金属的化学性质 教学案例2
一、教学设计思路
在课题1介绍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，重点介绍金属与氧气的反应，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、铝箔、铁丝等在氧气中反应的实验，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。
二、教案
教学目标
知识和技能：
（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、硫酸的置换反应，以及与盐溶液的置换反应，能用置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。
（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。
过程和方法：
（1）认识科学探究的基本过程，通过教师的组织、引导和点拔，学生进行实验探究和讨论交流，从而认识金属的化学性质及其活动性顺序。
（2）初步学会运用观察、实验等方法获取信息，并能用图表和化学语言表达有关的信息。
（3）初步学会运用比较、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工, 使学生逐步形成良好学习习惯和方法。
情感态度与价值观：
（1）培养学生辩证唯物主义观点，保持和增强对化学现象的好奇心和探究欲，激发学习化学的兴趣。
（2）培养学生的合作意识以及勤于思考、严谨求实、勇于实践的科学精神。
（3）了解化学与日常生活和生产的密切关系。重点通过实验探究认识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
教学方法
问题情景──实验探究──得出结论──练习巩固──联系实际
仪器药品
教师用具： 投影仪、镁条、铜片、铝片、被氧化了的镁条与铝片、酒精灯、坩锅钳、砂纸、火柴。
学生用具：试管（若干）、烧杯，镊子、铁刀、氧气、镁条、铝丝、锌粒、铜丝、铜片、稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液、硫酸铝溶液、砂纸、火柴等。
教学过程
教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
【问题情景】黄金饰品中的假货常常鱼目混珠，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、外型上看，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】 【小结】前两种方法利用的是金属物理性质，后一种方法利用的是金属的化学性质。 【过渡】要想更好的使用金属，就需要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。 | 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…… | 问题导思，激发学生的学习兴趣。 培养理论联系实际的能力。 |
【板书】课题2金属的化学性质 【投影】明确教学目标 【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。 | 阅读，了解本节课学习目标 回答：空气 | 学生知道学习目标后，学习方向明确，学习更加主动 |
【板书】一、金属与氧气的反应 【投影】 活动与探究：前面的学习告诉我们，金属和氧气反应的难易和剧烈程度不同。在实验中取不同的金属丝和箔片，分别在空气中和氧气中进行燃烧对比实验，观察并记录实验现象。氧气是化学性质比较活泼的气体，能与许多物质发生反应并放出大量的热。 探究指导： （1） 将镁带、铝丝、铁丝、铜丝用砂纸打亮，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，让棉花团外围沾上一些铝粉，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，用坩埚钳夹住酒精灯加热，观察并记录实验现象。 | 学生分组实验并仔细观察实验现象，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，从中培养科学的观察、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。 |
【学生活动，请一位同学上黑板书写上述反应的化学方程式】 【补充】俗话说“真金不怕火炼”、“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、Al＞Fe、Cu＞Au 【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？ 【学生讨论并回答】 【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，从而阻止驴进一步氧化，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，并被广泛的运用的一个重要的原因。 【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。 【过渡】事物都是一分为二的，铝为人们的日常生活带来很多方便，如因其导电、质轻用于电线，导热用于炊具，但现代科学研究表明成年人每天允许铝摄入量为60 mg,过量容易引起老年痴呆。因此，要尽量少吃油炸食品，尽量少用含铝的膨松剂，尽量避免使用铝制的炊具及餐具。 | 【学生板书】 2Mg ＋ O2
2MgO 4Al ＋ 3O2
2Al2O3 3Fe ＋ 2O2
Fe3O4 2Cu ＋ O2
2CuO 回答：铝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。 | 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问题的能力。 |
【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。下面，我们就通过实验来比较镁、锌、铁、铜的活动性。 【投影】 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洁的镁条、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。 探究参考：填写表格（参见附一） 【学生活动，请两位同学上黑板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？ 【学生讨论并回答】 【评价】大家回答的都很好。 【指导阅读】欣赏课本图8－13 金属与盐酸反应的比较。 | 学生分组实验并仔细观察实验现象，记录并通过比较、分析，得出结论。 【学生板书】 A组： Mg＋2HCl==MgCl2＋H2↑ Zn＋2HCl == ZnCl2＋H2↑ Fe＋2HCl==FeCl2＋ H2↑ B组： Mg＋H2SO4==MgSO4＋H2↑ Zn ＋H2SO4== ZnSO4＋ H2↑ Fe＋ H2SO4==FeSO4 ＋ H2↑ 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。 （4）镁、锌、铁、铜的金属活动性由强到弱。 | 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，从中培养科学的观察、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 |
【过渡】我们还有没有其它方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。 活动与探究： （1） 在盛有硫酸铜溶液的试管里浸入一段用砂纸打磨、擦亮的铁丝，过一会儿取出，观察有什么变化。 （2） 在盛有硫酸亚铁溶液的试管中，浸入一段用砂纸打磨、擦亮的铜丝，过一会儿取出，观察有什么变化。 （3） 在盛有硫酸亚铁溶液的试管中，浸入一段用砂纸打磨、擦亮的铝丝，过一会儿取出，观察有什么变化。 （4） 在盛有硝酸银溶液的试管中，浸入一段用砂纸打磨、擦亮的铜丝，过一会儿取出，观察有什么变化。 【学生活动，请一位同学上黑板书写上述反应的化学方程式，现象由学生口述】 探究参考：填写表格（参见附二） 【提问】通过以上实验，你可以得出什么结论？ 【学生讨论并回答】 【小结】金属活动性顺序：铝＞铁＞铜＞银 【介绍】“曾青得铁则化为铜”是现代湿法冶金的先驱，也是我国古代劳动人民辛勤智慧的结晶，我们应该加倍努力把我们祖先的业绩发扬光大。 | 学生分组实验并仔细观察实验现象，记录并通过比较、分析，得出结论。 【学生板书】 Fe＋CuSO4 == FeSO4＋Cu 2Al＋3FeSO4==Al2(SO4)3＋3Fe Cu＋2AgNO3==Cu(NO)32＋2Ag | 问题导思，激发兴趣培养学生处理和加工信息的能力 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，从中培养科学的观察、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。 培养自学能力，进行爱国主义教育。 |
【讨论】铁与氢相比较谁更活泼？ 【学生讨论并回答】 【结论】铁可以把氢从化合物里置换出来，说明铁比氢活泼。 | 思考并回答：铁可以把氢从它的化合物里置换出来，说明铁比氢活泼。 | 问题导思，激发兴趣培养学生处理和加工信息的能力。 |
【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：由强到弱 | 思考、理解、记忆、记录 | 引导学生由实验得出结论。从而使学生的思维从现象到本质产生飞跃。 |
【过渡】下面，是我们本节课探究时所发生的一些化学反应： 【投影】 Mg＋2HCl == MgCl2＋ H2↑ Zn ＋H2SO4== ZnSO4＋ H2↑ Fe ＋ CuSO4 == FeSO4 ＋ Cu Cu＋2AgNO3==Cu(NO3)2＋2Ag 【讨论】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？它与我们学习过的化合反应和分解反应的特点是否相同？ 【学生讨论并回答】 【评价】回答的很好。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 特点：A ＋ BC = B ＋ AC |
思考，回答： 这些反应的特点是: 由一种单质跟一种化合物起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。 | 培养学生分析问题能力和实事求是的科学态度。 使学生在交流中互相启发，相互激励，发展和完善自我 |
【投影】 金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中有重要作用，它可以给你以下一些判断依据： 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中置换出来。 【投影】 课堂练习：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 | 思考、理解、记忆、记录 思考，使知识再现后完成课堂练习。 | 培养从现象到本质的分析能力。 获得学生反馈信息，检测本节课所学知识。 |
【投影】 课后思考题： 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？ 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？ | 使学生在交流中互相启发，相互激励，发展和完善自我 | |
| 【小结】通过本课题的学习，我们知道了多数金属能与氧气发生反应，且不同金属的活动性各不相同，根据金属与酸反应或金属与另一种金属化合物的反应，可以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。 | ||
【创新作业】设计一个实验证明活泼性 Zn ＞ Fe ＞ Cu 课后习题3、6、8 | ||
【板书设计】 课题2 金属的化学性质 一、金属与氧气的反应 活动性：Mg、Al＞Fe、Cu＞Au 三、 金属活动性顺序
三、置换反应 特点：A ＋ BC = B ＋ AC | ||
【教学后记】
理科教育的目的，不仅仅是传授必要的、基本的知识和技能，更重要的是通过有效地教育、促进学生科学素养的提高。本节课采用引导──探究教学模式，意在最大限度地提高学生的科学素质。
l.掌握科学的研究方法和科学的思维方法
通过问题、假设、验证、结论，使学生在获得知识的过程中，逐步懂得研究科学的一般过程，知道观察和实验是获得知识的基本方法、在学习中，养成求异思维的习惯。学生都能各抒己见，发表自己的观点。
在设计实验方案中，鼓励学生积极思考，对实验方案进行比较，让学生敢于和善于提出自己的新见解和新方法，在获得知识的过程中，同时也培养了学生实事求是的科学态度，以及富有独立思考和创新精神的思维方式。
2.实验能力的培养
实验是通过直观的方法，引导学生开动脑筋，促进学生思维，以加速对问题的深入理解。本节课通过假设，设计实验方案，操作、纪录实验数据，分析实验现象这一过程，充分培养了学生的实验能力。学生掌握实验能力，它的重要性不仅仅是用它来验证假设，更重要的是在于学生具备观察能力。思维能力，还包括实验方法的设计，实验仪器的选择和装置，实验操作技能，实验数据的记录和分类的训练。在这堂课中，在教师的点拨、引导下，学生的实验能力都有进一步的提高。
综上所述，采用引导──探究教学模式，可以作为实施素质教育的切入口，把素质教育落实到化学的课堂教学中。
中考 高考名著
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