資源簡介

實驗活動4 金屬的物理性質和某些化學性質
一、教材分析
通過分組實驗、討論歸納，進一步鞏固和加深對金屬物性質的認識，鞏固和加深對金屬某些化學性質的認識。通過合作展示、分組實驗、討論歸納，掌握用設計實驗來比較金屬活動性強弱的方法，培養實驗設計能力，并初步學會如何評價實驗方案。
本節課的教學重點是：（一）鞏固加深對金屬性質的認識；（二）培養實驗設計能力。本節課的教學難點是對實驗的設計，并能根據已有知識實驗現象和結論的初判，能對方案進行對比評價，選擇操作性強、現象明顯的方案進行操作。
二、重難點分析
（一）金屬的物理性質
1．突破建議：根據生活經驗和已經學過的知識，學生對金屬的物理性質有了一定的認識，生活中的金屬制品很多，建議開放性教學，除了教師準備的幾種金屬材料外，可以讓每個實驗小組帶幾種金屬制品。在老師的指導下，自行設計實驗儀器、方案來完成對金屬物理性質的探究。
2．突破樣例：
【提問】（1）你知道金屬都有哪些共有的物理性質嗎？
（2）合金相比組成它的純金屬有什么優點呢？
【實驗用品】試管、試管夾、酒精燈、坩堝鉗、自制測導電性筆、火柴。
鎂條、鋅粒、鋁片、鐵片、鐵粉、銅片、黃銅片、稀鹽酸、稀硫酸、硫酸銅溶液、硝酸銀溶液。每小組自帶鐵、銅、鋁制品各一件。
【教師】請展示你們自帶的鐵、銅、鋁制品，能說一說你是如何來確定它們分別是鐵、鋁、銅的嗎？
【學生】紅色（黃色）的是銅，能被磁鐵吸引的是鐵，相對較輕的是鋁。
【分組探究1】
（1）觀察并描述鎂、鋁、鐵、銅的顏色和光澤，記錄在試驗單上。
（2）試著用銅片和黃銅片互相在其表面刻畫出銅元素符號。
（3）試著用鐵絲和鋼絲各自彎成鐵元素符號。
（4）用自制測導電性筆測實驗桌上金屬的導電性。（如圖）
【學生】通過實驗結果歸納金屬的物理性質，填寫在實驗單上。
（二）金屬的化學性質
1．突破建議：對于由學生自己設計并進行的實驗部分，建議開放性教學，讓學生設計多種方案，然后小組討論，篩選出合理的實驗方案（步驟），再分組進行實驗；實驗完后再交流、討論，在此基礎上，形成比較金屬活動性的一般規律和方法。
另外需提醒的是，金屬的活動性和置換反應發生時的劇烈程度沒有必然關系。例如還原鐵粉不僅在酸中反應速率較快，甚至在空氣中可以自燃，改用質量相同的鐵片和鐵屑時，在相同的條件下就觀察不到類似的現象。教師應該區分決定金屬元素的氧化還原電勢差（金屬活動性）的熱力學因素，和音響反應的動力學因素。若要設計金屬與酸反應的劇烈程度（活潑金屬）來區分金屬活動性，從理論上應該嚴格控制各種變量，如溫度、金屬大小、表面氧化物的干擾、酸的濃度、酸根離子對反應速率的影響等多方面的因素，所以可操作性很差。綜上所述，所以盡可能通過是否能發生置換反應來作為判斷金屬活動性的依據。
2．突破樣例：
【例題】某同學探究金屬單質的活潑性時發現：X、Y都能與稀鹽酸反應放出H2而Z不能；Y能在X的化合物的溶液中置換出X，則X、Y、Z三種金屬的活動性強弱為__________。
【復習提問】你知道金屬都有哪些化學性質嗎？
【學生】金屬能和氧氣反應、和稀鹽酸（稀硫酸）反應生成氫氣、和金屬化合物溶液反應。
【分組探究2】
（1）用坩堝鉗夾取一塊銅片，放在酒精燈火焰上加熱。觀察銅片表面變化，并試著寫出反應方程式。
（2） 向5支試管中分別放入少量鎂條、鋁片、鋅粒、鐵片、銅片，然后分別加入5mL稀鹽酸。觀察現象。如果有氣體生成，判斷生成的氣體是什么？如何驗證？
（3）根據所給儀器和藥品，設計實驗，比較鐵、銅、銀的金屬活動性。
【生】表達交流。
【設計意圖】對于比較鐵、銅、銀的金屬活動性，教師在學生活動時關注各小組的設計方案，盡可能把學生設計的各種方案（視時間而定數量），通過學生匯報出來。再由學生之間進行互相評價。
【問題與交流】（1）鐵是銀白色金屬。在上述實驗中，你觀察到的鐵片和鐵粉是什么顏色？你有什么問題？通過查閱資料，記錄在實驗單上。
（2）將鐵絲和鐵粉分別投入稀鹽酸中，比較反應現象。由此給你什么啟示呢？
【附】實驗單
分組探究1──金屬的物理性質
1．觀察金屬顏色和光澤
鎂條 鋁片 鐵片 鐵粉 銅片
顏色
光澤
2．通過黃銅片和銅片的互相刻畫，比價硬度。____________硬度更大。
3．用鐵絲和鋼絲各自彎成鐵元素符號，_____________________（填容易或難）彎曲。
4．用自制測導電性筆測定金屬導電性。音樂賀卡響的金屬有_____________________。
通過上述實驗歸納出你所獲得的信息：_________________________________________。
分組探究2──金屬的化學性質
1．用坩堝鉗夾取一塊銅片，放在酒精燈火焰上加熱。現象___________________，反應的化學方程式_____________________________________。
2． 向5支試管中分別放入少量鎂條、鋁片、鋅粒、鐵片、銅片，然后分別加入5mL稀鹽酸。現象______________________________________________________________。
產生的氣體是______________________，檢驗方法______________________________。
3．比較鐵、銅、銀的金屬活動性。
實驗步驟（文字或圖示均可） 現象 結論

其他組的方案：______________________________；
____________________________________________；
……
歸納：比較金屬活動性強弱的方法通常有：
問題與交流：
1． 查閱資料，鐵粉與鐵絲顏色不同的原因。
2．鐵絲與鐵粉反應的現象_______________________。由此你得到的啟示是_____________________________________。

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