《金属的化学性质》教案8

1、金属的化学性质 第二课时 教案教学目标（知识与技能）1.初步认识常见金属与金属化合物溶液间的置换反应。2.熟悉常见金属的活动性顺序,学会利用金属与酸以及金属化合物溶液之间的置换反应,推断常见金属的活动性顺序。教学目标（过程与方法）1.学会通过实验探究金属活动性顺序的方法。2.学会通过对实验现象的对比分析,对信息的归纳处理,获取结论的科学方法。教学目标（情感态度与价值观）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,发展求知欲和探究热情。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。教学重难点【重点】

2、 金属活动性顺序。【难点】 对金属活动性顺序知识进行有意义的建构。教学准备【教师准备】 镁条、锌片、铁片、铜片、稀盐酸、稀硫酸、铝丝、铁丝、硫酸铜溶液、硝酸银溶液和多媒体课件等。【学生准备】 镊子、试管夹、试管架、试管、砂纸、火柴、酒精灯、小木条等。新课导入导入一:【演示】 小实验:外观相似的四片金属片(Mg、Al、Zn、Fe,编号)置于铁三脚架上灼烧,由学生根据现象猜出金属名称。进行“猜金属”游戏,观察现象,猜测金属:据学生展示猜出的结果进行评价学生很难完全猜准,多数根据“燃烧”仅猜出“Mg”。导入二:【材料引入】 奇怪的天平:趣味化学小组的张同学,从实验室借来一台天平,在天平两端托盘里各放

3、两只大小和质量都相等的烧杯,再在两只烧杯中分别倒入等质量等质量分数的硫酸铜溶液和硫酸镁溶液,使天平保持平衡。接着他又拿两个质量相等的铝球,并同时将这两个铝球分别放入两个烧杯之中,这时天平两端继续保持平衡。过一会儿,将铝球取出,天平慢慢地倾斜了。是天平出了毛病,还是有其他什么原因?新知构建三、探究金属活动性过渡语 通过学习,我们知道通过金属和氧气、金属和酸的反应可以比较金属的活动性,还有没有其他的办法可以证明不同金属活动性的相对强弱呢? 思路一教师活动学生活动设计意图【过渡】 (针对导入一):1.同学们在猜金属的游戏中,发现它们化学性质的共性和差异性了吗?2.通过发现,我们能粗略确定这些金属的活

4、动性吗?【引言】 为了寻找差异性和规律性,我们是否还可以根据以前的学习、生活经验来寻找规律呢?【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:MgAl、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、AlFe、CuAu或:MgAl、Zn、FeCuAu。【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。【引导联想】 上述探究初步

5、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规律,须另辟蹊径进行探究。【引导】 学生对新的探究进行猜想、设计、结果预测。【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(盐酸、稀硫酸)中的可能化学行为。【设计】 选择盐酸、稀硫酸;控制的条件酸足量,浓度相同;为观察较准确,金属质量应相等;注意观察反应的剧烈程度,可对反应时间作记录或估计。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做铺垫。【示范】 操作的规范性以及如何检验产生的气体。【探究交流】 组内合作探究并填写探究记录表。表一:金属与稀

6、盐酸反应:金属现象化学方程式Mg剧烈,大量气泡Mg+2HClMgCl2+H2Zn较剧烈,较多气泡Zn+2HClZnCl2+H2Fe少量气泡Fe+2HClFeCl2+H2Cu无变化表二:金属与稀硫酸反应:(表略)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。【展示】 金属与盐酸反应的比较。【反思】 观看动画,对照自己的探究反思: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。【引导】 对信息进行处理,并获取结论。【小结】 各组交流获取的信息:1.能与稀硫酸、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:

7、活泼金属(可与盐酸、稀硫酸反应):Mg、Zn、Fe不活泼金属(不与盐酸、稀硫酸反应):Cu活动性: MgZnFeCu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。【问题延伸】 一些金属不能与盐酸或稀硫酸反应,如铜和银,如何解决确定它们之间活动性顺序的困难?【要求】 对铝、铜、银活动性顺序的探究:1.设计探究方案。2.预测实验现象。3.作出合理判断。【探究】 回忆第五单元铁钉与硫酸铜的反应猜想:可用这种方法解决确定铜、银等金属的活动性顺序的困难。【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

8、,教师应事先做好准备)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。【提示】 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)【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):实验现象方程式铜与硝酸银溶液出现银白色固体,溶液变蓝色省略铝与硫酸铜溶液出现紫红色固体,溶液蓝色变浅省略铜与硫酸铝溶液无变化归纳活动性:AlCuAg使学生更进一步体验获得成功的愉悦,更深层次建构规律。【引导】 我们做了这么多探究,但规律还是零碎的,请同学们用卡片将已经探究出的规律归纳起来。【活动】

9、 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。【展示、评价】 MgAlZnFeCuAgAu,交流、讨论排序的理由和依据。通过游戏活动创设思维的载体,发展学生分析、归纳、综合进行信息处理的科学方法和能力。【导思】 更多的金属活动性怎样呢?【背景介绍】 科学家类似于我们的探究,进行了认真的去伪存真,由表及里的分析,总结出了金属活动性顺序(插入“Na、Ca”活动性纠正等故事)。【小结】 读教材(多媒体)金属活动性顺序:以背景介绍启迪学生学习科学家严谨的科学作风和探究精神,形成金属活动性顺序的完整规律。【启迪】 对金属活动性顺序,同学们发现了什么?对判断金属活动性提供了

10、什么依据?【归纳】 讨论并用简洁语言归纳:越在前面越活泼,氢前金属置换氢;金属置换溶液中,以强换弱要记清。用简洁的语言转换和表述,解决记忆的困难并使认知深化。 思路二教师活动学生活动设计意图【过渡】 (针对导入二)奇怪的天平令人费解,欲知究竟,先来探究金属活动性。【引入】 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?【回忆思考、回答】 Mg在空气中燃烧,Fe、Zn必须在纯氧中燃烧;Cu、Au不能燃烧。从回忆上节课的知识出发,引出这节课的内容。【追问】 根据Mg在空气中可以燃烧,而Zn、Fe必须在纯氧

11、中才能燃烧,Cu、Au很难与氧气反应,你能得出什么结论?【讲述】 这种活泼性,化学上就叫做金属活动性。【归纳】 思考并回答问题:金属活动性:MgZn、FeCu、Au。找出少量金属的活动性顺序,存在的问题,为后续的探究留下悬念。【过渡】 如何判断更多金属的活动性强弱呢?这就要利用金属的另一个化学性质了。【提问】 金属还能与什么物质反应?【讲述】 下面,我们就通过金属与酸的实验来比较Mg、Zn、Fe、Cu的活动性。【引导】 教师引导学生进行讨论、交流和展示探究结果。【思考回答】金属还能与酸反应。【学生实验】A组:Mg、Zn、Fe、Cu分别与稀盐酸反应;B组:Mg、Zn、Fe、Cu分别与稀硫酸反应。

12、 【实验探究】 观察并记录实验现象,填写探究问题表格:A组:金属与稀盐酸的反应金属是否有气体产生速度Mg有最快Zn有快Fe有慢Cu无B组:金属与稀硫酸的反应金属是否有气体产生速度Mg有最快Zn有快Fe有慢Cu无培养学生实验操作能力、观察能力、书面表达能力和同学间的合作精神。使学生通过活动,自己发现金属活动性顺序,既有所获,又体验了成功的快感。【引导】 通过你们观察到的现象,能否推测出Mg、Zn、Fe、Cu的活动性强弱?【思考、回答】 活动性强弱:MgZnFeCu。【追问】 如果我要把这四种金属分为两类,可以怎么分?依据是什么?【回答】 可分为能与盐酸、稀硫酸发生反应的金属和不能与盐酸、稀硫酸发

13、生反应的金属两类。为后面金属活动性顺序中出现氢元素打下基础。【过渡】 通过金属和盐酸、稀硫酸反应,可以得出金属的活动性顺序。但是,如果两种金属都不能和盐酸、稀硫酸反应,例如Cu和Ag,那我们如何判断它们的活动性强弱呢?【引导】 要解决这个问题,先请大家回忆一下,我们学过的知识中,有没有从铁得到铜的反应呢?【提问】 根据什么知道有铜生成?【归纳】 思考、回忆在第五单元中学过的知识,曾经做过用铁钉与硫酸铜反应的实验,反应后在铁钉表面有紫红色的铜产生。反应后在铁钉表面有颜色变化。联系学生已有的知识,为后续探究活动做铺垫。【引导】 我们可以用铁和铜的化合物溶液反应,可以得到铜。那么其他的金属与金属化合

14、物溶液反应,是否也能发生类似的反应呢?【提问】 桌面上有哪些金属?有哪些金属化合物溶液?它们之间是否像铁和硫酸铜溶液一样,能发生反应呢?【过渡】 下面,就请大家根据这个结论,设计实验来证明Cu、Ag的金属活动性强弱。【提问】 你设计出了什么样的方案?通过什么现象,说明谁的活动性强?【演示实验】 Cu+AgNO3溶液。看到什么现象?说明了什么?谁的活动性强?【思考、回答】 小组讨论,设计实验方案。【回答】A组:Cu+AgNO3溶液。B组:Al+CuSO4溶液。C组:Cu+Al2(SO4)3溶液。【学生实验】铜与硝酸银溶液;铝与硫酸铜溶液;铜与硫酸铝溶液。【探究】观察每组实验现象,填写在下面的表格

15、中。活动性强弱:AlCuAg。培养学生利用知识解决实际问题的能力。培养学生实验操作能力、观察能力和同学间的协作精神。现象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紫红色固体,溶液蓝色变浅2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3Cu铜与硫酸铝溶液无变化【过渡】 是不是所有的金属和金属化合物溶液都能发生反应?【提问】 联系Mg、Zn、Fe、Cu活动性强弱,观察一下,能够发生反应的金属和金属化合物之间存在什么关系?【观察、思考】 活动性强的金属把活动性弱的金属从它的化合物溶液中提取出来。培养学生从事实中获取知识的能力。【小结】 我们今

16、天讨论了几种金属的活动性强弱,能否将这些金属按活动性强弱的顺序排列?【讲述】 科学家通过更多类似的实验,总结出了更多金属的活动性顺序。【展示】 金属活动性顺序。【总结、回答】 金属活动性:MgZnFeHCuAgAu发展学生分析、归纳、综合进行信息处理的科学方法和能力。【设问】 这个顺序与我们得出的顺序是否相符?还发现了什么问题?为什么会出现H呢?它又为什么会排在这个位置呢?这个问题留在后面的知识中讨论。【观察、识记并发现】 在金属活动性顺序中出现了非金属元素:H。为后面的知识留下铺垫。四、金属活动性顺序的应用思路一教师活动学生活动设计意图【过渡】 金属活动性顺序有哪些应用呢?为什么在金属活动性

17、顺序中会出现H呢?它又为什么会排在这个位置呢?【展示】 金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中有重要应用,主要包括以下几方面:1.在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强;2.在金属活动性顺序里,位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢;3.在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液中置换出来。【课堂练习】 下列物质能否发生反应?写出能发生反应的化学方程式并判断它们是否为置换反应。(1)银与稀盐酸;(2)锌与硫酸铜溶液;(3)铜与硫酸锌溶液;(4)铝与硝酸银溶液。思考、理解、记忆、记录,使知识再现后完成课堂练习。培养从现象到本质的分析能力。获得学生反

18、馈的信息,检测本节课所学知识。【展示】 课后思考题:1.波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂,它是由硫酸铜、熟石灰加水配制而成的,为什么不能用铁制容器来盛装波尔多液?2.学完本课题后,你能否想出另外的办法来鉴别黄铜与黄金?思考、交流。使学生在交流中互相启发,相互激励,发展和完善自我。【归纳】 通过本课题的学习,我们知道了多数金属能与氧气发生反应,且不同金属的活动性各不相同,根据金属与酸反应或金属与另一种金属化合物的反应,可以判断出金属活动性的相对强弱。交流、理解。 思路二 过渡语 根据我们上节课的学习内容,结合以往所学习的知识,如果老师现在给你们铁、铜、镁、金四种金属,你们分别会用什么方法区分出来

19、呢?【提问】 有X、Y、Z三种金属。X、Y、Z分别放入稀盐酸中,X溶解并放出氢气,Y、Z无变化;将Y放入Z的化合物溶液中无变化; Z放入Y的化合物溶液中有Y析出。则:(1)X、Y、Z的活动性顺序如何?(2)科学家将氢的活动性与金属活动性进行比较并排序,当氢也排在里边时,活动性顺序如何?【讨论】 完成问题的解答,互动评价:(1)XZY;(2)XHZY。设计意图 发展学生知识的迁移、应用能力,促使学生对认知的自省与反思。培养学生运用知识解决问题的能力。 过渡语 银、铂、金等经常被用作贵重首饰,这与它们的化学性质稳定有很大关系,试想,用铁做首饰行吗?不行,因为铁的化学性质不稳定。我国劳动人民在古代就

20、会利用金属与金属化合物溶液发生置换反应的原理来冶炼金属,我国古代科学巨著梦溪笔谈中谈到有一种金属的冶炼方法叫湿法冶金。【提问】 我国古代湿法冶炼金属的原理是什么?你能写出反应的化学方程式吗?【回答】 利用的是铁比铜的金属活动性强的原理;反应的方程式是:Fe+CuSO4Cu+FeSO4。设计意图 对知识的价值、内涵等进行延伸,扩展学生的认知领域,持续发展学生的好奇心和探究精神。【归纳】 金属活动性顺序的意义:(1)金属的位置越靠前,它的活动性就越强。(2)位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。(3)位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来。金属活动性顺序可以作为金属能否

21、在溶液里发生置换反应的一种判断依据。知识拓展 在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。置换时如有铁参与,铁在生成的化合物中显+2价,例如:Fe+CuSO4Cu+FeSO4。很活泼的金属(如K、Ca、Na)与金属化合物溶液反应时,金属先与溶液中的水反应生成碱,再考虑碱是否与金属化合物溶液反应,一般不会生成金属。例:钠投入硫酸铜溶液中发生的化学反应为:2Na+2H2O2NaOH+H2,2NaOH+CuSO4Cu(OH)2+Na2SO4。若金属化合物溶液中含有许多溶质,而某金属又能同时置换此金属化合物溶液中的多种金属时,按金属的活动性由弱到强依次置换。例:当

22、把铁投入到含有溶质AgNO3和Cu(NO3)2的溶液中时,由于银的金属活动性比铜弱,因此铁先置换银,把银置换完后再置换铜。课堂小结第2课时 检测反馈 1.(盐城中考)金属R与CuCl2溶液反应的化学方程式为:R+CuCl2RCl2+Cu,则下列说法错误的是( )A.该反应是置换反应B.金属R可能是铝C.金属R的活动性比Cu强D.该反应前后R的化合价发生了改变解析:铝元素在化合物中只有一种化合价,为正三价,题中金属R在化合物中的化合价为正二价,故R不可能是金属铝。故选B。2.(郴州中考)下列可用于验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序的一组药品是( )、Cu、H2SO4溶液、Ag、FeSO4溶

23、液、Ag、CuSO4溶液、FeSO4溶液、CuSO4溶液解析:A.药品中无银的单质或盐溶液,无法验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序,故A错误;B.分别把Cu、Ag放入FeSO4溶液中,均无明显现象出现,不能验证三种金属的活动性顺序,故B错误;C.分别把Fe、Ag放入CuSO4溶液中,Fe表面出现红色物质,Ag表面无明显现象,可验证三种金属的活动性顺序,C正确;D.把Ag分别放入FeSO4溶液、CuSO4溶液中,均无明显现象出现,不能验证三种金属的活动性顺序,D不正确。故选C。3.(荆州中考)如图所示,弹簧秤下挂一重物,重物浸没在AgNO3溶液中,稳定时弹簧秤读数为F1.再向烧杯中加入适量

24、的铜粉,充分搅拌并配制足够的时间后,溶液体积未变,此时弹簧秤的读数为F2.已知重物与前、后溶液均不发生任何反应,对于F1和F2的相对大小,下列说法正确的是( )A.无法判断F2=F2解析:铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,反应的化学方程式为:Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag64 216则可推测溶液质量减小,溶液体积不变而质量减小,则溶液密度减小,溶液密度的减小使重物所受浮力减小,浮力的减小使弹簧秤的读数增大。故选B。4。(揭阳中考)在硫酸铜溶液中加入一定量的锌粉和铁粉充分反应后,过滤可得到一些固体。向该固体中加入少量稀硫酸,可观察到有气体产生。下列对该固体的叙述正确的是( )一定有锌;一

25、定有铁;一定有铜;可能有锌;可能有铁;可能有铜。A.B.C.D.解析:充分反应后,过滤得到一些固体,该固体含金属活动性较弱的金属;向固体中加入少量稀硫酸,有气体放出,则含有能与酸反应生成氢气的金属。由金属活动性顺序可知,该固体中一定含有Fe,可能含有Zn,一定含有Cu,故正确。故选B。板书设计第2课时三、金属活动性顺序四、 金属活动性顺序的应用1.金属的位置越靠前,它的活动性就越强。2.位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。3.位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液中置换出来。布置作业一、教材作业【必做题】教材第13页练习与应用的5、6题。【选做题】教材第13页练习与应用的2

26、、7题。二、课后作业【基础巩固】 1.现有X、Y、Z三种金属,只有X能与稀硫酸反应产生氢气,Y、Z则不能,但有下列反应关系:Y+Z(NO3)2Z+Y(NO3)2,则X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是( )YX ZYYZ XY2.(2022烟台中考)下列事实不能证明甲的金属活动性比乙强的是( )A.自然界中甲元素只以化合物形式存在,乙元素有单质形式存在B.甲能与盐酸反应而乙不能C.甲能从乙的盐溶液中置换出乙D.化合物中甲元素显+2价而乙元素显+3价3.判断下列物质之间能否发生反应,不能发生反应的说明原因,能发生反应的写出有关化学方程式。(1)铁和稀硫酸 。 (2)铜和稀盐酸 。 (3)铜和氯化锌溶液 。 (4)铁和氯化铜溶液 。 【能力提升】4。等质量的两种常见的金属A、B(二者在化合物中呈现的化合价相同)与足量的盐酸反应,那么在反应时间0t1之间时,生成氢气的速率A B,A、B的金属活动性顺序为A B,A、B最终生成氢气的质量A B,A、B相对原子质量A B. 5。在CuCl2和MgCl2的混合溶液中加入过量的锌粉,充分反应后过滤,留在滤纸上的是 ,滤液中的溶质是 。 【拓展探究】6。为探究铁和铜