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【课题名称】 常见金属的化学性质【实验教学目标】一、知识与技能（1）通过实验探究，能够说出常见金属与氧气、稀硫酸以及铁和硫酸铜溶液反应的现象，能够写出反应的化学方程式。（2）通过金属与酸的实验探究，初步认识置换反应，会判断置换反应。（3）初步学会应用金属的化学性质解释一些与日常生活有关的化学问题。二、过程与方法（1）学生通过仔细观察实验现象和讨论交流，学会运用观察、实验等方法获取信息的能力。（2）通过实验探究使学生掌握提出问题、进行猜想、设计方案、实验验证、得出结论的全过程，让学生进一步掌握实验探究的方法。三、情感态度与价值观（1）通过分组实验，培养学生的合作意识以及勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精神。（2）通过我国湿法炼铜的发现，培养学生的爱国情结和民族自豪感。【实验内容】一、金属与氧气的反应实验用品：铜片、铝片、酒精灯、坩埚钳等实验步骤与现象：（1）同学们把实验台上的金属铜、铁和铝贴上标签。红色金属是铜，能被磁铁吸引的金属是铁。（2）取小段铝片和铜片，用坩埚钳分别夹持铜片和铝片，在酒精灯上加热，观察金属表面的变化。铜表面由红色变为黑色。铝片失去光泽并熔化，但没有下滴。实验结论：大多数金属都能与氧气反应，生成金属氧化物。二、金属与酸的反应实验用品：铁带、铝带、锌带、铜带、稀硫酸、砂纸、火柴、试管、试管架等。实验装置：见图1（支持装置略）。实验步骤与现象：取4支试管，分别加入铁带、铝带、锌带和铜带，并滴加稀硫酸至金属样品完全浸没，仔细观察金属表面与溶液的变化，比较反应的剧烈程度。铝反应剧烈放出大量气泡锌反应迅速放出许多气泡铁反应缓慢放出少量气泡，溶液变为浅绿色铜无明显现象实验结论：相同条件下，金属与酸反应的剧烈程度不同，说明金属的活动性顺序不同.活泼性：铝锌铁铜三、“点铁成金” 铁与硫酸铜溶液的反应实验用品：文具刀、硫酸铜溶液、试管等。实验步骤与现象：向放有一个文具刀的试管加入约五分之一体积的硫酸铜溶液，一段时间后，取出文具刀观察。文具刀表面有红色物质出现，溶液变成浅绿色。实验结论：铁能与硫酸铜溶液反应，活泼性：铁铜【实验教学设计思路】根据新课程标准，本节课的重点是认识常见金属的化学性质以及相关化学方程式的书写，难点是掌握判断常见金属活泼性的一般方法。本节课主要通过学生的三个探究实验金属与氧气的反应，金属与酸的反应，铁与硫酸铜溶液的反应和教师的演示实验来突出重点，突破难点。九年级的学生己初步具备了一定的观察问题、分析问题和解决问题的能力，对事物的认识也逐步由形象思维向抽象思维转变，实验是激发他们学习兴趣的最好方法。演示实验，虽然省时省力，但由于学生不能亲自动手实验，就不能亲身体验获取知识的过程，学习积极性不高，所以教学效果不是很好。因此本节课多次采用学生分组实验，让学生们参与到教学过程中，深刻体验知识形成和发展的过程；通过对实验现象的思考、讨论、归纳与总结认识实验的本质，从而达到突出重点、突破难点的效果。【实验教学过程】情境引入中国旅游界流行着这样一句话：明清文化看北京、隋唐文化看西安，两汉文化看徐州。由此可见，徐州是一座文化历史古城，其中尤以两汉文化最为出名。上个月我有幸参观了下徐州博物馆，无论是楚王的金缕玉衣，还是西汉的青铜、兵马俑，每一样都让人赞不绝口，但是唯一遗憾的是出土的铁器文物却寥寥无几。这是为什么呢？过渡我们本节课重点来探究铁这样的常见金属的化学性质。知识回顾镁在空气中燃烧，铁丝在氧气中燃烧的现象及书写相关的化学方程式。过渡那么其他金属能否与氧气反应呢？现象又是怎样的？我们不妨通过实验来探究。探究实验一金属与氧气的反应教师有哪位同学能来描述一下你观察到的现象？学生铜表面由红色变为黑色。铝片失去光泽并熔化，但没有下滴。思考1.产生的黑色物质是什么？2.铝片在酒精灯上加热后，铝片熔化了可以晃动，但是却没有液体滴下来，你知道其中的原因吗？学生讨论回答1.黑色物质是氧化铜；2.可能铝的熔点很低，所以很容易熔化，但是铝可以与氧气反应生成了氧化铝，是否氧化铝的熔点很高呢？投影加热金属铝的实验。学生观看影片，知道铝的熔点只有600多度，而表面的氧化铝的熔点却有3000多度，氧化铝包裹着液态铝，使液态铝不能下滴。这层氧化铝不但熔点高，而且非常致密，可以保护内层的铝不被氧化，因此，铝具有优良的抗腐蚀性能。教师请同学们书写出铝和铜分别与氧气反应的化学方程式。学生活动书写化学方程式。教师在常温下，铝就能和氧气发生反应，所以这个反应也可以不加条件。那么通过这组实验你能得到什么结论、学生讨论总结大多数金属都能与氧气反应，生成金属氧化物，但反应的难易程度不同，化学性质越活泼，越容易和氧气反应。教师你知道有什么金属不能和氧气反应的吗？“真金不怕火炼”教师镁在空气中极易被氧化，而且能在空气中剧烈燃烧；铝在空气中能被氧化，但是不能在空气中燃烧；铁在干燥的空气中很难被氧化。 引导学生小组讨论：根据镁、铝、铁三种金属和氧气的反应情况，能否推出它们的活动性顺序？学生活泼性：镁铝铁过渡16世纪中叶,瑞士化学家帕拉塞斯和17世纪的一些化学家,发现了有些金属能够和酸反应生成一种可燃性气体。下面我们通过实验来探究。探究实验二金属与酸的反应思考（1）铝比铁活泼，为什么铝和酸反应比较慢？（2）剧烈程度不同，说明什么问题？（3）猜想生成的气体可能是什么？如何检验？学生学生思考讨论回答：猜想可能是表面有一层氧化膜演示实验用碱性溶液除去氧化铝膜后再与酸反应，学生再观察现象，作对比。学生相同条件下，金属与酸反应的剧烈程度不同，说明金属的活动性顺序不同.活泼性：铝锌铁铜教师那产生的气体是什么？学生氢气、氧气、二氧化硫、硫化氢教师你们做出这些猜想的依据是什么？学生质量守恒定律教师其实不通过实验我们就可以排除掉一些气体。学生二氧化硫是一种有刺激性气味的气体，硫化氢一种有臭鸡蛋气味的气体教师那产生的气体到底是氧气还是氢气，如何验证？学生点燃演示实验点燃气体，听到“噗”的一声，说明是氢气教师那么金属与酸根结合形成一种新的物质（以铝与硫酸反应为例书写化学方程式）写出锌，铁与硫酸反应的化学方程式（提示：铁与稀硫酸反应溶液变成浅绿色是因为生成了亚铁的化合物）学生活动书写化学方程式分析请同学们分析上述3个化学反应方程式，从物质分类的角度找出共同特点。学生学生观察分析回答：都是单质和化合物反应生成新的单质和新的化合物。教师像这样的反应就是置换反应。总结学生总结出置换反应的定义和特点。过渡工人在切割钢板时，常用硫酸铜溶液画线，一会儿钢板上就会出现一条红色的线，你知道为什么吗？探究实验三“点铁成金”。学生描述实验现象：铁片表面有红色物质出现教师生成的红色物质是什么？学生学生思考讨论回答：可能是铜，也可能是铁锈。教师如何确定是哪种物质呢？学生加热看是否变黑。演示实验加热生成的红色物质学生变黑，说明生成的红色物质是铜教师那另一种产物是什么？学生硫酸亚铁或硫酸铁教师到底是哪种物质呢？请同学们再观察下溶液的颜色学生溶液由蓝色变为浅绿色教师所以产物是硫酸亚铁；这个反应也是我国古代“湿法炼铜”的原理早在公元前一两百年，人们就已经知道用铁从铜的化合物中置换出铜。东晋葛洪抱朴子内篇·黄白中有“以曾青涂铁，铁赤色如铜”的记载。葛洪是我国晋代著名的炼丹家，曾在葛山等地修道炼丹多年。一次葛洪之妻鲍姑用铁勺盛曾青（硫酸铜溶液），几天后，葛洪拿起铁勺便用，奇妙的现象出现了：铁勺变成了“铜勺”，金光闪闪。葛洪的徒弟高兴得跳了起来：“点铁成金了！”葛洪把铜勺放在火上烤，铜勺逐渐变黑。教师通过这个反应我们也可以比较铁和铜的活泼性顺序，铁比铜活泼。这就是我们今天的学习内容，通过这节课的学习，你学会了什么？你还有什么疑惑？学生总结不同的学生分别总结：三点性质，三个方法实践与应用：1.小红过生日时,朋友送了一个“金”戒指，因为黄铜(铜锌合金)的外观与黄金非常相似，请同学们用化学方法鉴别出戒指的真假。2.小明看到妈妈在厨房里用钢丝球用力擦洗铝锅上的污垢，立即喊起来：“妈妈，不能用钢丝球擦。”你知道为什么吗？3.人体的血液缺少亚铁离子会导致贫血，市场上出售的麦片含有微量的铁粉，这些铁粉在胃酸(含盐酸)的作用下会转化为氯化亚铁，转化的化学反应方程式为_所属的基本反应类型为_4.判断以下反应是否是置换反应：Cu + Hg(NO3)2 = Hg + Cu(NO3)2 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2【几点说明】本节内容是继教材介绍和研究了我们身边的物质氧气，二氧化碳、水的性质之后，同时在学生对质量守恒定律、化学方程式有了一定的了解，对于化学实验及探究性活动也已经有了一定的实践和体验的基础上，要求学生研究和认识另一类物质“金属与金属矿物”中的常见金属的化学性质。本节课通过实验探究的方式让学生学习常见金属的化学性质，同时通过小组合作和自主学习让学生能用化学用语描述常见金属的有关化学反应。金属的三点化学性质，涉及到同学们的三个分组实验，对于这三个实验，与教材所提供的实验内容有些改进，在这儿做几点说明：首先，金属与氧气的反应，学生在前一阶段的学习中已经做过镁条、铁丝等在氧气中反应的实验，为加深学生的感性认识，特意让学生补做铝片、铜片与氧气反应的实验，重点说明大多数金属都能与氧气反应，生成金属氧化物，但反应的难易和剧烈程度不同，由此也可在一定意义上反应金属的活泼程度。教材中金属的形状不同，那么和氧气反应的剧烈程度也就无法进行比较了，当然金属的活泼性更是无法进行比较。针对这个问题，我们可以取形状大小相同的金属带进行实验，就更有说服力了。当然本节课由于时间关系，教师仅通过告诉学生几种金属与氧气反应的难易程度，让学生来比较金属的活泼性，如镁在空气中极易被氧化，而且能在空气中剧烈燃烧，铝在空气中能被氧化，但是不能在空气中燃烧，铁在干燥的空气中很难被氧化。学生很容易得出它们的活泼性顺序是：镁铝铁。其次，金属与酸的反应，学生通过铝，锌，铁，铜与酸的反应现象可知，铝，锌，铁能与酸反应，而铜不能。根据反应的剧烈程度不同可知它们的活泼程度不同，同样教材中所用的锌粒，铁钉，铜丝，铝片，镁带，形状不同，我们认为这样做对比实验不够严密，因为各种金属的形状不同，不易比较。再说做完实验后，金属也不易从酸液取出，反应还在继续发生，浪费药品，为此我们根据教学的需要，采用形状相同的金属带，实验结束，我们可直接将金属取出，一根金属带还能反复使用多次，厉行节约。在探究产物的过程中，学生可根据质量守恒定律，猜想气体产物可能是氢气、氧气、二氧化硫、硫化氢，根据气味可排除掉二氧化硫和硫化氢，根据前面学习的有关氢气和氧气的性质，通过实验鉴别出产物是氢气。在整个探究过程中，有效地培养了学生的思维。最后，铁与硫酸铜溶液的反应，学生通过实验观察到铁表面有红色物质生成，有些同学会想到是铜，但有些同学也可能会想到是铁锈，在这儿教师就可以引导学生用实验证实到底是哪种产物，利用刚学习过的铜的性质铜加热会变黑，铜不与酸反应，来加以验证，得出红色物质是铜，而另一种产物是铁元素与硫酸根结合形成的，由于铁元素有两个价态，是哪一个价态呢？根据实验现象溶液变成浅绿色，说明生成的是硫酸亚铁。同时介绍此反应是我国古代“湿法炼铜”的原理，从而可以培养学生的爱国情结和民族自豪感。在整个实验探究过程中，有效的培养了学生的探究意识和良好的思维品质，当然教师的组织和引导作用也非常重要，尤其要注意在实验的基础上组织好讨论，这也是解决本节课重难点的关键。参考文献1 中学化学国家课程标准研制组.义务教育教科书化学（九年级上册）M.上海教育出版社，20122 中华人民共和国教育部制订化学课程标准M.北京师范大学出版社，20123 李为才.金属带EB/OL. 2012-04-18/2013-02-21