《金属的化学性质》
第一课时
一、教学目标
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,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。
二、教学重难点
教学重点:通过金属与氧气、酸反应,对金属活动性顺序进行初步探究。
教学难点:运用金属活动性顺序对置换反应作出判断。
三、教学用具
金属镁、金属锌、金属铁、金属铜、稀盐酸、稀硫酸、试管、燃着的小木条等。
四、相关资源
《黑与白——白银生长》视频资源、《镁在空气中燃烧》视频资源、《铜与氧气反应》视频资源、《金属与稀盐酸的反应》视频资源、《金属与稀硫酸的反应》图片资源、《金属与酸的置换反应》动画资源等。
五、教学过程
【课堂引入】
【展示】播放视频《黑与白——白银生长》。
(插入视频《黑与白——白银生长》)
【导入】同学们,你们有没有被这美轮美奂的化学变化所吸引,想知道它的奥秘吗?通过今天的学习,我们来一起揭开这“黑与白”的面纱,一起探究其中的化学奥秘。
【新知讲解】
(一)金属与氧气的反应
【提问】请同学们回忆一下哪些金属能和氧气反应?
教师播放视频《镁在空气中燃烧》。
(插入视频《镁在空气中燃烧》)
还记得铁在纯氧中燃烧的现象吗?
【展示图片】铁在纯氧中燃烧。
【讨论】镁在空气中加热即可发生反应,而铁必须在纯氧中才能燃烧,从反应条件上比较,可以得出什么样的结论?
【总结】金属镁比金属铁更容易与氧气发生化学反应,即镁比铁活泼。
【过渡】是不是所有的金属都和镁、铁一样,都能跟氧气发生剧烈的化学反应呢?
教师播放视频《铜与氧气反应》。
(插入视频《铜与氧气反应》)
【总结】铜丝不能燃烧,但在高温下能与氧气发生反应生成黑色的氧化铜。
【讨论】俗话说“真金不怕火炼”,其中蕴含着怎样的化学原理?
【展示图片】真金不怕火炼。
【总结】金的化学性质不活泼,金很难与氧气发生反应。
【提问】为什么暖气片上要刷银粉?银粉是银吗?
【展示图片】暖气片。
【总结】铝在常温下就能与空气中的氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝(Al2O3)薄膜,从而阻止铝进一步氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能。
反应的化学方程式为:4Al+3O2=2Al2O3
【提问】能不能用钢丝球擦洗铝锅?
【总结】从以上实验事实可以得出:镁、铝等在常温下就能与氧气反应;铁、铜等在常温下几乎不与氧气反应,但在高温时能与氧气反应;黄金即使在高温条件下也不与氧气反应。因此说:镁、铝比较活泼,铁、铜次之,金最不活泼。
(二)金属与盐酸、稀硫酸的反应
【过渡】以上是金属与氧气的反应。那么金属还可以与哪些物质反应呢?回想一下厨房中盛放醋的容器是什么材料的呢?能用铁或铝吗,为什么呢?
教师播放视频《金属与稀盐酸的反应》。
(插入视频《金属与稀盐酸的反应》)
【总结】根据视频资料,我们可以得出结论:镁、锌、铁都能与稀盐酸反应,放出氢气,而铜不与稀盐酸反应。从反应的剧烈程度看:镁、锌、铁与稀盐酸反应的剧烈程度是不同的,镁最剧烈、锌较剧烈、铁最不剧烈。
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
【过渡】镁、锌、铁、铜与稀硫酸的反应也是如此吗?下面我们一起通过实验来验证一下你的想法。
【实验探究】学生分组进行下列实验:
取四支试管,分别放入少量镁、锌、铁、铜,然后在每支试管中加入稀硫酸,观察现象,比较反应的剧烈程度。如果有气体生成,用燃着的小木条点燃该气体,判断生成的是什么气体。
根据实验结果完成下表。
实验内容
实验现象
反应的化学方程式
镁与稀硫酸反应
锌与稀硫酸反应
铁与稀硫酸反应
铜与稀硫酸反应
【展示图片】金属与稀硫酸的反应。
(插入图片《金属与稀硫酸的反应》)
【交流总结】镁、锌、铁、铜与稀硫酸的反应现象跟与稀盐酸反应的现象相似。
实验内容
实验现象
反应的化学方程式
镁与稀硫酸反应
剧烈反应,有大量气泡产生
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
锌与稀硫酸反应
反应较剧烈,有较多气泡产生
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
铁与稀硫酸反应
反应且有少量气泡产生
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
铜与稀硫酸反应
无变化
【总结】镁、锌、铁都能与稀盐酸或稀硫酸反应,放出氢气,而铜则不发生反应。
【讨论】观察镁、锌、铁与稀盐酸、稀硫酸反应的化学方程式,思考从反应物和生成物的物质类别如单质、化合物的角度分析,这些反应有什么特点?将这一类反应与化合反应、分解反应进行比较。
【展示知识探究】金属与酸的置换反应。
(插入动画资源《金属与酸的置换反应》)
【结论】这几个反应都是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。
【总结】我们把这种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叫做置换反应。
由上述探究可以得出,金属的活动性是不同的,镁、锌、铁的金属活动性比铜强,它们都能置换出盐酸或稀硫酸中的氢。
典型例题
例1.下列关于金属与氧气反应的说法不正确的是( )
A.所有的金属在常温下都能与氧气反应
B.铝不易被腐蚀,是因为铝表面能形成一层致密的氧化膜
C.根据金属与氧气反应的难易程度可以初步比较一些金属的活动性
D.“真金不怕火炼”说明即使高温下金也不与氧气反应
解析:不是所有的金属在常温下都能与氧气反应,如金,故选项A说法错误。
答案:A
例2.根据如图“金属与盐酸反应的比较”判断,下列说法正确的是( )
金属与盐酸反应的比较
A.实验室可用铜和稀盐酸制氢气
B.四种金属中金属活动性最强的是铜
C.可将上述四种金属分为两类:一类能与盐酸反应,一类不能与盐酸反应
D.铁与稀盐酸反应的化学方程式为:2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑
解析:A.实验室用锌与稀硫酸反应来制取氢气,故选项A说法错误。
B.四种金属中金属活动性最强的是镁,故选项B说法错误。
D.铁与稀盐酸反应的化学方程式为:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,故选项D说法错误。
故选C。
答案:C
例3.下列反应不属于置换反应的是( )
A.Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
B.Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2
C.3CO+Fe2O32Fe+3CO2
D.2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
解析:置换反应: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。CO不是单质,故选项C说法错误。
答案:C
六、课堂总结
本节课我们主要学习了金属与氧气反应、金属与盐酸、稀硫酸反应,通过这两个方面探究了镁、铝、锌、铁、铜的金属活动性强弱。同时还根据镁、锌、铁与盐酸、稀硫酸反应的化学方程式的特点认识了置换反应。
在进行实验探究的过程中,同学们要学会如何用比较的方法分析归纳问题,找出规律,加深对知识的理解和掌握,从而逐步认识不同金属在化学性质上的差异。
七、板书设计
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
一、金属与氧气的反应
2Mg+O22MgO 2Al+3O22Al2O3
2Cu+O22CuO 3Fe+2O2Fe3O4
金属的活动性:Mg>Al>Fe,Cu>Au
二、金属与盐酸、稀硫酸的反应
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
金属的活动性:Mg>Zn>Fe>Cu
三、置换反应
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叫做置换反应。
课件29张PPT。课题2 金属的化学性质第一课时第八单元 金属和金属材料一、新课导入此处是视频资源《黑与白——白银生长》二、金属与氧气的反应回忆一下哪些金属能和氧气反应?二、金属与氧气的反应此处是视频资源《镁在空气中燃烧》二、金属与氧气的反应二、金属与氧气的反应镁在空气中加热即可发生反应,而铁必须在纯氧中才能燃烧,从反应条件上比较,可以得出什么样的结论?金属镁比金属铁更容易与氧气发生化学反应,即镁比铁活泼。二、金属与氧气的反应铜丝不能燃烧,但在高温下能与氧气发生反应生成黑色的氧化铜。此处是视频资源《铜与氧气反应》二、金属与氧气的反应俗话说“真金不怕火炼”,其中蕴含着怎样的化学原理?金的化学性质不活泼,金很难与氧气发生反应。二、金属与氧气的反应二、金属与氧气的反应铝在常温下就能与空气中的氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝(Al2O3)薄膜,从而阻止铝进一步氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能。4Al+3O2=2Al2O3总结二、金属与氧气的反应二、金属与氧气的反应镁、铝等在常温下就能与氧气反应;
铁、铜等在常温下几乎不与氧气反应,但在高温时能与氧气反应;
黄金即使在高温条件下也不与氧气反应。
因此说:镁、铝比较活泼,铁、铜次之,金最不活泼。总结三、金属与盐酸、稀硫酸的反应厨房中盛放醋的容器是什么材料的呢?能用铁或铝吗?三、金属与盐酸、稀硫酸的反应此处是视频资源《金属与稀盐酸的反应》三、金属与盐酸、稀硫酸的反应镁、锌、铁都能与稀盐酸反应,放出氢气,而铜不与稀盐酸反应。
从反应的剧烈程度看:镁、锌、铁与稀盐酸反应的剧烈程度是不同的,镁最剧烈、锌较剧烈、铁最不剧烈。总结三、金属与盐酸、稀硫酸的反应Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑总结三、金属与盐酸、稀硫酸的反应【实验探究】
取四支试管,分别放入少量镁、锌、铁、铜,然后在每支试管中加入稀硫酸,观察现象,比较反应的剧烈程度。如果有气体生成,用燃着的小木条点燃该气体,判断生成的是什么气体。三、金属与盐酸、稀硫酸的反应三、金属与盐酸、稀硫酸的反应此处是视频资源《金属与盐酸、稀硫酸的反应》三、金属与盐酸、稀硫酸的反应实验结论剧烈反应,有大量气泡产生Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑反应较剧烈,有较多气泡产生Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑反应且有少量气泡产生Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑无变化镁、锌、铁都能与稀盐酸或稀硫酸反应,放出氢气,而铜则不发生反应。三、金属与盐酸、稀硫酸的反应观察镁、锌、铁与稀盐酸、稀硫酸反应的化学方程式,思考从反应物和生成物的物质类别如单质、化合物的角度分析,这些反应有什么特点?将这一类反应与化合反应、分解反应进行比较。三、金属与盐酸、稀硫酸的反应这几个反应都是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。此处是动画资源《金属与酸的置换反应》三、金属与盐酸、稀硫酸的反应这种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叫做置换反应。 总结金属的活动性是不同的,镁、锌、铁的金属活动性比铜强,它们都能置换出盐酸或稀硫酸中的氢。 四、典型例题例1.下列关于金属与氧气反应的说法不正确的是( )
A.所有的金属在常温下都能与氧气反应
B.铝不易被腐蚀,是因为铝表面能形成一层致密的氧化膜
C.根据金属与氧气反应的难易程度可以初步比较一些金属的活动性
D.“真金不怕火炼”说明即使高温下金也不与氧气反应A四、典型例题金属与盐酸反应的比较例2.根据如图“金属与盐酸反应的比较”判断,下列说法正确的是( )四、典型例题C例2.根据如图“金属与盐酸反应的比较”判断,下列说法正确的是( )
A.实验室可用铜和稀盐酸制氢气
B.四种金属中金属活动性最强的是铜
C.可将上述四种金属分为两类:一类能与盐酸反应,一类不能与盐酸反应
D.铁与稀盐酸反应的化学方程式为:2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑四、典型例题例3.下列反应不属于置换反应的是( )
A. Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
B. Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2
C. 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
D.2Al+6HCl=2AlCl3+3H2C五、课堂总结本节课我们主要学习了以下内容:
金属与氧气反应、金属与盐酸、稀硫酸反应,通过这两个方面探究了镁、铝、锌、铁、铜的金属活动性强弱。同时还根据镁、锌、铁与盐酸、稀硫酸反应的化学方程式的特点认识了置换反应。
在进行实验探究的过程中,要学会如何用比较的方法分析归纳问题,找出规律,加深对知识的理解和掌握,从而逐步认识不同金属在化学性质上的差异。再 见