性质： 无色、有特殊气味的液体，比水轻,不溶于水，沸点80.1℃，熔点5.5℃。 二．苯的化学性质。 苯既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也不能使溴水褪色。说明苯的化学性质比较稳定，但在一定条件下苯也能发生化学反应。 [实验2]：纸上蘸取少量苯溶液，点燃.观察实验现象.
氧化反应 c6H6+15o2芳香烃教学设计12co2+6H2o火焰明亮，有黑烟. 常用的氧化剂如no4、2cr2o7、稀硝酸等都不能使苯氧化。这说明苯环是相当稳定的。 取代反应 苯跟卤素的反应。 [实验3]：苯与溴的反应。 ①.原料：苯、液溴、铁粉。 ②.反应原理： 芳香烃教学设计芳香烃教学设计Br +Br2芳香烃教学设计+HBr 芳香烃教学设计③.装置原理： a.长导管的作用是什么？。 芳香烃教学设计b.锥形瓶中水的作用是什么？。 c.为什么导管末端不能插入液面以下？。 ④.操作顺序：圆底烧瓶中先加入少量苯、液溴，然后加入铁粉，塞紧橡皮塞。反应结束后向锥形瓶中滴入硝酸银溶液，并将烧瓶中的液体倒入盛有水的烧杯中。 ⑤.实验现象： a.烧瓶中混合物沸腾； b.导管口出现白雾；
课题2 金属的化学性质教学案例 一、教学设计思路 九年级的学生己初步具备了一定的观察问题、分析问题和解决问题的能力，对事物的认识正处于从感性到理性的转变时期，实验是激发他们学习兴趣的最好方法。因此，在本课题中，我增强学生的主体意识，改进学生的学习方式，将学习的主动权交给学生，采用实验探究──讨论的教学模式，通过对大量实验事实的观察、分析，让学生充分发挥自身的潜能，去探究、交流和思考，在教师的层层诱导下，归纳总结出金属活动性顺序和置换反应的特点。再通过练习，使学生学以致用，能应用置换反应和金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题，从而完成对金属化学性质的认识从具体到抽象、从感性到理性的转变。使学生在“做中学，学中会”。 虽然学生在以前的学习中已经见过几个置换反应，但是并不熟悉，运用也不熟练，因此我改变了教材在探究活动中让学生填写相关化学反应方程式的要求，重点要求学生对反应能否进行，反应进行的剧烈程度等情况进行认真观察、比较即可。而将对置换反应特点和规律的总结放在最后，这样学生更容易理解、掌握和运用置换反应。 二、教案 课题金属的化学性质 授课人李梅 学校尚文中学 教学目标 1、知识目标：初步认识常见金属与酸、与盐溶液的置换反应；能利用金属活动性顺序表对有关反应能否发生进行简单的判断。 2、能力目标：对学生进行实验技能的培养和结果分析的训练，培养学生观察能力、探究能力、分析和解决问题的能力以及交流协作能力。能用置换反应和金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。 3、情感目标： ①通过学生亲自做探究实验，激发学生学习化学的浓厚兴趣。 ②通过对实验的探究、分析，培养学生严谨、认真、实事求是的科学态度。 ③使学生在实验探究、讨论中学会与别人交流、合作，增强协作精神。 重点金属活动性顺序的理解和应用。
金属的化学性质教案 金属的化学性质教案 一、教材内容分析本节课内容是在初中学习金属的置换反应以及金属的活动顺序、镁等金属与氧气的反应等知识的基础上，学习钠、铝等活泼金属与氧气的反应，引导学生通过分析对比，掌握越活泼的金属越易与氧气反应的规律。二、教学对象分析 1、在初三阶段学习了一年的化学知识，对金属的活动顺序、金属与氧气的反应有了初步的了解，懂得通过金属是否能发生置换反应来判断金属的活动顺序。 2、能独立完成一些简单的实验、观察和记录实验现象，在“通过实验探究获得关于物质知识”的方面具有一定能力。三、教学目标 1、通过阅读课本中的图片、书写有关反应的化学方程式，巩固和加深初中有关金属化学性质的知识和规律。 2、通过观察了解金属钠的’物理性质及其保存方法，培养学生观察和归纳能力，掌握研究物质的一般方法。 3、通过实验了解活泼金属钠、铝与氧气的反应，归纳出活泼金属易与氧气发生反应的知识，了解金属氧化膜在生活生产中的运用，培养学生习惯用化学的视角去观察身边的物质和发生的事情。 4、掌握在一般情况下，通过对比金属与氧气反应的条件难易、剧烈程度能反映出金属活动顺序的思维方法。 5、通过实验进一步熟悉和规范药品的取用、酒精灯的使用等基本实验技能。四、教学策略 1、举例身边的金属材料和回顾初三化学知识，引入新课，通过对比镁、铝、铁分别与氧气反应引出“钠与氧气怎样反应”的问题。 2、以实验探究的方法，让学生通过实验去探索钠的物理性质、钠在空气中存放所出现的问题以及实验钠与空气中的氧气的反应，并分析其在不同条件下反应的产物；通过铝在空气中加热的现象分析得出金属氧化膜在生产生活中的作用。 3、通过四幅金属与氧气在不同条件下反应的图片，结合金属活动顺序表，归纳出金属活动性和金属与氧气的反应、剧烈程度有关。通过图表归纳出钠、铝、铁、铜与氧气反应的有关知识，使知识系统化。
九年级化学金属的化学性质教案（1） 课题 2 金属的化学性质 教学目标： 1、知识目标 1）知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应 2）初步认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应，以及与盐溶液的置换反应，能用置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。 3）能用金属活动顺序表对有关的置换反应进行判断，并能利用金属活动顺序表解释一些与日常生活有关的化学问题。 2、过程与方法 1）认识科学探究的基本过程，能进行初步的探究活动。 2）初步学会运用观察、实验等方法获取信息，并能用图表和化学语言表达有关信息。 3）初步学会运用比较、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。 3、情感与价值观 1）激发学习化学的兴趣 2）培养勤于思考、严谨求实、勇于实践的科学精神。 3）了解化学与日常生活和生产的密切关系教学重点： 金属活动性顺序教学难点： 对金属活动性顺序的初步探究教学方法： 实验探究多媒体课时：一课时教学过程：复习提问：什么是金属材料？金属材料有什么共同性质？情景导入：拿破仑的故事 在拿破仑时期。一次宴会上，皇宫贵族们为了显示自己地位的高贵，都选用金制、银制的餐具。惟独拿破仑用的是铝制的餐具，你知道这是为什么 吗？（当时拿破仑已经是一国元首。） 讲授新课： 一、金属与氧气的反应 1、在常温下，镁和铝可以和氧气反应 2Mg + 02 ===== 2Mg0 4AI + 302 ===== 2AI203 2、在高温时，铁和铜也可以和氧气反应 咼温 3Fe + 202 ==== Fe3O4 2Cu + 02 ==== 2Cu0
九年级化学金属的化学性质教案（1）3、金在高温时也不能与氧气反应 结论：镁和铝比较活泼，铁和铜次之，金最不活泼 二、金属与酸反应 〔活动与探究〕金属与酸反应
课题2 金属的化学性质 金河初中姬银龙 教学目标： 1、知识目标 1）知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应 2）初步认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应。 2、过程与方法 1）认识科学探究的基本过程，能进行初步的探究活动。 2）初步学会运用观察、实验等方法获取信息，并能用图表和化学语言表达有关信息。 3）初步学会运用比较、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。 3、情感与价值观 1）激发学习化学的兴趣 2）培养勤于思考、严谨求实、勇于实践的科学精神。 3）了解化学与日常生活和生产的密切关系 教学重点： 金属的化学性质 教学难点： 对金属活动性顺序的初步探究 教学方法： 实验探究多媒体 课时：一课时 教学过程： 复习提问： 什么是金属材料？金属材料有什么共同性质？ 情景导入： 黄铜（铜锌合金）与黄金的外观很相似，一些不法商贩就会利用这一点，以次充好，贩卖假黄金（实际就是黄铜）。你用什么方法来识别真假金饰品呢？讲授新课： 一、金属与氧气的反应 1、在常温下，镁和铝可以和氧气反应 2Mg + O2 ===== 2MgO 4Al + 3O2===== 2Al2O3
2、在高温时，铁和铜也可以和氧气反应 3Fe + 2O 2 ==== Fe 3O 4 2Cu + O 2 ==== 2CuO 3、金在高温时也不能与氧气反应 结论：镁和铝比较活泼，铁和铜次之，金最不活泼 二、金属与酸反应 〔活动与探究〕 金属与酸反应 思考：你能看出以下反应有何特点？ Mg + 2HCl ==== MgCl 2 + H 2 Zn + 2HCl ==== ZnCl 2 + H 2 Fe + 2HCl ==== FeCl 2 + H 2 三、置换反应 定义：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应叫做置换反应。 表达式：置换反应 A +BC ==B +AC 反应类型的比较 化合反应 A+B+…… == AB …… 分解反应 AB …… == A+B+…… 置换反应 A+BC == AC+B 四.导学归纳 五反馈练习 课本13页1.4. 高温 高温 反应的化学方程式 现象 金属 无明显现象 铜 Fe + 2HCl ==== FeCl 2 + H 2 有少量气泡产生 铁 Zn + 2HCl ==== ZnCl 2 + H 2 有较多气泡产生， 反应较剧烈 锌 Mg + 2HCl ==== MgCl 2 + H 2 有大量气泡产生生，金属溶解，反应剧烈 镁 （A 组）稀盐酸 （A 组)稀盐酸
金属的化学性质 1．教材的地位和作用 学生在学习本课题之前已经学习了《我们周围的空气》和《自然界的水》等知识，而金属在生活生产的各个领域都被广泛应用，所以本课题的学习可以看作是对前面内容的一种完善。在物质的分类中金属是非常重要的一类；金属制品的使用和保护与其化学性质密切相关；金属单质能转化为各种金属化合物；在金属的化学反应中涉及到金属单质、非金属单质、金属氧化物、酸、盐等不同类别的物质，所以本课题的学习将有助于学生建立物质的分类框架,有利于学生理解物质之间的转化关系，同时对物质的化学性质以及化学方程式的书写起巩固深化作用。 2．学生已有的知识和经验 对本课题的学习学生有如下准备:(1)对人类生存所依赖的空气、水有了初步的了解；(2)对广泛应用于生活生产中的金属有较丰富的经验积累；(3)对物质研究的程序和方法有了一定了解；(4)学习了用化学方程式表示化学反应的方法；(5)在前面的章节中零碎地接触过有关金属化学性质的知识，例如一些金属与氧气的反应，镁与盐酸的反应，实验室用锌与硫酸反应制取氢气，镁、锌被酸雨腐蚀，铁与硫酸铜溶液的反应等。 一、教学目标 （一）知识与技能 1．知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应。 2．初步认识常见金属与盐酸、硫酸的反应。能用金属和酸反应解释一些与日常生活有关的化学问题。 （二）过程与方法 1. 通过金属和酸反应，学习利用控制变量法进行科学探究， 2．根据金属和酸反应的剧烈程度判断金属活动性顺序 （三）情感态度与价值观 在实验操作中，获得科学方法的体验，养成实事求是的科学精神和严谨的科学态度，激发学习化学兴趣 二、教学重点 金属和酸反应 三、教学难点 判断金属活动性强弱 四、教学准备 教学设备（投影仪，计算机）、试管、试管架、稀盐酸、稀硫酸、镁片、锌片、铁片、铜片 五、教学过程
课题2、金属的化学性质 [目标]： （1）知道镁、铝、铁、铜等常见金属与氧气的反应。 （2）初步认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应，以及与金属化合物的溶液的置换反应，能用置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。 （3）学会根据反应的剧烈程度推断出金属的活动性顺序。 [重点]: 掌握常见金属与氧气、与盐酸、硫酸、与金属化合物溶液的反应及金属的活动性顺序。 [难点]: 通过反应的剧烈程度，比较金属的活动性。 [教学过程]: [引入]:之前我们已经学习了金属的物理性质，绝大多数金属都有金属光泽（银白色）。在实验室使用镁条时都需要将镁条打磨后再使用，这是为什么呢？（学生思考） （教师）：其实呢，这是由于镁条在常温下容易和空气中的氧气反应，在镁条表面生成氧化膜，因此，使用前需要打磨。还有那些金属是如此的呢？今天我们就来学习金属的化学性质。 [板书]:课题2、金属的化学性质 一、金属与氧气的反应 （教师）：我们学习过金属中，常温下，镁、锌、铝都会在常温下与空气中的氧气反应，生成相应的金属氧化物。以铝为代表，常温下，铝与氧气反应生成什么？（学生）：氧化铝 （教师）：化学反应方程式：4Al + 3O 2=2Al 2 O 3 (边讲边写) （教师）：铁和铜在纯氧中反应的条件又是？生成物是什么? （学生）：点燃、加热。分别是四氧化三铁和氧化铜。 （教师）：俗话说，真金不怕火炼，这又说明了金就算在高温下，它会反应吗? （学生）：金在高温下也不和氧气反应。 [板书]：常温：铝 4Al + 3O 2=2Al 2 O 3 ；较高温度：Fe、Cu ；高温：Au也不反应 [讲解](教师)：从条件上观察，可以观察出镁、锌、铁、铜、金五种金属的活泼程度，最活泼的为？其次是？最不活泼的是？ （学生）：最活泼的为镁、锌；其次是铁、铜；最不活泼的是金。 （教师）：金属除了可以和氧气发生反应之外，我们之前还学习过什么有关于金属化学性质？ （学生）：用锌粒与稀硫酸反应生成氢气。 （教师）：很好，由此，我们知道金属可以和盐酸或稀硫酸反应。现在请大家小组合作，将桌面上镁、锌、铁、铜四种金属分别取少量与4支试管中，再将桌面上的酸加入其中。观察反应现象，特别是观察他们的反应速率的对比，加录下来。开始实验。 [板书]：二、金属和盐酸或稀硫酸反应 （教师）：好了，停止实验。请大家说说观察到的现象。 （学生）：观察到镁锌铁都有气泡产生，却都有热量发出。铜与酸反应没有明显
《金属的化学性质》教学设计 一、教材分析 《金属的化学性质》是高中化学元素及其化合物知识学习的第一部分，它在编写上体现了分类研究的思想：将金属这个整体作为研究对象，抓住一些典型物质发生反应的实验事实，进行比较、归纳、总结，同中求异，异中求同，最后形成规律。这些知识的学习，既可以为前面所学的实验和理论知识补充感性认识的材料，又可以为在《必修2》中学习元素周期律、化学反应与能量等抽象的理论知识打下坚实的基础，所以我将本节的教学定位在元素化合物知识的学习的序言课、方法指导课、思维牵引课。 金属的化学性质在高一必修中的要求层次是让学生学会研究金属的反应规律——还原性，理解这条规律的归纳得来和外延拓展；同时，让学生感受、体验、理解实验条件的控制以及探究实验的操作过程，初步认识化学科学的研究方法，培养学生的科学素养。 二、学情分析 学生在初中已学过一些金属及其化合物的知识，了解了金属活动性顺序，在高中第二章学习了氧化还原反应的初步知识，这些为本章进一步学习奠定了基础。 高一的学生好奇心强，求知欲旺盛，喜欢做实验，但观察实验、分析实验、从实验中获取相关知识的能力尚需进一步培养。 三、教学目标 1、知识与技能 （1）了解金属铝与氧气的反应，理解金属活动性顺序。 （2）了解金属铝和酸、碱的作用，了解金属铝的特性。 （3）了解氧化铝的高熔点和其对金属的保护作用。 （4）初步尝试用控制变量的实验研究金属铝的化学性质的方法。 2、过程与方法： （1）通过分组完成铝与氧气的实验，初步体验有序地、全面地、敏锐地观察实验现象，并能准确地用语言描述，尝试对现象进行分析、归纳，了解科学探究的基本方法，提高初步的控制实验变量的科学探究能力。 （2）通过对牛奶的利乐包装的回收探究，初步体验系统思考，科学控制实验变量的必要性。并能尝试设计实验方案，体验科学研究的严谨性和逻辑性，初步形成从生活中发现问题、在化学中解决问题、在生产生活中应用问题的学习方式。 （3）通过比较、归纳等方法，让学生逐步掌握学习元素化合物知识的一般线索、思路和方法。 3、情感态度与价值观： （1）感受反应条件不同对产物的影响。 （2）体验氧化铝对铝的冶炼、使用的影响。
522 金属的化学性质 （第1课时，共3课时 【教学目标】 1. 通过典型金属和氧气、酸的反应，初步认识金属活动性顺序。 2. 了解置换反应的特点。 【教学重点】 1. 金属与酸的反应。 2. 置换反应。 【教学准备】 镁带、铜丝、镁条、铝片、锌粒、铜片 酒精灯、火柴、石棉网、坩埚钳、试管、镊子 【教学过程】 一、复习引入 上节课，我们着重了解了金属的物理性质。金属具有良好的导电性、导热性和延展性等物理性质，使得金属的用途非常广泛。金属的性质在很大程度上决定了物质的用途，但实际运用时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。 事实上，在利用某种金属材料时，人们往往还要考虑这种材料的化学性质。那么，我们常用的金属有哪些重要的化学性质？这些性质是怎样为人类所利用的？ 二、新课教学 （一）金属与氧气的反应 金属与其他物质发生反应时，会生成新的物质，表现出金属的化学性质。先来了解一下金属与氧气的反应。 【活动】将1根镁带、1根铜丝分别在酒精灯的外焰上加热，哪根金属会在空气中燃烧？不燃烧的那根金属冷却后表面的颜色发生了什么变化？ （银白色镁带很快燃烧起来，发出耀眼的强光，放出大量的热，生成一种白色固体。） ——镁会在空气中燃烧，铜不燃烧，但表面变黑。 T ：铜丝表面的黑色物质是什么？ ——氧化铜。 （烟炱？） 【回顾】我们还分别做过铁丝、铝片在纯氧中燃烧的实验。 总结：有些金属能在空气中燃烧，有些金属能在纯氧中燃烧，有些金属不能燃烧，但加热状态下也能生成氧化物。 2 Mg + O 2 === 2MgO 3Fe + 2O 2 === Fe 3O 4 2Cu+ O 2 === 2 CuO 【思考】有些金属化学性质稳定，而有些金属化学性质活泼。从上述三种金属中最活泼和最不活泼的分别是哪一种？ ——镁、铜。 追问：你是怎么知道的？ ——从三种金属与氧气反应的难易程度可以看出来。 我们知道，金属铁在潮湿空气中会被氧气所氧化而生锈（主要成分是Fe 2O 3）。很多金属在潮湿空气中点燃 点燃 加热
第一节金属的化学性质（第一课时） 一、教材分析 《金属的化学性质》是高中化学元素及其化合物知识学习的第一部分，它在编写上体现了分类研究的思想：将金属这个整体作为研究对象，抓住一些典型物质发生反应的实验事实，进行比较、归纳、总结，同中求异，异中求同，最后形成规律。这些知识的学习，既可以为前面所学的实验和理论知识补充感性认识的材料，又可以为在《必修2》中学习元素周期律、化学反应与能量等抽象的理论知识打下坚实的基础。 金属的化学性质在高一必修中的要求层次是让学生学会研究金属的反应规律——还原性，理解这条规律的归纳得来和外延拓展；同时，让学生感受、体验、理解实验条件的控制以及探究实验的操作过程，初步认识化学科学的研究方法，培养学生的科学素养。 二、学情分析 学生在初中已学过一些金属及其化合物的知识，了解了金属活动性顺序，在高中第二章学习了氧化还原反应的初步知识，这些为本章进一步学习奠定了基础。 高一的学生好奇心强，求知欲旺盛，喜欢做实验，但观察实验、分析实验、从实验中获取相关知识的能力尚需进一步培养。 三、教学目标 1、知识与技能 （1）了解钠、铝等金属与氧气的反应，理解金属与非金属的反应规律。（2）了解氧化铝的高熔点和其对金属的保护作用。 （3）初步尝试用实验研究金属及其化合物性质的方法。 2、过程与方法： （1）通过分组完成钠、铝与氧气的实验，初步体验有序地、全面地、敏锐地观察实验现象，并能准确地用语言描述，尝试对现象进行分析、归纳，了解科学探究的基本方法，提高初步的科学探究能力。 （2）通过比较、归纳等方法，让学生逐步掌握学习元素化合物知识的一般线索、思路和方法，并转化为长时记忆。 3、情感态度与价值观： （1）感受反应条件不同对产物的影响。 （2）体验氧化铝对铝的冶炼、使用的影响。 （3）逐渐养成严谨的科学态度和科学实验的基本方法。 （4）通过小组合作的方式，学生逐渐体会社会支持，体会合作探究的乐趣。（5）感受并赞赏化学对改善个人生活、促进社会发展的积极作用。
课题二金属的化学性质（第一课时） 一、学习目标 1．知道铁铝铜等常见金属与氧气的反应。 ★2．初步认识常见金属与盐酸稀硫酸的置换反应，以及与某些化合物溶液的置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。 二、知识准备 对你熟悉的金属铁、铜、铝，你知道它们的哪些化学性质？你能否用化学方程式表示出来？ 三、学习探究 [自主学习] 写出镁、铝、铁、铜等金属与氧气反应的化学方程式。 从化学的角度解释“真金不怕火炼” [交流学习] 1．小组内检查化学方程式正误。 2．比较上述各反应的条件及反应的现象，按金属活泼性由强到弱的顺序将其排列。 [精讲点拨] 根据金属与氧气反应的难易程度及反应的剧烈程度可以判断金属的活动性强弱，铝在常温下就可以跟空气中的氧气发生反应，使其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而使铝具有较强的抗腐蚀性能，其化学性质较活泼而非不活泼 2．思考与讨论 （1）上述实验过程中，为什么金属颗粒大小要基本相同？酸的量及酸的质量分数要相等？2）上述四种金属中能跟酸反应的有几种？反应剧烈程度如何？不跟酸反应的有几种？由此排列出四种金属活动性强弱顺序。 [精讲点拨] 我们还可以根据金属与酸是否能发生反应及反应的剧烈程度来判断金属的活动性强弱，但在比较的过程中要注意控制好条件，要保证在相同条件下进行比较 3、（1）比较能与酸反应的化学方程式，找出反应物、生成物的共同特点，总结什么叫置换反应。 （2）试写出一个前面曾经学习过的置换反应的化学方程式 4、学生完成课本12页中实验填写下表。
（ （ 的特点是什么？它们属于哪种反应类型？ 讨论： （1）上述能发生反应的化学方程式 2）通过上述反应你认为铝、铜、银的金属活动性顺序如何排列？ （3）通过以上学习探究，你获得了哪些判断金属活动性顺序的方法？ 四、达标测试 1、公元二世纪我国炼丹专家魏殃著有《周易参同契》是世界上现在的最早的一部炼丹专著，书中描写道“金入于猛火色不夺精光”。这句话是指黄金的性质在强热条件下（） A．很稳定 B．很活泼 C．易氧化 D．易还原 2、将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中，下列叙述：①铁钉表面产生气泡；②液体由无色逐渐变为浅绿色；③铁钉的质量减轻；④液体的质量减轻，其中正确的是（） A．②③ B．①②④ C．①②③ D．①②③④ 3、出土的文物中，金器保存完好，铜器表面有锈迹，铁器则锈迹斑斑，这表明金、铜、铁的金属活动性由强到弱的顺序是 4、小华欲测定Cu—Zn合金中铜的质量分数，实验室只提供了一瓶稀盐酸和必要的仪器。小华取出该合金的粉末65克与足量的稀盐酸充分反应，经测定，产生了0.4克气体，试计算该合金中铜的质量分数。 五、能力提升 1、某工厂排放的废水中含有废硫酸和硫酸铜，为了防止污染，变废为宝，在废水处理池中投入过量的废铁屑，充分反应后过滤，得到的固体是，将滤液蒸发后得到的固体是，有关的化学方程式为、 2、比较、分析、归纳是学习化学的有效方法。 现有反应：①Zn+CuCl2═ZnCl2+Cu ②Cu+2AgNO3═Cu(NO3)2+2Ag ③Cl2+2NaBr═2NaCl+Br2④Br2+2NaI═2NaBr+I2 (1)通过比较、分析，可以发现上述四个反应有相似之处，均属于反应 再分析这四个反应前后各元素的化合价，我们还会发现一个相似之处： （2）分析反应①和②，可以得到Zn Cu Ag三种金属的活动性由强到弱的顺序是 （3）用同样的思维分析③和④，我们可知Cl2、Br2、I2的非金属活动性顺序由强到弱的是六、课堂小结 谈谈你这节课的收获、困惑及你还想获得的知识分别有哪些。 课后练一练 必做题 1、下列物质在氧气中燃烧，能生成黑色固体的一组是（） ①镁②硫③铁④磷⑤铜 A、①③ B、③ C、③④⑤ D、③⑤ 2、下列不能由金属和酸直接反应得到的物质是（）
高一化学《金属的化学性质》教案 【导语】让我们共同努力，培养良好的学习习惯，胸怀梦想，珍惜时间，发奋学习，立志成才，让青春载着梦想飞扬！这篇关于《高一化学《金属的化学性质》教案》是高一频道为你准备的，希望你喜欢！ 教案【一】 教学准备 教学目标 教学目标 1.使学生认识钠是一种很活泼的金属，了解钠的物理性质，掌握钠的化学性质。 2.培养学生根据实验现象探究、分析、推理和判断的能力。 教学重难点 教学重点 钠的性质 教学难点
对实验现象的观察和分析。 教学过程 【复习】初中所学有关铁的性质。 【学生】探究、回顾。 【学生探究】教材P38 思考与交流 金属有哪些共同的化学性质? 1.举例说明金属能发生哪些化学反应? _______________________________________________________ ____________________ _______________________________________________________ ____________________ 2.下图是一些化学反应的照片，请分析这些反应，并写出化学方程式。 _______________________________________________________ ____________________ _______________________________________________
【引言】在人类已发现的一百多种元素中，大约有4/5是金属元素(引导学生看元素周表)，多数金属的化学性质都比较活泼。因此，绝大多数金属元素在自然界中总是以化合态存在。但亦有游离态存在的金属(如，Ag、Cu、Au、Pt)。今天我们学习一种常见的活泼金属——钠 【板书】 第三章金属及其化合物 第一节金属的化学性质 【板书】一、金属钠(Na) 【学生探究】钠的原子结构示意图、讨论其化学性质。 (复习：质子数=核外电子数=核电荷数=原子序数) 【板书】1.钠的原子结构示意图： 【学生】探究钠的物理性质，探究实验(教材P39实验3-1) 【板书】2.钠的物理性质： 银白色、有金属光泽的固体，热、电的良导体，质软，密度小，熔点低。 【问题】刚才切开钠时看到银白色，但很快就失去光泽，为什
课题2 金属的化学性质 一、金属与氧气的反应 金属条件现象化学方程式或结论 镁常温下（空气中）在空气中表面逐渐变暗，生成白色固体。2Mg＋O22MgO 点燃时（空气中）剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体。 2Mg＋O2 点燃 2MgO 铝常温下（空气中）在空气中表面逐渐变暗， 生成致密的氧化膜。 4Al＋3O22Al2O3 点燃（氧气中）火星四射，放出大量的热，生成白色固体。 4Al＋3O2 点燃 2Al2O3 铁常温（干燥空气）无明显现象。很难与O2反应。常温（潮湿空气）铁和空气中的氧气、水共同作用生成比较 疏松的暗红色物质——铁锈。 铁锈主要成分 Fe2O3?xH2O 点燃（氧气中）剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体， 放出大量的热。 3Fe＋2O2 点燃 Fe3O4 铜常温（干燥空气）无明显现象。几乎不与氧气反应加热（空气中）红色固体逐渐变成黑色。2Cu＋O 22CuO 常温（潮湿空气）铜和空气中的氧气、水、二氧化碳反应 生成一种绿色物质 碱式碳酸铜（俗称铜 绿）：Cu2(OH)2CO3 金高温无明显现象不与氧气反应 结论大多数金属都能与氧气发生反应，但反应的难易和剧烈程度不同。 注意：铝、锌虽然化学性质比较活泼，但是它们在空气中与氧气反应表面生成致密的氧化膜，阻止部的金属进一步与氧气反应。因此，铝、锌具有很好的抗腐蚀性能。 二、金属与酸的反应：金属活动顺序表中，位于氢前面的金属才能和稀盐酸、稀硫酸反应， 放出氢气，但反应的剧烈程度不同。越左边的金属与酸反应速率越快，铜和以后的金属不 能置换出酸中的氢。金属＋酸H2↑（注意化合价和配平） Mg＋2HCl MgCl2＋H2↑ Mg＋H2SO4MgSO4＋H2↑ 2Al＋6HCl2AlCl3＋3H2↑ 2Al＋3H2SO4Al2(SO4)3＋3H2↑ Zn＋2HCl ZnCl2＋H2↑ Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑（实验室制取氢气） Fe＋2HCl FeCl2＋H2↑（铁锅有利身体健康）（注意Fe化合价变化：0→＋2） Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑（注意Fe化合价变化：0→＋2） 注意：在描述现象时要注意回答这几点：金属逐渐溶解；有（大量）气泡产生；溶液的颜色变化。
高中化学必修一第三章第一节金属的化学性质 精编版 MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】
化学必修一第三章第一节金属的化学性质 地球上绝大多数金属元素是以化合态存在的，因为大多数金属的化学性质比较活泼——原子的最外层电子较少，易失去电子。 1. PtAu 2. 金属的物理性质 共性：绝大多数金属为固体，具有金属光泽，不透明，有良好的导电性、导热性和延展性， 密度大，熔、沸点较高。 3. 金属的化学通性 金属原子最外层电子较少，在化学反应中易失去电子，表现比较强的还原性。在化合物中 只有正化合价，无负化合价，不同金属的活泼性不同。 能置换出稀酸中的氢，从左到右，由易变难不能置换出稀酸中的氢 KCaNaMgAlZnFeSnPb （H ）CuHgAgPtAu （1） 金属与非金属反应：大多数金属能与氧气反应生成相应的化合物。 （2） 金属与酸反应：较活泼金属均可以与盐酸等发生置换反应，生成盐，放出氢气。 （3） 金属与盐反应：有些金属可以失去电子，将盐中其他金属元素置换出来，表现还原 性。 4. 金属的应用 金属的存在形态、金属的含量（富集过程）、金属的冶炼的成本及金属制品的用途决定了金属元素被广泛应用。人类利用金属的历史经历了青铜器时代直至目前的金属合金时代。 二、 金属与非金属的反应 1. 钠与非金属的反应 活泼金属 较活泼金属 不活泼金 属 稳定金属
②取用小块钠后，剩余的钠要尽快放回原试剂瓶中；残余的钠屑不能随意乱放，应放在火上烧掉。 （2）除了与氧气反应外，钠还与硫、氯气在一定条件下发生反应 2Na+S 加热或研磨Na 2S 2Na+Cl 2点燃2NaCl 2. 铝与氧气的反应 2Al+3S ?Al 2S 32Al+3Cl 2点燃2AlCl 3 三、 金属与酸和水的反应 1. 钠与水和酸的反应
高中化学学习材料 第三章金属及其化合物第一节金属的化学性质 第2课时金属与酸和水的反应 【课标要求】 知识与技能要求： 掌握钠与水的反应过程和反应原理；铁与水蒸气的反应原理 过程与方法要求：培养观察和分析问题的能力; 情感与价值观要求：学生体验到成功的喜悦。 【教学重点】 钠与水的反应现象及其分析，铁与水蒸气及铝与酸溶液的反应原理。 【教学方法】 讨论、讲授、思想探究、实验探究 【教学过程设计】 [复习导入] 金属的一些物理性质以及金属在氧气中的反应： (1)金属Na有哪些物理性质？ (2)金属Na的化学性质？写出有关化学方程式？ (3)铝的钝化？ [讨论] 在常温下，很多金属都可以存放在空气（氧气）中，在加热条件下才能与之反应。那么，是否金属在水中也具有相似的性质呢？大家可以发现，人们可以用铝、铁或铜制品烧水，说明这些金属在常温和加热条件下很难反应甚至不反应。是不是所有的金属都如此呢？ [实验探究]见课本实验3－3：
在桌上盛水的小烧杯里滴入几滴酚酞，然后投入切下的一小块钠，观察发生的现象。[描述现象并解释产生现象的原因] [思考与交流] (1)你能否从氧化还原反应原理角度来分析钠与水的反应生成的气体是H2？ (2)你能否通过实验探究钠与水的反应生成的气体是H2？ (3)请写出钠与水的反应的化学方程式及离子方程式，并分析该反应中各元素化合价的升降及电子转移情况，指出各反应的氧化剂、还原剂。 (4)为什么把钠保存在煤油中？ (5)钠与水的反应的实质？写出钠与盐酸的化学方程式及钠与酸的离子方程式 (6)钠与硫酸铜溶液反应为何无Cu产生？写出反应的离子方程式。 [科学探究]金属钠能和水反应，还有其他金属能和水反应的么？铁虽不和冷、热水反应，现象化学方程式 [课堂练习］铁与水蒸气的实验探究活动过程中，要求设计一套简单的实验装置使还原铁粉与水蒸气反应，装置包括水蒸气发生器、水蒸气与铁粉的反应、检验产生的气体。一位同学设计了如下实验装置（图3.1—1，省略铁架台），同样能达到实验探究的目的。 （D中药品为黑色的氧化铜，E中药品为无水硫酸铜） 请你仔细分析此装置，你能理解这位同学的设计用意吗？试一试下列问题：
[导课] 材料1、冶金工厂美丽夜景；材料2、金属材料发展史 阅读教材：人类社会的发展过程中，金属起着重要的作用。大约公元前4000～1000年，人类进入金属文化。先是铜器时代，到了公元前2000年就进入铁器时代，已开始用铁作犁了。直到20世纪铝合金成为仅次于铁的金属材料。 [设问]铝是一种常见金属，具有金属的一般性质，高温时燃烧，而氧化铝却可以作优良的耐火材料，为什么性质有如此大的差异？ [板书] 第三章金属及其化合物 第一节金属的化学性质 [投影]图3—1金属元素在地壳中的含量 [讲述]金属元素占总元素的4/5，地壳中含量最多的是Al：7.73%，第二位 Fe：4.75%。大多数金属以化合态存在。 [反问]金属元素绝大多数以化合态存在，请同学们做出合理解释？ [集体回答]金属元素做外层电子数较少，易失去电子，因而性质活泼。 [回扣练习]根据初中所学内容填写化学反应方程式： 举例写反应的化学方程式 金属与氧气反应 金属与盐置换反应 金属与酸反应 [交流] 答案。 [板书]一、金属与氧气的反应 [回扣]Mg、Al、Fe与氧气的反应条件：Mg空气中点燃燃烧、铝去掉氧化膜纯氧 中燃烧、铁高温下与氧气反应。 [设问]金属与氧气反应是否一定加热？ [实验3—1]老师演示学生模仿：金属钠的切割方法：虑纸吸干煤油—小刀切割 —切外皮露出庐山真面目。 [思考]钠表面暗物质是什么？为什么保存在煤油中？ [观察]描述物理性质：色态密度保存 [设问]钠比Mg Al Fe活泼得多，加热情况下会发生时么变化呢？ [实验3—2]老师说明操作要求，学生做实验： [学生描述]反应程度、火焰颜色、生成物状态并记录。 [板书]1、与氧气反应： 4Na+O2=2Na2O 2Na+O2 Na2O2 (淡黄色) [投影]潜水艇图片，思考：潜水员如何获得氧气呼吸？ [阅读]科学视野：老师穿插讲解。 [板书] 2、过氧化钠性质： 2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2↑ [思考] 过氧化钠是否是碱性氧化物？过氧化钠是氧化剂还是还原剂？ [投影]小结： [实验探究]按下列要求进行实验： 1、用坩埚钳夹住一小块铝箔在酒精灯上加热观察现象； 2、用坩埚钳夹住一小块除去氧化膜的铝箔在酒精灯上加热观察现象；
第二节芳香烃（教案） 教学目标 【知识与技能目标】 1.了解苯的物理性质和分子组成以及芳香烃的概念。 2.掌握苯的结构式并认识苯的结构特征。 3.掌握苯和苯的同系物的结构特点、化学性质 4.理解苯的同系物结构中苯环和侧链烃基的相互影响 【过程与方法目标】 1.培养学生自主学习的能力和科学探究的能力。 2.引导学生学习科学探究的方法，培养学生小组合作、交流表达的能力。 【情感、态度、价值观目标】 培养学生重视实验的科学态度和对科学实验的兴趣，学习科学家的优秀品质。教学重点：苯和苯的同系物的结构特点、化学性质 教学难点：苯的同系物结构中苯环和侧链烃基的相互影响 教学方法：教师引导、学生自主、探究、合作学习；多媒体辅助教学 教学流程： 一、复习有机物的分类，引入课题 二、回顾已学，完成表格 四、实验中发现苯和甲苯的性质差异，从结构上分析探究，并完成下表
［课堂练习］： 1．能证明苯分子中不存在单双键交替的理由是（）A．苯的邻位二元取代物只有一种B．苯的间位二元取代物只有一种 C．苯的对位二元取代物只有一种D．苯的邻位二元取代物有二种 2．苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构，可以作为证据的是（） ①苯不能使溴水褪色②苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 ③苯在一定条件下既能发生取代反应，又能发生加成反应 ④经测定，邻二甲苯只有一种结构 ⑤经测定，苯环上碳碳键的键长相等，都是1.40×10-10m A．①②④⑤B．①②③⑤C．①②③D．①② 3．下列物质中所有原子都有可能在同一平面上的是（） 4．P.39学与问 5．甲苯与氯气反应生成什么？ 6．写出下列化学方程式 （1）甲苯与氢气 （2）苯乙烯与溴水、过量的氢气、加聚 五、芳香烃的来源及其应用 ［实践活动］P39 苯的毒性 小结： 苯甲苯甲烷 分子式C6H6C7H8CH4 结构简式H—CH3 结构相同点都含有苯环无苯环 结构不同点苯环上没有取代基苯环上含— CH3 无苯环含—CH3分子间的关系结构相似，组成相差CH2，互为同系物 物理性质相似点无色液体，比水轻，不溶于水无色无味的气体 化学 性质 溴的四氯 化碳 不反应不反应不反应 KMnO4 （H2SO4） 被氧化，溶液褪色不反应不反应