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第三章 金属及其化合物

教材分析
本节重点介绍金属的化学性质，教材在兼顾学生已有金属与氧气反应的实验基础上，采用对比的方法，引导学生根据反应的难易和剧烈程度不同，初步感受金属的活动性。教材特别注重对学生学习能力的培养，通过对重点内容置换反应和金属活动性顺序采用探究的方式，通过实验，层层引导，深入讨论，让学生自己归纳得出结论。通过练习，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。在提高学生应用知识的同时，也为后面学习酸的化学性质作了知识上的铺垫.
金属的化学性质(1)
教学目标
1、知识目标：初步认识常见金属与酸、与盐溶液的置换反应；能利用金属活动性顺序表对有关反应能否发生进行简单的判断。
2、能力目标：对学生进行实验技能的培养和结果分析的训练，培养学生观察能力、探究能力、分析和解决问题的能力以及交流协作能力。能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。
3、情感目标：
　①通过学生亲自做探究实验，激发学生学习化学的浓厚兴趣。
　②通过对实验的探究、分析，培养学生严谨、认真、实事求是的科学态度。
　③使学生在实验探究、讨论中学会与别人交流、合作，增强协作精神。
重点? 金属活动性顺序的理解和应用。
难点1、用置换反应和金属活动性顺序判断反应能否发生。
2、用置换反应和金属活动性顺序解释某些与生活有关的化学问题。
学情分析
本课题知识贴近生活，是学生很感兴趣的一个课题。作为九年级的学生，在本课题之前，已经多次进行过实验探究，初步掌握了科学探究的方法；在学习了氧气、碳等非金属单质的性质后已具备了一定的元素化合物知识，为学习金属的性质奠定了知识和方法基础。而且整个课题的引入、探究、得出结论、练习巩固都完全由学生参与，学生的积极性和热情会被充分的调动起来，可轻松学习并应用知识。
教学方法? 实验探究、讨论。
课前准备仪器药品
试管、镊子、镁条、铝丝、锌粒、铜片、稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液、硫酸铝溶液等。
课时安排: 1课时
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
【课题引入】我们在生活中经常使用和见到各种金属，这些金属的物理性质和化学性质都是有差别的，我们先来回忆一下以前学习过的有金属参加的化学反应有哪些呢？它们反应的现象是什么？化学方程式怎样写？
【过渡】观察上述化学反应可知：通常金属能与氧气反应，能和酸反应，还能与金属的化合物如硫酸铜溶液反应。现在我们先来探究金属与氧气反应的规律。
回忆相关反应的现象、条件，书写化学方程式。3Fe＋2O2 Fe3O42Mg＋O22MgO4Al＋3O22Al2O3Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu
联系生活，从学生熟悉的物质、事实出发引入新课，同时复习相关知识。
【引导复习、回忆】金属与氧气的反应
1、常温能反应： 以镁、铝为代表。
2、高温下能反应：以铁、铜为代表。
3、高温下也不能反应：以金、银为代表。
回忆、记录、巩固相关知识。比较镁、铝、铁、铜、银、金的活泼程度差异。
1、复习、巩固相关知识，加深印象。
2、为金属与酸、盐反应的学习打下基础。
【过渡】有些金属的化学性质活泼，有些金属的化学性质不活泼，我们可以从①能否反应②反应的激烈程度来探究金属的活泼程度即金属活动性差异。
听讲
了解判断金属活动性差异的初步方法。
【设问】金属与酸反应现象是否也像金属与氧气反应一样存在差别呢？同学们可以先提出自己的假设，设计实验方案，通过实验来探究这个问题。
猜想、假设、设计实验方案。
激发学生兴趣，培养学生思维推理能力和实验设计能力。
【探究活动1】
镁、锌、铁、铜与稀盐酸、稀硫酸反应
【提示】
按操作规范进行实验，认真观察现象。
【巡视、指导实验】
实验探究：
A组：镁、锌、铁、铜分别与稀盐酸反应。
B组：镁、锌、铁、铜分别与稀硫酸反应
??? 培养实验操作能力、观察能力、思维推理能力和同学间的合作精神。
??? 【引导学生进行讨论、交流和展示探究结果】
??? 学生进行讨论、交流。展示探究结果：镁、锌、铁、铜的金属活动性由强到弱依次为镁>锌>铁>铜。
??? 在讨论、交流中，吸取别人有益的意见，让不同的意识在碰撞中相互同化。
【设问】在镁、锌、铁、铜几种金属中，哪些金属能与盐酸、稀硫酸发生反应？哪些金属不能与盐酸、稀硫酸发生反应？由此你能把金属分为哪两类？
??? 思考、讨论并得出结论。
结论：可分为能与盐酸、稀硫酸发生反应的金属和不能与盐酸、稀硫酸发生反应的金属这两类。
???为后面学习金属活动顺序时，为什么会出现氢元素打下基础。
【过渡】在第五单元我们曾做过铁钉与硫酸铜反应的实验，反应后在铁钉表面有紫红色的铜产生，这说明了什么？
??? 说明铁可以把铜从硫酸铜溶液中置换出来，铁应该比铜活泼。
??? 培养学生相关知识的迁移能力，拓展学生思路。
??? 【讲述】可以用金属和某些金属化合物的溶液反应来比较金属的活动性差异。实验桌上除刚才的实验药品外还有几种金属化合物的溶液，同学们可以参考刚才的金属与酸反应的探究活动，提出自己的假设，设计实验方案，然后进行实验来探究。
??? 猜想、假设、设计实验方案。
??? 激发学生兴趣，培养学生严谨、认真的科学思维能力和态度，增强学生实验设计能力。
【探究活动2】
金属与金属化合物的溶液反应
【巡视、指导实验】
???实验探究：镁、锌、铁、铜分别与硫酸铜溶液、硫酸铝溶液、硝酸银溶液反应。
??? 培养学生实验操作能力、观察能力和同学间的协作精神。
【设问】通过实验，结合上一个探究的结果，你能得出镁、锌、铁、铜、银这几种金属的活动性顺序吗？
【引导学生讨论、交流和展示探究结果】
??? 讨论、交流并达成共识。得出结论：镁、锌、铁、铜、银的金属活动性由强到弱依次为镁>锌>铁>铜>银。
??? 通过学生间对话、师生间对话，使知识在对话中形成，在交流中拓展。
【展示】金属活动顺序
【设问】
为什么会出现氢元素？金属元素的位置与它的活动性有什么关系？位于前面的金属能否把位于后面的金属从其化合物的溶液里置换出来？
??? 观察、记忆。
??? 思考、交流、讨论，总结出金属活动顺序的应用规律。加强学生记忆。
??? 培养学生思维的深度和广度，培养学生分析、归纳、总结知识的能力。
??? 【设问】刚才做了有关金属化学性质的实验探究，有的反应已经学过，如锌与盐酸、稀硫酸反应，铁与硫酸铜溶液反应。这些化学反应的类型和以前学过的化合反应、分解反应的类型相同吗？如果从物质类别的角度去分析，这些反应有什么特点？
??? 思考、交流、讨论，总结出置换反的应特点和规律。
??? 理解、掌握置换反应的应特点和规律。
【课堂练习】
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．家用铝锅、铁锅为什么不能用来长时间盛放酸性食品？
3．不法商贩常常用铝制的假银元坑害消费者，小明在市场上买了一枚银元，请你用化学方法帮他鉴别这枚银元的真假。
??? 练习、巩固。
联系生活，使学生学以致用，能运用置换反应和金属活动性顺序判断反应能否发生，解释某些与生活有关的化学问题。体会“生活处处有化学”。
??? 指导学生自主归纳总结本课题。
??? 学生自主总结本节课的主要内容。评价自己在本节课的启示和收获。
培养学生对知识的归纳、总结能力。
【布置作业】
1、 庭小实验：收集几种金属，取少量分别放入几个小玻璃杯中，然后向各个玻璃杯中加入一些醋精(主要成分是醋酸)，仔细观察发生的现象。试根据现象判断这几种金属活动性的差异。
2、课本14页第3题、5题。
??? 记录。
??? 体现新课标“从生活走进化学，从化学走向社会”的教育理念。
【板书设计】
课题2 金属的化学性质
一、金属与氧气反应
镁、铝比较活泼，铁、铜次之，金、银不活泼。
二、金属与酸反应
镁>锌>铁>铜。（金属活动性由强到弱排列）
三、金属与金属化合物的溶液反应
镁>锌>铁>铜>银。（金属活动性由强到弱排列）???
四、金属活动顺序
钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 （氢） 铜 汞 银 铂 金
（金属活动性由强到弱依次排列）
自我总结金属活动顺序应用规律
五、置换反应（自我总结规律、特点）
六、自我评价(我在这节课里有哪些收获？)
教学建议：本课题内容较多，系统性强，建议用一节课以保证学生有较充分的时间进行实验探究、思考和交流，同时要加强练习，使学生充分消化本课题知识。
习题
1．下列关于金属的叙述中正确的是（ ）。
A．所有的金属都是固态的
B．金属具有导电性、导热性和延展性
C．活泼的金属、或较活泼的金属能与酸反应，但不能与碱反应
D．金属元素在自然界中都是以化合态存在的
?
2．地壳里含量最多的金属元素是（ ）。
A．氧 B．铝 C．硅 D．铁
?
3．铝在人体中积累可使人慢性中毒，世界卫生组织将铝确定为食品污染源之一而加以控制。铝在下列使用场合中，必须加以控制的是 （ ） 。
A．制造炊具 B．制防锈油漆 C．制铝合金窗 D．炼铝厂制造铝锭
?
4．少量钠应保存在（ ）。
A．密闭容器中 B．水中 C．煤油中 D．汽油中
?
5．下列关于金属Na的叙述中，说法正确的是（ ）。
A．Na在空气中燃烧，发出黄色火焰 B．Na在空气中燃烧，产物是Na2O
C．Na是银白色金属，硬度大，熔点高 D．Na常温和加热时反应，产物一样
?
6．钠着火时，可用来灭火的物质或器材是 ( )。
A. 自来水 B. 沙土 C. 泡沫灭火器 D. 四氯化碳灭火器
?
7．铝在空气中能够稳定存在的原因是（ ）。
A．铝的活泼性差 B．铝的还原性差
C．铝与氧气不反应 D．铝表面有氧化膜
?
8．下列关于金属铝的叙述中，说法不正确的是（ ）。
A．Al 是地壳中含量最多的元素
B．Al 是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现还原性
C．Al箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧
D．Al箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的Al 并不滴落
9．为了除去铁粉中的少量铝粉，可以选取下列哪种溶液（ ） 。
A．浓盐酸 B．硝酸 C．硫酸 D．浓氢氧化钠溶液
?
10．钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是 ( )。
A. 钠熔点低 B. 钠的密度小 C. 钠的硬度小 D. 有强还原性
?
11．金属钠分别与下列溶液反应时，既有气体又有沉淀产生的是 ( )。
A. (NH4)2SO4 B. NaHCO3 C. BaCl2 D. CuSO4
?
12．下列叙述中，不正确的是 ( )。
A. 钠原子有强还原性，钠离子有弱氧化性
B. Na+离子浓度大的溶液一定显碱性
C. 由于钠很活泼，所以定能从溶液中置换出金属活动性顺序表中钠后面的金属
D. 钠是电和热的良导体
?
13．将2.3 g钠放入100 g水中，生成溶液中溶质的质量分数是 ( )。
A. 等于2.3% B. 等于4% C. 大于2.3% D. 大于4%
?
14．分别将0.2 mol的Na、Mg、Al投入500 mL浓度为为0.2 mol/L的盐酸中，生成氢气的质量比为 ( )。
A. 1:2:3 B. 1:1:1 C. 3:2:1 D. 2:1:1
?
15．足量的铝分别与等物质的量浓度的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应，放出的气体体积在标准状况下相等，则所取稀硫酸和氢氧化钠溶液的体积比为（ ）。
A 1︰2 B 3︰2 C 3︰1 D 6︰1
?
16．把少量的金属钠分别放入钠放入CuSO4溶液中，现象是______________________________
___________，离子方程式是__________________________________________。
?
17．钠与水反应时产生的各种现象如下： ①钠浮在 原因是 ②钠熔化
原因是 ③小球 游动逐渐减小，最后 ；原因是
④发出 声音，原在是 ⑤滴入酚酞后溶
液 ，原因是 。
?
18. 写出下列各化学方程式（是离子反应的写出离子反程式）
（1）铁和水蒸气的反应
（2）铝和氧气的反应
（3）铝和盐酸的反应
（4）铝和氢氧化钠的反应
答 案 参 考 学 案
教 学 反 思 :
课题： 金属的化学性质(2) 教材分析：
本节重点介绍金属的化学性质，教材在兼顾学生已有金属与氧气反应的实验基础上，采用对比的方法，引导学生根据反应的难易和剧烈程度不同，初步感受金属的活动性。教材特别注重对学生学习能力的培养，通过对重点内容置换反应和金属活动性顺序采用探究的方式，通过实验，层层引导，深入讨论，让学生自己归纳得出结论。通过练习，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。在提高学生应用知识的同时，也为后面学习酸的化学性质作了知识上的铺垫。
学情分析
本课题知识贴近生活，是学生很感兴趣的一个课题。作为九年级的学生，在本课题之前，已经多次进行过实验探究，初步掌握了科学探究的方法；在学习了氧气、碳等非金属单质的性质后已具备了一定的元素化合物知识，为学习金属的性质奠定了知识和方法基础。而且整个课题的引入、探究、得出结论、练习巩固都完全由学生参与，学生的积极性和热情会被充分的调动起来，可轻松学习并应用知识。
学习目标：
【知识目标】以活泼金属钠，较活泼金属铝、铁，不活泼金属铜为代表，了解金属的主要性质，并学会药品的取用、加热等基础实验操作方法。
【能力目标】通过观察、分析实验现象，初步学会实验观察的方法
【道德情感目标】
1、通过对钠跟氧气的反应、钠跟水的反应、铝和氢氧化钠溶液的反应等实验的探究，体验实验方法在化学研究中的作用，并认识到实验过程中控制实验条件的重要性。
2、通过对金属钠、铝性质的科学探究，发展学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘
重点与难点
【重点】钠的化合物及镁、铝的性质
【难点】钠的化合物及镁、铝的性质
教学器材
金属钠、蒸馏水、小烧杯、坩埚、火柴、过氧化钠、镁条、铝片
五、教学方法与过程:
探究式教学，实验总结法
〖过渡〗上节课我们运用“观察法”“比较法”来认识物质的性质。在研究物质性质的过程中，往往还通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质。
〖板书〗实验法
（1）含义： 通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质的方法。
（2）注意的问题：在进行实验时，要注意控制温度、压强、溶液的浓度等条件，这是因为同样的反应物质在不同的条件下可能会发生不同的反应。
（3）实验法的步骤：实验前，要明确实验的目的要求、实验用品和实验步骤等；实验中，要仔细研究实验现象，并做好实验记录；实验后，要写好实验报告，并对实验结果进行分析。
（4）实例：
〖投影〗布置学生阅读、观察、记录并填写活动表
金属钠与氧气反应的实验
〖实验目的〗
1、学会通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质的方法。
2、探究金属钠与氧气的反应。
3、认识条件控制在实验研究中的意义。
〖试剂和仪器〗
金属钠，酒精灯，石棉网，铁架台，铁圈。
〖实验步骤〗
1.将切好的金属钠放置在空气中。
2.将金属钠放在石棉网上加热。
实验记录：
实验内容
实验现象
结论
金属钠在空气中放置
在空气中加热金属钠
〖交流与讨论〗将金属钠放置在空气中与氧气反应和将金属钠放在石棉网上加热与氧气反应的现象有什么不同？
〖问题思考〗
1.这组实验对你有什么启示？理解实验法的意义。
2.在你做过的实验中，还有因条件改变而影响实验结果的情况吗？
〖拓展延伸〗
〖演示实验〗金属钠与硫、氯气的反应。
〖观察、思考、记录〗
钠在氯气中剧烈燃烧，产生白色的烟；钠与硫粉混合研磨时燃烧，火星四射，发生爆炸，化学方程式为：
〖活动评价〗
〖媒体展示或描述上述实验现象、分析和结论〗（略）
〖概述〗金属钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成氧化钠，失去金属光泽（因此金属钠通常不能暴露在空气中。为何能保存在煤油里？）；金属钠在空气中燃烧生成过氧化钠。
〖板书〗
二、金属和氧气的反应：
4Na ＋O2 ==== 2Na2O 2Na ＋O2 ==== 2Na2O2
该实验验证了金属钠在不同条件下与氧气反应的性质。
〖概述〗上面是研究物质的性质时常用的四种方法，当然还有其他的一些方法；在研究物质的某方面性质时，可能只用到一种或两种方法，但在研究物质的整体性质时却常常是观察、实验、分类、比较等方法综合应用。
〖过渡〗
通过初中化学的学习，我们已经对科学探究的过程有了一定的了解。其实，人们对物质性质的研究也是一种科学探究过程。研究物质性质的内容包括物质的物理性质、化学性质，物质的通性和特性。那么研究物质性质的基本程序是怎样的呢？
〖板书〗研究物质性质的基本程序
〖学生阅读教材、提问并归纳〗（媒体展示）
1、要观察物质的外观性质（包括物质的存在状态、颜色气味等）；
2、要对物质的性质进行预测；
3、设计并实施实验来验证所做的预测。通过对实验现象的观察和分析，归纳出与预测相一致的性质，并对实验中所出现的特殊现象进行进一步的研究；
4、对实验现象进行分析、综合、推论，概括出物质的通性及特性。
〖探究〗研究过氧化钠的性质（与氧化钠比较）（建议通过实验探究的方法）
〖指导实验〗提出学生实验的操作方案及实验要求：
1．打开盛有Na2O、Na2O2试管的橡胶塞，分别加入少量水，观察现象并记录；
2．用带火星的木条分别伸入盛有Na2O的试管（1）和盛有Na2O2的试管（2）内，观察现象并记录；
3．分别向试管（1）、（2）所得溶液中加入无色的酚酞试液，振荡，观察现象并记录；
4．根据实验现象，作出相应实验结论。
〖活动记录〗
性 质
氧化钠（Na2O）
过氧化钠（Na2O2）
色、态
与水反应
与CO2反应
稳定性比较
用途
结论
〖重点分析〗Na2O2与H2O反应的化学原理：
属于自身氧化还原反应；-1价的氧元素具有强氧化性，所以能使色质褪色。表现漂白性。
〖过渡〗活泼金属钠暴露在空气中易被氧气氧化，表面生成一层氧化物；在空气中燃烧则生成过氧化钠。在金属活动性顺序表中钠、镁、铝排在一起，钠所具备的性质镁和铝是否也同样具备呢？根据已有的知识我们知道镁能与氧气反应，请回顾反应的条件及现象？
〖交流与讨论〗
〖分析和结论〗
镁的表面有一层致密的氧化膜，可以保护内部金属不被继续氧化，所以在点燃镁条前，常用砂纸打磨，这样点燃起来更方便些。
〖提问〗镁条在空气中燃烧的实验现燃烧的实验现象，书写化学方程式。
〖板书〗
〖提问〗据此请预测铝是否和氧气反应？
〖演示实验〗“毛刷”实验：（建议选做）
取一根铝条用砂纸将薄膜破坏掉，然后用沾有Hg（NO3）2溶液的棉球擦一下，再用滤纸擦干。
〖观察、思考、讨论〗
观察铝条表面变化情况：用滤纸擦干后的铝条表面迅速长出了许多疏松的白毛，铝条变成“毛刷”，轻抖白毛飘落。“白毛”成分是Al2O3。Hg(NO3)2与Al条发生置换反应，生成的Hg阻止在Al条表面生成致密的氧化铝薄膜。
此实验证明：室温下铝很容易跟空气中的氧气发生氧化还原反应：4Al+3O2=2Al2O3，Al具有强还原性。我们在使用铝制品时要注意保护氧化膜。
〖科学探究〗
用坩埚夹住一小块铝箔（箔厚约0.1mm），在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动。仔细观察。可观察到什么现象？为什么会产生这种现象？
再取一块铝箔，用砂纸仔细打磨（或在酸中处理后，用水洗净），除去表面的氧化膜，再加热至熔化。又有什么现象呢？
〖交流与讨论〗
〖分析和结论〗
铝箔熔化，失去光泽，但熔化的铝箔并不滴落，好像有一层膜兜着。这是因为铝表面的氧化膜保护了铝，构成薄膜的氧化铝的熔点（2050℃）高于铝的熔点（660℃），包在铝的外面，所以熔化了的液态铝不会滴落下来。
熔化的铝仍不会滴落，因为铝很活泼，磨去原来的氧化膜后，在空气中又会很快的生成一层新的氧化膜。这也正是性质活泼的铝在空气中能稳定存在的原因。
〖板书〗4Al+3O2=2Al2O3
〖拓展延伸〗若要观察到铝的燃烧应采取哪些措施？
〖交流与讨论〗
〖分析和结论〗
增大铝与空气的接触面，提高反应的温度等。
〖演示实验〗铝粉在空气中燃烧
用玻璃管将铝粉吹到酒精灯的火焰上方。
〖观察、思考〗观察到灯焰上方产生耀眼白光。铝在高温条件下，可在空气中燃烧放出大量光和热。（认识反应条件的重要性，条件不同反应程度不同，加深外因是变化条件的认识。）
〖学生阅读教材〗铝的氧化膜
〖总结〗钠、镁、铝与氧气反应的异同点。
补充习题：
1．钠在自然界里不能以 态存在，只能以 态存在，这是因为 。
2．由于钠很容易与空气中的 、 等物质反应，通常将钠保存在 里，以使钠与 、 等隔绝。
3．钠可以把钛、锆等金属从它们的卤化物中还原出来，这是由于钠具有
性。
4．在空气中长时间放置少量金属钠，最终的产物是（）
A.Na2CO3 B.NaOH C.Na2O D.Na2O2
5．下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是（）
A.干冰灭火剂 B.黄沙 C.水 D.泡沫灭火剂
作业：P54 7
教学反思：

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