资源简介

第八单元　金属和金属材料
实验活动5　常见金属的物理性质和化学性质
课标分析 内容要求 1.了解金属常见的物理性质和化学性质。 2.知道如何根据实验现象归纳物质的性质,会正确判断该性质是金属的物理性质还是化学性质。 3.掌握化学实验的基本操作,培养学生的实验动手能力。 学业要求 1.通过实验探究,让学生巩固和加深对金属的物理性质和化学性质的认识。 2.根据实验目的正确设计实验,并进行实验操作。培养学生实验设计和操作能力。
教材分析 该实验活动通过分组实验、讨论归纳,进一步巩固和加深对金属物理性质和某些化学性质的认识。通过合作展示、分组实验、讨论归纳,掌握用设计实验来比较金属活动性强弱的方法,培养实验设计能力,并初步学会如何评价实验方案。在实际教学中要重点关注学生对实验的设计,并能根据已有知识对实验现象和结论进行初判,同时培养学生对方案进行对比评价,从中选择操作性强、现象明显的方案进行操作。
学情分析 金属是学生比较熟识的一类物质,学生已经经过多次实验课和实验探究,具备基本的实验操作技能和科学探究能力,所以对探究金属的性质的实验操作、现象及结论都能轻而易举地解决。但同时由于学生是第一次面对如此多的实验试剂和仪器,自己设计实验并完成实验仍有很大难度。
素养目标 1.通过认识金属的性质,初步学会运用观察、实验等方法获取信息并用文字和化学语言表达有关信息。 2.发展学生敢于质疑、勤于动手的科学精神,激发求知欲和探究激情,感受科学探究对知识构建的重要意义。
教学重点 1.金属的性质的理解。 2.如何设计实验对金属的性质及活动性进行探究。
教学难点 对金属活动性进行实验探究。
实验相关器 材和用品 试管、试管夹、酒精灯、坩埚钳、电池、导线、小灯泡、火柴。镁条、锌粒、铝片、铁片、铜片、黄铜片(或白铜片)、稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液。
教学过程
教师活动 学生活动 设计意图
[创设情境　导入新课] 复习提问: (1)你知道金属都有哪些共同的物理性质吗 (2)合金相比组成它的纯金属有什么优点呢 (3)你知道金属都有哪些化学性质吗 本节课我们就来探究金属的性质。 思考、讨论 复习相关知识,加深对上一堂课的理解(置换反应、哪些是活泼金属、哪些是不活泼金属),导入新课
续表
[提出问题　进行探究] 探究点一:金属的物理性质 [提出问题]镁、铝、铁、铜这几种金属具有哪些物理性质 [实验步骤] (1)用砂纸分别将镁、铝、铁、铜打磨后,观察它们的颜色和光泽。 (2)采取相互刻画的方法,比较铜片和铝片,铜片和黄铜片(或白铜片)的硬度。 (3)用导线将电池、小灯泡连成闭合电路,分别用镁丝、铝丝、铁丝、铜丝代替一段导线,观察小灯泡是否发光。 [实验结论] (1)镁、铝、铁都是银白色具有金属光泽的固体,而铜是红色具有金属光泽的固体。 (2)铜片的硬度比铝片大,黄铜片(或白铜片)的硬度比铜片大。 (3)小灯泡发光,说明金属具有导电性。 探究点二:金属的化学性质 [提出问题]金属的化学性质又有哪些呢 1.金属与氧气反应 [实验步骤]用坩埚钳夹取一块铜片,放在酒精灯火焰上加热,观察铜片表面的变化。 [实验现象]铜片表面由红色变成黑色。 [实验结论]2Cu+O22CuO。 2.金属与酸反应 [实验步骤]向5支试管中分别放入少量镁条、铝片、锌粒、铁片、铜片,然后各加入5 mL稀盐酸(或稀硫酸),观察现象。如果有气体生成,判断生成的是什么气体。 [实验记录] 金属实验现象镁反应剧烈,产生大量气泡,溶液仍为无色铝反应较快,产生气泡,溶液仍为无色锌反应适中,产生气泡,溶液仍为无色铁反应缓慢,产生气泡,溶液由无色逐渐变为浅绿色铜没有明显变化
[实验结论]镁条、铝片、锌粒、铁片都能与稀盐酸(或稀硫酸)反应,反应的剧烈程度依次减弱;生成的气体能被点燃,是氢气;铜片与稀盐酸(或稀硫酸)不反应。 3.金属与金属化合物溶液的反应 [提出问题]请你设计并进行实验,比较铁、铜、银的金属活动性强弱。 [实验步骤] (1)把用砂纸打磨过的铁片浸入硫酸铜溶液中。 (2)把洁净的银片浸入硫酸铜溶液中。 学生动手实验: (1)设计并进行实验,比较不同金属的硬度。 (2)设计并进行实验,证明金属具有导电性和导热性 组织实验操作,观察、思考、分析、汇报、交流、讨论 讨论、思考并回答问题。思考、查资料、分组讨论,然后代表汇报,讨论、交流结果,其他同学作补充 学生回答: 写出镁条、铝片、锌粒、铁片与稀盐酸反应的化学方程式: Mg+2HClMgCl2+H2↑ 2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑ Zn+2HClZnCl2+H2↑ Fe+2HClFeCl2+H2↑ 讨论、思考并回答问题。思考、查资料、分组讨论,然后代表汇报,讨论、交流结果,其他同学作补充 培养学生实验操作能力、观察能力和同学间的协作精神 运用观察、实验等方法获取信息,培养学生好奇心和探究欲,激发学习化学的兴趣。培养学生实验操作能力、观察能力及分析问题的能力 让学生进一步理解金属的化学性质,加深理解金属与酸反应,能够设计实验探究金属活动性顺序
续表
[实验记录] 实验步骤实验现象(1)铁片浸入硫酸铜溶液中铁片表面析出红色物质,溶液由蓝色变成浅绿色(2)银片浸入硫酸铜溶液中无明显现象
[实验结论] (1)铁比铜的金属活动性强。 (2)银比铜的金属活动性弱,由此可以看出,三者的金属活动性为Fe>Cu>Ag。 [讨论]铁是银白色金属,在上述实验中,你观察到的铁片和铁粉是什么颜色的 在实验中我们看到的金属铁片是银白色的,而铁粉却是黑色的,其实这是个光学问题,因为铁粉没有固定的几何形状,而铁片的晶体结构呈几何形状,因而铁片将一部分可见光反射了出来,显示银白色;铁粉没吸收完的光却被漫反射,能够进入人眼的可见光少,所以是黑色的。 写出铁片与硫酸铜反应的化学方程式: Fe+CuSO4Cu+FeSO4 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
课堂小结
本实验活动一开始探究金属的物理性质时,让学生通过实验结果自己归纳金属的物理性质;在探究金属的某些化学性质时让学生自己设计并进行的实验部分,设计多种方案,然后小组讨论,筛选出合理的实验方案(步骤),再分组进行实验;实验完后再交流、讨论,在此基础上,形成比较金属活动性的一般规律和方法。另外需提醒的是,金属的活动性与置换反应发生时的剧烈程度没有必然关系。例如还原铁粉不仅在酸中反应速率较快,甚至在空气中可以自燃,改用质量相同的铁片和铁屑时,在相同的条件下就观察不到类似的现象。若要设计金属与酸反应的剧烈程度(活泼金属)来区分金属活动性,从理论上应该严格控制各种变量,如温度、金属大小、表面氧化物的干扰、酸的浓度、酸根离子对反应速率的影响等多方面的因素,所以可操作性很差。综上所述,尽可能通过是否能发生置换反应来作为判断金属活动性的依据。
板书设计 实验活动5　常见金属的物理性质和化学性质 一、金属的物理性质 大多数金属是呈银白色、有金属光泽的固体,且具有导电性;合金的硬度比其成分金属大 二、金属的化学性质 1.金属与氧气反应 2.金属与酸反应 3.金属与金属化合物溶液反应
教学反思 在这节活动与探究课上,从教学设计上,能切实以学生为本,利用本课以实验为主的优势,让学生主动参与到学习过程中,通过师生互动、生生互动,不断建构和丰富自己的知识,让学生敢于和善于提出自己的见解和新方法。通过本节课的学习,使学生不仅对金属物理性质和化学性质的相关知识进一步加深理解,而且学习运用了对比法进行实验探究,为下一步学习酸碱盐知识作了很好的铺垫。

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