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4.2 金属的化学性质
第1课时
教学目标
1．知道常见金属与氧气的反应。
2．初步认识常见金属与酸的置换反应。
3．学习通过对实验现象进行筛选、对比、归纳、分析、进行信息处理，获取科学结论的科学方法。
4．感受科学探究对知识建构的重要意义。
教学重难点
【教学重点】
1．金属与酸的反应。
2．掌握置换反应的定义，能够判断并区别四种化学反应的基本类型。
【教学难点】
认识金属与酸反应的实质，分析实验现象，通过反应的剧烈程度，比较金属活动性。
课前准备
镁、铝、锌、铁、铜等金属、稀盐酸、稀硫酸、试管、酒精灯、木条、火柴、砂纸。
教学过程
导入新课
【提问】金属的用途不仅与它们的物理性质有关，而且还与它们的化学性质有密切的关系。
例如：饮料罐用铝制作为什么比铁更好？
黄金饰品中假货常常鱼目混珠，社会上的不法分子常常使用黄铜冒充黄金进行诈骗。而黄铜单纯的从颜色、外观上看，与黄金极为相似，难以区分。那么我们有什么更好的方法去区分它们吗？
【导入】想要更好地使用金属，就需要更多的去了解金属的各种性质。今天我们就开始金属化学性质的学习。
讲授新课
知识点一 金属与氧气的反应
【提问】回忆以前学习过有金属参加的化学反应，反应现象是什么？化学方程式如何书写？
镁条在空气中燃烧；铁丝在氧气中燃烧；铜丝在酒精灯上加热。
【导入】由上述反应可知，大多数金属都能与氧气发生反应，但反应的难易程度和剧烈程度是不同的，接下来我们来探究金属与氧气反应的规律。
学生活动1：探究金属与氧气反应
【实验探究1】探究金属与氧气反应
实验步骤：
将镁带、铝片、铜丝用砂纸打磨光亮，放置一段时间后观察并记录实验现象。
用坩埚钳夹住一段镁带、铝片、铜丝在酒精灯上点燃，观察并记录实验现象。（播放视频“铜与氧气反应”、“镁在空气中燃烧”、“铝箔灼烧”。）
实验现象：
实验1 镁带 铝片 铜
实验现象 表面变暗 表面变暗 无明显变化
实验2 镁带 铝片 铜
实验现象 在空气中燃烧，发出耀眼的白光。 铝片表面失去光泽，生成一层致密的氧化铝薄膜。 铜丝表面变黑。
实验结论：金属可与氧气发生化学反应。
【提问】金属与氧气反应的剧烈程度一样么？是不是所有的金属都能与氧气发生反应呢？如果不是请举例。
【总结】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，不同金属活动性不同。
金属 + 氧气 金属氧化物
常温下能反应：以镁、铝为代表。
高温下能反应：以铁、铜为代表。
高温下也不能反应：以金为代表。
【提问】铝的活动性比铁强，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？
【拓展】由于铝和氧气反应，在表面生成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止进一步氧化。
知识点二 金属与酸的反应
【导入】很多金属不仅能与氧气发生反应，而且还能与盐酸、稀硫酸发生反应。那么它们反应的剧烈程度是否也存在差别？
学生活动2：探究金属与盐酸、稀硫酸反应
【实验探究2】探究金属与盐酸、稀硫酸反应
实验步骤：
向8支试管分别放入镁、锌、铁、铜各2小块。
分别向4支试管加入约5 mL稀盐酸，用燃着的小木条放在试管口观察现象及得出结论（反应化学方程式）。
分别向4支试管加入约5 mL稀硫酸，用燃着的小木条放在试管口观察现象及得出结论（反应化学方程式）。
学生分组实验，观察描述实验现象，小组代表提交表格并发言。
（播放视频“金属与盐酸、稀硫酸的反应”、“金属与稀盐酸的反应”。）
实验现象：
A组：金属与稀盐酸反应现象及化学方程式
金属 是否有气体产生 反应速率 用燃着的木条放在试管口 化学方程式
镁
锌
铁
铜
B组：金属与稀硫酸反应现象及化学方程式
金属 是否有气体产生 反应速率 用燃着的木条放在试管口 化学方程式
镁
锌
铁
铜
【提问】
哪些金属能与稀盐酸、稀硫酸发生反应？哪些不能反应？
能与稀盐酸、稀硫酸反应的金属中，哪种金属反应最剧烈？哪种最缓慢？
3．铁、镁、铜、锌四种金属的活动性由强到弱的顺序是什么？
（打开动画“金属与酸的置换反应”）
【总结】
金属 + 酸 金属化合物 + 氢气
很多金属不仅能与氧气发生反应，而且还能与盐酸或稀硫酸反应。
2．不是所有的金属都可与酸发生反应。镁、铝、铁可与盐酸、稀硫酸反应，铜不能与盐酸、稀硫酸反应。
3．产生的气体能燃烧，经检验为氢气。
4．金属种类不同，与酸反应的剧烈程度就不同。镁反应最剧烈，锌次之，最后是铁。
5．金属活动性强弱：Mg > Zn > Fe > Cu。
【讲解】从上述实验中得到的金属排序，也叫做金属活动性顺序。
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
在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它的活动性就越强；排在氢前面的金属能与酸反应放出氢气，而排在氢后面的金属不能与酸反应放出氢气。
知识点三 置换反应
学生活动3：认识置换反应
【讨论】请大家从反应物、生成物的物质类别（单质、化合物）观察上述的化学方程式有何共同点？和之前学习的化合反应、分解反应有何区别？
【归纳总结】单质 + 化合物 = 化合物 + 单质
我们把这种由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。
三、课堂练习
判断下列反应类型：
答案：1．化合反应 2．复分解反应 3．分解反应 4．置换反应 5．置换反应 6．分解反应。
【拓展】为什么我国的铁锅是理想的炊具，其依据的化学原理是什么？
答案：因为在炒菜时经常加入适量的食醋（食醋中含有醋酸成分），铁锅中的铁与醋酸反应后的产物通过食物进入人体，补充了人体所需的铁元素。
四、课堂小结
本节课学习了金属的化学性质的两个方面，一是与氧气反应，二是与酸反应。同时还学习了置换反应，了解了几种金属的活动性不同。在实验探究中，要学会运用比较的方法分析归纳问题，找出规律，加深对知识的理解和掌握。
板书设计
第四单元 金属
第二节 金属的化学性质（第1课时）
（一）金属与氧气的反应
金属 + 氧气 金属氧化物
（1）常温下能反应：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：以金为代表。
（二）金属与酸的反应
金属活动性强弱：Mg > Zn > Fe > Cu。
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
置换反应
由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。
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