资源简介

课题2 金属的化学性质
第1课时 金属与氧气、稀盐酸、稀硫酸的反应
教学设计
课题 金属的化学性质 课型 新授课
教材 第八单元课题2（人教版）
一、教学目标
知识目标 1. 知道铁、铝、镁和铜等常见金属与氧气的反应，能正确书写反应的化学方程式。 2.通过实验探究认识金属与稀盐酸、稀硫酸的置换反应，能用化学方程式表示，并利用常见金属的性质解释简单化学现象和事实。 3.掌握学习一类物质性质的方法，能使用提炼出的规律解决实际问题。
素养目标 1.化学观念：通过实验探究了解金属与氧气、稀盐酸、稀硫酸的反应，认识学习一类物质的性质的方法。 2.科学思维：通过实验现象推理金属的活动性顺序，建立置换反应的模型，加深对化学反应类型的认识。 3.科学探究与实践：通过实验探究金属的化学性质，培养科学探究能力和创新思维，体会实验在化学研究中的重要性。
二、教学重难点
教学重点 1.金属与氧气、稀盐酸、稀硫酸的反应。 2.置换反应的概念。
教学难点 利用常见金属的化学性质解释一些简单的化学现象和事实，并应用金属的化学性质设计实验方案解决实际问题。
三、教学分析
本节教学内容源于人教版2024年版九年级化学下册第八单元课题2《金属的化学性质》第1课时。本单元是初中化学的重点内容之一，金属的化学性质在教材中占有重要地位。它不仅是对前面所学知识的巩固和应用，也是后续学习金属活动性顺序、金属的冶炼等知识的基础，在整个初中化学知识体系中起到承上启下的作用。 本课时主要介绍了金属与氧气、稀盐酸、稀硫酸的反应。教材通过实验探究、思考讨论等方式，引导学生认识金属的化学性质，了解不同金属的活泼性差异。在金属与氧气的反应中，通过铁丝、镁条、铜等金属与氧气反应的实验，让学生观察现象并书写化学方程式，进而分析不同金属与氧气反应的难易程度。在金属与稀盐酸、稀硫酸的反应中，通过实验探究镁、铝、铁、铜等金属与稀酸的反应，引出置换反应的概念，并根据反应现象判断金属的活动性强弱。教材还通过一些实际问题，如鉴别真假黄金戒指等，让学生将所学知识应用到实际生活中，提高学生解决问题的能力。
四、学情分析
教学对象是九年级的学生，他们已经具备了一定的化学基础知识和实验操作技能。在前面的学习中，学生已经了解了氧气、氢气等物质的性质，掌握了一些基本的化学反应类型，如化合反应、分解反应等，这为本节课的学习奠定了基础。 然而，九年级的学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，对于一些抽象的概念和理论理解起来可能存在一定的困难。在学习金属的化学性质时，学生可能对不同金属与氧气、稀酸反应的现象和本质理解不够深入，对金属活动性顺序的概念也较难掌握。此外，学生在实验操作和观察能力方面还有待提高，可能在实验过程中不能准确观察现象、记录数据。 在教学过程中，教师应充分考虑学生的实际情况，采用直观、形象的教学方法，如实验演示、多媒体展示等，帮助学生理解抽象的概念和理论。同时，要加强实验教学，引导学生认真观察实验现象，培养学生的实验操作能力和观察分析能力。通过实际问题的解决，让学生感受到化学知识的实用性，提高学生的学习兴趣和学习积极性。
五、教学过程
教学环节 教学内容 设计意图
课堂导入 【展示图片】同学们，老师先给大家展示两张图片，一张是西周时期的玉柄铁剑，另一张是三星堆出土的黄金面具。大家可以仔细观察一下，看看能发现什么有趣的现象？（给学生一些时间观察图片） 【提出问题】大家有没有注意到，考古发掘出来的铁铜器总是锈迹斑斑的，而金银器却基本保存完好，这是为什么呢？大家可以先在小组内讨论一下，大胆地发表自己的想法。（组织学生进行小组讨论，鼓励学生积极交流） 【引出课题】大家的想法都很有创意。其实，这和金属的化学性质有着密切的关系。不同的金属与氧气等物质发生反应的难易程度是不一样的。今天，我们就一起来深入探究金属的化学性质，看看金属与氧气、稀盐酸、稀硫酸之间会发生怎样的反应。 1. 激发学生兴趣：通过展示极具历史文化价值的西周玉柄铁剑和三星堆黄金面具图片，能迅速吸引学生的目光，激发他们的好奇心和探索欲望，使学生对本节课的内容产生浓厚的兴趣。 2.联系实际与历史：将化学知识与考古发现相联系，让学生感受到化学在历史研究和现实生活中的重要作用，拓宽学生的视野，增强学生对化学学科的认同感。 3.引发思考，导入新课：提出“铁铜器生锈而金银器保存完好的原因”这一问题，引发学生的思考和讨论，自然地引出本节课关于金属化学性质的主题，使学生带着疑问和探索的热情进入新知识的学习，提高学习的主动性和积极性。
任务一 金属与氧气的反应 活动一：探究常见金属与氧气的反应 【知识回顾】展示铁丝在氧气中燃烧、镁条在空气中燃烧、铜在空气中加热的实验视频或图片，并写出对应的化学方程式： 铁丝在氧气中燃烧： 3Fe+ 2O2 Fe3O4 镁条在空气中燃烧：2Mg + O2 2MgO 铜在空气中加热：2Cu + O2 2CuO 【学生活动】回顾上述金属与氧气反应的现象与条件，分析不同金属反应的条件和剧烈程度的差异。 【教师讲解】研究表明，大多数金属能与氧气反应，但反应的难易程度是不同的。一些金属需要在点燃或加热的条件下与氧气反应，而有些金属的化学性质比较活泼，如铝，在常温下便能与氧气的反应，反应的化学方程式为4Al+3O2=2Al2O3。 【学生思考】铝制品在生活中很常见，如铝锅、铝壶等。为什么铝化学性质活泼而铝制品不易生锈呢？ 【总结】铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，所以铝具有很好的抗腐蚀性。 【实验演示】加热铝箔实验。 【学生活动】学生观察现象，并结合资料分析产生该现象的原因。 【资料】铝的熔点是660℃，氧化铝的熔点是2054℃。 现象原因分析铝箔红热、熔化，但并未滴落铝箔表面有一层氧化铝薄膜，铝的熔点低，受热熔化；而氧化铝的熔点高，温度未达到它的熔点，所以外层有一层薄膜包裹着里面熔化的液态铝
【问题】生活中为何不宜用钢丝球来擦洗铝制品？ 【师生活动】学生思考并回答问题，教师强调钢丝球会破坏氧化铝薄膜。 【教师总结】不同金属与氧气反应的情况，指出大多数金属能与氧气反应，但反应的难易程度不同，如镁、铝比较活泼，在常温下就能反应；铁、铜次之，在加热或高温下反应；金最不活泼，高温下也不反应。 【思考与讨论】为什么金属与氧气反应的难易程度不同呢？ 【学生回答】不同的金属活泼性不同，活泼性越强的金属越容易与氧气发生反应。镁、铝比较活泼，铁、铜次之，金最不活泼。 活动二：典例精讲 【展示题目】铝具有良好抗腐蚀性能的原因是（ ） A．铝的化学性质不活泼 B．铝不与酸、碱反应 C．铝在常温下不与氧气反应 D．铝表面生成一层致密的氧化铝保护膜 【学生回答】D 【讲解】铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，所以铝具有很好的抗腐蚀性，所以答案选D。 【学以致用】铜锌合金因其外观与黄金极度相似，被人用于假冒黄金制成饰品售卖，那么你能根据所学知识进行真假黄金的鉴别吗？ 【总结】物理方法：因为假黄金属于合金，其硬度要比纯金属大，所以可通过比较硬度的大小来鉴别；另外还可通过测定物质的密度来确定黄金的真假。化学方法：铜锌合金中的铜在加热条件下能与氧气反应生成氧化铜，氧化铜为黑色固体，而金在加热时不反应，所以可通过灼烧的方法鉴别。 【过渡】为了鉴别黄金的真伪，还可将黄金饰品放入醋酸或盐酸中浸泡，观察有无气泡产生便知真假。这就与金属的另一性质有关了，下面我们就来探究一下吧！ 在引入的基础上，进一步引导学生深入探究不同金属与氧气反应的情况，培养学生的探究能力和科学思维。 引导学生用学习的知识解决生产生活中的实际问题，培养学生解决问题的能力
任务二 金属与稀盐酸、稀硫酸的反应 活动一：提出金属与酸反应的问题 【引入】我们已经了解了金属与氧气的反应，那是不是所有的金属都能与稀盐酸或稀硫酸发生反应呢？从反应类型来看，金属与稀盐酸或稀硫酸的反应又有什么特点呢？接下来我们通过实验来探究这些问题。 活动二：进行金属与稀盐酸、稀硫酸反应的实验探究 【探究】镁、铝、铁、铜分别与稀盐酸和稀硫酸反应的情况。 【师生活动】 教师：展示镁与稀盐酸反应的实验。 学生：观察实验现象，并判断反应后生成了什么气体。记录化学方程式。 现象实验分析反应的化学方程式剧烈反应，有大量气泡产生；将燃着的木条点燃生成的气体，发出爆鸣声反应生成了氢气Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
教师：分别展示铝、铁、铜与稀盐酸反应以及镁、铝、铁、铜与稀硫酸反应的实验，让学生观察现象并填写表格： 金属稀盐酸现象反应的化学方程式稀硫酸现象反应的化学方程式镁剧烈反应，有大量气泡剧烈反应，有大量气泡锌反应较剧烈，有较多气泡反应较剧烈，有较多气泡铁反应，有少量气泡反应，有少量气泡铜无明显现象/无明显现象/
学生：认真观察实验现象，准确填写表格，分析不同金属反应的剧烈程度差异。 教师：引导学生从反应物和生成物的类别（单质、化合物）角度分析这些反应的特点，引出置换反应的概念：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，用字母表示为A+BC=AC+B。 学生：理解置换反应的概念，对比之前学过的化合反应和分解反应。 教师：总结通过实验得出的结论，镁、锌、铁的金属活动性比铜的强，它们能置换出稀盐酸或稀硫酸中的氢。 【学以致用】真假黄金的鉴别：市售假黄金的主要成分是黄铜（即铜锌合金），假黄金加酸后，锌可与酸反应产生氢气，看到有气泡产生，而金与酸不反应，所以可通过加酸的方式鉴别真假黄金。 活动三：典例精讲 【展示题目】下列物质中，不能由金属和稀盐酸反应直接生成的是（ ） A．ZnCl2 B．FeCl2 C．CuCl2 D．MgCl2 【学生回答】C 【讲解】锌、镁的活动性比氢强，能与稀盐酸反应生成相应的氯化物，即Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑，Mg+2HCl=MgCl2+H2↑；铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；铜的活动性比氢弱，不能与稀盐酸反应，所以不能由金属和稀盐酸反应直接生成CuCl2，故选C。 通过提出问题，激发学生的探究欲望，引导学生进行实验探究，培养学生的问题意识和探究能力。 让学生通过亲自动手实验或观察实验，直观地了解不同金属与稀盐酸、稀硫酸反应的现象和规律，培养学生的实验操作能力和观察分析能力。 通过实验探究，让学生直观地感受合金与组成金属物理性质的差异，培养学生的观察能力和分析总结能力。结合资料和实例，让学生了解合金在实际中的应用和我国金属材料研发的成就，增强学生的民族自豪感。
六、课堂小结
七、板书设计 课题2 金属的化学性质 第1课时 金属与氧气反应 常温：2Mg + O2 == 2MgO 4Al + 3O2 == 2Al2O3（铝耐腐蚀） 加热或高温：3Fe+2O2Fe3O4 2Cu+O22CuO 高温不反应：Au + O × 二、金属与稀盐酸、稀硫酸反应 镁：Mg + 2HCl = MgCl + H ↑；Mg + H SO = MgSO + H ↑ 锌：Zn + 2HCl = ZnCl + H ↑；Zn + H SO = ZnSO + H ↑ 铁：Fe + 2HCl = FeCl + H ↑；Fe + H SO = FeSO + H ↑ 铜不反应 三、置换反应（基本反应类型）：单质+化合物→单质+化合物
八、随堂练习
1．（2025·湖北武汉·模拟预测）近期网络上掀起了一阵“居家打金”的热潮，利用喷枪高温使黄金融化，倒入模具，冷却打磨后，精美的黄金饰品就诞生了。黄金的下列性质中属于化学性质的是（ ） A．熔点较高 B．高温不易被氧化 C．延展性好 D．良好的导电性 【答案】B 【解析】A、熔点较高，该性质不需要发生化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意； B、高温不易被氧化，该性质需要在化学变化中表现出来，属于化学性质，符合题意； C、延展性好，该性质不需要发生化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意； D、良好的导电性，该性质不需要发生化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意。 故选：B。 2．下列化学方程式符合题意且书写正确的是（ ） A．铁在氧气中燃烧：4Fe+3O22Fe2O3 B．鉴别黄铜和金：2Cu+O22CuO C．镁在氧气中燃烧：Mg+O2MgO2 D．铝在空气中形成致密的氧化膜：4Al+3O22Al2O3 【答案】B 【解析】A、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为：3Fe + 2O Fe O ，选项错误； B、黄铜中的铜加热生成黑色的氧化铜，金加热不反应，故可以用加热的方法鉴别黄铜和金，化学方程式为： 2Cu+O22CuO，选项正确； C、镁在氧气中燃烧生成氧化镁，化学方程式为： 2Mg+O22MgO，选项错误； D、铝在空气中形成致密的氧化膜是铝与空气中的氧气反应生成氧化铝，反应条件为常温，化学方程式为：4Al+3O2=2Al2O3，选项错误。 故选B。 3．（2025·湖南长沙·三模）光伏发电的关键元件是太阳能电池，其主要材料为晶体硅。 (1)如图所示为太阳能电池路灯，已知其合金边框主要选用铝合金，铝合金与纯铝相比具有的优点是：_______________________________ (写出一点)。 (2)硅可利用反应制得。该反应属于 反应(填基本反应类型)。 【答案】(1)硬度更大（合理即可） (2)置换 【解析】（1）合金的硬度大于纯金属的硬度，所以铝合金的硬度比纯铝大； （2）由可知，此反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应。 4．某小组同学利用如图装置探究金属的化学性质（试管中的溶液均为稀盐酸）： （1）实验前，用砂纸打磨金属片的目的是 _______________ 。 （2）实验中有气泡冒出的是 ___________ （填字母序号），生成的气体是 ________ 。 【答案】(1) 除去表面的氧化膜 （2） ABCD 氢气/H2 【解析】（1）金属表面有氧化膜，用砂纸打磨金属片的目的是除去表面的氧化膜。 （2）在金属活动性顺序中：镁>铝>锌>铁>（氢）>铜，则镁、铝、锌、铁均能和稀盐酸反应生成氢气，即有气泡冒出的为ABCD。
九、教学反思
在本节课的教学中，通过实验探究的方式让学生直观地了解金属的化学性质，学生的参与度较高，对知识的理解也更为深刻。利用生活中常见的考古发掘现象和“居家打金”等实例导入新课，能有效激发学生的学习兴趣。但在教学过程中也存在一些不足之处，例如在实验操作环节，部分学生可能因为紧张而操作不够规范；对于置换反应概念的讲解，部分学生理解起来仍有困难，后续需要加强这方面的练习和巩固。在今后的教学中，要更加注重对学生实验操作的指导，采用多样化的教学方法帮助学生理解抽象的概念。

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