课题2　金属的化学性质公开课教案（教学设计）

课题2 金属的化学性质

[学习目标]: 1、通过对镁、铝、铁、铜、金与氧气反应条件及现象的分析，学生领会到不同金属与氧气反应剧烈程度不同。

2、通过学生亲自对镁、铝、铁、铜分别与稀盐酸、稀硫酸反应的实验探究和观察、分析，学生得出这几种金属的活泼顺序，能正确写出镁、铝、铁与盐酸、硫酸反应的化学反应方程式，并在探究中逐步形成严谨的科学态度（正确的操作、控制变量思想、记录习惯等）。

3、通过分析金属与氧气反应、与酸反应的难易程度，从而学习金属活动顺序，会读、会写并熟记金属活动性顺序表，能运用金属活动顺序判断哪些金属能与酸反应，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。

4、通过对所学知识的课堂练习，学生能将所学知识应用于设计简单的实验探究金属活动性强弱。 [学习重点]: 通过实验探究认识金属活动性的顺序。

[学习难点]：金属活动性顺序的运用。

[课时计划]

2课时

第一课时

上课时间： 年 月 日星期 第 节

[学习过程]

一、课前准备

教师准备：投影仪、镁条、铝片、铜片、被氧化了的镁条与铝片、酒精灯、坩埚钳、火柴、砂纸。

学生准备：稀HCl、稀H2SO4、硝酸银溶液、硫酸铜溶液、硫酸铝溶液、铝丝、铜丝、镁条、锌粒、铜片、铁片、砂纸、火柴、试管(若干)。

第一课时

教学过程

[创设情景]展示唐代文物图片，金器、铜器、铁器的锈蚀程度有差异性，为什么会有这样的现象？

人类的日常生活中广泛的用到了金属材料，了解金属的化学性质，对于我们更好地利用和保护金属材料具有重要意义。

[板书]课题2 金属的化学性质

[展示被空气中的O2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] [问]是谁给纯净的镁条和铝片穿上了“外衣”呢? [生]是空气! [师]确切地讲，是空气中的氧气。

[过渡]我们已经学习过镁在空气中燃烧、灼热的铁丝在纯净的氧气中燃烧的使用，它们的反应条件和剧烈程度是否相同？说明金属与氧气反应有什么特点? [演示实验]分别把镁条、铝片、铜片用砂纸打磨后在空气中加热。

现象：镁条在空气中剧烈燃烧；铝片表面失去光泽；铜片表面变黑。

[师]请大家写出以上反应的化学方程式。

[学生活动，请一位同学上黑板书写] [学生板书]2Mg+O22MgO

4Al+3O22Al2O3

2Cu+O22CuO [问]铁在纯氧中点燃能反应吗?若能，写出反应的化学方程式。

[学生活动，教师板书]3Fe+2O2点燃Fe3O4

[问]根据上面的反应，我们可得出金属具有什么样的化学性质? [生]金属可与氧气发生化学反应。

[板书]一、金属与氧气的反应

[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。

[板书]活动性：Mg、Al>Fe、Cu>Au [问题情景]黄铜(铜锌合金)与黄金的外观很相似，我们可用什么办法来鉴别它们呢? [答]甲：黄铜与黄金的密度不同，测一下它们的密度即可区别。

乙：黄铜与黄金的硬度不同，把它们互相刻画，硬度大的为黄铜，小的为黄金。

丙：“真金不怕火炼”。用火烧一下，变黑的为黄铜，不变色的为黄金。

……

[小结]甲、乙两种方法利用的是金属的物理性质。丙方法利用的是金属的化学性质。

[引言]要想更好地使用金属，就需了解金属的各种性质。上节课我们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。[讲解]金属与氧气反应的性质除了可用于鉴别物质(如黄铜与黄金的鉴别)外，还有其他的一些用途。

如铝具有很好的抗腐蚀性能就是由于铝与空气中的氧气反应在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝的进一步氧化之故。铝能在短短的一百多年里产量得到如此大幅度的提高，并被广泛应用，除了因为改进了铝的冶炼方法，使其成本大大降低，以及铝的密度较小外，还有一个重要的原因，那就是铝的抗腐蚀性能好。

思考：铝的化学性质很活泼，为什么通常铝制品却很耐腐蚀?为什么不宜用钢刷、沙等来擦洗铝制品? [答案]铝制品耐腐蚀是由于铝可和空气中的氧气反应，使其表面形成一层致密的氧化铝保护膜之故；若用钢刷、沙等来擦洗铝制品，容易把氧化铝薄膜除掉，从而起不到保护作用。

[补充]我们平常所说的“电化铝”实际上就是用特殊方法使铝表面形成加厚的氧化铝保护层的铝制品。通过上面的探究讨论，老师深切的感受到同学们潜藏着一股勃发的探究热情和难以预测的智慧，带着这样的热情和智慧，让我们继续进行我们的探究之旅吧！

[过渡]很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。下面，我们就通过实验来比较镁、锌、铁、铜的活动性。（每组的四支试管上预先贴上了标签：Mg、Zn、Fe、Cu，防止学生实验过程中忘记实验顺序）

在进行探究之前，老师想请问同学们，为了让我们每组同学做的四个的实验结果能够有可比性，在金属的用量和酸的用量上，应该有什么注意事项呢？

部分同学能回答出：应该尽量取用大小相同的金属，酸的用量也相同。

我们已经知道，镁、铝在空气中都易与氧气反应，表面生成一层氧化物，为了不让氧化物影响我们的实验结果，我们实验前应该对这两种金属进行怎样的处理呢？

同学们能回答出：在进行实验前我们还应该用砂纸将金属表面打磨干净。

我会用鼓励性的语言告诉同学们：现在我们都是小小科学爱好者，要用严谨的态度完成探究实验，并且在学案上相应的表格中工整的记录你们的实验现象和反应化学方程式。

学生分小组完成P10[活动与探究] [投影展示活动与探究内容] 在试管里放入两小块镁，加入5 mL稀盐酸，用燃着的小木条放在试管口，观察现象，并判断反应后生成了什么气体。

参照上述实验步骤，分别在放有两小块锌、铁或铜的试管中加入稀盐酸，观察现象，比较反应的剧烈程度。如果有气体生成，判断生成的是什么气体。

用稀硫酸代替稀盐酸进行实验，并比较发生的现象。

[学生活动，教师巡视指导] [请学生根据以上实验，填写下表] [投影

镁

锌

铁

铜

但通过研究教材P10图8-8到图8-11，我发现教材上图8-11中，酸的用量比另外几幅图多，在学生完成了四组实验对比后，再指导同学们向放铜片的试管中多加两毫升左右酸，看看能不能反应。最后得出铜片不能与稀盐酸、稀硫酸发生反应的结论。

] 镁

锌

铁

铜

现象

反应的化

稀盐酸

Mg+2HCl====MgCl2+H2↑

Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑

Fe+2HCl====FeCl2+H2↑

稀硫酸

Mg+H2SO4====MgSO4+H2↑

Zn+H2SO4====ZnSO2+H2↑

Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑

金属

稀盐酸

稀硫酸

现象

反应的化

稀盐酸

Mg+2HCl====MgCl2+H2↑

Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑

Fe+2HCl====FeCl2+H2↑

稀硫酸

Mg+H2SO4====MgSO4+H2↑

Zn+H2SO4====ZnSO2+H2↑

Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑

金属

稀盐酸

稀硫酸

[请一位同学上黑板写出反应的化学方程式，现象可由学生口述] [问]通过以上实验，你得出的结论是什么? [生]甲：镁、锌、铁可与稀盐酸和稀硫酸反应生成H2，铜不能与稀盐酸或稀硫酸反应。

乙：与酸反应时，能生成H2的金属活动性强，否则，就较弱。

丙：镁、锌、铁与稀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。

[注：教师此时可引导学生一起欣赏课本图8—13金属与盐酸反应的比较] 丁：镁、锌、铁、铜的金属活动性由强到弱。

[评价]大家回答得都很好。

[过渡]那么，我们还有没有其他的办法来证明不同金属活动性的相对强弱呢?答案是肯定的，那就是：

[投影]活动性强的金属能把活动性弱的金属从它们的化合物中反应出来。

[过渡]下面，我们通过此结论来探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序。

[投影]

[活动与探究] 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，有什么现象发生? 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，有什么现象发生? 3．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，有什么现象发生? [学生活动] [师]请大家根据以上实验内容，填写下表：

[投影] 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

[注：表中内容由学生填写] [问]通过实验1．2. 3．你可分别得出什么结论?能否据此得出铝、铜、银的金属活动性顺序? [答]实验1说明铝的活动性弱于铜。

实验2说明铜的活动性强于银。

实验3说明铜的活动性弱于铝。

综合以上结论，可知铜、铝、银三种金属的活动性顺序为：铝>铜>银。

[讲解]经过了许多类似上述实验的探究过程，人们进行了认真的去伪存真、由表及里的分析，归纳和总结出了常见金属在溶液中的活动性顺序：

[板书]二、金属活动性顺序

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

[过渡]下面，是我们本节课探究时所发生的—些化学反应。

[投影]Mg+2HCl====MgCl2+H2↑

Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑

Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑

Cu+2AgNO3====Cu(NO3)2+2Ag [师]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? [学生讨论后回答]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。

[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]三、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。

[讲解]金属活动性顺序可以作为金属能否在溶液中发生置换反应的一种判断依据。

[投影] 金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中有重要应用，它可以给你以下一些判断的依据：

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。

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

[投影练习]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

[答案](1)(3)不反应；(2)(4)反应，且均为置换反应；方程式略。

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、石灰加水配制而成，为什么不能用铁制容器来配制波尔多液? 思考题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? 思考题答案：1．因波尔多液中的硫酸铜要与铁反应：CuSO4+Fe====FeSO4+Cu，从而腐蚀铁制容器；2．可用稀盐酸来鉴别黄铜与黄金。因黄铜中含有锌，遇盐酸会有气体生成，而黄金则不与盐酸反应。

[小结]通过本课题的学习，我们知道了多数金属能与氧气反应，且不同金属的活动性各不相同，根据金属与酸或金属与另一种金属化合物的反应，可判断出金属活动性的相对强弱。同时，我们也认识了一种新的反应类型——置换反应。

[布置作业]习题3、4、6、8 *设计、观察与思考

铁在常温下几乎不与氧气反应，但在潮湿的空气中却易和空气中的氧气反应而生锈。现有洁净无锈的铁钉、试管、稀硫酸(或醋酸(亦可用食醋代替))、食盐水、经煮沸迅速冷却的蒸溜水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试设计实验比较铁钉在不同环境中的锈蚀速度，以供我们在后面课题的学习中进行交流。

板书设计

课题2 金属的化学性质

一、金属与氧气的反应

2Mg+O22MgO 4Al+3O22Al2O3

2Cu+O22CuO 3Fe+2O2点燃Fc3O4

活动性：Mg、Al＞Fe、Cu>Au 二、金属活动顺序表

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

三、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。