资源简介

金属的化学性质 教学设计
一、教学目标
（1）通过了解中华文明中金属运用的历史发展历程，推断金属的性质与特性，发展学生分析、综合、归纳等科学思维素养；
（2）通过探索不同金属文物锈蚀情况的原因与金属的运用发展情况， 探究金属的化学性质，发展学生的科学探究与实践；
（3）通过学会从问题与假设出发探究金属的化学性质，发展学生探究与实践素养，并能够利用金属的化学性质对实际问题做出决策，发展学生的科学态度与责任。
二、教学重难点
教学重点：金属的化学性质；金属的特性；金属活动性顺序
教学难点：金属与酸的置换反应；对金属活动性顺序的初步探究；金属活动性顺序的应用；物质的性质决定其用途
三、教学环境
实验用品：铝片、镁片、铜片、锌片、稀硫酸、稀盐酸、镊子、酒精灯、小木棍、火柴等
教学流程
五、教学过程
【情境导入】在历史的长河中，暗暗推动时代发展的永远是生产力，而人类文明的发展史，其实也是一部活生生的金属材料发展史，公元前 5000 年人类就发现了铜并开始对其利用，而青铜工艺在发展了 2000 多年后才发现了铁，作为地壳中含量最高的金属元素，铝在晚于铜铁近 3000 年后才被发现，同学们是否想过铜铁铝三种金属的历史进程原因所在？是历史的偶然还是金属发展的必然果？
【教师】要解开金属发展历程的谜团，需要从学习金属的化学性质开始。
（设计意图：激发学生的求知欲，并让其主动思考，这三种金属的使用顺序应该与其化学性质相关。）
环节一：真金不怕火炼
任务 1：探索金属的化学性质：与氧气反应
【学生活动】学生观看加热金的实验，得出结论：金的化学性质稳定。
学生回忆、讨论，思考，提出镁条在空气中燃烧，铁丝在纯氧中燃烧，并写出反应方程式
提炼教材内容并归纳出：金属可以与氧气反应，但是条件要求不一样，可以对比得出活泼性：铝、镁>铁，铁>铜，铜>金
（设计意图：实验现象直观，问题引导思考，激发学生兴趣，培养学生学会用理论联系实际的综合分析问题能力，培养学生能基于事实与逻辑进行独立思考，对不同信息、观点和结论进行判断的科学思维。）
环节二：实验探究得规律
【情境】展示文物修复师清洁和修复金属文物的图片及注意事项:不能用腐蚀性的清洁剂清洁，
【问题】从注意事项中，你对金属的化学性质有何猜想？
任务 2：探索金属的化学性质：与酸反应
【活动】学生提出，金属会与酸或碱发生化学反应。根据已有知识锌与稀硫酸反应生成氢气，推测金属与稀硫酸反应也会生成氢气。
【活动】学生阅读课本第9页。获取信息：很多金属不仅能与氧气反应，而且还能与盐酸或稀硫酸反应。金属与盐酸或稀硫酸能否反应，可反映金属的活动性。
并根据与氧气的反应规律，推理出：可以通过观察金属与酸反应现象（如速度快慢，剧烈程度）来比较金属的活泼性。
【教师】给出信息提示Fe2+浅绿色、Fe3+棕黄色、Cu2+蓝色。
教师引导学生学生根据已有知识经验，进行控制变量设计实验方案
实验报告：
金属 现象 反应的化学方程式
镁
锌
铁
铜
将稀硫酸改为稀盐酸，重复实验，
实验报告：
金属 现象 反应的化学方程式
镁
锌
铁
铜
【学生】观察实验现象，记录，书写反应方程式，对比，交流得出结论：
铜不能与盐酸或稀硫酸反应，镁、锌、铁三种金属均可以与盐酸或稀硫酸反应生成氢气，将金属分为两类：不能与盐酸或稀硫酸反应的金属，不活泼，能与酸反应的金属，与酸反应越剧烈，金属越活泼。
【教师】适当补充。
【学生】结论：金属与酸反应，可反映金属的活动性（也就是金属的活泼性），
环节三：规律总结出真知
展示、评价学生书写的化学反应方程式，
任务3 总结置换反应的特点
【学生】从反应物和生成物的物质类别分析，这些化学方程式有何特点，与之前学习过的基本反应类型有什么区别？
【教师】引导学生了解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。对比化合反应、分解反应，置换反应，观察元素化合价是否有改变。
【学生】分析三种基本化学反应中的元素化合价变化规律。
（设计意图：通过探究金属与酸反应的化学性质提升科学探究与实践素养，培养学生设计实验的能力，引导学生从化合价变化的角度重新认识化学反应，为从宏观现象到微观探析的学习进阶做好铺垫。为高中继续学习金属的化学性质做好衔接。）
环节四：金属活动性顺序
【情境】向学生拓展晋朝时期，著名炼丹师葛洪的妻子鲍姑用铁勺盛满曾青（CuSO4 溶液）铁勺变铜勺的典故，，引导学生书写Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu理解利用铁的活泼性大于铜，将铜从其化合物的溶液中置换出来。
任务4：如何判断金属镁与金属铝的活动性强弱呢？
【探究】金属活动性顺序
【活动】观看实验视频，记录实验现象
1、把一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中，过一会儿取出，观察，有什么现象发生？
2、把一根洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中，过一会取出，观察，有什么现象发生？
3、把另一根洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中，过一会取出，观察，有什么现象发生？
实验 现象 反应的化学方程式
铝丝浸入硫酸铜溶液 铝丝表面析出红色固体溶液由蓝色逐渐变为无色
铜丝浸入硝酸银溶液 铜丝表面有白色固体析出，溶液逐渐成为蓝色
铜丝浸入硫酸铝溶液 无明显现象
【学生】对比分析得出结论：金属的活动性Al>Cu>Ag，活泼的金属能够把不活泼的金属从它们的化合物的溶液中置换出来。
【教师】经过了许多类似上述实验的探究过程，人们进行了认真的去伪存真、由表及里的分析，归纳总结出了常见金属在溶液的活动性顺序：
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
【学生】可以根据金属活动性顺序直接得出结论：活动性镁>铝
【拓展】活泼性较强的金属如 K、Ca、Na 等在常温下会与水发生反应，从而不能利用其性质把活动性较差的金属从它们化合物的溶液中置换出来，进入高中后会继续研究。
【教师】承接课堂开始之初提出的疑问。我国历史上青铜时代从夏朝开始历1600 余年繁荣，直到战国时期才步入铁器时代，而到了 18 世纪，才开始逐步运用铝的原因，正是取决于金属的活动性。越活泼的金属，前面我们学习了金属铁的冶炼，想要了解其他金属的冶炼方法，高中再继续学习。
（设计意图：通过对比实验探究金属活动性顺序，承接本节课开始对金属时代发展历程的思考，引入典故增强学生对盐溶液的置换反应学习的兴趣，以历史发展的演变帮助学生见证了金属文物从前世到今生，从而发展学生的科学态度与责任。现阶段解决不了的疑问，留给学生足够的好奇心，激发学生的学习欲望，为高中的学习做好铺垫。）
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