資源簡介

4.2 金屬的化學性質(zhì)
第1課時
教學目標
1．知道常見金屬與氧氣的反應。
2．初步認識常見金屬與酸的置換反應。
3．學習通過對實驗現(xiàn)象進行篩選、對比、歸納、分析、進行信息處理，獲取科學結(jié)論的科學方法。
4．感受科學探究對知識建構(gòu)的重要意義。
教學重難點
【教學重點】
1．金屬與酸的反應。
2．掌握置換反應的定義，能夠判斷并區(qū)別四種化學反應的基本類型。
【教學難點】
認識金屬與酸反應的實質(zhì)，分析實驗現(xiàn)象，通過反應的劇烈程度，比較金屬活動性。
課前準備
鎂、鋁、鋅、鐵、銅等金屬、稀鹽酸、稀硫酸、試管、酒精燈、木條、火柴、砂紙。
教學過程
導入新課
【提問】金屬的用途不僅與它們的物理性質(zhì)有關，而且還與它們的化學性質(zhì)有密切的關系。
例如：飲料罐用鋁制作為什么比鐵更好？
黃金飾品中假貨常常魚目混珠，社會上的不法分子常常使用黃銅冒充黃金進行詐騙。而黃銅單純的從顏色、外觀上看，與黃金極為相似，難以區(qū)分。那么我們有什么更好的方法去區(qū)分它們嗎？
【導入】想要更好地使用金屬，就需要更多的去了解金屬的各種性質(zhì)。今天我們就開始金屬化學性質(zhì)的學習。
講授新課
知識點一 金屬與氧氣的反應
【提問】回憶以前學習過有金屬參加的化學反應，反應現(xiàn)象是什么？化學方程式如何書寫？
鎂條在空氣中燃燒；鐵絲在氧氣中燃燒；銅絲在酒精燈上加熱。
【導入】由上述反應可知，大多數(shù)金屬都能與氧氣發(fā)生反應，但反應的難易程度和劇烈程度是不同的，接下來我們來探究金屬與氧氣反應的規(guī)律。
學生活動1：探究金屬與氧氣反應
【實驗探究1】探究金屬與氧氣反應
實驗步驟：
將鎂帶、鋁片、銅絲用砂紙打磨光亮，放置一段時間后觀察并記錄實驗現(xiàn)象。
用坩堝鉗夾住一段鎂帶、鋁片、銅絲在酒精燈上點燃，觀察并記錄實驗現(xiàn)象。（播放視頻“銅與氧氣反應”、“鎂在空氣中燃燒”、“鋁箔灼燒”。）
實驗現(xiàn)象：
實驗1 鎂帶 鋁片 銅
實驗現(xiàn)象 表面變暗 表面變暗 無明顯變化
實驗2 鎂帶 鋁片 銅
實驗現(xiàn)象 在空氣中燃燒，發(fā)出耀眼的白光。 鋁片表面失去光澤，生成一層致密的氧化鋁薄膜。 銅絲表面變黑。
實驗結(jié)論：金屬可與氧氣發(fā)生化學反應。
【提問】金屬與氧氣反應的劇烈程度一樣么？是不是所有的金屬都能與氧氣發(fā)生反應呢？如果不是請舉例。
【總結(jié)】實驗表明，大多數(shù)金屬都能與氧氣發(fā)生反應，但反應的難易和劇烈程度是不同的。如鎂、鋁等在常溫下就能與氧氣反應，鐵、銅等在常溫下幾乎不與氧氣反應，但在高溫時能與氧氣反應，“真金不怕火煉”說明金即使在高溫時也不與氧氣反應，根據(jù)上述事實，我們可判斷出這些金屬的活潑程度，不同金屬活動性不同。
金屬 + 氧氣 金屬氧化物
常溫下能反應：以鎂、鋁為代表。
高溫下能反應：以鐵、銅為代表。
高溫下也不能反應：以金為代表。
【提問】鋁的活動性比鐵強，為什么我們通常看見鐵生銹而沒有看到鋁生銹？在清洗鋁制品時應注意些什么？
【拓展】由于鋁和氧氣反應，在表面生成一層致密的氧化物薄膜，從而阻止進一步氧化。
知識點二 金屬與酸的反應
【導入】很多金屬不僅能與氧氣發(fā)生反應，而且還能與鹽酸、稀硫酸發(fā)生反應。那么它們反應的劇烈程度是否也存在差別？
學生活動2：探究金屬與鹽酸、稀硫酸反應
【實驗探究2】探究金屬與鹽酸、稀硫酸反應
實驗步驟：
向8支試管分別放入鎂、鋅、鐵、銅各2小塊。
分別向4支試管加入約5 mL稀鹽酸，用燃著的小木條放在試管口觀察現(xiàn)象及得出結(jié)論（反應化學方程式）。
分別向4支試管加入約5 mL稀硫酸，用燃著的小木條放在試管口觀察現(xiàn)象及得出結(jié)論（反應化學方程式）。
學生分組實驗，觀察描述實驗現(xiàn)象，小組代表提交表格并發(fā)言。
（播放視頻“金屬與鹽酸、稀硫酸的反應”、“金屬與稀鹽酸的反應”。）
實驗現(xiàn)象：
A組：金屬與稀鹽酸反應現(xiàn)象及化學方程式
金屬 是否有氣體產(chǎn)生 反應速率 用燃著的木條放在試管口 化學方程式
鎂
鋅
鐵
銅
B組：金屬與稀硫酸反應現(xiàn)象及化學方程式
金屬 是否有氣體產(chǎn)生 反應速率 用燃著的木條放在試管口 化學方程式
鎂
鋅
鐵
銅
【提問】
哪些金屬能與稀鹽酸、稀硫酸發(fā)生反應？哪些不能反應？
能與稀鹽酸、稀硫酸反應的金屬中，哪種金屬反應最劇烈？哪種最緩慢？
3．鐵、鎂、銅、鋅四種金屬的活動性由強到弱的順序是什么？
（打開動畫“金屬與酸的置換反應”）
【總結(jié)】
金屬 + 酸 金屬化合物 + 氫氣
很多金屬不僅能與氧氣發(fā)生反應，而且還能與鹽酸或稀硫酸反應。
2．不是所有的金屬都可與酸發(fā)生反應。鎂、鋁、鐵可與鹽酸、稀硫酸反應，銅不能與鹽酸、稀硫酸反應。
3．產(chǎn)生的氣體能燃燒，經(jīng)檢驗為氫氣。
4．金屬種類不同，與酸反應的劇烈程度就不同。鎂反應最劇烈，鋅次之，最后是鐵。
5．金屬活動性強弱：Mg > Zn > Fe > Cu。
【講解】從上述實驗中得到的金屬排序，也叫做金屬活動性順序。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金屬活動性由強逐漸減弱
在金屬活動性順序中，金屬的位置越靠前，它的活動性就越強；排在氫前面的金屬能與酸反應放出氫氣，而排在氫后面的金屬不能與酸反應放出氫氣。
知識點三 置換反應
學生活動3：認識置換反應
【討論】請大家從反應物、生成物的物質(zhì)類別（單質(zhì)、化合物）觀察上述的化學方程式有何共同點？和之前學習的化合反應、分解反應有何區(qū)別？
【歸納總結(jié)】單質(zhì) + 化合物 = 化合物 + 單質(zhì)
我們把這種由一種單質(zhì)與一種化合物反應，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應叫做置換反應。
三、課堂練習
判斷下列反應類型：
答案：1．化合反應 2．復分解反應 3．分解反應 4．置換反應 5．置換反應 6．分解反應。
【拓展】為什么我國的鐵鍋是理想的炊具，其依據(jù)的化學原理是什么？
答案：因為在炒菜時經(jīng)常加入適量的食醋（食醋中含有醋酸成分），鐵鍋中的鐵與醋酸反應后的產(chǎn)物通過食物進入人體，補充了人體所需的鐵元素。
四、課堂小結(jié)
本節(jié)課學習了金屬的化學性質(zhì)的兩個方面，一是與氧氣反應，二是與酸反應。同時還學習了置換反應，了解了幾種金屬的活動性不同。在實驗探究中，要學會運用比較的方法分析歸納問題，找出規(guī)律，加深對知識的理解和掌握。
板書設計
第四單元 金屬
第二節(jié) 金屬的化學性質(zhì)（第1課時）
（一）金屬與氧氣的反應
金屬 + 氧氣 金屬氧化物
（1）常溫下能反應：以鎂、鋁為代表。
（2）高溫下能反應：以鐵、銅為代表。
（3）高溫下也不能反應：以金為代表。
（二）金屬與酸的反應
金屬活動性強弱：Mg > Zn > Fe > Cu。
金屬活動性順序：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金屬活動性由強逐漸減弱
置換反應
由一種單質(zhì)與一種化合物反應，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應。
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