课题2 《金属的化学性质》这样教
《金属的化学性质》课标解读
一、课标要求
标准 活动与探究建议
1.认识常见金属的主要化学性质。 2.能用金属活动性顺序对有关置换反应进行判断,并能解释日常生活中的一些现象。 ①实验:金属的某些化学性质。 ②实验探究酸溶液、盐溶液与金属发生的置换反应及其规律。
本单元可供选择的学习情景素材:
中国古代的“湿法炼铜”
二、课标解读
(一)本专题的地位和作用
1.对物质性质的学习从单一的一种物质转变为一类物质。
本课题中,对物质性质的学习不再是针对某一种物质(如氧气、碳单质、二氧化碳等),而是针对一类物质──金属进行学习,这样的学习不仅可以使学生较为全面的认识金属,同时还使学生感受到对物质进行分类是学习和研究物质的一种快捷方法,认识到分类法在化学学习和研究中的重要意义。
2.初步学习利用反应规律判断一类反应的发生。
学生以前对某一化学反应的学习大都停留在记忆层面,没有太多的规律可循,本课题的学习重点则是通过实验认识到客观存在的反应规律,再灵活运用规律判断相关反应能否发生,同时进一步依据规律写出反应的化学方程式。由规律来判断反应的发生,在后面酸碱盐的学习中也会涉及,同时酸碱盐间的反应规律相对较多,也会造成一定的学习难度,本课题的学习在一定程度上分散了后续学习的难度,为后续的学习做了较好的铺垫。
3.学生初次尝试对已学知识进行归纳整理,感受归纳法在化学学习中的重要意义。
上册中与金属有关的反应虽然不少,但学习的出发点都基于不同的目的,如二单元——铁丝在氧气中的燃烧(氧气的性质);五单元——镁带在空气中燃烧、铁与硫酸铜溶液的反应(质量守恒定律);七单元——镁与稀盐酸的反应(化学反应中的能量变化)、锌与稀硫酸反应(实验室制取氢气)等等。学生对这些反应的认识并没有上升到金属的化学性质的高度,仅仅是学一个、记一个,没有更深层次的理解,在一定程度上造成了学习和记忆的难度。本课题的学习则针对上册书中与金属有关的反应进行了总结和适当延深,为学生深入理解和利用金属的化学性质提供了可能。
(二)课标要求在新教材中的具体体现
新版教材在编排上是以三个版块来实现课标要求的,这三个板块分别对应了金属的三个化学性质。教材中首先结合学生熟悉的镁、铁与氧气的反应,指出金属与氧气反应的难易和剧烈程度与金属的活动性强弱有关,使学生初步认识到不同的金属活动性强弱不同,并且还会对与之相关的反应产生影响。紧接着,教材通过金属与稀盐酸和稀硫酸的反应及形象的卡通图片展示,是学生在掌握反应规律的同时进一步加深了对金属活动性强弱的认识,至此,金属活动性顺序的出现就变得水到渠成了。最后,教材中以金属盒盐溶液的反应为载体,引出了常见金属的活动性顺序。
与另外两个课题相比,本课题的学习不仅要求学生掌握金属的主要化学性质,还要求学生“能用金属活动性顺序对有关置换反应进行判断,并能解释日常生活中的一些现象”,具有一定的难度。
本课题以金属的活动性强弱为线索,穿插介绍了金属的三个主要化学性质,这样一种处理方式既可以使学生清楚认识到金属活动性强弱与金属化学性质之间的关系,同时也在一定程度上分散了金属活动性顺序教学的难度,更加符合学生的认知规律。
(三)结合新课标,分析在教学中应注意的问题
1.关注学生已有的知识基础。
在上册书的某些单元中,学生也学到到了一些有金属参与的反应,这些都为学生学习本课题提供了知识基础。教中应充分重视学生的知识储备,引导学生在对旧知进行归纳总结的过程中自然生成新的知识,这样做一方面可以有效降低学生对金属的主要化学性质的陌生度,同时也使学生认识到对旧知识的归纳整理是新知产生的基础,真正理解“温故知新”的意义,认识到化学学习中同样需要对已学知识进行不断地反思、归纳和再认识。
2.充分发挥实验的作用。
本单元的重点就是通过实验等方法引导学生归纳、总结出金属主要化学性质,并能较熟练地利用金属活动性顺序进行相应判断。因此实验在本课题中的作用是不容忽视的,教学中应尽量多的给学生提供动手实验的机会,让学生在实验过程中对金属的化学性质产生更直观的认识。为保证教学目标的顺利实现,实验活动中还应注意以下问题。
(1)实验中引导学生对重点现象的观察,但对学生发现的其他现象也不回避,应适当给予正确解释。比如铝与硫酸铜溶液的反应,一些细心的学生还会观察到气泡产生的现象。
(2)借助直观的实验现象认识反应规律,采用边实验、边观察、边归纳的教学方式,让学生自己去发现和表述反应规律,教师适当引导。
(3)在实验活动中强化对金属活动性的认识。在学生活动中注意引导学生关注与活动性顺序相关的现象。
3.关注学情,注意基础知识的铺垫。
从本课题开始学生对化学反应的掌握不再局限于简单的识记,而应做到在理解规律的前提下进行举一反三。但如果前期元素符号及化合价等知识掌握的不熟练,或者利用化合价书写化学式的技能掌握不到位等情况的存在,都会影响到学生的举一反三。因此在本课题教学之前应以学案等形式督促学生对前期知识进行落实和巩固,避免造成新的学习障碍。
4.以实际问题为背景教学,激发学生的学习热情。
本课题对物质性质的学习在难度上相对上册有所增大,为增加学生的学习兴趣,在实际教学中最好能以生活中遇到的实际问题为背景,将金属的化学性质的学习与解决实际问题相结合。如真假黄金的鉴别,该素材既涉及合金的特性,也涉及到金属的化学性质,教学中可结合实际,在新授课或复习课中进行使用。
《金属的化学性质》重难点分析
一、教学分析
本节课内容主要包含三部分:金属与氧气的反应;金属与盐酸、稀硫酸的反应;金属活动性顺序。在第一部分金属与氧气的反应中,学生在上册已经做过镁条、铁丝等在空气(或氧气)中反应的实验,有一定的知识基础,所以教材在编写这部分内容的时候采用了归纳实验事实的方法,简单描述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,并由此得实验中涉及的金属活泼性的强弱。
第二部分是金属与盐酸和稀硫酸的反应。教材通过设计探究活动,采用“实验—讨论”模式,列表对比实验现象,设置问题引导学生对实验现象进行思考,从而通过对“金属哪些能与盐酸、稀硫酸反应”深入到“金属活动性强弱的比较”。同时,学生从反应前后物质类别、数目的角度分析金属与酸反应方程式的特点,并归纳总结,得出置换反应的概念。
第三部分是金属活动性顺序。教材对这部分内容也设计了探究活动。同样采用的是“实验—讨论”的探究模式。让学生通过分析实验现象,得出铝、铜、银的活动性顺序。最后,通过对诸多化学实验的总结,得出常见金属活动性顺序。金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中有重要的应用,教材上列出了以金属活动性顺序为基础的判断依据。本节课的教学重点是对金属活动性顺序的探究。本节课的教学难点是金属活动性顺序的应用。
二、重难点分析
(一)探究金属的活动性顺序
1.突破建议
学生在前一阶段的学习中通过实验已经对铁、镁与氧气的反应,锌与稀硫酸的反应,铁与硫酸铜的反应有了一些感性认识,对这些反应的条件及反应剧烈的程度等有一些了解,但尚未对金属的化学性质进行分类和系统总结,更缺乏对金属有关反应规律的深入探讨。
因此,本节课不仅仅是对金属化学性质的知识学习,重点还应放在对金属活动性顺序的探究上。根据金属与氧气反应的条件差异,初步引导学生思考“反应条件”差异的根本原因是什么,激发学生的探究欲望。在金属与酸的反应,金属与盐溶液的反应探究活动中要引导学生主动参与知识的获取过程,学习科学探究的方法:控制相似的实验条件,以及对实验现象的正确对比和分析,是获得可靠结论的保证。比如金属与酸的反应,要用等量的溶质质量分数相同的同种酸和金属反应。通过实验探究,引导学生对某些金属的活动性比较,得出金属活动性顺序。
2.突破样例
教师引导学生回忆金属镁、铝、铁、铜在空气中反应的难易程度及金与氧气不反应的事实,让学生归纳总结出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。教师进一步追问,为什么会出现反应条件的差异?此时,教师提示,学生进一步思考,来说明不同金属其活泼性不同。从而得出镁,铝比较活泼,铁、铜次之,金最不活泼。
然后,再通过实验探究金属与酸的反应让学生明白金属有活动性强、弱两类金属。
(1)合作实验探究
药品:镁、锌、铁、铜、稀盐酸(或稀硫酸)
用量:每种金属各取一粒,向每种金属加酸2毫升即可
要求:分工合作 注意观察
注意事项:注意酸液不要滴在手上;观察四种金属遇酸是否产生气泡及产生气泡的快慢;
序号 金属 酸 实验现象 化学方程式
1
2
3
4
结论 金属的活动性由强到弱依次为 > > >
(2)教师演示金戒指(自备)与酸的反应
思考:金为什么不与酸反应?能不能比较出金属铜与金的活动性?
(提示:结合金属与氧气的反应)
(3)归纳提升
①镁、锌、铁比铜、金活泼,根据是否有氢气生成可以分为活动性强、弱两类金属从而来比较金属活动性的强弱
②根据金属与酸反应的化学方程式,从反应物和生成物类别的角度分析特点得出置换反应。
上述实验表明铁的活动性比铜的强,通过铁与硫酸铜溶液的反应表明活动性强的铁可以把活动性弱的铜从硫酸铜溶液中置换出来,由此让学生思考:能否根据一种金属能够把另外一种金属从其盐溶液中置换出来比较金属活动性的相对强弱。通过实验得出金属活动性顺序表。
(二)金属活动性顺序的应用
1.突破建议
由于金属活动性顺序比较抽象,需要学生记忆,而且在运用时需考虑一定的条件;又紧密结合学生的思维能力、生活经验以及年龄特征等因素,所以如何运用金属活动性顺序及置换反应解释一些生产生活中的化学问题是本课题的难点。教学中可以将生活实例及实验探究结合到一起,引导学生通过所学知识设计方案进行验证实验,由现象得出实验结论。比如设计实验验证铁、铜、银的活动性,真假黄金鉴别等。另外,在实验探究过程中,学生已经有一定的实验操作技能,让学生亲自动手,自己设计探究实验,感受探究过程中所带来的乐趣 ,形成科学的思维方式,这样也更能激发和培养他们的学科素养。
2.突破样例
(1)创设情境,提出问题
不法分子用黄铜(金黄色,是铜锌合金,其中铜、锌仍然保持原有的化学性质)铸成的“金饰品—转运珠”欺诈群众,展示从市场买来的转运珠,你能设计实验方案辨别真假吗?
(2)小组讨论,设计方案
实验方案
实验操作
实验现象
实验结论
注:药品及仪器:
转运珠、稀盐酸(或稀硫酸)、硝酸银溶液、酒精灯、镊子、试管、试管夹、石棉网
(3)组间交流,分组实验各小组交流自己的方案,根据方案进行试验
(4)交流展示,归纳总结
根据实验现象,确定转运珠真假
思考:同一批次的转运珠,成分相同,结论为什么不同?
分析结果不同的原因:现象与反应物浓度,条件有关。在讨论和交流的基础上,并进一步根据不同的实验事实得出结论,培养学生的科学探究能力和严谨的思维方式。
(5)拓展与反思
①我们今天的实验废液能否直接排放到铁制品的下水道呢?为什么?
②实验室用金属和酸反应制取氢气,你认为应该选择哪种金属?说出理由。