人教版高中化学必修一教案：第3章3-1 金属的化学性质
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第三章 金属及其化合物
第一节 金属的化学性质
第1课时 金属与非金属反应
【教学目标】 1、通过回忆初中学过的镁、铝、铁、铜的部分性质，结合实验来认识钠是一种
活泼金属 2、根据金属的性质来认识钠、镁、铝、铁的存在及用途
3、通过学习钠、铝、铁分别与氧气的反应，找出与水反应的相同点和差异
4、根据钠、铝、铁与氧气的反应情况差异，找出其本质原因
【教学重点】：钠的氧化
【教学难点】：铝的氧化
【教学过程】
【思考】1、举例说明金属能发生哪些化学反应。
（1） 金属与非金属单质（如氧气、硫等）反应
（2） 活泼金属与与水反应
（3） 活泼金属与与酸反应
（4） 与盐溶液发生置换反应 2、图3-2有关金属化学性质的一些实验，四幅图分别是铝丝与硫酸铜反应形成
铜树、镁条燃烧、铜丝与硝酸银溶液反应形成银树、镁条与盐酸反应。
【板书】一、金属与氧气的反应 1、钠与氧气的反应
【演示实验】
实验3—1切开金属钠前先观察钠的表面，以便与切后进行比较。切割金属钠在
玻璃片上进行。
现象：常温下钠在空气中，新切开的钠的光亮的表面很快变暗
化学方程式：常温：4Na+O22Na2O(氧化钠)，白色固体。
实验3—2 把一小块金属钠放在坩埚里，加热。
现象：钠在空气中受热燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色固体物质。
化学方程式：点燃：2Na+O2点燃Na2O2(过氧化钠)，淡黄色固体。 注：（1）钠的燃烧实验在坩埚里进行比较规范。在石棉网上或蒸发皿里进行也比
较安全，而且现象的能见度较大。如在火焰上方罩一个干燥的小烧杯，还可以看
见烧杯壁上附着的淡黄色的过氧化钠。
（2）做此实验时应注意，钠开始燃烧后立即撤掉酒精灯。
【说明】：①钠与O2的反应因反应条件的不同，现象不同，产物不同。
②热稳定性：Na2O2>Na2O
③钠与氧气的反应都是氧化还原反应，还原剂都是钠，氧化剂都是氧气，但产物
中氧元素的化合价不同，Na2O，Na2O2-2-1。 【思考】1.点燃镁条时为什么要用砂纸打磨？
镁条在空气中容易与氧气反应，表面生成一层氧化物。所以点燃之前必须用砂纸
打磨。点燃时容易。 2.铝与氧气能否反应？若能反应应控制的条件，如：选铝块、铝条还是铝箔？需
不需要加热？
铝能与氧气反应，但需用铝粉或铝箔，需要加热到着火点。
【科学探究】1、用坩埚夹住一小块铝箔（箔厚约0.1mm），在酒精灯上加热至
熔化，轻轻晃动。仔细观察。 2、取一块铝箔，用砂纸仔细打磨（或在酸中处理后，用水洗净），除去表面的氧
化膜，再加热至熔化。又有什么现象呢？
实验现象：两块铝箔都熔化，失去金属光泽，但是熔化的铝不滴落。
【解释】：铝表面的氧化膜保护了铝，构成薄膜的氧化铝的熔点（2050℃）高于
铝的熔点（660℃），包在铝的外面，所以熔化了的液态铝不会滴落下来。这也正
是性质活泼的铝在空气中能稳定存在的原因。
【小结】活泼金属容易与活泼非金属反应，如与氧气反应生成氧化膜，氧化膜疏
松就不能保护内层金属（如铁等），氧化膜致密就可以保护内层金属不被继续氧
化（如铝、镁等）
【板书】2.镁、铝、铁与氧气反应
(1)2Mg+O2点燃2MgO
现象：发出耀眼的强光
(2)4Al+3O2点燃2Al2O3(注：铝粉或铝箔可在空气中点燃，铝片可在氧气中点燃，但纯铝在空气中常温下极易被氧化生成一层氧化膜，所以铝具有抗腐蚀性)
(3)3Fe+2O2点燃Fe3O4 (黑色晶体)
现象：火星四射，有黑色固体生成，放出大量的热。
第一节 金属的化学性质
第2课时 金属与酸和水的反应 铝与氢氧化钠溶液的反应
【教学目标】： 1、通过学习钠、铝、铁分别与水的反应，找出与水反应的相同点和差异
2、根据钠、铝、铁与水的反应情况差异，找出其本质原因
【教学重点难点】：钠与水的反应、铝与氢氧化钠溶液的反应
【教学过程】
【板书】二、金属与水的反应
【讲述】钠除了能与氧气反应之外，能否跟水反应呢？其他的金属能否与水
反应呢？这节课我们就来探究金属与水反应的问题。我们来做一下钠与水反应的
实验，看看钠到底能不能跟水反应呢？反应又能生成什么物质？
【演示实验1】 在小烧杯中加入约1/2的水，滴入1～2滴酚酞溶液，将切
好的钠投入到水中，盖上表面皿，观察现象。
★观察时应注意几方面内容：钠在水中的哪个部位反应，形态有何变化，如
何运动，发出怎样的声音，溶液颜色有何变化？
实验现象： 1、钠投入水里后，浮在水面上
2、钠立即跟水反应，并有气体产生，同时钠熔化成闪亮的小圆球。
3、小圆球在水面上向各个方向迅速游动
4、有嘶嘶的声音发出，最后小圆球消失
5、反应后的滴有酚酞的水溶液变红色
实验结论： 1、因为钠的密度比水小。 (浮)
2、钠与水的反应是放热反应，且钠的熔点较低 (熔)
3、钠与水反应产生气体，推动小球迅速游动； (游) 4、产生的氢气与水摩擦、与空气中的氧气化合、反应放热等，从而发出响
声。(响) 5、说明钠与水反应生成了碱 (NaOH) (红)
【说明】：①钠与水的反应是氧化还原反应，钠是还原剂，水是氧化剂，其
电子转移： 失去2×e－，被氧化
2Na + 2H2O2NaOH + H2↑
得到2×e－，被还原0+1+10
②钠与水的反应是钠原子和水电离出来的氢离子反应即该反应属于离子反
应。
其离子方程式： 2Na+2H2O2Na++2OH－+H2↑
③钠的保存：实验室中的钠需保存在煤油中，其原因有：（1）钠与空气中的
氧气反应；（2）钠与水反应；（3）钠不与煤油反应，且其的密度大于煤油的密度。
【思考】根据金属活泼顺序，钠排在铜的前面，那么金属钠能否从CuSO4溶液中置换出单质铜？推测可能出现的现象。
【演示实验2】在烧杯中加入约20ml的CuSO4溶液，将切好的钠投入到其
中，盖上表面皿，观察现象。
现象：除钠与水的反应现象外，还产生蓝色絮状沉淀
【结论】钠与盐溶液反应不能置换出金属，实际上是将钠投入盐溶液中，首
先钠与水反应，然后生成的氢氧化钠再与盐反应生成难溶的碱。
【问题讨论】1、钠既能与氧气反应，又能与水反应，那么钠应该如何保存
呢？
隔绝空气，保存在煤油中 2、已知钠和四氯化碳不能反应，四氯化碳的密度比钠大，那么钠能否保存
在四氯化碳中？
不能保存在四氯化碳中，浮在上面 3、钠着火应该怎么扑灭？用水行吗？泡沫灭火器呢？ 钠能与水反应，同时产生易燃的氢气并放出大量的热，钠也能在二氧化碳中
燃烧，所以钠着火，不能用水、泡沫灭火器、干粉灭火器灭火，应用沙子压灭。
钠是活泼金属，能够和水反应，那么铁能否和水反应呢？平常我们何以用铁
锅来煮水，说明铁是不能和冷水和热水反应的。但是能否与水蒸气反应呢？阅读
课本P50的内容。
【科学探究】
可用以下三种实验装置中的任意一种探究铁与水蒸气的反应。
【思考】铁与水的反应中，如果将实验中的还原铁粉换成铁片或铁钉，反应
能否发生？
不能，铁钉与水蒸气的接触面积小。
【小结】金属与水反应的规律是：
（1）K、Ca、Na等金属和冷水作用，生成可溶性碱和H2。
2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑
（2）Mg和冷水反应缓慢，与沸水迅速反应，Al与冷水很难反应，与沸水
能反应，生成不溶性碱和氢气。 Mg + 2H2O === Mg(OH)2 + H2↑
（3） Zn、Fe、Sn、Pb和高温水蒸气反应，生成不溶性氧化物和H2。
3Fe + 4H2O(g) === Fe3O4 + 4H2
Zn + H2O(g) === ZnO + H2
（4）Cu、Hg、Ag、Pt、Au不与水反应。
【板书】三、铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反应
【实验3—4】铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应 1 2
3 现象：均有气泡产生
方程式： 2Al+6H+=2Al3++3H2↑
（常温下与遇浓H2SO4，浓HNO3钝化，加热时反应不放出H2↑）
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
【讲述】Al与NaOH反应的实质是Al的表面有一层氧化膜(氧化铝)，能与NaOH反应而除去，从而使铝裸露出来与水反应生成Al(OH)3，Al(OH)3和NaOH
反应生成NaAlO2，促进Al和水的反应而溶解，因此水是氧化剂。该反应也可以
分两步写出： 2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑
2Al(OH)3+2NaOH=2NaAlO2+4H2O 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑+ 4H失6e－
得6e－
【应用】铝制容器不宜蒸煮或长时间盛放酸性、碱性或咸的食物。
【课外阅读】铝对人体的毒性效应
铝是自然界最常见的元素，也是地壳中分布广泛，含量高达8.8%(质量分数)，
仅次于氧和硅，多以硅铝酸盐的形式存在于矿物、岩石、粘土和土壤中，在生物
体内铝的含量很少，被称为微量元素。过去很长时间内认为铝是无毒元素，铝对
环境的污染，对人类健康的影响一直未被引起注意，但随着近代对铝矿的开采，
炼铝工业的发展，铝及铝的合金和化合物已遍及国防、科研、工农业生产各个部
门，并已进入千家万户。这一方面给人类社会带来了现代化的舒适和方便，但也
给人类生活带来了一定的危害。
长期以来铝一直被认为是无毒元素，铝制烹调器皿、含铝膨松剂、发酵粉、
净水剂的使用也均未发现铝的直接毒性，大剂量的口服含铝药物也无显著的毒性
反应，也就是说铝无直接的毒性效应。但近几年的研究表明，铝可以扰乱生物体
的代谢作用，造成长期地、缓慢地对人类健康的危害。
铝对土壤的污染可引起对植物的毒性效应，铝对水体的污染可引起对水生生
物的毒性效应，这些毒性效应也可间接对人体产生毒性效应。下面就铝对人体直
