课题2　金属的化学性质教学设计与反思

金属的化学性质

教学设计说明

课堂紧紧围绕高效课堂的目标展开教学设计与实施教学过程，把课堂还给学生，体现以学生为主体（多思、多练、多合作），以教师为主导（重在把握课标，把握教材，把握中考），以训练为主线（既有课堂训练，又有课后训练）的“三为主原则”。

本课题的教学设计，主要通过创设问题情境进行教学引入，重视实验探究教学进行重点金属的三大化学性质的突出，以及金属与酸反应难点的突破。在设计探究实验时，又重在对对比实验的设计，同时增加了“真金不怕火炼”等实验。金属与酸的反应化学方程式的书写与反应类型的判断也是重点，因此，采取课前预习，课中练习，寻找规律的办法让学生自己去发现、去总结，从而达到理解掌握的目的。

对于金属活动性顺序，则要求学生课前了解，课堂背诵，课后熟练运用的层次要求进行教学。同时，设计了一些习题进行教学巩固，课堂检测偏重于基础题，课后提升偏重于能力提升，习题的设计主要体现试题的梯度性，既有整体的梯度，又有题内的梯度。

教学分析

（一）教材分析

在介绍了金属的物理性质的基础上，本课题侧重介绍金属的化学性质，重点介绍金属的三大化学性质，以及金属活动性顺序。

学生在前一阶段的学习中已经做过镁条、铁丝等与氧气反应的实验，基于学生已有的知识基础，教材采用实验事实→归纳的编写方法，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。教材的重点放在对金属活动性顺序的探究上，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，由学生自己归纳得出置换反应的特点，并通过对某些金属的活动性的比较，进而引出金属活动性顺序。通过练习，使学生能应用置换反应和金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。

通过本课题的学习，综合前面学生学过的非金属氧、碳及其化合物知识，就可以形成较为完整的元素化合物知识，同时，也为后面学习酸碱盐知识，以及高中阶段金属知识的继续学习奠定了基础。

（二）学情分析

学生在前面已经知道了铁、镁、铜等金属能在不同条件下与氧气发生反应，并且反应的剧烈程度也不一样；学习了锌与稀硫酸反应制取氢气，接触了镁条与稀盐酸反应是放热反应和铁与硫酸铜溶液能发生反应这些实验事实，这是学生已有的知识。本节课就是要在此基础上，让学生的最近发展区——系统的、较为全面的有关金属化学性质知识得到综合与深化，形成较为完整的金属知识。

同时，通过前面的学习，学生已经初步掌握了科学探究的基础方法和基本环节，因此，本课题的另一个教学重点，就是通过设计的科学探究实验，进一步让学生巩固、完善科学的探究方法，培养学生动脑动手、合作表达与交流和高效学习的目的。

第一课时

教学目标

（一）知识与技能：

1．知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应。

2．初步认识常见金属与稀盐酸、稀硫酸的置换反应，以及与金属化合物溶液的置换反应，能用置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。

（二）过程与方法：

1．体验和学习利用控制实验条件进行科学探究的方法；

2．学习通过对实验现象进行筛选、对比、归纳、分析、进行信息处理，获取科学结论的科学方法。

（三）情感、态度与价值观：

1．通过对创新情境的创设，激发学生的好奇心和求知欲，发展学习化学的兴趣。

2．培养学生的合作意识以及勤于思考、勇于创新实践、严谨求实的科学精神。

3．通过化学与生活的联系，提高学生解决实际问题的能力。

4．在探究实验和同伴互助中轻松掌握化学知识，体验学习的快乐。

教学重点

金属的化学性质。

教学难点

1．金属与氧气、酸的反应现象及分析；

2．对实验事实进行筛选、分析、归纳、综合等科学方法的建构；

3．知道网络是获取知识、开阔眼界的一种重要途径，从而引导学生正确利用网络，减少网络给青少年成长带来的负面作用。

教学策略

指导学生阅读教材，联系前面学过的和生活常识中有关金属的知识，让学生学会通过利用实验的方法，比较金属的活动性强弱和判断有关反应能否发生。

通过金属与一些酸溶液的反应规律，总结置换反应的特点，并运用它来判断反应的类型，正确书写有关的化学方程式。

教学过程

【引入新课】同学们，铝是我们生活当中最为常见的金属。可是，你知道200多年前铝有多贵重吗？

【学生】阅读老师展示的内容——不可思议的历史，讨论交流。

设计意图：通过学生阅读不可思议的历史（法国拿破仑的铝皇冠和门捷列夫的铝奖杯）引发学生的学习兴趣，引起学生的思考，从而激发学生一探究竟的学习欲望。

【老师】你知道，是谁改变了这一切，让如此贵重的金属，变成普通的金属吗？为什么地壳中铝的含量最高，人类应用它却在铜铁之后呢，接下来我们学习了金属的化学性质后就能获得圆满的答案。

【板书】金属的化学性质

设计意图：让学生理解今天所学内容，同时也知道本课题将用不止一课时完成。

【师生互动】1.老师展示铁丝燃烧图片，要求学生说出它的实验现象，写出它的化学方程式；

2.老师展示镁条燃烧图片，要求学生说出它的实验现象，写出它的化学方程式。

设计意图：巩固已有知识，培养学生动手能力，表达与交流能力，同时让学生意识到金属具有的第一个化学性质——金属能与氧气反应，从而达到温故知新的教学效果。

【老师】下面，请大家按要求探究铜与氧气反应。

【师生】学生打磨铜片或铜丝，然后进行探究，观察实验现象，得出实验结论，写出化学方程式。老师巡视，引导，观察学生的实验过程和实验报告，发现典型性问题，为下一步的教学打下基础。

【老师】下面请同学来叙述它的实验现象，请两位同学来书写化学方程式。

【点评】在老师的引导下，同学之间相互点评化学方程式和学生对实验现象的叙述完整性，简略性。

【老师】接下来请同学们根据预习，回答铝在常温下就能与氧气反应，为什么我们日常用的铝锅等铝制品却经久耐用？

【学生】金属铝在常温下发生缓慢氧化反应，形成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止铝的进一步氧化。

【点评】师生共同点评，并要求学生书写化学方程式。

设计意图：根据生活常识，以及学生的生活经验，突破铝与氧气反应的难点，突出金属与氧气反应中，铝与氧气反应的这一教学重点。

【老师】请大家对比铁、镁、铜、铝与氧气的反应，说说它们的异同点。

【学生】可能的答案有：都是金属与氧气反应；都是氧化反应；都是化合反应；生成物都是氧化物；反应的条件相同；反应的现象各不相同……

设计意图：总结出金属的第一个化学性质，让学生知道，虽然都能发生反应，同时反应的剧烈程度是不一样的，为下一步不同金属有不同的活泼性教学打下基础。同时，培养学生对比分析问题、独立解决问题的能力。

【老师】通过以上的学习，我们知道，金属能与氧气反应。

【板书】一、金属能与氧气反应

【过渡】是不是所有金属都能与氧气反应呢？

【学生】不是。

【老师】请举例子。

【学生】黄金不与氧气反应。

【老师】“真金不怕火炼”让我们知道，黄金不会与氧气反应，是真的吗？（学生好奇）；下面我们一起来观察一下黄金能不能与氧气反应（学生兴趣浓厚）。

【师生】老师演示一枚金戒指放在酒精灯上加热一段时间后让学生观察实验现象，之后老师解说：通过以上实验，我们可以看出，“真金不怕火炼”指的是金的化学性质稳定，不与氧气发生反应。

【老师】前面我们说，金属能与氧气反应，刚才我们发现金不能与氧气反应，说明什么？

【学生】思考之后回答：不是所有的金属都能与氧气反应。

设计意图：培养学生辩证看问题的思维习惯。

【老师总结】通过以上学习，我们知道，大多数金属都能与氧气发生化合反应，但反应的难易程度（反应条件）、剧烈程度（反应现象）各不相同，反映了不同的金属，活泼性不同。金不与氧气反应，因此，金属能与氧气反应，但不是所有的金属都能与氧气反应，请你将这四种金属的活动性顺序排一排。

【学生】排列之后回答：四种金属镁铝比较活泼，铜次之，金最不活泼。

【老师】现在大家能理解为什么铝的单质只是在近代才出现的吗？

【学生】因为铝的化学性质比较活泼，相对铜和铁来说，很难得到它的金属单质。

设计意图：增加金的实验，一是为了提高学生的学习兴趣，二是进行直观教学，三是通过老师的叙述，培养学生辩证唯物主义观点，同时解决了课前提出的问题。

【老师】请大家看看这幅图片（见课件），认识它吗？

【学生】2008年北京奥运火炬。

【老师】这是2008年北京奥运火炬——“祥云”火炬，知道它是怎么制作出来的吗？

【学生】思考、摇头。

设计意图：创设问题情境，激发学生强烈的求知欲，为金属与酸反应的教学埋下伏笔。

【老师】播放PPT，展示制作祥云火炬的四个流程。待学生阅读、思考后抛出问题：你知道第三步盐酸是如何“吃掉”金属的吗？

【学生】思考、交流，表达。

【老师解说】铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，请大家将它的化学方程式书写出来。

【师生】两位学生代表到黑板上书写，其余同学在下面书写。老师观看、引导部分有困难的学生进行书写，同时了解学生书写过程当中的典型问题，为下一步教学打下基础。

【师生】师生共同点评书写结果。师生针对部分学生把氯化铝写成AlCl2进行纠正，加深铝为正三价的印象，同时针对部分学生没有标示出氢气的状态进行纠正。

【老师解说】金属与酸反应，就是金属与酸中的氢元素位置进行对换，金属变成化合物，氢变成单质。

设计意图：教材并没有这个教学内容，但铝与酸的反应，却是必须掌握的知识点，因此，增加这个教学内容，体现常见金属与酸反应内容的完整性。同时为后面学生化学方程式的书写（主要是针对中等和中等偏下的学生）打下良好的基础，也为后面置换反应的概念学习打下基础。

【老师】镁与稀盐酸、锌与稀硫酸反应，都类似铝与稀盐酸的反应，下面，大家在刚才学习的基础上，结合老师展示的内容，书写这两个化学方程式。

【师生】学生先在下面书写这两个化学方程式，老师巡视，之后选取两位具有典型性的学生到黑板上进行演板，然后共同点评。

【老师】通过以上的学习，我们可以推断，金属除了能与氧气反应外，还具有什么化学性质？

【学生】金属能与酸反应。

【老师总结】不错，金属还能与酸反应，酸通常指稀盐酸和稀硫酸。工业三大酸（盐酸、硫酸、硝酸）中的硝酸与金属反应一般不生成氢气，因此，我们初中不予以讨论，以后大家在高中和大学可以深入学习。

【板书】二、金属可以与酸（稀盐酸、稀硫酸）反应

设计意图：强调是稀盐酸、稀硫酸，为高中部分金属钝化现象提出注脚，同时，也使学生避免在今后的学习过程当中，使用金属与硝酸反应来解答题目，也为今后学习过程当中可能出现的铜与浓硫酸反应作注脚。同时也激发学生努力向上、探究更深更广知识的求知欲。

【老师】是不是所有的金属都能与酸反应，是不是金属与酸反应的所有实验现象都一样呢（学生疑惑，急切想进行探究）？下面，我们来共同探究镁、锌、铁、铜分别与稀盐酸、稀硫酸反应的情况。

【老师】播放PPT，展示探究实验目的，引导学生进行实验探究，要求学生仔细观察、记录实验现象，讨论交流实验结论。

【师生】学生分组探究，观察、记录实验现象，讨论交流实验结论，填写实验报告。老师观察、引导学生实验，倾听学生的讨论，选取实验结果比较好的同学进行叙述，同时多媒体展示学生的实验报告。

【老师】PPT展示：四种金属与稀盐酸、稀硫酸反应的现象图片。

口述：通过刚才的实验，我们观察到，镁与酸反应最为剧烈，锌反应较快，铁反应较慢，铜不反应。

【老师解说】镁、锌、铁的金属活动性比较铜强，根据它们能否与稀盐酸或稀硫酸反应生成氢气以及生成气体的气体的剧烈程度，我们得到四种金属的活泼性不同：镁＞锌＞铁＞铜，同时将金属分为活泼金属和不活泼金属两类。

【老师】PPT展示：教师的实验报告。

设计意图：突破教学难点，培养学生的实验探究能力，最后的PPT展示主要是给那些后进生一个清晰的实验报告，如果前面的学生实验报告展示完整的话，本PPT就可以一带而过。

【老师】下面，我们一起来分析镁、锌、铁与稀盐酸、稀硫酸反应的化学方程式，请大家从反应物和生成物物质类别的角度分析这些反应有何共同特点？

【学生】观察、思考、根据预习结果回答：都是一种单质和一种化合物反应，生成另外一种单质和另外一种化合物的反应，属于置换反应。

【老师】不错，置换反应就是一种单质一种化合物反应，生成另外一种单质和另外一种化合物的反应。它和化合反应，分解反应一样，都属于化学反应的基本类型。

【板书】三、置换反应（化学反应的基本类型）

单质

+ 化合物

→

单质

+ 化合物

设计意图：置换反应的概念比较简单，在学生预习的基础上，很容易解决。之所以再加以讨论，主要还是为了加深课堂印象，对后进生进行一个补充促进作用。

【课堂总结】下面，我们大家思考一下，今天我们学习了哪些内容，你有什么收获？

【师生】在学生代表回答、其他学生相互补充的基础上，老师投影展示本节课主要内容。

设计意图：回顾本节课的重要知识，让学生课后有针对性地进行复习和巩固，同时，为后面课堂练习的讲解，打下基础。毕竟，不是每个学生都能很好的把握老师上课的内容，通过总结，可以提高对知识的掌握人数比例。

【老师】最后，我们再通过练习来巩固今天所学。

【师生】学生先独自完成，再课堂表达与交流，在老师的组织下，共同完成课堂练习。最后老师布置课后练习，对教学内容进行课堂巩固，从而完成教学过程。

设计意图：课内练习侧重基础，一是对课堂知识进行知识迁移和巩固，二是体现教学平等的原则，不给学生制造太大的压力，让他们在轻松愉快的过程中体现学习的快乐。课后练习则注重对能力的提高，体现了分层教学的理念，让每一个学生都有收获，但收获的结果又不一样。

【课后探究】

铜湿法冶金的发展历史。

板书设计

金属的化学性质

一、金属能与氧气反应

二、金属能与酸（稀盐酸、稀硫酸）反应

三、置换反应（化学反应的基本类型）

单质

+ 化合物

→

单质

+ 化合物

【教学巩固】

一、课堂检测

1.铝在空气中能够稳定存在的原因是（ ）。

A.铝的活泼性差 B.铝的还原性差

C.铝与氧气不反应 D.铝表面有氧化膜

2.下列物质能不能通过酸与金属单质直接反应得到的是（ ）

A. ZnCl2

B. FeCl3

C.MgCl2

D.AlCl3

3.下列是探究金属化学性质的部分实验，对于操作或实验现象或实验结论的叙述中，不正确的是（ ）。

A.镁条燃烧前应打磨，以除去表面的保护膜 B.铁在空气中燃烧，火星四射，生成黑色的固体 C.铜丝在空气中加热，表面由红色变为黑色 D.实验室采用锌制氢气，一个原因是反应速率适中

4.试判断下列化学反应的基本类型：

化学反应

Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑

C+2CuO高温

2Cu+CO2↑

H2+CuO △

Cu+H2O

3CO+Fe2O3

高温

2 Fe + 3CO2

基本类型

5.将质量相等的A、B两块金属，分别放入相同且足量的稀盐酸中，生成氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系如图所示（产物中A、B两种元素的化合价相同）。分析下图，可以获得的信息有（任写两条）：

（1）___________________________；（2）___________________________。

6.（1）制作火炬的金属可选用 合金（选填“铝”、“铁”或“银”

的一个。）

（2）不选其他两种金属的原因是：

二、课后巩固

1.铁丝在空气中灼热发红，但不能燃烧，这一事实与下列哪一因素关系最密切（ ）

A.铁丝的表面积 B.氧气的浓度 C.燃烧区的温度 D.铁的着火点

2.纳米材料在军事上有广泛用途，美国军用飞机F－117的表面就涂有隐身材料——纳米氧化铝等。氧化铝的化学式书写正确的是（ ）

A.

AlO

B. AL2O3

C.Al2O3

D. Al3O2

3.化学的研究目的就是帮助人们认识、改造和应用物质，把金属矿物冶炼成金属就是人们利用化学方法实现物质改造的典型范例。人类在大约6000年前获得了铜，在约2500年前冶炼了铁，在约200年前得到了铝，从化学反应的角度看，决定这一年代先后顺序的关键因素是（ ）

A. 金属的活动性

B. 金属的导电性

C. 金属的延展性 D. 地壳中金属元素的含量

4.质量相同的下列金属，分别加入到足量的稀盐酸中充分反应后，放出氢气最多的是( ) A. Mg

B. Al

C. Cu

D. Zn 5.关于物质的转化过程：H2→H2O，CO→CO2，Mg→MgO。下列说法不正确的是．．．（ ） A. 都能通过化合反应实现

B.都需要加热实现

C. 都能通过与单质反应实现

D.变化前后都有元素化合价发生改变

6.现有等质量甲、乙、丙三种金属，分别放入三份完全相同且足量的稀硫酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示（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. 生成氢气的质量：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

7.在天平两盘上的烧杯中，各放入质量相同的稀硫酸，调节天平至平衡。分别向两边烧杯各加入5g镁和5g铁，镁和铁全部反应后完全消失，则最终天平的指针（ ）

A. 偏向加铁的一边

B. 偏向加镁的一边

C. 仍停留在原来的位置

D. 无法确定

8.一定量铜粉和镁粉的混合物与足量稀硫酸完全反应，过滤，所得固体不溶物在加热条件下与足量氧气充分反应后，所得产物的质量是原混合物质量的一半，则原混合物中铜粉和镁粉的质量比为下列的（ ）

A.1：1

B.4：3

C.2：3

D.3：2 9. “宝剑淬火”过程中，铁在高温下和水蒸气发生化学反应生成四氧化三铁和另外一种气体单质，此反应的化学方程式为 ，该反应属于 （填基本反应类型）。

10.现有铜与另一种金属的混合物粉末，另一种金属可能是镁、铁、锌中的一种，现欲测定其组成。取该混合物粉末8.0g放入烧杯中，将140.0g的稀硫酸分四次加入该烧杯中，充分反应后，测得剩余固体质量数据记录如下：

次数

加入稀硫酸的质量／g

剩余固体的质量／g

产生氢气的质量／g

1 35.O 6.8 0.1 2 35.0 5.6 X 3 35.O 4.4 0.3 4 35.O 4.2 0.317 求：(1)该混合物粉末中铜的质量为_________；表中X值为______。

(2)该混合物粉末中另一金属为_____________，你是如何推导出来的？

【参考答案】

一、课堂检测：

1.D

2.B

3.B

4.前三个填：置换反应；最后一个填：非基本反应类型

5.（1）产生的氢气量B＞A；（2）消耗同等质量的金属，反应速率A＞B。

6．（1）铝 （2）铝的密度较小，而铁与银的密度相对较大；铁易生锈，且不美观……

二、课后巩固：

1.B

2.C

3.A

4.B

5.B

6.B

7.A

8.C

9.3Fe+4H2O 高温

Fe3O4+4H2

置换反应

10．(1) 4.2g ；

0.2g

(2 )镁；这三种金属反应后在化合物的化合价都是+2价，因此，根据简略的化学反应方程式M —

H2代入已知量，可推知M的相对原子质量为24，由此可知是镁。

教学反思

不可思议的历史和加热金戒指，成功地引起了学生浓厚的学习兴趣，引入了教学课题。在学生预习的基础上，本节课进展比较顺利，对于难点的突破，教学预设也起到了很好的教学生成作用。但部分学生对于设计的课堂巩固，特别是课后提升做得并不是很理想，特别是部分中等生和后进生。但通过习题讲解，绝大部分还是掌握了要求的知识，为下一步的考试和中考打下了基础。

在学生已有知识的基础上，去发展学生的最近发展区，是一个良好的教学方式方法。课堂上也出现了部分学生抱着只是玩的态度在做实验，虽然及时进行了纠正和引导，但效果不是很好，老师平常一定要多引导学生正确对待实验的态度，寓教于乐。