课题2　金属的化学性质教学设计和教学实录

课题2

金属的化学性质

第一课时

金属与氧气和稀酸的反应

教学目标

【知识与技能】

(1)知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应。

(2)初步认识金属活动性顺序和置换反应。

(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。

【过程与方法】

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。

【情感态度与价值观】

(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)培养学生辩证唯物主义观点，激发和增强对化学现象的好奇心和探究欲，提高学习化学的兴趣。

教学重难点

【重点】

镁、铝、锌、铁、铜等与氧气、稀盐酸和稀硫酸间的化学反应。

【难点】

镁、铝、锌、铁、铜与稀盐酸和稀硫酸间的化学反应。

教学过程

知识点一

金属与氧气的反应

【自主学习】

阅读教材第9页的有关内容，完成下列填空：

1．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，从而阻止铝进一步被氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。

2．镁、铝在常温下能与氧气发生反应，反应的化学方程式分别为：2Mg＋O2=====2MgO、4Al＋3O2=====2Al2O3；铁、铜在常温下几乎不与氧气反应，但在高温时能与氧气反应，反应的化学方程式分别为：3Fe＋2O2=====Fe3O4、2Cu＋O2=====2CuO；“真金不怕火炼”说明金即使在高温时也不与氧气反应。由此可得出结论：镁、铝比较活泼，铁、铜次之，金最不活泼。

【合作探究】

高温高温

1．对比镁、铁、铝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？

答：(1)氧气的浓度；(2)金属与氧气的接触面积；(3)金属与氧气反应时的反应条件，比如加热、点燃、高温等；(4)金属本身的化学性质(金属的活泼性)。

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？

答：物理方法：将黄铜片与黄金相刻画，有划痕的是黄金。

化学方法：分别灼烧黄铜片与黄金，无明显变化的是黄金，变黑的是黄铜。

【教师点拨】

1．铁只能在纯氧中被点燃，在空气中不燃烧；金即使在高温下也不与氧气反应。

2．大多数金属都能与氧气反应，只是难易及剧烈程度不同而已。

3．相同的物质，在不同的反应条件下，现象可能不同，生成物也可能不同。如铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，而铁在空气中可与氧气发生缓慢氧化生成氧化铁。

【跟进训练】

1．黄金是一种贵重金属，它不仅被视为美好和富有的象征，而且还可以其特有的价值造福于人类。常言道：“真金不怕火炼”主要是指(

D

) A．熔点高

C．有金属光泽

B．延展性好

D．化学性质稳定

2．小兰家中收藏了一件清末的铝制佛像，该佛像至今保存十分完好。其主要原因是(

D

) A．铝不易发生化学反应

B．铝的氧化物容易发生还原反应

C．铝不易被氧化

D．铝易被氧化，但氧化铝具有保护内部铝的作用

3．下列关于金属与氧气反应的观点中正确的是(

C

) A．细铁丝在空气中不能燃烧，是因为温度没有达到它的着火点

B．镁在空气中能与氧气发生化学反应，其化学方程式为Mg＋O2=====MgO2

C．根据各种金属与氧气反应的难易程度，可以初步比较一些金属的化学活泼性

D．金属与氧气发生化学反应时，都需要在点燃或加热的条件下才能发生知识点二

金属与盐酸、稀硫酸的反应

【自主学习】

阅读教材第10～11页的有关内容，并分组完成相关实验探究，然后完成下列填空：

金属与盐酸、稀硫酸的反应如下表所示：

金属

现象

反应的化学方程式

稀盐酸

稀硫酸

Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑

Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑

反应剧烈，产生气泡，生成的气体能够镁

燃烧并产生淡蓝色火焰，反应后溶液仍为无色

反应较快，产生气泡，生成的气体能够锌

燃烧并产生淡蓝色火焰，反应后溶液仍为无色

反应缓慢，产生气泡，生成的气体能够铁

燃烧并产生淡蓝色火焰，溶液由无色逐渐变成浅绿色

铜

无明显现象

Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑

Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑

Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑

Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑

不反应

结论：(1)镁、锌、铁可与稀盐酸和稀硫酸反应生成氢气，铜不能与稀盐酸和稀硫酸反应。

(2)与酸反应时，能生成H2的金属活动性强；否则，活动性就较弱。

(3)镁、锌、铁与稀盐酸和稀硫酸反应的剧烈程度不同。镁反应最剧烈，其次是锌，最后是铁。

(4)金属与酸反应越剧烈，金属的活动性就越强。金属活动性由强到弱的顺序：镁＞锌＞铁＞铜。

【教师点拨】

1．金属与盐酸或稀硫酸能否反应以及反应的剧烈程度，也可反映出金属的活泼程度。

2．铁与酸反应时，溶液由无色变成浅绿色(亚铁离子是浅绿色)，故只能生成FeCl2或FeSO4，其中铁元素显＋2价。

【跟进训练】

1．将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中，下列叙述正确的是(

C

) ①铁钉表面产生气泡；②液体由无色逐渐变为浅绿色；③铁钉的质量减轻；④液体的质量减轻。

A．②③

C．①②③

B．①②④

D．①②③④

2．向等质量的锌粉和铁粉中分别加入足量稀硫酸，下列图象描述正确的是(

B

)

A

B

C

D 3．下图是几种金属与相同盐酸反应情况的形象示意图。

(1)写出其中一种金属与盐酸反应的化学方程式：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑(或Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑或Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑)。

(2)实验室如用上述金属与盐酸反应来制取氢气，你认为选Zn最好，理由是反应速率适中，容易控制。知识点三

置换反应

【自主学习】

阅读教材第11页的有关内容，完成下列填空：

在金属与盐酸、稀硫酸的反应实验中，镁、铁、锌分别与盐酸、稀硫酸反应放出氢气，试着写出这些反应的化学方程式：

Mg＋2HCl=====MgCl2＋H2↑

Mg＋H2SO4=====MgSO4＋H2↑

Fe＋2HCl=====FeCl2＋H2↑

Fe＋H2SO4=====FeSO4＋H2↑

Zn＋2HCl=====ZnCl2＋H2↑

Zn＋H2SO4=====ZnSO4＋H2↑

这些反应中，都是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，这类反应叫做置换反应。

【教师点拨】

1．置换反应的表达式为A＋BC→B＋AC，可简记为“一换一”。

2．置换反应中一定存在化合价变化的元素。

3．有单质和化合物参加的反应不一定是置换反应，如CH4＋2O2=====CO2＋2H2O；有单质和化合物生成的反应也不一定是置换反应，如3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2。

【跟进训练】

下列属于置换反应的是(

B

) A．2H2O=====2H2↑＋O2↑

B．H2＋CuO=====Cu＋H2O C．S＋O2=====SO2

D．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O 点燃△通电高温点燃

练习设计

完成本课相应练习部分，并预习下一课的内容。

第二课时

金属与盐溶液的反应

金属活动性顺序

教学目标

【知识与技能】

(1)通过实验探究金属与盐溶液发生置换反应的规律。

(2)了解金属活动性顺序表及其应用。

【过程与方法】

(1)初步学会根据盐溶液与金属的反应规律推测金属的活动性顺序。

(2)初步学会根据金属活动性顺序表判断置换反应发生的条件。

(3)通过观察化学反应，培养学生比较、分类、归纳、概括的能力。

【情感态度与价值观】

培养学生由特殊到一般的推理方法。

教学重难点

【重点】

常见金属活动性顺序表的应用。

【难点】

金属与盐溶液间的反应判断。

教学过程

知识点

金属与盐溶液的反应

【自主学习】

阅读教材第11～12页的有关内容，并分组完成相关探究活动，然后完成下列填空：

1．铝、铜、银的活动性探究：

实验内容

(1)把一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中，过一会儿取出，观察

(2)把一根洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中，过一会儿取出，观察

(3)把一根洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中，过一会儿取出，观察

结论：活动性强的金属能够将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来。综合以上实验现无明显现象

—

实验现象

铝丝上有红色物质析出，硫酸铜溶液蓝色变淡

反应的化学方程式

2Al＋3CuSO4=====Al2(SO4)3＋3Cu

铜丝上有银白色物质析出，溶液呈浅蓝色

Cu＋2AgNO3=====Cu(NO3)2＋2Ag

象可以得出三种金属的活动性顺序为铝＞铜＞银。

2．常见金属在溶液中的活动性顺序：

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn PbH Cu Hg Ag Pt Au金属活动性由强逐渐减弱――→

在金属活动顺序里，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里置换出来。

【合作探究】

金属活动性顺序表有什么作用？

答：可以作为金属能否在酸或盐溶液中发生置换反应的一种判断依据。

【教师点拨】

1．在金属活动性顺序表中，两金属相隔越远，就越容易发生置换反应。例如：将锌和铜的混合物放入硝酸银溶液中，先发生反应的是锌和硝酸银，当锌反应完后，铜再与硝酸银溶液反应。

2．K、Ca、Na不能把它后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。因为钾、钙、钠的活动性太强，能与水发生反应生成碱和氢气。

【跟进训练】

1．下列现象或事实，可用金属活动性作出合理解释的是(

B

) ①黄铜(铜锌合金)外观与黄金相似，但可将两者放入稀盐酸中加以区别；②金属铝比金属锌更耐腐蚀，说明锌比铝活动性强；③用硫酸铜、石灰水配制农药波尔多液时，不能用铁制容器；④铜的导电性比铁强。

A．②④

C．②③

B．①③

D．①②③

2．某同学为了探究甲、乙、丙三种金属的活动性强弱，做了如下实验。则三种金属的活动性顺序是(

B

) 实验步骤

(1)把甲、乙、丙三种金属分别加入稀硫酸中

(2)再把甲放入到乙的硫酸盐溶液中

A．甲＞乙＞丙

C．丙＞甲＞乙

实验现象

甲、乙表面有气泡产生，丙无明显变化

无明显现象

B．乙＞甲＞丙

D．丙＞乙＞甲

3．三名同学为验证铝、铁、铜、银四种金属的活动性顺序，分别设计方案，所用试剂如下：

甲同学：铜丝、银丝、硫酸铝溶液、硫酸亚铁溶液

乙同学：铝丝、铁丝、银丝、稀盐酸、硫酸铜溶液

丙同学：铝丝、铜丝、硝酸亚铁溶液、硝酸银溶液

(1)甲同学的方案不能达到实验目的，说明原因：不能证明铝的金属活动性比铁强，也不能证明铜的金属活动性比银强。

(2)乙同学要用稀盐酸验证铝、铁的金属活动性顺序，写出实验操作及现象：取少量稀盐酸于两支试管中，分别插入铝丝和铁丝，铝丝表面生成气泡的速率比铁快，证明了铝比铁活泼。

丙同学观察到实验现象后，将废液倒入同一烧杯中，向其中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，滤渣中一定有银，滤液中一定有的溶质是硝酸铝和硝酸亚铁。

练习设计

完成本课相应练习部分，并预习下一课的内容。