课题2　金属的化学性质优质课教案设计

2011年人教版九年级化学精品导学案-金属的化学性质

一、自主导学目标：

【知识与技能】

（1）知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应。

（2）初步认识常见金属与盐酸、稀硫酸以及金属氧化物溶液间的置换反应。

（3）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通过“置换”推断常见金属活动性顺序。

【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，学会运用控制实验条件探究金属活动性顺序。

（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。

【情感态度与价值观】

（1）发展学生敢于置疑、勤于动手的科学精神，发展求知欲和探究激情。

（2）通过学生亲自做探究实验，激发学生学习化学的浓厚兴趣，发展求知欲和探究激情。

（3）体验合作学习和共同竞争的愉悦。

二、徜徉书海活动探究

模块（一）金属与氧气的反应

1、问题情境导学：

（1）金属铝在一百多年里产量大幅度提高，并被广泛应用的原因是什么？

（2）收藏家收藏的清末铝制品，至今保存仍十分完好，该艺术品不易被腐蚀的原因是什么？

（3）纯净的镁是银白色，实验室中的镁片呈银灰色而不是银白色其原因是什么？

（4）铁在空气中红热而在氧气中才能燃烧，切割金属钠时断面迅速变色，你能从以上事实得出金属与氧气反应具有哪些特点和规律呢？

2、金属与氧气的反应

（1）常温下：

2Mg+ O2

=

2MgO 4Al +O2

=

2Al2O3

(铝与空气中的氧气反应，其表面生成一层致密的 薄膜，从而阻止铝进一步 ，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。)

(2)高温下：

铁与氧气反应：3Fe + 2O点燃FeO

234铜与氧气反应：2Cu+O2加热2CuO 3、想一想议一议：

“真金不怕火炼”的化学原理是什么？

4、结论

以上实验事实说明：镁、铝比较活泼，铁、铜次之，金最不活泼。

模块（二）金属活动性顺序

1、问题情境导学：

金属活动性顺序是通过实验，并在置换反应概念和其他一些实验事实的基础上归纳得到的，那么有哪些探究方法呢？

2、动手操作实验探究

（方案Ⅰ）金属与酸反应来探究金属的活泼性

【实验步骤】：

1、分别在放有少量镁条、锌粒、铁丝和铜丝的试管中加入稀盐酸，观察现象，比较反应的剧烈程度，并记录在下表中。再用稀硫酸代替稀盐酸进行实验。

稀盐酸

实验现象

镁

锌

铁

铜

有关化学方程式

稀硫酸

实验现象

有关化学方程式

2、讨论：

①根据反应时是否有H2产生将金属分两类：能与盐酸、稀硫酸反应生成H2的金属有__

___ ；不能与盐酸、稀硫酸反应生成H2的金属有__

_；

②铁、镁、锌和稀盐酸或稀硫酸反应时剧烈程度不同：__

__反应最剧烈，其次是

__

__，然后是__

_，

由此推出金属活动性顺序___

_______。

3、想一想议一议

如何除去细铜屑中的少量铁屑？

物理方法：

化学方法：

4、交流讨论：

（1）以上各金属与酸的反应，从反应物、生成物种类角度分析各化学方程式有什么共同的特点？

反应物是一种

，生成物也是一种

。

（2）置换反应：由一种

与一种

反应，生成另一种

和另一种

的反应。

（方案Ⅱ）金属与含金属化合物溶液的反应

【实验步骤】：

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；把一根洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中，过一会儿取出，；把另一根洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中，过一会儿取出，观察发生的现象。

实验

铝丝浸入硫酸铜溶液中

铜丝浸入硝酸银溶液中

铜丝浸入硫酸铝溶液中

现象

反应的化学方程式

【实验结论】：

（1）通过以上几个实验可以得出：

比铜活泼，铜比

活泼。

（2）上述化学反应属于：

反应。

想一想议一议

（1）为什么用砂纸打磨过的铝丝进行实验？

（2）上述除去细铜屑中的少量铁屑还可以使用什么方法？

3、金属活动性顺序

（1）规律：

K

Ca

Na

Mg

Al

Zn

Fe

Sn

Pb（H）

Cu

Hg

Ag

Pt

Au

金属活动性由强逐渐

（2）应用

1．在金属活动性顺序里，金属的位置越靠

，它的活动性就越

。

2．在金属活动性顺序里，位于

的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的

。

3．在金属活动性顺序里，位于

的金属能把位于

的金属从它们

的溶液里置换出来。

4、想一想议一议

设计多种方法验证镁、铁、铜的活动性顺序。

当堂达标练习

一、巩固练习：

1、小兰家中收藏一件清末的铝制佛像，至今保存十分完好。其主要原因是（

）

A.铝不易发生化学反应

B.铝的氧化物容易被还原为铝

C.铝不易被氧化

D.铝易氧化,但氧化铝具有保护内部铝的作用

2、除去铜中混有的少量铁，不可采用的方法是（

）

A、用磁铁吸引

B、加入足量的稀硫酸过滤

C、加入足量CuSO4

D、再空气中灼烧

3、在ZnCl2和CuCl2的混合物中加入过量的铁粉，充分反应后，过滤，所得溶液中含有的溶质是（

）

A、CuCl2

、ZnCl2 、FeCl2

B、CuCl2、ZnCl2

C、FeCl2

、ZnCl2

D、只有FeCl2

4、新买的铝锅、铝壶用来烧开水，凡是水浸到的地方都会变黑，这现象说明该水中含有（

）

A．钾元素

B．钠元素

C．钙元素

D．铁元素

5、下列物质不能由金属与盐酸或稀硫酸反应直接生成的是

( ) A ZnCl2

B CuSO4

C FeCl2

D Al2(SO4)3

6、X、Y、Z是三种金属，根据下列有关化学方程式可知，三种金属的活动性顺序是：

（

）

①Z+YSO4==ZSO4+Y

②X+ YSO4==XSO4+Y ③X+ H2SO4== XSO4+ H2

↑

④Z+ H2SO4不反应

A. Z＞X＞Y

B. Z＞Y＞X

C. X＞Y＞Z

D. X＞Z＞Y

二、拓展提高：

1、下列金属在空气中最不容易失去光泽的是(

) A、铝 B、铁 C、铜 D、银

2、某学生为了验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序，设计了四种方案：①将Zn、Cu分别加入到FeSO4溶液中

②将Zn、Cu分别加入到ZnSO4溶液中

③将Zn分别加入到FeSO4、CuSO4溶液中

④将Fe 分别加入到ZnSO4、CuSO4溶液中，可以选择的方案是( )

A. ①或④ B. ①或② C. ②或③ D. ③或④

3、置换反应是化学反应的基本类型之一。

(1)金属与盐溶液之间的置换反应，一般是活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来，如铜和硝酸银溶液反应，其化学方程式为 。

(2)非金属单质也具有类似金属与盐溶液之间的置换反应规律，即活动性较强的非金属可把活动性较弱的非金属从其盐溶液中置换出来，如在溶液中可发生下列反应：

C12+2NaBr=2NaCl+Br2 I2+Na2S=2NaI+S↓ Br2+2KI=2KBr+I2 由此可判断：

①S、C12、I2、Br2活动性由强到弱顺序是 _____ 。②下列化学方程式书写错误的是（

）

(A)C12+2NaI=2NaCl+I2 (B)I2+2KBr=2KI+Br2 (C)Br2+Na2S=2NaBr+S↓ (D)C12+K2S==2KCl+S↓

4、将一定质量的铁粉放入到足量的Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3混合溶液中，充分反应后过滤，测得滤渣中只含有一种金属，则该金属是(

)

A、Fe B、Cu C、Ag D、Mg 5、足量的Fe与Zn与质量相同的稀盐酸完全反应后，生成氢气的质量（m）与时间（t）的关系中正确的是

（）

m Zn Fe m t Fe Zn Zn Fe

m Fe m

Zn A B C D

6、金属材料被广泛的应用于我们的生活中，不仅是因为其物理性能优良，还与它们的化学性质密切相关。下面是小明同学设计测定金属铁、铜和镁的活动性的探究实验过程和实验记录，请你一起探究。

【实验目的】

测定金属铁、铜和镁的活动性强弱

【所用试剂】

稀硫酸、硝酸银溶液、光亮的薄铁片、薄铜片、薄镁片

【实验过程】

步骤Ⅰ

将铁片、铜片、镁片分别在空气中点燃片刻，观察燃烧现象；

步骤Ⅱ

将铁片、铜片、镁片分别放入三只盛有溶质质量分数相同、体积相同的稀硫酸的试管中；

步骤Ⅲ

将铁片、铜片、镁片分别放入三只盛有溶质质量分数相同、体积相同的硝酸银溶液的试管中。21世纪教育网

实验现象记录表

【实验记录】用“√”表示能观察到实验现象，金属

空气

稀硫酸

硝酸银溶液

用“—”表示观察不到实验现象（见右表）。

铁

—

√

√

⑴通过步骤Ⅰ可以得出三种金属中镁的金属活铜

—

—

√

动性最强，判断依据是

镁

√

√

√

⑵运用“控制变量法”设计实验方案是化学研究

的重要方法。步骤Ⅱ和步骤Ⅲ中，需要控制的实验条件除了金属的体积、溶液的体积、溶质质量分数以外，还需要控制的条件是

。写出镁和稀硫酸反应的化学方程式

，此反应属于

。

【实验结论】金属铁、铜和镁的活动性由强到弱的顺序是

（用元素符号表示）

t t t

【反思交流】

若利用上述试剂制取氢气，小明认为应该选择金属铁和稀硫酸反应，而不选择金属镁和稀硫酸反应，他的理由是

。

三、中考链接：

1、（2011年四川雅安，26题）下列金属中，活动性最弱的是

A．铝

B．铜

C．镁

D．铁

2、（2011年四川眉山，12题）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，镁和铁全部反应而消失后，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

3、（2011年广东广州，20题）甲、乙、丙、丁四种金属。甲即使在高温时也不与氧气反应。乙、丙、丁在一定条件下

都能与氧气反应。丁盐的水溶液可用丙制的容器盛放，但不能用乙制的容器盛放。这四

种金属的活动性由强到弱的顺序是

A．甲>乙>丁>丙

B．丙>丁>乙>甲

C．丙>乙>丁>甲

D．乙>丁>丙>甲

4、（2011年江西，10题）有等质量的A、B两种金属，相对原子质量Ar（A）＜Ar（B）。将A放入质量分数为15％的稀硫酸中，B放入质量分数15％的稀盐酸中，在反应中A、B均显正二价，产生氢气的质量随时间变化曲线如图所示。下列说法正确的是（

）

A．产生氢气的速率A＜B

B．反应A、B一定都有剩余21世纪教育网

C．消耗的稀硫酸和稀盐酸的质量一定不相等

D．消耗B的质量一定小于消耗A的质量

5、（2011年山东潍坊，13题、）把金属镍(Ni)、锰(Mn)分别放人盐溶液中，反应的结果如下表：

盐溶液

金属

Ni Mn

MgCl2溶液

无金属析出

无金属析出

Ni的盐溶液

—

有金属析出

CuS04溶液

有金属析出

有金属析出

则它们的金属活动性由强到弱的顺序为

A．Mg

Ni

Mn

Cu

B．Cu

Ni

Mn

Mg C．Cu

Mn

Ni

Mg

D．Mg

Mn

Ni

Cu 6、（2011年山东德州，7题）某学生为了验证锌、银、铜三种金属的活动性顺序，设计了五个实验：①将Zn、Cu分别放入稀盐酸中；

②将Ag放入Cu(NO3)2溶液中；③将Cu放入AgNO3溶液中；④将Cu放入ZnSO4溶液中；⑤将Zn放入AgNO3溶液中。下列实验组合不能验证锌、银、铜三种金属活动性顺序的是

A．①②

B．①③

C．②④

D．①⑤

7、（2011.南京市）某合金6g与足量的稀硫酸充分反应后，如果生成0.2g氢气，该合金中的元素可能是

（

）

A. Zn 和Fe

B. Cu和Au

C. Zn和Cu

D. Mg 和Al 8、（2011.泉州市）（10分）为了达到收旧利废节能减排的目的，从含有金属镁、铁、铜的

粉末中，分离和提取出重要化工原料MgSO4和有关金属，实验过程如下：

请回答：

（1）操作①中被磁铁吸引的金属A是

；金属B是

。

（2）操作a的名称是

；在蒸发过程中需要使用玻璃棒，其作用是

。

（3）写出步骤②所涉及的化学反应方程式：

，该反应发生的基本类型是：

（4）实验步骤②中除了加入稀硫酸外，还可选用下列试剂

（填标号）。

a．硫酸铜溶液

b．氯化钠溶液

c．硝酸银溶液

参考答案：

模块（一）金属与氧气的反应

1、问题情境导学：

（1）金属铝在一百多年里产量大幅度提高，并被广泛应用的原因是什么？

（2）收藏家收藏的清末铝制品，至今保存仍十分完好，该艺术品不易被腐蚀的原因是什么？

（3）纯净的镁是银白色，实验室中的镁片呈银灰色而不是银白色其原因是什么？

（4）铁在空气中红热而在氧气中才能燃烧，切割金属钠时断面迅速变色，你能从以上事实得出金属与氧气反应具有哪些特点和规律呢？

2、金属与氧气的反应

（1）常温下：

2Mg+ O2

=

2MgO 4Al +O2

=

2Al2O3

(铝与空气中的氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。)

(2)高温下：

铁与氧气反应：3Fe + 2O点燃FeO

234铜与氧气反应：2Cu+O2加热2CuO 3、想一想议一议：

“真金不怕火炼”的化学原理是什么？

说明金即使在高温时也不与氧气反应。

4、结论

以上实验事实说明：镁、铝比较活泼，铁、铜次之，金最不活泼。

模块（二）金属活动性顺序

1、问题情境导学：

金属活动性顺序是通过实验，并在置换反应概念和其他一些实验事实的基础上归纳得到的，那么有哪些探究方法呢？

2、动手操作实验探究

（方案Ⅰ）金属与酸反应来探究金属的活泼性

【实验步骤】：

1、分别在放有少量镁条、锌粒、铁丝和铜丝的试管中加入稀盐酸，观察现象，比较反应的剧烈程度，并记录在下表中。再用稀硫酸代替稀盐酸进行实验。

实验现象

镁

剧烈反应，有大量气泡产生

锌

反应较剧烈，有较多气泡产生

铁

反应且有少量气泡产生

铜

无变化

稀盐酸

有关化学方程式

Mg+2HCl= MgCl2+H2↑

Zn+2HCl= ZnCl2+H2↑

Fe+2HCl= FeCl2+H2↑

实验现象

剧烈反应，有大量气泡产生

反应较剧烈，有较多气泡产生

反应且有少量气泡产生

无变化

稀硫酸

有关化学方程式

Mg+H2SO4= MgSO4+ H2↑

Zn +H2SO4= Zn SO4+ H2↑

Fe +H2SO4= Fe SO4+ H2↑

2、讨论：

①根据反应时是否有H2产生将金属分两类：能与盐酸、稀硫酸反应生成H2的金属有__

___ ；不能与盐酸、稀硫酸反应生成H2的金属有__

_；

②铁、镁、锌和稀盐酸或稀硫酸反应时剧烈程度不同：__

__反应最剧烈，其次是

__

__，然后是__

_，

由此推出金属活动性顺序___

_______。

3、想一想议一议

如何除去细铜屑中的少量铁屑？

物理方法：使用磁铁吸引铁粉

化学方法：将混合物加入足量的盐酸中，充分反应，然后过滤。

4、交流讨论：

（1）以上各金属与酸的反应，从反应物、生成物种类角度分析各化学方程式有什么共同的特点？

反应物是一种单质和化合物，生成物也是一种单质和化合物。

（2）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。

（方案Ⅱ）金属与含金属化合物溶液的反应

【实验步骤】：

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；把一根洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中，过一会儿取出，；把另一根洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中，过一会儿取出，观察发生的现象。

实验

铝丝浸入硫酸铜溶液中

铜丝浸入硝酸银溶液中

铜丝浸入硫酸铝溶液中

现象

溶液蓝色变浅，铝丝上附着一层红色固体

铜丝上附有白色固体，溶液由无色变为蓝色

无明显现象

反应的化学方程式

2Al+3CuSO4 = Al2(SO4)3+3Cu Cu+2AgNO3 = Cu(NO3)2+2Ag

【实验结论】：

（1）通过以上几个实验可以得出：铝比铜活泼，铜比银活泼。

（2）上述化学反应属于：置换反应。

想一想议一议

（1）为什么用砂纸打磨过的铝丝进行实验？

除去表面的保护层。

（2）上述除去细铜屑中的少量铁屑还可以使用什么方法？

将混合物加入足量的硫酸铜溶液中，充分反应后过滤。

3、金属活动性顺序

（1）规律：

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

（2）应用

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里置换出来。

4、想一想议一议

设计多种方法验证镁、铁、铜的活动性顺序。

（1）分别插入盐酸中

（2）将铁分别插入硫酸镁和硫酸铜溶液中

（3）将镁和铜分别插入硫酸亚铁溶液中。

当堂达标练习

一、巩固练习：

1、D

2、D

3、C

4、D

5、B

6、C 二、拓展提高：

1、D

2、A

3、(1)Cu+2AgNO3 = Cu(NO3)2+ 2Ag

(2)①Cl2、Br2、I2、S

②B 4、C

5、D

6、⑴在空气中，镁能和氧气反应的最剧烈

⑵溶液的种类

Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑

置换反应

Mg

Fe

Cu

Mg和H2SO4反应速度太快，不易控制

三、中考链接：

1、B

2、A

3、B

4、C

5、D

6、D

7、A

8、（1）铁

铜

（2）过滤

防止液滴飞溅

（3）Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑

置换反应

（4）a