九年级化学下册 第八单元 金属和金属材料 课题2 金属的化学性质教案 新版新人教版.docx

1、九年级化学下册 第八单元 金属和金属材料 课题2 金属的化学性质教案 新版新人教版课题2金属的化学性质第课时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、稀硫酸和盐溶液的置换反应,能用置换反应解释一些与日常生活有关的问题.3.能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单的判断,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.1.通过实验探究认识金属与酸、盐溶液的反应及其金属活动性顺序.2.初步学会运用观察、实验等方法获取信息,能用文字、图表和化学语言表述有关信息.3.初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工,帮助学生逐步形成良好的学习方法和习惯

2、.1.培养学生的合作意识以及勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精神.2.感受科学探究对知识构建的重要意义,激发求知欲和培养探究精神.【重点】认识金属的化学性质和金属活动性顺序.【难点】运用金属活动性顺序对置换反应作出判断和解释相关的化学问题.【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.导入一:【展示】潇湘晨报报道:某人用10块钱买来的黄铜手链,冒充黄金以数千元的价格抵押给典当行.民警从其身上及所带的物品中缴获用于冒充黄金的黄铜粒6800多克,黄金饰品中的假货常常

3、鱼目混珠,社会上有些不法分子时常以黄铜冒充黄金进行诈骗活动.因为黄铜(铜、锌合金)单纯从颜色、外形上看,与黄金极为相似,所以很难区分,现请你设计一个实验方案鉴别真假黄金.【学生讨论并回答】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,不变色的为黄金导入二:【展示】被空气中的氧气氧化了的镁条和铝片,并把其与砂纸打磨后的镁条与铝片相比较.【提问】是谁给纯净的镁条和铝片穿上了“外衣”呢?【点拨】确切地讲,是空气中的氧气.一、金属与氧气的反应思路一教师活动学生活动设计意图【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

4、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:镁带、铝丝、铁丝、铜丝与氧气的反应.探究指导:(1) 将镁带、铝丝、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) 用坩埚钳夹一段镁带,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

5、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.学生分组实验并仔细观察实验现象.比较镁带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.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.【设计活动】安排小组代表书写上述反应的化学方程式.【补充】俗话说“真金不怕火炼

6、”“金入于猛火,色不夺精光”,由此说明,金在高温下也不与氧气发生反应,金最不活泼.【板书】活动性:Mg、AlFe、CuAu.【思考】铝的化学性质比铁活泼,为什么我们通常看见铁生锈而没有看到铝生锈?在清洗铝制品时应注意些什么?【小结】镁、铝在常温下就能与氧气反应.如铝在空气中与氧气反应,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.这也是铝的产量在短短一百多年里得到大幅度的提高,并被广泛运用的一个重要原因.【学生板书】2Mg + O22MgO4Al + 3O22Al2O33Fe + 2O2Fe3O42Cu + O22CuO 【学生讨论并回答】铝

7、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;若用钢刷等来擦洗铝制品,容易把氧化铝薄膜除掉,从而起不到保护作用.通过反应现象判断产物并能书写化学方程式.通过对比突破难点,并为金属活动性顺序做铺垫.问题导思,激发兴趣,培养理论联系实际、规范表达和综合分析能力.思路二教师活动学生活动设计意图【过渡】许多金属和氧气能发生反应.如铁丝在氧气中能够发生反应并放出大量的热.我们在上册的学习中接触到哪些金属能与氧气发生化学反应?【展示】镁带在空气中燃烧和铁在氧气中燃烧的实验图片.观察图片中的化学反应并写出化学方程式.【问】根据上面的反应现象,我们可得出金属具有哪些化学性质?【小

8、结】金属与氧气发生化学反应,生成相应的金属氧化物.【板书】金属+氧气金属氧化物【问】金属与氧气反应的剧烈程度一样吗?有什么不同?【问】是不是所有的金属都能跟氧气反应呢?如果不是,能举出一些例子吗?【问】“真金不怕火炼”说明了什么? 【讲解】实验表明,大多数金属都能与氧气发生反应,但反应的难易和剧烈程度是不同的.如镁、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.“真金不怕火炼”说明金即使在高温时也不与氧气反应,根据上述事实,我们可判断出这些金属的活泼程度,即金属活动性.【投影】比较刚才提到的这几种金属的活动性.【板书】4Al+3O22Al2O3(氧化膜抗

9、腐蚀)结论: Mg、AlFe、CuAu.【提出问题】(1)铝的化学性质较活泼,那么我们用的铝制餐具或炊具是怎么回事呢?(2)许多人喜欢用钢丝刷来擦洗铝制餐具,你认为这种做法合适吗?学生通过思考回答:汞、镁、铁3Fe+2O2Fe3O4(氧气中)2Mg+O22MgO(空气中)【答】金属可与氧气发生化学反应;【答】不一样,镁在空气中可以燃烧,而铁要在纯氧中才能燃烧;人们戴的白金、黄金饰品时间再久也总是金光闪闪,带着问题阅读教材.【倾听思考】不同金属活动性不同.【答】金属的活动性顺序: Mg、AlFe、CuAu.【答】(1)其表面形成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化,因而铝具有很好的抗腐蚀性

10、能.(2)不合适.因为用钢丝刷擦洗铝制品,容易把其表面的氧化薄膜除掉,从而起不到保护作用.通过回忆旧知,让学生把零散的知识系统化,提高学生的分析能力,还可及时检查和反馈学生的知识掌握和运用情况.二、金属与盐酸、稀硫酸的反应思路一教师活动学生活动设计意图【过渡】许多金属不仅能与氧气反应,而且还能与盐酸或稀硫酸反应.金属与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

11、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:用稀硫酸代替稀盐酸进行实验,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10页图8-12金属与盐酸反应的比较.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:上述反应是否是我们学过的化合反应、分解反应?上述几个反应有何共同点?【板书】置换反应.【讲解】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做置换反应.特点:A+BCAC+B.学生分组实验并仔

12、细观察实验现象,记录并通过比较、分析,得出结论.【学生板书】A组:Mg+2HClMgCl2+H2Zn+2HClZnCl2+H2Fe+2HClFeCl2+ H2B组:Mg+H2SO4MgSO4+H2Zn +H2SO4ZnSO4+ H2Fe+ H2SO4FeSO4 + H2【学生讨论并回答】(1)镁、锌、铁可与盐酸或稀硫酸反应生成氢气,铜不能与盐酸或稀硫酸反应.(2)镁、锌、铁与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.【回答】问题1:镁最易与酸反应;镁、锌、铁、铜的金属活动性由强到弱.问题2:不是.这些反应的特点

13、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.使学生在交流中互相启发,相互激励,发展和完善自我.培养学生的操作技能,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.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.思路二教师活动学生活动设计意图【过渡】除了和氧气反应外,金属还能与哪些物质反应?是否可以根据反应的剧烈程度来判断金属的活动性?同学们可以先提出自己的假设,设计实验方案,通过实验来探究这个问题.【答】锌与稀硫酸反应生成硫酸锌与氢气;铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁与铜.金属与酸反

14、应的剧烈程度可以作为判断金属活动性的依据.根据旧知进行猜想.激发学生兴趣,培养学生的思维推理能力和实验设计能力.【实验探究】金属与酸的反应.【展示】 探究内容:1.在4只小烧杯里分别放入两小块镁、锌、铁、铜,再分别加入少量的稀盐酸,观察现象,比较反应的剧烈程度.2.用稀硫酸代替稀盐酸进行实验,并比较发生的现象. 【解释与结论】引导学生归纳总结得出结论:(1)MgZnFeCu;(2)金属活动性较强的金属才能与酸反应生成氢气.观察实验,填写下表:反应物反应现象反应速率反应方程式稀硫酸或盐酸镁有气泡最快锌有气泡较快铁有气泡快铜无气泡反应方程式:Mg+2HClMgCl2+H2Zn+2HClZnCl2+

15、H2Fe+2HClFeCl2+H2学生对比分析实验现象.得出结论:金属活动性:MgZnFeCu.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,培养学生比较、归纳、分析、概括等方面的能力.【过渡】大家观察这几个化学方程式:Mg+2HClMgCl2+H2Zn+2HClZnCl2+H2Fe+2HClFeCl2+H2【问】请大家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?它与我们学过的化合反应和分解反应的特点是否相同?【师】回答得很好.化学上,我们把具有这一特点的反应叫做置换反应.【板书】置换反应.【讲解】由一种单质与一种化

16、合物反应,生成另一种单质与另一种化合物的反应叫做置换反应.特点:A+BCAC+B.【答】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.通过观察分析,认识到置换反应的特点,掌握置换反应这个基本反应类型.【提问】在现代考古中,发现从地下出土的文物里,金银器具总是比铁器保存得完整、完好,而且年代比铁器早.你知道为什么吗?学生根据金属活动性解释.铁比金、银的金属活动性强,易发生化学反应.运用知识解答问题.【展示】 1.家里的铁锅、铝壶为什么不能长时间放置食物?2.下列反应是否是置换反应?a.CO+CuOCu+ CO2b.Fe+CuSO4FeS

17、O4+ Cuc.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O23.活动探究:最近社会上有几个卖黄金首饰的串街小贩,你如何证明他卖的是黄铜做的首饰(黄铜是铜锌合金,与黄金外观相似)还是黄金做的首饰?请写出实验方法、现象和结论.【答】1.长时间放置的食物会变酸,铁、铝都与酸反应,所以铁锅、铝壶长时间盛放食物会被腐蚀.2.只有b属于置换反应.3.设计方案,学生交流填写表格.灼烧,变成黑色的是黄铜,不变色的是黄金;把首饰取一小节放于盐酸中,和盐酸反应的是黄铜.比较密度.密度大的是黄金,密度小的是黄铜.比较硬度.硬度大的是黄铜,硬度小的是黄金.通过对这几个小题的训练,巩固本节所学知识,达到学以致用的效果.【归

18、纳小结】1.通过本节课的学习,学习了金属的哪些化学性质?2.还有哪些疑惑不解的地方?3.想想在本节课的学习中学习的知识怎么运用在生活中?【答】金属的化学性质有:和氧气反应,和酸反应.交流自己的感受和体会.总结、反思在教学实践过程中的不足、发现的问题,同时让学生发散思维.【拓展生活小常识】绿豆在铁锅中煮熟后为何会变黑?苹果、脐橙、梨用铁刀切了以后,切面为什么也会变色?【讲解】这是因为绿豆、苹果、梨、脐橙等多种水果的细胞里都含有鞣酸,鞣酸能和铁反应,生成黑色的鞣酸铁.讨论交流.扩大学生知识视野.思路三过渡语金属与氧气能否反应以及反应的剧烈程度,可反映出金属的活泼程度.金属与硫酸和盐酸能否反应,反应

19、的剧烈程度是否相同呢?【展示】活动探究金属与盐酸和硫酸的反应(改进实验):1.用塑料片把培养皿隔成四个区域(有间隙连通),先加入少量稀盐酸,再依次向四个区域中加入Cu、Fe、Zn、Mg四种金属.2.用稀硫酸代替稀盐酸,进行上述实验.设计意图教材中采用了4支试管来做这个对比实验.用改进过的装置来做这个对比探究,更加节省药品、节省时间,便于操作.值得强调的是加入的顺序(Cu、Fe、Zn、Mg)很重要,这样实验现象有个递进的过程,便于学生观察、对比,把握内在联系,使学生能清晰地比较出这四种金属与酸反应的剧烈程度,从而比较出这四种金属的活动性强弱.突破重点,还能拓展学生的思维,提高学生的创新能力.【学

20、生活动】通过教师的引导,学生书写有关化学方程式:Mg+2HClMgCl2+H2Zn+2HClZnCl2+H2Fe+2HClFeCl2+ H2Mg+H2SO4MgSO4+H2Zn +H2SO4ZnSO4+ H2Fe+ H2SO4FeSO4 + H2【设置探讨】通过该实验探究的现象分析,能否得出这几种金属的活动性顺序?还能得出什么结论?设计意图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.【讨论交流】学生讨论后汇报,教师整理、展示结论:1.金属与酸的反应(改进).2

21、.金属活动性:MgZnFeCu.3.活动性较强的金属才能与酸反应生成氢气.【设疑】大家想想如果在实验室制取氢气,你认为选用哪种金属最合适? 【讨论交流】金属不能太活泼,镁和酸的反应太快,不利于收集氢气. Zn和酸的反应速度适中,比较适合收集氢气.【设置探讨】上述反应是否是我们学过的化合反应、分解反应?上述几个反应有何共同点?【交流】不是.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.【板书】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做置换反应.特点:A+BCAC+B.设计意图刺激学生的思维,发挥学生的主

22、观能动性,使学生在原有的实验室气体制备的知识基础上,进行分析总结,培养学生的分析能力,加强学生对金属活动性顺序的运用的理解.强化知识的理解和运用,突出重点、突破难点.知识拓展置换反应的类型归纳:1.气体与固体之间的置换反应:H2 +CuOCu + H2O3H2 + Fe2O32Fe + 3H2O2.固体与固体之间的置换反应:C+2CuO2Cu +CO23C+2Fe2O34Fe + 3CO23.液体与固体之间的置换反应:C+H2O(g)CO+H24.金属与酸溶液的反应金属与氧气和酸的化学反应如下表:与氧气的反应与盐酸的反应与稀硫酸的反应Mg2Mg+O22MgOMg+2HClMgCl2+H2Mg+

23、H2SO4MgSO4+H2Al4Al+3O22Al2O32Al+6HCl2AlCl3+3H22Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2Zn2Zn +O22ZnOZn+2HClZnCl2+H2Zn+H2SO4ZnSO4+H2 Fe3Fe+2O2Fe3O4Fe+2HClFeCl2+H2 Fe+H2SO4FeSO4+H21.(株洲中考)如图是X、Y、Z、W四种金属与稀盐酸反应状况的示意图,据此判断四种金属中活动性最弱的是 ()A.X B.Y C.Z D.W解析:根据漫画中四种金属的表现可知:Z最活泼,X次之,W再次之,Y最稳定.故选B.2.(宜昌中考)把X、Y、Z三种金属分别放入稀盐酸中,X、Y

24、溶解并有气泡产生,Z不反应,取过量X放入Y(NO3)2和Z(NO3)2的混合溶液中充分反应后过滤,经检验,滤渣中只有X、Z.则X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是 ()A.XYZ B.YZXC.YXZ D.XZY解析:把X、Y、Z三种金属分别放入稀盐酸中,X、Y溶解并有气泡产生,Z不反应,说明X、Y的活动性顺序位于氢前,Z位于氢后;取过量X放入Y(NO3)2和Z(NO3)2的混合溶液中充分反应后过滤,经检验,滤渣中只有X、Z,说明X可以把Z置换出来,不能置换出Y,说明X的活动性比Z强,但比Y弱,因此三种金属的活动性由强到弱的顺序为:YXZ.故选C.3.课外学习小组为进一步探究活泼金属与酸

25、反应的情况,做了以下两组对比实验(见下图).请分析实验、后回答:(1)实验反映了同种金属跟不同酸反应的剧烈程度不同;实验则表明了,原因是.(2)按照实验和的设计思路,请你再设计一组对比实验,简述实验方案.解析:本题考查金属与酸的反应.故答案为:(1)不同金属跟同一种酸反应的剧烈程度不同;锌比铁活泼(其他合理答案也可).(2)选取同一金属与不同浓度的同种酸进行对比实验,酸的浓度越大,反应越剧烈.课题2金属的化学性质第1课时一、金属的化学性质1.金属与氧气的反应空气中:2Mg + O22MgO氧气中:3Fe + 2O2Fe3O44Al+3O22Al2O3 (氧化膜抗腐蚀)2.金属与酸的反应现象:金

26、属表面有气泡冒出Cu与稀盐酸不反应结论:(1)根据金属与酸反应的剧烈程度可知金属活动性:MgZnFeCu.(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,生成另一种单质与另一种化合物的反应.2.特点:A+BCAC+B.一、教材作业【必做题】教材第13页练习与应用的3、8题.【选做题】教材第13页练习与应用的1、4题.二、课后作业【基础巩固】1.(扬州中考)下列金属活动性最强的是 ()A.Cu B.ZnC.Fe D.Mg2.下列成语或谚语中描述金属化学性质的是 ()A.斩钉截铁 B.铁杵磨针C.铁石心肠 D.真金不怕火炼3.(佛山中考)为了探究a

27、、b、c三种金属活动性顺序,某同学设计了如下实验.实验结论正确的是 ()A.bac B.abcC.cba D.cab4.不能由金属和酸直接反应得到的是 ()A.ZnSO4 B.MgCl2C.CuCl2 D.Al2(SO4)35.某学生在家里做了如下实验:将一粒不与盐酸反应的小球放入盛有盐酸的玻璃杯中,小球漂浮于液面上.然后将从废旧电池外壳中收集来的锌片(过量)投入杯中,至不再有气泡产生为止(溶液体积的变化忽略不计).与开始时相比,小球所处的位置是 ()A.往上浮 B.不变C.往下沉 D.无法判断【能力提升】6.(大庆中考)下列不能作为判断金属Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱的是 ()A.在纯

28、氧中燃烧的现象B.与盐酸反应的快慢程度C.金属导电性强弱D.三种金属发现和利用的年代的先后顺序7.现有等质量的甲、乙、丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量与反应时间的关系如右图所示(已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2价).则下列说法中不正确的是()A.产生氢气的质量:甲乙丙B.相对原子质量:乙丙甲C.金属活动性:乙甲丙D.消耗硫酸的质量:甲乙丙【拓展探究】8.下表是某种常见金属的部分性质:颜色、状态硬度密度熔点导电性导热性延展性银白色固体较软2.70 g/cm3660 良好良好良好将该金属投入稀盐酸中,可产生大量的无色气体.根据上述信息回答以下问题:(1)

29、试推断该金属的一种用途:;(2)该金属的活动性比铜(填“强”或“弱”);(3)请自选试剂,设计实验探究该金属与铁的活动性强弱,并完成下表:你的一种猜想验证方法现象结论【答案与解析】1.D(解析:在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,金属的活动性就越强,锌、镁、铁、铜四种金属中镁的位置最靠前,故金属活动性最强的是镁.故选D.)2.D(解析:A.斩钉截铁是铁制品被截断,发生的是物理变化,描述的是物理性质,错误;B.铁杵磨针发生的是物理变化,描述的是物理性质,错误;C.铁石心肠说的是铁和石头的硬度较大,属于物理性质,错误;D.黄金化学性质稳定,加热时不与氧气反应,描述的是化学性质,正确.故选D.)3.B(解析:向a、b中分别加入稀硫酸,a的表面有气泡冒出,b没有,说明活动性aHb;向b、c中分别加入硝酸银溶