课题2　金属的化学性质—教案 2024-2025年九年级化学人教版下册

第八单元　金属和金属材料
课题2　金属的化学性质
第一课时　金属与氧气、酸的反应
课标分析 内容要求 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稀盐酸、稀硫酸发生的置换反应,能根据反应的剧烈程度判断这些金属活动性的强弱。 3.掌握置换反应的特点,了解置换反应与化合反应、分解反应的不同点。 学业要求 1.能根据金属与氧气、金属与酸反应的现象判断金属的活动性顺序。 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。
教材分析 本课时从上册熟悉的铁、镁与氧气反应入手介绍金属与氧气的反应,然后通过设计几种活动性不同的金属与稀盐酸和稀硫酸的反应探究金属的活动性。 1.金属与氧气的反应。基于学生已有的知识基础,教科书采用归纳实验事实的编写方法,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,金最不活泼。 2.金属与稀盐酸、稀硫酸的反应。设计了一个探究活动,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,由学生自己找出哪些金属能与稀盐酸、稀硫酸反应,哪些金属不能反应,从而归纳得出镁、锌、铁的金属活动性比铜的强;另外,学生自己归纳置换反应的特点,得出置换反应的概念。
学情分析 1.通过上册学习,学生对金属已经有了一些感性认识,比较容易在原有的基础上形成知识框架,但尚未对金属的化学性质进行分类研究和系统总结,更缺乏对金属有关反应规律的深入探讨。所以,归纳整合金属与氧气反应、与酸反应的规律,引导学生通过已知知识和实验现象归纳总结金属化学性质的共性、差异性,并学会利用所学的知识解决日常生活中的一些困惑。 2.学生对事物的认识正处于从感性到理性的转变时期,已初步具备一定的观察问题、分析问题和解决问题的能力。知道认识物质的化学性质要以探究实验为突破口,对实验感兴趣,但未能有意识地考虑如何科学地提出问题、如何利用实验数据对观察到的现象进行科学分析和印证、动手实验的经验不足,所以,引导学生进行问题设计,对现象进行科学分析是本节课的重点,也是难点,完成对实验事实的对比、分析、归纳、综合,形成对于一类物质的研究方法的建构是本节课的难点。
素养目标 1.知道铝、镁、铁、铜与氧气的反应情况,能写出有关化学方程式。 2.通过金属与酸反应等探究活动,体验提出问题、制订计划、进行实验、收集证据(观察、描述、记录)、加工整合信息(比较、分析、归纳)、得出结论的科学探究过程。 3.根据置换反应的概念能判断一种反应是不是置换反应。 4.创设教学情境,培养学生应用化学知识解决生活问题的能力。
教学重点 1.金属的化学性质:金属与氧气的反应;金属与稀盐酸、稀硫酸的反应。 2.根据反应的难易和剧烈程度判断金属的活动性。
教学难点 1.比较不同金属与稀盐酸、稀硫酸的反应速率与生成氢气的质量。 2.提高学生综合分析问题的能力。
续表
教学过程
教师活动 学生活动 设计意图
[创设情境　导入新课] 导入:一些不法商贩常常用黄铜合金的假首饰坑害消费者,你在市场上买了首饰,怎样鉴别首饰的真假呢 本节课我们就来解决类似问题,探究金属的化学性质。 观看、思考 通过测密度;硬度不同,相互刻画;用火烧(“真金不怕火炼”),变黑的为黄铜,不变色的为黄金…… 由生活经验引入,激发学生的学习兴趣,从实际出发,引起兴趣 导入新课
[提出问题　进行探究] 探究点一:金属与氧气反应 过渡:识别真假黄金,可以利用金属的物理性质,还可以利用金属的化学性质。要想更好地使用金属,就需要了解金属的各种性质。我们已经学习了金属的物理性质,本节课我们来学习金属的化学性质。 引言:前面的学习告诉我们,氧气是化学性质比较活泼的气体,能与许多金属发生反应并放出大量的热。不同的金属和氧气反应的难易和剧烈程度不同。 展示:活动与探究 镁条、铝条、铁丝、铜丝与氧气的反应。 探究指导: (1)将镁条、铝条、铁丝、铜丝用砂纸打磨光亮,放在空气中。过一会儿观察并记录现象。 (2)用坩埚钳夹一段镁条,在酒精灯上点燃,观察并记录实验现象。 (3)用坩埚钳夹住一小团棉花伸进装有铝粉的试剂瓶内轻轻蘸一下,让棉花团沾上一些铝粉,将其在酒精灯上点燃后立即伸入盛有少量水的氧气瓶中,观察并记录实验现象。(注:可看到耀眼的白光和大量的白烟) (4)将一根铁丝绕成螺旋状系在一根火柴上,用坩埚钳夹住另一端,在酒精灯上点燃火柴,待火柴快燃尽时,将红热铁丝伸入盛有少量水的氧气瓶中,观察并记录实验现象。 (5)将一根铜丝绕成螺旋状,用坩埚钳夹住,在酒精灯上加热,观察并记录实验现象。 问题1:铜丝表面是熏黑的吗 如何证明生成了新物质 问题2:为什么铝锅不能用钢丝球擦洗 [课件展示] 问题3: (1)对比镁、铁、铜分别与氧气发生反应的实验现象,分析一下可能是哪些原因导致这三种金属与氧气反应的难易和剧烈程度不同 学生分组实验并仔细观察实验现象 比较镁条燃烧和铁在氧气中的燃烧现象: 记录,并通过比较、分析,得出结论 学生书写: 2Mg+O22MgO 4Al+3O22Al2O3 3Fe+2O2Fe3O4 2Cu+O22CuO 培养操作技能,让学生在观察与讨论中发现问题、提出问题、解决问题,从中培养科学观察、规范表达和综合分析问题的能力 培养对比能力,证明镁、铝较活泼,铁、铜次之,金最不活泼 让学生明确实验探究的目的
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不同金属的活泼程度不同。 (2)黄铜(铜锌合金)与黄金的外观很相似,我们可以用什么方法来鉴别它们呢 用灼烧的方法鉴别黄铜与黄金。 (3)为什么真金不怕火炼 金即使在高温时也不与氧气反应。 探究点二:金属与稀盐酸、稀硫酸的反应 过渡:实验室如何制取氢气呢 除锌外还有哪些金属与酸发生反应呢 是不是所有金属都能与稀盐酸、稀硫酸反应呢 如果要反应,反应现象是否相同 教师:许多金属不仅能与氧气反应,而且还能与稀盐酸或稀硫酸反应。金属与稀盐酸或稀硫酸是否反应以及反应的剧烈程度,也可反映出金属的活泼程度。 提出问题:镁、锌、铁、铜能否与酸反应,反应的现象有何不同 展示:活动与探究 将学生分成A、B两大组,A组:在四支试管中分别放入两小块打磨光亮的镁条、锌粒、铁片、铜片,各加入约 5 mL 稀盐酸,观察现象,比较反应的剧烈程度;用燃着的木条放在试管口,观察并记录实验现象。 B组:用稀硫酸代替盐酸进行实验,并比较发生的现象。 设计活动:请两位同学在黑板上书写上述反应的化学方程式,现象由学生口述。 提问:通过以上实验,你得出的结论是什么 指导阅读:欣赏教材P11图810金属与稀盐酸反应的比较。 问题1:根据金属与酸反应的快慢或剧烈程度,能否判断出上述金属中哪种最易与酸反应,即它们的金属活动性如何 问题2:①上述反应是否是我们学过的化合反应、分解反应 ②上述几个反应有何共同点 [归纳]置换反应 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作置换反应。 特点:A+BCAC+B。 学生回答: 铝制品耐腐蚀是由于铝可与空气中的氧气反应,使其表面形成一层致密的氧化铝保护膜;若用钢丝球等来擦洗铝制品,容易把氧化铝薄膜除掉,从而起不到保护作用 学生回答: A组: Mg+2HClMgCl2+H2↑ Zn+2HClZnCl2+H2↑ Fe+2HClFeCl2+H2↑ B组: Mg+H2SO4MgSO4+H2↑ Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑ Fe+H2SO4FeSO4+H2↑ 学生讨论并回答 (1)镁、锌、铁可与稀盐酸或稀硫酸反应生成氢气,铜不能与稀盐酸或稀硫酸反应。 (2)镁、锌、铁与稀盐酸或稀硫酸反应时的剧烈程度不同。镁反应最剧烈,其次是锌,然后是铁。 (3)与酸反应时,能生成氢气的金属活动性强;否则,就较弱 学生回答: (1)镁最易与酸反应;镁、锌、铁、铜的金属活动性由强到弱。 (2)①不是。②这些反应的特点是:一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物。其特点不同于化合反应和分解反应 使学生通过实验探究,比较金属活动性强弱,突出重点。通过同学之间的交流、合作,体验探究活动的乐趣,使学生能对获得的信息进行简单的加工处理,培养学生比较、归纳、分析、概括等方面的能力 让学生分析、比较、归纳,理解化学概念的含义 培养学生规范表达和综合分析问题的能力 通过反应现象判断产物并能书写化学方程式 培养学生的归纳总结能力
课堂小结
　　本课时主要介绍了常见金属与氧气的反应,与稀盐酸、稀硫酸的反应,通过实验学生对这些反应的条件、剧烈程度等都有了一定的了解,以学生已知的内容为基础,以实验探究为突破口,引导学生采取分类研究、对比分析的方法认识置换反应,归纳总结部分金属的活动性强弱。
续表
板书设计 课题2　金属的化学性质 第一课时　金属与氧气、酸的反应 一、金属的化学性质 1.金属与氧气的反应 2Mg+O22MgO 3Fe+2O2Fe3O4 4Al+3O22Al2O3(氧化膜抗腐蚀) 2.金属与酸的反应 Mg+2HClMgCl2+H2↑ Zn+2HClZnCl2+H2↑ Fe+2HClFeCl2+H2↑ 现象:金属表面有气泡冒出 Cu与盐酸不反应 结论:(1)根据金属与酸反应的剧烈程度,可知金属活动性:Mg>Zn>Fe>Cu。 (2)金属活动性较强的金属才能与酸反应生成氢气。 二、置换反应 1.定义:由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。 2.特点:A+BCAC+B。
教学反思 本节课要学习的是金属的化学性质,根据金属与氧气、酸的反应引导学生归纳出金属的化学共性,同时,要引导学生在上述过程中发现不同的金属与同一种物质反应的现象不同,可见共性中有差异,从而进一步探究金属化学性质差异的规律性——金属活动性顺序。通过对金属与酸反应的实验探究,促进了对研究物质化学性质方法的学习,发展科学探究技能。继续巩固对化学基本概念和基本理论的学习,根据金属与酸反应的共同特点都是单质与化合物反应生成新的单质和新的化合物,从而归纳出置换反应的概念。然后再根据置换反应的概念去判断一些反应是否属于置换反应。
第二课时　金属活动性顺序及其应用
课标分析 内容要求 1.初步认识常见金属与某些金属化合物溶液的置换反应,能通过实验判断金属的活动性顺序。 2.能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单的判断。 3.能利用金属活动性顺序和置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。 学业要求 1.通过实验探究等活动认识常见金属的主要化学性质及金属活动性顺序。 2.能设计简单实验来验证不同金属之间的活动性顺序,从而进一步认识金属的化学性质。
教材分析 在本课时之前学生已经学习了金属的化学性质,如金属与氧气、金属与酸及金属与金属化合物溶液的反应。知道一类物质既有共性又有差异性,并且已经了解金属活动性顺序。这些知识为本节课的学习起到了铺垫的作用。本节课金属活动性顺序规律的学习既承接了前面所涉及的金属化学性质的知识点,又是对该知识的拓展,从金属活动性顺序中总结规律,并会利用规律解决实际问题。通过对金属活动性顺序规律的学习,有助于学生掌握基本的金属化学性质,并认识到总结规律以及运用规律解释生活中一些现象的重要作用,从而提升学生严谨的科学态度和社会责任的化学核心素养。
续表
学情分析 学生已了解了金属这一类物质的性质,知道能够利用金属与氧气、金属与酸、金属与金属化合物溶液的反应来判断金属活动性强弱,同时也具备了研究一类物质的方法。但缺乏对金属活动性顺序的规律归纳以及运用规律解决实际问题的能力。本节课学生在教师的引导下,掌握一定的归纳总结能力,并逐步学会运用知识解释生活中的常见现象。体会到化学与生活的紧密联系。
素养目标 1.通过回忆金属的化学性质以及金属活动性顺序,归纳总结并掌握金属活动性顺序中隐含的规律。 2.学会从知识中总结归纳出一般规律的学习方法,并能够运用规律解释生活中的常见现象。 3.了解金属活动性顺序的规律对生产生活具有重要的意义,根据金属活动性顺序来解决生产生活中的实际问题。
教学重点 1.金属活动性顺序的初步探究。 2.利用金属活动性顺序对置换反应进行判断。
教学难点 能利用金属活动性顺序解决实际问题。
教学过程
教师活动 学生活动 设计意图
[创设情境　导入新课] 导入:上节课,我们学习了金属和氧气的反应,回忆Mg、Fe、Zn、Cu、Au这五种金属,是否可以在空气中燃烧 如果可以,各需要在什么样的条件下进行 教师:上述探究初步找出了一些金属的化学性质和活动性规律,但要更广泛地探究金属活动性顺序的规律,需再进行探究。 讨论:金属的共性与差异性:Mg、Al、Zn、Fe都能与氧气反应,但剧烈程度不同,初步归纳活动性:Mg>Al>Zn>Fe。 讨论与发现:学生从教材及生活经验“真金不怕火炼”、铜制品(如铜锁)裸露保持光泽,铁制品裸露易生锈等事例归纳规律并互动评价。活动性:Mg>Al>Fe>Cu>Au或Mg>Al>Zn>Fe>Cu>Au。 发现:仅凭上述探究,还很难更广泛地找出金属的活动性规律 这一过程,学生仅能从最基本的认知层次初步归纳少量金属的活动性顺序、存在的问题,继续为后续的探究留下悬念
[提出问题　进行探究] 探究点:金属活动性顺序 一、金属与酸反应的回顾 引导:学生对新的探究进行猜想、设计、结果预测。 示范:操作的规范性以及如何检验产生的气体。 展示:金属与盐酸反应的比较。 教师:对信息进行处理,并获取结论。 过渡:一些金属不能与稀盐酸或稀硫酸反应,如铜和银,如何确定它们之间的活动性顺序 二、金属与化合物溶液反应 教师:对铝、铜、银活动性顺序的探究。 实验探究:铝、铜、银的活动性强弱。 [实验方案] (1)将铝片插入硫酸铜溶液中。 (2)将铜片插入硝酸银溶液中。 (3)将铜片插入硫酸铝溶液中。 探究目的:哪些金属可与酸反应 剧烈程度、原因如何 猜想并预测:镁、锌、铁、铜在酸(稀盐酸、稀硫酸)中的可能化学行为。 设计:①选择稀盐酸、稀硫酸;②控制的条件——酸足量,浓度相同;③为观察较准确,金属质量应相等;④注意观察反应的剧烈程度,可对反应时间做记录或估计。 探究交流:组内合作探究并填写探究记录表。 表一:金属与稀盐酸反应 金属现象化学方程式Mg剧烈, 大量气泡Mg+2HClMgCl2+H2↑Zn较剧烈, 较多气泡Zn+2HClZnCl2+H2↑Fe少量气泡Fe+2HClFeCl2+H2↑Cu无变化—
表二:金属与稀硫酸反应(表略) 进一步学习科学探究的基本方法,发展学生严谨的科学态度和作风,为规律的建构向更深层次发展作铺垫 通过自己的实践,检验自己的猜想,发展合作精神,体验探究乐趣
续表
[实验活动]学生分组进行实验探究。 [实验记录] 实验现象结论(化学方程式)铝跟硫酸铜溶液铝表面附有红色固体,溶液由蓝色变成无色2Al+3CuSO4+3Cu铜跟硝酸银溶液铜表面附有银白色固体,溶液由无色变成蓝色Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag铜跟硫酸铝溶液无现象不反应
[实验总结]通过实验我们知道 2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3Cu (活动性:Al>Cu) Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag (活动性:Cu>Ag) 铜和硫酸铝溶液不反应 (活动性:CuCu>Ag。 教师:铝表面必须打磨。 展示:铜与硝酸银溶液反应的样品——银树,铝与硫酸铜溶液反应的样品——铜树。(若有条件,演示铜与硫酸铝溶液的反应) 反思:观看动画,对照自己的探究反思 小结:各组交流获取的信息 (1)能与稀硫酸、稀盐酸反应的金属及不能反应的金属。 (2)反应的剧烈程度与速率(差异大的,进行讨论) 分组:活泼金属(可与稀盐酸、稀硫酸反应)是Mg、Zn、Fe 不活泼金属(不与稀盐酸、稀硫酸反应)是Cu 活动性:Mg>Zn>Fe>Cu 探究:回忆第五单元铁钉与硫酸铜的反应猜想,可用这种方法确定铜、银等金属的活动性顺序 设计探究方案:既可以按教材的方案设计,也可以自己创新设计,但记录必须真实。(当学生提出用铜与硫酸铝溶液反应时,不可否认方案的合理性,若有条件,教师应事先做好准备) 小结:学生探究并将探究结果填写于自己设计的探究记录表中(其中之一): 实验现象化学方程式铜与硝 酸银 溶液出现银白色固体,溶液变蓝色Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag铝与硫 酸铜 溶液出现红色固体,溶液蓝色变浅2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3Cu铜与 硫酸铝 溶液无变化-
创设轻松和谐的探究氛围,发展学生的想象力,将真实事物以“图景”形式与学生的认知特点协调 使学生享受自己获得成功的快乐,更深层次对知识进行建构 启迪学生客观真实地认识问题,发展学生严谨的科学态度,为学生的创新留下空间
续表
教师:我们做了这么多探究,但规律不系统,请同学们总结已经探究出的规律。 [小结]金属活动性的比较方法 (1)比较金属活动性的方法之一:金属与氧气反应越剧烈,其金属活动性越强。 (2)比较金属活动性的方法之二:金属与酸反应越剧烈,其金属活动性越强。 (3)比较金属活动性的方法之三:较活泼金属可将不活泼金属,从其化合物溶液中置换出来。 [方法导引　指明方向] 预测是在已有信息的基础上,依据一定规律和方法对未知事物所进行的一种推测。在化学研究中,可以通过化学实验等方法来验证所作预测的合理性。 归纳活动性:Al>Cu>Ag 活动:进行“玩卡片”游戏:学生互动,将卡片按自己分析、归纳的活动性顺序粘贴成序列 总结:Mg>Al>Zn>Fe>Cu>Ag>Au 交流、讨论排序的理由和依据 小结:读教材(多媒体) 金属活动性顺序: 交流讨论得出思路图: 使学生更进一步体验获得成功的愉悦,更深层次建构规律
课堂小结
　　本课时主要介绍了金属与金属化合物溶液的反应,金属活动性顺序,金属与稀酸、金属化合物溶液的置换反应和金属活动性顺序之间的关系,提醒学生在总结规律的过程中要结合实验现象,从而使学生体会从现象中寻找证据,进一步推出结论,提升证据推理与模型认知的化学核心素养。
板书设计 课题2　金属的化学性质 第二课时　金属活动性顺序及其应用
教学反思 　　本课的教学重点是放在对金属活动性顺序的研讨上,不仅是为了获得金属活动性顺序的知识,更重要的是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。在这个活动与探究中,结论的可靠性是很重要的,因此,控制相似的实验条件,对实验现象进行正确对比和分析,是探究活动获得可靠结论的重要保证。在学生一边学知识的同时,一边还将知识应用到实际问题中,在总结得出结论后,插入生活实践问题,让学生边学边用,使他们意识到学习是为了解决生活中的问题,化学与生活紧密相连。在轻松的氛围中,突破了教材的难点和重点。