化学《金属的化学性质》教案(整理11篇)
时间:2024-11-03
时间:2024-11-03
一、教学目标
【知识与技能】
能够书写Na、Al与O2反应化学方程式;理解金属的性质与其原子结构之间的关系。
【过程与方法】
通过实验操作和观察实验现象,初步学会从实验的角度探索和认识物质的化学性质;
通过实验发现化学问题,探索金属的性质和金属的原子结构的关系,学会在化学反应现象的过程中推导物质性质的方法
【情感态度与价值观】
通过钠的切割、钠的燃烧等奇妙的化学实验操作和精彩的化学现象,感受化学世界的美妙变化,提高学习化学的兴趣。
二、教学重难点
【重点】
钠在不同条件下和氧气的反应。
【难点】
通过钠在不同条件下的反应及产物的比较分析,深化金属的性质与金属的原子结构之间的关系。
三、教学过程
环节一:新课导入
【教师提问】大家还记得我们学过哪些金属吗?它们有哪些性质?
【学生回答】学习过铁、铜等金属,具有的性质:固体、有金属光泽、不透明,具有导电性、导热性、延展性等;能够以氧气、酸等反应……
【教师总结】那么像是钠、铝等金属有没有不同于铁、铜等金属的性质呢?这节课一起来学习《金属与非金属的反应》。
环节二:新课教学
1.钠与O2的反应
【教师指导】学生展示保存在煤油中的钠,提供小刀、滤纸等实验用品。
【学生实验】取出一小块金属钠,用滤纸吸干煤油,用刀切开,观察新切面的颜色及变化。
【教师提问】通过观察与实验,能够总结出钠的哪些性质?
【学生回答】①保存在煤油中是为了隔绝空气,也说明钠的密度比煤油小;②可以用小刀切开说明柔软;③断面的颜色很快发生改变,说明常温下,金属钠在空气中就会发生变化,说明钠比铁等金属活泼很多;……
【教师提问】银白色的光泽变暗是为什么呢?性质发生了变化是不是生成了新的物质?那我们可以写出它的化学方程式吗?
【学生回答】有白色物质生成,化学方程式为4Na+O2=2Na2O。
【多媒体展示】把一小块金属钠放在坩埚里并加热,请学生观察现象。
【学生回答】钠先熔化成银白色小球后燃烧,火焰呈黄色,最后生成淡黄色的固体。
【教师讲解】钠是一种活泼金属,容易与氧气发生反应,条件不同时,生成的物质不同。在加热的情况下,会与O2剧烈反应,生成过氧化钠(Na2O2)。
【教师提问】能否书写钠与氧气在加热时的反应方程式?
【学生书写】
2.铝与O2的反应
【教师引导】活泼金属在空气中易与氧气反应,表面生成了一层氧化膜。有的氧化膜疏松,不能保护内层金属,如铁表面的铁锈等;有的氧化膜致密,可以保护内层金属不被继续氧化,如镁、铝等表面的氧化膜。
【教师提问】在做镁条与氧气的反应实验时,在点燃镁条之前,常用砂纸打磨,这样点燃起来更加容易一些,这是为什么?
【学生回答】除去镁条表面的氧化膜。
【教师提问】铝的情况是怎样的?
【学生实验】分别加热未打磨和已打磨的铝箔,观察有何现象?分析原因?
【学生讨论之后回答】加热未打磨的铝箔,铝箔发红卷缩,变暗失去光泽,熔化不落下。加热已打磨的铝箔,铝箔也发红卷缩,变暗失去光泽,熔化不落下。这是因为打磨后的铝箔表面也很快形成氧化膜,因此与未打磨过的铝箔现象一致。
【教师提问】我们观察到熔化的铝并不滴落,好像有一层膜兜着,这是什么原因?阅读教材回答。
【学生回答】铝会与空气中的氧气生成氧化铝(Al2O3),形成一层薄膜保护铝,构成薄膜的Al2O3的熔点高于Al的熔点,包在铝的外面,因此熔化了的液态铝不会滴落下来。
【教师总结】铝表面的氧化膜比较致密,阻止了铝的.燃烧,我们平时用的铝制品就是因为形成了致密的氧化膜,才得以广泛的应用,同时这也是性质活泼的铝在空气中能稳定存在的原因,下面大家可以写出铝与氧气反应的化学反应方程式吗?
【学生回答】
3.金属性质与原子结构之间的关系
【教师提问】为什么金属易与空气中的氧气发生反应?请同学们结合金属的原子结构进行回答。
【学生回答,教师总结】金属元素的最外层电子数较少,最外层的电子容易失去,单质往往表现出还原性,当遇到氧化剂时,就会发生氧化还原反应。
【教师讲解】常见的这些金属,除了能被氧气氧化外,还能被氯气、硫等具有氧化性的物质所氧化,生成相应的氯化物或硫化物。
环节三:巩固提高
小明家中有一只20世纪50年代初的铝锅,至今仍保存完好。该铝锅未锈蚀的主要原因是()。
A.铝不易发生化学反应
B.铝不易被氧化
C.铝的氧化物容易发生还原反应
D.铝易被氧化,但生成的氧化铝具有保护内部铝的作用
【答案】D。
环节四:小结作业
师生共同总结这节课的收获。
布置作业:①课后习题;②课下认真阅读教材或其它关于铝的氧化膜的资料。
四、板书设计
教学目标
1.知道镁、铁、铜等常见金属与氧气的反应
2.初步认识常见金属与盐酸,硫酸的置换反应。
3.通过金属与氧气、酸反应的实验探究,初步了解金属的活动性。
学时重点
金属与氧气、酸的反应。
学时难点
用实验探究金属的活动性。
教学活动
【导入】创设情境导入新课
[提问]前边咱们讲了金属的一些物理性质,谁能告诉我合金与纯金属相比较有什么优良性能?
【讲述】随着生活水平的提高,黄金及黄金饰品越来越多的成为寻常百姓的装饰品。随之而来的假黄金诈骗案也越来越多,提示:黄铜为铜锌合金,外观和黄金相似
【讨论】人们为何会上当?你能想出一个鉴别真假黄金的办法吗?
【回答】通过测密度;硬度不同,相互刻画等
【设问】那么,能不能使用化学方法鉴别呢?要想解决这个问题,我们要先来学习金属的化学性质。
【过渡】金属有哪些化学性质呢?
【活动】温故知新归纳总结评论
【提问】请同学们回忆有哪些金属能和氧气的反应?
【回答】金属铁和镁
【投影】镁在空气中点燃;铁在纯氧气中燃烧的图片。
【提问】镁在空气中加热即可发生反应,而铁必须在纯氧中才能燃烧,从反应条件上比较,可以得出什么样的结论?
【回答】镁比铁活泼。
教师出示表面氧化的镁片,再用砂纸打磨一半后,引导学生对比观察
镁铝在常温下就能和氧气反应,铁铜在常温下几乎不和氧气反应,但在高温条件下却能和氧气反应,我们得出金属的第一个化学性质
【板书】一多数金属能和氧气反应(但反应的剧烈程度不一样)
【投影】燃烧金戒指的图片:俗话说“真金不怕火炼”,其中蕴含着怎样的化学原理?教师启发引导
【回答】金在高温时也不与氧气反应
【解释】金的化学性质不活泼,金难与氧气发生反应
【提问】学到这同学们有没有鉴别真假黄金的方法了?
【回答】用火烧
【提问】你能描述具体的操作方法吗?
【讲述】很好,取少量金属块在火焰上加热,若金属表面发黑则原试样为黄铜,若无变化,则为真金。
【分析与讨论】1.比较镁铝铁铜金分别与氧气反应时的难易程度有何不同呢?
2.你能得出什么结论?
【学生讨论交流】
【教师总结】不同的金属活泼程度(即金属活动性)不一样。越活泼的金属越容易与别的物质起反应,且反应现象越剧烈。
【总结】我们知道了镁、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。金即使在高温时也不与氧气反应,从而我们可以得出这样的结论:镁铝、铁铜、金的活动性依次减弱
【投影】联系生活,铁制品易生锈,铝制品却不易生锈
【提问】铝的化学性质很活泼,为什么通常铝制品却很耐腐蚀?阅读教材,回答问题。
【回答】铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝(Al2O3)薄膜,从而阻止铝进一步氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能。
【提问】能不能用钢丝球擦洗铝锅?
【回答】不能,会破坏表面的氧化膜
【过渡】以上是金属与氧气的反应。那么金属还可以与哪些物质反应呢?回想你家庭厨房中盛放醋的容器是什么材料的呢?能用铁或铝吗?
【活动】实验探究
【学生分组实验】
【投影】实验内容及实验过程中需观察注意的问题学生结束试验后
【提问】请同学试着描述实验现象
【回答】金属表面有气泡产生
【讲述】有气泡产生说明将稀盐酸加入到金属中后,产生了新物质,从而咱们可以知道金属和酸发生了化学反应,所以咱们得到了金属的第二个化学性质二.金属能和酸反应(只介绍和盐酸硫酸的反应)
【提问】根据现象,讨论,哪些金属能和酸反应,哪些不和酸反应?
【回答】镁锌铁表面有气泡,能和酸反应;铜丝表面没现象,不能和酸反应
【提问】根据是否能和酸反应,你能把金属分为哪两类?哪类金属活泼些?
【回答】能和酸反应的活泼些
所以我们得出铜在这几种金属中最不活泼
【设问】那么镁锌铁三种金属的活泼性又是怎样的呢?
【提问】第三个问题,回想实验过程中镁锌铁与酸反应的剧烈程度如何呢?
【回答】镁反应最剧烈,锌次之,铁最慢
所以镁比锌活泼,锌比铁活泼
根据能不能和酸反应和反应的.剧烈程度你能得出这几种金属的活动性顺序吗?
【探究结果】镁、锌、铁、铜的金属活动性由强到弱依次为Mg>Zn>Fe>Cu
【提问】学到这里,你能总结出判断金属活动性的方法吗?
【总结】1.根据金属与氧气反应的难易程度或者反应现象的剧烈程度判断
2.金属是否与酸反应,及反应的剧烈程度判断
教师引导学生写出几种金属与酸反应的化学方程式
【讲解】铁与盐酸或硫酸反应时,生成的是正2价的铁,亚铁Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑学生试着写出镁锌分别和盐酸硫酸反应的化学方程式Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
【提问】从反应物和生成物的物质类别角度分析,上述反应有什么特点?学生讨论交流后教师引导学生小结。
【总结】由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质与另一种化合物的反应叫做置换反应。表达式:A+BC=B+AC判断依据:单质+化合物→单质+化合物
【练一练】:学过的反应中有置换反应吗?
【提问】我们还学过哪些基本反应类型?
化合反应‘’由多变一‘’分解反应‘由一变多’
练习;下面几个反应中哪些是置换反应哪些是化合反应哪些是分解反应学生小结这节课学到了什么?学生总结所学知识投影;课堂小结
板书设计
金属的化学性质
一.多数金属能和氧气反应
2Cu+O2=2CuO4Al+3O2==2Al2O3
Mg、Al>Fe、Cu>Au(金)二.金属和酸反应
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
Mg>Zn>Fe>Cu置换反应:判断依据:单质+化合物→单质+化合物
【教学目标】
(1)知识与技能目标:
①知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应
②初步认识金属活动性顺序和置换反应
(2)过程与方法目标:
①初步学会运用观察、实验等方法获取信息,能用文字、图表和化学语言表述有关信息。
②初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工,帮助学生逐步形成良好的学习方法和习惯
3.情感态度与价值观
(1)激发学生学习化学的兴趣。
(2)培养勤于思考、严谨求实、勇于实践的科学精神。
(3)了解化学与日常生活和生产的密切关系。
【教学重难点】
重点是:通过实验探究熟悉金属活动性顺序。
难点是:运用金属活动性顺序解释生活、生产中的实际问题
1.金属活动性顺序。运用金属活动顺序表判断金属的置换反应能否发生,化学方程式的书写(尤其含亚铁的)。
【教学方法】
问题情景→实验探究→得出结论→练习巩固→联系实际。实验探究法、问题教学法、讨论法
【学法指导】探究法、对比法、讨论法
【教具准备】
教师用具:投影仪、镁条、铝片、铜片、被氧化了的镁条与铝片、酒精灯、坩埚钳、火柴、砂纸。
学生用具:稀盐酸、稀硫酸、硝酸银溶液、硫酸铜溶液、硫酸铝溶液、铝丝、铜丝、
镁钉、锌粒、铜片、铁片、砂纸、火柴、试管(若干)。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
【问题导入】展示古代金、银、铜、铁等金属制品的图片。
为什么有的保留这么完整,表面没有什么改变;而有的金属表面却有这么大的改变呢?这些金属制品的“化妆师”是谁呢?
【互动合作】学生思考并回答问题。回忆相关反应的现象、条件,书写化学方程式。
3Fe+2O
2Fe3O42Mg+O2
2MgO4Al+3O2
2Al2O3
观察并记录实验现象。
请一位同学上黑板书写上述反应的化学方程式。
学生小组讨论并汇报本组的实验方案或生活实例。听讲,进一步理解金属与氧气的反应。
【板书】课题2金属的化学性质
【课题引入】确切地说应该是空气中的氧气在偷偷在起作用。我们先来回忆一下以前学习过的金属和氧气的化学反应有哪些呢?它们反应的现象是什么?化学方程式怎样写?
【展示】镁、铁燃烧的图片
【演示】将一根铜丝和金戒指分别放在酒精灯火焰上燃烧。
【补充】俗话说“真金不怕火炼”、“金入于猛火,色不夺精光”,由此说明,金在高温下也不与氧气发生反应,金最不活泼。
【板书】活动性:Mg、Al>Fe>Cu>Au
【解说】这就解答了一开始提出的问题。铁的活动性比较强,因此铁制品被腐蚀地比较严重。
铜活动性较弱,被腐蚀的程度比较轻。而金的活动性弱,基本上不被腐蚀。
【思考】铝的化学性质比铁活泼,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?
学生讨论并回答:铝制品耐腐蚀是由于铝可与空气中的氧气反应,使其表面形成一层致密的.氧化铝保护膜之故;若用钢刷、沙等来擦洗铝制品,容易把氧化铝薄膜除掉,从而起不到保护作用。
【小结】镁、铝在常温下就能与氧气反应。如铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝(Al2O3)薄膜,从而阻止铝进一步氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能。这也是铝的产量在短短一百多年里得到大幅度的提高,并被广泛的运用的一个重要的原因。
【过渡】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是否反应以及反应的剧烈程度,也可反映出金属的活泼程度。下面,我们就通过实验来比较镁、锌、铁、铜的活动性。
【活动与探究】
将学生分成A、B两组。
A组:在四支试管中分别放入两小块打磨光洁的镁条、锌粒、铁片、铜片,各加入约5mL稀盐酸,观察现象,比较反应的剧烈程度;用燃着的木条放在试管口,观察并记录实验现象。
B组:用稀硫酸代替稀盐酸进行实验,并比较发生的现象。分组实验并仔细观察实验现象,记录并通过比较、分析,得出结论。
【引导学生进行讨论、交流和展示探究结果】引导对信息进行处理,并获取结论。A组:Mg+2HCl==MgCl2+H2↑Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑Fe+2HCl==FeCl2+H2↑B组:Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑
【交流】(1)镁、锌、铁可与盐酸或稀硫酸反应生成氢气,铜不与盐酸或者稀硫酸反应。
(2)镁、锌、铁与盐酸或稀硫酸反应时的剧烈程度不同。镁反应最剧烈,其次是
锌,然后是铁。
(3)与酸反应时,能生成氢气的金属活动性强;否则,就较弱。
(4)镁、锌、铁、铜的金属活动性由强到弱。
【导思】同学们,你们的观察真实可靠吗?
【投影】“金属与盐酸反应的比较”
【过渡】一些金属不能与盐酸或稀硫酸反应,如铜和银,如何确定它们之间活动性顺序呢?
要求:对铝、铜、银活动性顺序的探究:
1、设计探究方案
2、预测实验现象
3、作出合理判断
观看图片,对照自己的探究反思
【展示】铜与硝酸银反应图片——银树,铝与硫酸铜溶液反应的图片——铜树。(若有条件,演示银与硫酸铜溶液反应)
【导入】我们作出了这么多探究,但规律还是零碎的,请同学们将已经探究的规律归纳起来。
【介绍】“曾青得铁则化为铜”是现代湿法冶金的先驱,也是我国古代劳动人民辛勤智慧的结晶,我们应该加倍努力把我们祖先的业绩发扬光大。
【过渡】下面,是我们本节课探究时所发生的一些化学反应:
【讨论】
回忆第五单元铁钉与硫酸铜的反应
猜想:可用这种方法解决铜、银等金属的活动性顺序确定的困难。
【设计探究方案】
既可以按教材的方案设计,也可以自己创新设计,但记录必须真实。
(当学生提出用Ag与硫酸铜溶液反应,不可否认方案的合理性,若有条件,教师应事先作好准备)
在教师的引导下,学生观察并记录实验现象。2Al+3CuSO4==Al2(SO4)3+3CuCu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag
【讨论】请大家从反应物和生成物的物质类别如单质、化合物的角度分析,这些反应有什么特点?它与我们学习过的化合反应和分解反应的特点是否相同?
【学生各抒己见,思考,回答】
这些反应的特点是:由一种单质跟一种化合物起反应生成另一种单质和另一种化合物。其特点不同于化合反应和分解反应
【板书】置换反应
特点:A+BC=B+AC
【课堂练习】
有X、Y、Z三种金属。X、Y、Z分别放入稀盐酸中,X溶解并放出氢气,Y、Z无变化;将Y放入Z的化合物溶液中无变化;Z放入Y的化合物溶液中有Y析出:则X、Y、Z的活动性顺序如何?
【布置作业】
1、设计一个实验证明活泼性Zn>Fe>Cu2、课后习题3、6、8
【板书设计】课题2金属的化学性质
一、金属的化学性质
1、与氧气的反应
2、与酸的反应
3、与盐溶液的反应
二、金属的活动性KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu
三、置换反应
3Fe+2O2Fe3O42Mg+O22MgO4Al+3O22Al2O3观察并记录实验现象。
请一位同学上黑板书写上述反应的化学方程式。
学生小组讨论并汇报本组的实验方案或生活实例。听讲,进一步理解金属与氧气的反应。
【板书】课题2金属的化学性质
【课题引入】确切地说应该是空气中的氧气在偷偷在起作用。我们先来回忆一下以前学习过的金属和氧气的化学反应有哪些呢?它们反应的现象是什么?化学方程式怎样写?
【展示】镁、铁燃烧的图片
【演示】将一根铜丝和金戒指分别放在酒精灯火焰上燃烧。
【补充】俗话说“真金不怕火炼”、“金入于猛火,色不夺精光”,由此说明,金在高温下也不与氧气发生反应,金最不活泼。【板书】活动性:Mg、Al>Fe>Cu>Au【解说】这就解答了一开始提出的问题。铁的活动性比较强,因此铁制品被腐蚀地比较严重。铜活动性较弱,被腐蚀的程度比较轻。而金的活动性弱,基本上不被腐蚀。
【思考】铝的化学性质比铁活泼,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?
学生讨论并回答:铝制品耐腐蚀是由于铝可与空气中的氧气反应,使其表面形成一层致密的氧化铝保护膜之故;若用钢刷、沙等来擦洗铝制品,容易把氧化铝薄膜除掉,从而起不到保护作用。
【小结】镁、铝在常温下就能与氧气反应。如铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝(Al2O3)薄膜,从而阻止铝进一步氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能。这也是铝的产量在短短一百多年里得到大幅度的提高,并被广泛的运用的一个重要的原因。
【过渡】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是否反应以及反应的剧烈程度,也可反映出金属的.活泼程度。下面,我们就通过实验来比较镁、锌、铁、铜的活动性。
三庄中学
夏小荣
研讨课
【活动与探究】将学生分成A、B两组。
A组:在四支试管中分别放入两小块打磨光洁的镁条、锌粒、铁片、铜片,各加入约5mL稀盐酸,观察现象,比较反应的剧烈程度;用燃着的木条放在试管口,观察并记录实验现象。
B组:用稀硫酸代替稀盐酸进行实验,并比较发生的现象。分组实验并仔细观察实验现象,记录并通过比较、分析,得出结论。
【引导学生进行讨论、交流和展示探究结果】引导对信息进行处理,并获取结论。
A组:Mg+2HCl==MgCl2+H2↑Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑Fe+2HCl==FeCl2+H2↑
B组:Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑
【交流】
(1)镁、锌、铁可与盐酸或稀硫酸反应生成氢气,铜不与盐酸或者稀硫酸反应。
(2)镁、锌、铁与盐酸或稀硫酸反应时的剧烈程度不同。镁反应最剧烈,其次是锌,然后是铁。
(3)与酸反应时,能生成氢气的金属活动性强;否则,就较弱。
(4)镁、锌、铁、铜的金属活动性由强到弱。
【导思】同学们,你们的观察真实可靠吗?
【投影】“金属与盐酸反应的比较”
【过渡】一些金属不能与盐酸或稀硫酸反应,如铜和银,如何确定它们之间活动性顺序呢?
要求:对铝、铜、银活动性顺序的探究:
1、设计探究方案
2、预测实验现象
3、作出合理判断
课程目标:通过实验探究金属与氧气,金属与稀盐酸、稀硫酸以及与盐溶液的置换反应,认识金属的化学性质和金属的活动性顺序,并且能用金属活动顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。
重点:通过实验探究认识金属活动性顺序
难点:运用金属活动性顺序对置换反应作出判断
教学过程:
1.对于金属与氧气反应的教学,可以再次做镁条、铝箔、铁丝、铜丝等与氧气反应的实验,以加深学生的感性认识。要引导学生对观察到的实验现象进行认真的对比和分析,从中得出金属与氧气反应的一些规律性知识
2.本课题的教学重点应放在对金属活动性顺序的探讨上,不仅仅是为了获得金属活动性顺序的知识,更重要的是要引导学生主动参与知识的获取过程,学习科学探究的方法。在这个活动与探究中,结论的可靠性是很重要的,因此,控制相似的实验条件,以及对实验现象的正确对比和分析,是该探究活动获得可靠结论的重要保证。
3.置换反应的概念是在实验的基础上通过归纳得出的,即通过对镁、锌、铁与盐酸反应的化学方程式的分析,从反应物和生成物类别的角度归纳得出的。这样的方法比较直观,学生容易接受。置换反应在日常生活中的应用主要是通过练习来感受的。教师也可以补充一些有关这方面的联系实际的习题,以培养学生解决实际问题的能力。
4.金属活动性顺序是通过实验,并在置换反应概念和其他一些实验事实的基础上分析得到的。探究分三步进行:
(1)从金属与盐酸或硫酸反应是否有氢气生成,可以把金属分为两类,能生成氢气的金属其活动性比较强,不能生成氢气的金属其活动性比较弱。
(2)从一种金属能否把另一种金属从它的化合物的溶液中置换出来,可以比较出这两种金属的活动性强弱,能置换出来的,则这种金属比另一种金属活泼。
(3)经过了很多类似实验的探究过程,人们归纳和总结出了常见金属的活动性顺序。钝化金属表面形成氧化膜保护层而使金属不易腐蚀或与其他物质反应;或经化学、电化学方法处理使金属由活泼变为不活泼状态的过程叫钝化。钝化的金属活动性大减,叫钝态或钝化态。例如用冷浓硝酸处理铝而生成坚密的氧化膜保护层即铝钝化的一种方法。
铁与浓硫酸、浓硝酸接触,表面生成致密的氧化膜,阻止反应的进一步进行,称为铁的钝化。
在整个探究过程中,教师的组织和引导作用非常重要。尤其要注意在实验的基础上组织好讨论,这是有关金属活动性顺序探究活动能否成功的重要保证。
由于学生还没有盐的概念,因此教材中只能说“位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液中置换出来”。教师要根据学生的实际情况利用具体例子来进行教学。
5.可以通过对一些实例和习题的讨论和分析,让学生感受金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中的重要应用,并认识金属活动性顺序可以作为有关金属能否在溶液中发生置换反应。
铝与铁常温下和氧气反应的难易
取一块铝片,用细砂纸打磨其部分位置,观察没有打磨及打磨部分的色泽。发现打磨后铝的色泽比没有打磨的.色泽更光亮。过一段时间,两者色泽又变得一样。
同样方法,用铁片重复上述实验,观察打磨前后的铁的不同及变化,则发现打磨后的铁不会变得与打磨前的铁一样。
(1)从上述实验事实推测:铝和铁哪种物质更容易与氧气发生化学反应?
(2)铝的化学性质比铁活泼,为什么我们通常看见铁生锈而没有看到铝生锈?
(3)在清洗铝制品时应注意些什么?
(4)根据铝的这种抗锈蚀“特性”,试推测防止金属锈蚀可采用的一种方法。
铝的性质和用途
物质的用途在很大程度上取决于物质的性质。由于铝有多种优良性能,因而铝有着极为广泛的用途。
(1)铝的密度很小,仅为2.7g/cm3,虽然它比较软,但可制成各种铝合金,如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外,宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其合金。例如,一架超音速飞机约由70%的铝及其合金构成。船舶建造中也大量使用铝,一艘大型客船的用铝量常达几千吨。
(2)铝的导电性仅次于银、铜,虽然它的导电率只有铜的2/3,但密度只有铜的1/3,所以输送同量的电,铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力,而且有一定的绝缘性,所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。
(3)铝是热的良导体,它的导热能力比铁大3倍,工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和炊具等。
(4)铝有较好的延展性(它的延展性仅次于金和银),在100℃~150℃时可制成薄于0.01mm的铝箔。这些铝箔广泛用于包装香烟、糖果等,还可制成铝丝、铝条,并能轧制各种铝制品。
(5)铝的表面因有致密的氧化物保护膜,不易受到腐蚀,常被用来制造化学反应器、医疗器械、冷冻装置、石油精炼装置、石油和天然气管道等。
(6)铝粉具有银白色光泽(一般金属在粉未状时的颜色多为黑色),常用来做涂料,俗称银粉、银漆,以保护铁制品不被腐蚀,而且美观。
(7)铝在氧气中燃烧能放出大量的热和耀眼的光,常用于制造爆炸混合物,如铵铝炸药(由硝酸铵、木炭粉、铝粉、烟黑及其他可燃性有机物混合而成)、燃烧混合物(如用铝热剂做的炸弹和炮弹可用来攻击难以着火的目标或坦克、大炮等)和照明混合物(如含硝酸钡68%、铝粉28%、虫胶4%)。
(8)铝热剂常用来熔炼难熔金属和焊接钢轨等。铝还用做炼钢过程中的脱氧剂,铝粉和石墨、二氧化钛(或其他高熔点金属的氧化物)按一定比率均匀混合后,涂在金属上,经高温炽烧而制成耐高温的金属陶瓷,它在火箭及导弹技术上有重要应用。
(9)铝板对光的反射性能也很好,反射紫外线比银强,铝越纯,其反射能力越好,因此常用来制造高质量的反射镜,如太阳灶反射镜等。
(10)铝具有吸音性能,音响效果也较好,所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等也采用铝。
“水”中长“铜树”
取一支大试管,内装硫酸铜溶液。把一根用砂纸打磨过的铝丝稍加弯曲后,立即浸入硫酸铜溶液中。过一段时间后,剩余的铝丝上附着有大量的红色铜,就好像铜树,同时溶液的颜色由蓝色变为无色。
(1)解释上述变化的原因:
(2)该实验说明铝和铜的化学性质哪种更活泼?
(3)若一根质量为m1的铝丝浸入硫酸铜溶液,过一段时间取出附有铜的铝丝,其质量为m2,试比较m1与m2的大小(相对原子质量请查课本)。
(4)m1与m2的质量之差是不是生成的铜的质量,为什么?(5)溶液的颜色由蓝色变为无色,溶液的质量会发生什么变化?判断金属的活动性顺序方法之一
问题:如何判断金属的活动性顺序?
请你回忆:将铁丝浸入硫酸铜溶液中,产生的实验现象。
实验:在一支试管中加入少量浅绿色氯化亚铁溶液,把用砂纸打磨、擦亮的铝丝插入溶液中,观察实验现象,发现溶液由浅绿色逐渐变为无色。
把一根光亮的铜丝插入硫酸亚铁溶液中,观察实验现象,没有发现任何变化。
(1)写出上述反应的化学方程式。
(2)根据实验事实推测:铝、铜和铁的化学活动性强弱顺序。判断全属的活动性顺序方法之二
问题:把铝片、铁片、铜片分别跟稀硫酸反应,哪种金属反应最快?
实验:在三支试管中分别放入两小块打磨光洁的铝片、铁片、铜片,加入5mL稀硫酸,观察实验现象。发现铝跟酸反应剧烈,产生大量气泡。铁跟酸反应缓慢,铁片表面产生少量气泡。而铜片表面无任何变化。
(1)写出本实验中反应的化学方程式。
(2)试推测铝、铁、铜的金属活动性强弱顺序。在金属活动性顺序里为什么包括氢
1865年,贝开托夫在实验的基础上,根据金属和金属离子间互相置换能力的大小,以及金属跟酸、跟水等反应的剧烈程度,首先确定了金属活动性顺序,在这个顺序里就已包括了氢。因为氢可以被位于它前面的金属从稀酸里置换出来,而氢也可以把位于它后面的金属,从它们的盐溶液里置换出来,而氢后面的金属不能从酸中置换出氢。这就是说,贝开托夫当时区分金属的活泼与不活泼,是以氢作为标准的。
当然,早期的化学家把金属跟酸、跟水等反应的剧烈程度作为衡量金属活动性大小的标志是不严格的。准确的方法是以金属的标准电极电势来比较金属的活动性大小,而标准电极电势也是以氢电极定为零作为标准来测定的。标准电极电势为负值的金属比氢活泼;标准电极电势为正值的金属活动性小于氢。
另外,氢的原子结构决定它在化学反应中表现出与碱金属具有相似的化学性质。例如,氢具有还原性,能和大多数非金属反应显示+1价;等等。
由于以上几个方面的原因,因此把氢排进了金属活动性顺序里。金属性和金属活动性的区别和联系
金属元素的原子在化学反应中,通常表现出失去电子成为阳离子的倾向。金属性的强弱通常用金属元素原子的最外层电子的电离能(气态原子失去电子成为气态阳离子时所需要的能量)大小来衡量。
金属的活动性是反映金属在水溶液里形成水合离子倾向的大小,也就是反映金属在水溶液里起氧化反应的难易,它是以金属的标准电极电势为依据的,从能量角度来看,金属的标准电极电势除了与金属元素原子的电离能有关外,同时还与金属的升华能(固态单质变为气态原子时所需的能量)、水合能(金属阳离子与水化合时所放出的能量)等多种因素有关。
金属性强的元素,一般来说它的活动性也大,但也有不一致的情况。例如,钠的第一电离能比钙的第一电离能要小,因此钠的金属性要比钙强。但是钙在水溶液中形成水合离子的倾向比钠大,即钙的标准电极电势比钠要负,所以钙的金属活动性比钠大。铜和银也有类似上述的情况。由此可见,金属性与金属活动性两者概念是有区别的。
铁生锈的条件
问题:铁在什么情况下容易生锈呢?实验:
(1)如右图所示,在试管①中把铁钉放在一团湿棉花球上,使铁钉与空气和水接触;
(2)在试管②中放入铁钉,注入经煮沸迅速冷却的蒸馏水,蒸馏水要浸没铁钉,然后在水面上注入一层植物油,使铁钉只与水接触;(3)在试管③中加入少量干燥剂(袋装饼干等食品中放的小袋中有氯化钙干燥剂),再放一团干棉球,把铁钉放在干棉球上,塞紧橡皮塞,使铁钉只与空气接触。
注意每天观察铁钉锈蚀的现象,连续观察约一周。(1)通过探究,你对铁制品锈蚀的条件能得出哪些结论?(2)通过上面对铁制品锈蚀条件的探究,你对防止铁制品锈蚀有什么建议?与同学们交流你所知道的各种防锈方法。
我说课的内容是人教版高中化学必修1,第三章第一节的内容《金属的化学性质》。
在得知我的说课内容是《金属的化学性质》之后,我便开始深入研究教材和教师用书,在网上收集相关资料。我了解到,学生在初中时已经掌握金属的一些性质。初中化学中介绍金属的性质以物理性质为主,同时介绍了金属活动性顺序,使学生初步了解金属与酸或盐溶液反应的规律。本节“金属的化学性质”是在初中介绍的金属和金属材料的基础之上,进一步加深和提高;本册书是学生学习高中化学的第三章,第一章是化学的实验方法,第二章是离子反应和从微观理解氧化还原反应原理。第三章是在学生初步感受金属性质、了解必要的实验方法和掌握氧化还原反应之后再进一步的学习。本节课又是后面学习元素化合物知识的开端。学习“金属的化学性质”对以后把握元素化合物知识和其他金属元素的学习具有指导性作用。所以这一章在化学的知识系统中具有承接旧知识系统,引导新知识系统的重要作用。
本节课的教学重点是研究掌握钠与水的反应现象和钠与水的反应原理,会书写钠与水反应的化学方程式。通过研究我了解到,本节课学生的难点是钠与水反应的实验现象。耳听为虚,眼见为实。在我设计教学过程时,我将实验放在学生眼前,带给学生真真切切的反应现象,让学生亲身观察、感受化学反应的过程。我相信,这样的方式可以突破本节课的难点。在课前我必须将我要用到的实验仪器和实验试剂准备充分。
本节课一开始,我会给学生一些金属与水的图片,比如金戒指掉在了杯子里,妈妈洗碗时银镯子接触到水等等与水不反应的金属图片。引导学生总结出金属与水不发生反应的生活经验,在生活经验的基础之上提出质疑。金属与水会发生反应与实际生活经验不相符,所以学生更有求知的欲望,学生的学习兴趣可以充分调动起来。
本节课的学习是在学生了解了金属活动性顺序和氧化还原反应之后,所以这节课我将从这两方面导入。通过金属活动性顺序,引出钠与水发生反应的`可能性,然后通过观察实验现象让学生深刻的感受到钠与水的反应过程,分析总结出钠与水反应的5个现象:
A、看到钠飘在水面上
B、钠在水面上游动
C、熔化成银白色的小球
D、发出了嘶嘶的声音
E、溶液变为红色。
从而总结出5个特性:
1密度比水小;
2有气体产生;
3反应放热且钠的熔点低;
4反应比较剧烈;
5反应中有碱性物质生成。
分析这五个特性的同时一定要将其逐个板书出来,板书的内容会给学生留下深刻的印象。
通过现象看到本质。在化学现象分析清楚之后,要引导学生进行微观化学反应的研究,也就是化学方程式的分析。我以“现象中的气体是什么?”为切入口,从上一环节过渡到化学方程式的研究。在这一环节中,教师先引导学生分析出钠作为还原剂,水作为氧化剂,然后放手叫学生自己尝试写出钠与水反应的化学方程式。
我研究新课标时知道,现在的教育不在于老师教,而在于学生的学,所以这个环节我准备教学生自己去尝试,自己去讨论研究。我负责引导得出最后的化学方程式。
在本环节的最后,我设计了两个问题来让学生进行思考,目的是巩固氢气的验证方法和钠与水反应化学方程式的更深入认识,掌握离子反方程式。第四部分设计一个钠燃烧不能用水扑灭的实际问题来总结钠的性质。通过教材研究,为了使学生有及时的巩固。我将课后练习的第1小题作为巩固练习题。这道题可以通过练习书写钠与氧气反应和钠与水反应的化学方程式巩固理解钠的一般性质。
一、教学设计理念
本课题是初中化学的重点内容,在教学中以学生已知的内容为基础,以实验探究为突破口,引导学生采取分类研究、对比分析的方法认识置换反应,并通过对规律的应用,达到落实知识、形成能力的目的。
在上一课题介绍金属物理性质的基础上,本节课侧重介绍金属的化学性质,重点介绍金属和氧气、酸等的反应,以及金属活动性顺序。九年级的学生已初步具备了一定的观察问题、分析问题和解决问题的能力,对事物的认识正处于感性到理性的转变时期,实验是激发他们学习兴趣的好方法。因此,在本节课中我按如下流程设计教学过程:问题引入——实验探究——分析总结——应用规律。重点放在对金属活动顺序的探究上,通过对实验事实的分析,层层诱导,由学生自己归纳得出置换反应的特点,并通过对某些金属活动性的比较,进而引出金属活动性顺序。为节省时间,在做金属与酸的反应时把全班学生分为两部分,一半做金属与稀盐酸反应,一半做金属与稀硫酸反应。
二、教学目标知识与技能
1、知道铁、铝、铜等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,能利用置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。过程与方法
1、能进行探究金属活动性强弱的实验设计,学会控制实验条件探究金属活动性顺序;
2、学习和体验对实验现象进行比较、分析、概括并获取结论的方法。情感态度价值观
1、通过学生亲自做探究实验,激发学生学习化学的浓厚兴趣;
2、通过对实验的`探究、分析,培养学生严谨、认真、实事求是的科学态度;
3、使学生在实验探究中学会与别人交流、合作,增强协作精神。
三、教材分析
《金属的化学性质》是九年级化学第八单元课题2的内容,具体内容主要是常见金属的化学性质和置换反应的定义。在课题1介绍金属的物理性质的基础上,本课题侧重介绍金属的化学性质,重点介绍金属与氧气的反应,以及金属活动性顺序。
金属材料与人类生活的关系非常密切,本教材将此内容单列一章,体现了“化学来源于生活,服务于生活”这一主题。本课题重点放在对金属活动性的探究上,采用实验——讨论的探究模式,通过对实验事实的分析,层层诱导,由学生自己归纳得出置换反应的特点,并通过对某些金属的活动性的比较,进而引出金属活动性顺序。通过练习,使学生能应用置换反应和金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。
教学重点:对金属活动性顺序的探究,归纳得出置换反应的特点
教学难点:金属活动性顺序和置换反应的理解和应用
四、教学策略
1、教法
根据新课标及教学目标的要求,本节课主要采用实验探究法为主线,结合使用启发法、归纳分析法以及多媒体辅助教学法。教材的重点放在金属活动性顺序的探究上,采用问题——实验——讨论的探究模式,设计这些探究过程,主要目的是培养学生善于动手、观察、思考的能力,使学生学会从客观事实中归纳得出结论的方法,使学生运用所学的理论知识解决问题的能力得到提高。
2、学法
根据学习目标要求,学生的学习主要采用以下学习方法:实验法、归纳总结法。学生自己动手做实验,边观察、边记录、边思考,在教师指引下按科学的方法处理所得的材料,得出结论。这样强化学生的实验能力和观察能力,逐步学会分析现象得出结论的方法。结合归纳总结法,指导学生进行综合归纳能力的训练,提高学生对所得信息进行加工、处理的能力。
五、活动准备
多媒体计算机、实物投影仪。镁带、铜片、锌粒、铝条、铁钉、稀盐酸、稀硫酸、试管、烧杯、滴管、砂纸等
金属钠与水的反应实验
一、实验教学目标
1、知识与技能目标
掌握金属钠与水的反应过程,了解钠的性质。
2、过程与方法目标
通过观察并分析实验,培养学生的实验探究能力,观察描述能力和思维能力。
3、情感态度与价值观目标
培养学生重视实验的科学态度和对学科实验的兴趣,培养与人合作的精神。
二、实验教学重点难点
重点:钠与水的反应现象及其分析。
难点:钠与水的反应现象及其分析,促进学生探究学习。
三、实验准备
实验用品:小烧杯、小刀、玻璃片、滤纸、镊子、酚酞、水、钠。
四、实验教学方法
实验法、问题探究法、讲解法
五、实验教学过程
【引入】同学们,通过理论课上我们对金属钠的物理性质及化学性质的学习,已经对钠有了一个初步的了解,那么本次金属钠与水的反应实验将会让大家与金属钠有深度的熟悉。
【实验探究】出示金属钠保存在煤油中的样品
(学生观察现象,得出结论:钠的密度大于煤油的密度且钠与煤油不反应)
【实验探究】用镊子取一小块金属钠,并用滤纸吸干表面的煤油,用小刀切去一端的表层,观察表面的颜色;将其放置在空气中,观察表面颜色的变化。(同学观察并说出现象,以及能得到哪些结论?)
结论:钠质软,银白色。
【实验探究】向一只盛有水的水槽中滴加几滴酚酞试液,然后切一小块金属钠投入烧杯中,观察实验现象。(学生讨论现象,教师归纳)
浮钠浮在水面上,小于水的'密度;
熔钠熔化成银白色的小球;反应放热,熔点低;
游小球在水面到处游动;有气体产生;
响水面上有嘶嘶的声音;有气体产生;
红烧杯中的溶液变红;有碱生成,NaOH。
【课堂小结】这节课我们跟大家一起讨论了钠的物理性质、化学性质、保存方法等,总结如下:
1.物理性质:
色状:银白色固体;熔点低;硬度小,质软;密度小于水而大于煤油。
2.化学性质:
金属钠与水反应方程式
2Na+2H2O==2NaOH+H2
一、教学目标
1.知识与技能。
(1)了解地壳中一些重要元素的丰度(含量)O、Si、Al、Fe、Ca、Na。(2)复习金属活动顺序表及其应用。
(3)掌握Na、Al与O2反应的产物及其用途。
(4)实验操作能力、对实验现象的观察能力。
(5)对问题的分析能力。
(6)归纳总结的能力。
2.过程与方法。
透过现象看本质,分析发生反应的内在原因,以提高自身观察能力和分析问题的能力。
3.情感态度与价值观。
培养学生科学分析问题的能力和方法,激发学生学好文化知识,增强报效祖国的神圣责任感。
二、教学方式
实验探究法、分析归纳法、理论联系实际。
三、教学过程预习检查:
(1)在地壳中的含量最丰富的前4种元素是什么?(引导学生观看课本第38页图3-1,O、Si、Al、Fe、Ca。)
(2)金属单质的一般物理性质包含:导电性、导热性、延展性、有金属光泽、不透明。
思考与交流:
(1)举例说明金属能发生哪些化学反应。(引导学生通过回忆复习、讨论等形式列举初中化学所学的金属与氧气反应、金属与酸反应、金属与一些盐溶液的反应以及金属活动性顺序等知识,并结合生活中所观察到的现象展开讨论。)
(2)分析课本第32页图3-2,写出可能发生的反应的化学方程式。(引导学生观察图片,从实验现象讨论:镁条燃烧发生了什么反应?铜树、银树是怎么形成的?这些反应有什么特点?它们各属于什么反应类型?写出相应的化学方程式。)老师归纳:
金属共同的化学性质有:金属与氧气反应,活泼金属与酸反应,金属与一些盐溶液反应,下面我们就金属与氧气的反应进行更深一步的研究。[板书]
一、金属与O2的反应
1.钠与O2反应
[学生实验1]取出一小块金属钠,用滤纸吸干煤油,用刀切开,观察新切面的颜色及变化(引导学生观察金属钠切开前的表面,与切开后进行比较)。通过观察,简单描述钠的物理性质。[学生归纳]钠的物理性质:具有银白色金属光泽的固体、柔软(硬度小)。
[学生实验2]钠放在玻璃燃烧匙上,加热。观察有什么现象。与加热前有何不同?可以得出什么结论?要求写出学生实验
1、2的反应化学方程式。[学生归纳]
实验1:4Na+O2常温2Na2O(白色)实验2:2Na+O2Δ2Na2O2(浅黄色)[现象]在实验2中,钠先熔化成银白色小球后燃烧,火焰呈黄色,最后生成淡黄色的固体。[老师归纳]钠是一种活泼金属,容易与氧气发生反应。[科学视野]过氧化钠的特殊用途。
有人打电话119,意味着有什么事情发生?这时,我们首先想到用什么灭火呢?通常使用的灭火器是由于反应产生了比空气重且一般不支持燃烧的二氧化碳。而今天,我却要用水和二氧化碳来点火,大家相信吗?[演示实验]吹气生火(细节略)。发生上述现象的原因是什么呢?(展示过氧化钠)原来,就是这种叫做过氧化钠的化合物在起作用。
[实验探究]由刚才的实验我们可知,Na2O2可与H2O和CO2发生化学反应,它们反应后的生成物是什么?把水滴入盛有Na2O2的试管中,检验生成的气体,并在反应后的溶液中滴加酚酞试液。由刚才带火星的木条复燃和溶液变红可推知,Na2O2与水反应后生成了相应的NaOH和O2。2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2↑
[引导学生对Na2O2中元素的价态分析;它和H2O、CO2反应时,电子转移情况的分析(H2O2对比)。][补充实验]在盛有少量酚酞试液的试管中加入Na2O2粉末,搅拌。(引导学生描述所观察到的现象,并作出分析。)溶液先变红,后褪色。实验说明了Na2O2与水反应生成碱性物质和具有漂白性。实际上,我们常用其来漂白织物、麦秆、羽毛等。思考:(1)呼吸面具中常用Na2O2来做供氧剂,说明理由。(2)Na2O2应怎样保存?[板书]2.铝与O2反应
[提问]铝与氧气能否反应?家庭常用的一些炊具(如铝锅)是铝制品,在使用过程中是否与氧气发生反应呢?
[实验探究]分别加热未打磨和已打磨的铝箔,有何现象?现象有何不同?如何解释?写出反应方程式。
学生讨论后归纳:加热未打磨的铝箔,铝箔发红卷缩,变暗失去光泽,熔化不落下(表面有氧化膜,因此不能燃烧)。加热已打磨的铝箔,铝箔也发红卷缩,变暗失去光泽,熔化不落下(打磨后的铝箔表面又很快形成氧化膜,阻止了铝的燃烧)。4Al+3O2Δ2Al2O3(致密)[补充实验]将铝粉撒到酒精灯火焰上,可观察到铝的燃烧。
[练习1]小明家中有一只20世纪50年代初的铝锅,至今仍保存完好。该铝锅未锈蚀的主要原因是()。
A.铝不易发生化学反应B.铝不易被氧化
C.铝的氧化物容易发生还原反应
D.铝易被氧化,但氧化生成的氧化铝具有保护内部铝的作用[练习2]完成下列方程式(答案如下):2Mg+O22MgO3Fe+2O2点燃Fe3O42Cu+O2Δ2CuO小结:根据金属活动顺序表,金属与氧气反应有何规律?
四、作业设计
课本第44页第2、3题;第45页第6题。
五、教学反思
本节教学重点是Na、Al与O2的特殊性及应用;教学难点为Na2O2与H2O、CO2反应的本质;难点突破的方法可以从Na2O2中元素的价态分析,Na2O2与H2O、CO2反应时,电子转移情况(H2O对比),将是化解难点的妙方。
六、本课例特色
本课例中根据实际情况适当增加了两个探究实验:一是过氧化钠与二氧化碳反应的实验(“吹气生火”),一是铝粉在酒精灯外焰燃烧的实验,这样不仅有利于学生理解相关的化学性质,而且能够与学生以往所学的知识形成冲突矛盾,引导学生积极地探索、思考,从而激发学生的学习欲望,增加学生学习化学的兴趣,达到“教为了不教”的目的`。另外,通过生动有趣的实验“吹气生火”,不仅给学生留下深刻印象,还激发学生的探究意识,在学生心里造成一种悬而未决的但又必须解决的求知状态,激发学生强烈的学习欲望,从而注意力高度集中,积极主动地投入学习,培养学生勇于探索、创造和追求真理的科学精神。[第二课时]金属与水反应铝与碱反应
一、教学目标1.知识与技能。
(1)掌握Na、Fe与H2O反应的特殊性;(2)深化并扩充金属活动顺序表的应用;(3)掌握Al与NaOH溶液反应的特殊性;(4)实验操作能力、对实验现象的观察能力;(5)对问题的分析能力,归纳总结的能力。2.过程与方法。(同“第一课时”)3.情感态度与价值观。(同“第一课时”)
二、教学方式
实验探究法、分析归纳法、理论联系实际法。
三、教学过程
[板书]
二、金属与水反应
[复习引入]列举活泼金属与酸的反应,反应的本质,反应类型等。活泼金属能与酸反应,那么活泼金属能否与水反应呢?[板书]1.钠与水反应
学生实验探究:(1)Na和烧杯里的水作用(引导学生观察、并描述现象),反应剧烈,钠浮在水面上,熔成小球,迅速游动,嘶嘶作响。
(2)Na和滴有酚酞的水作用(引导学生分析产生现象的原因,并完成表格)。
(3)Na和水作用放出的气体是什么?(收集装置如上图)(引导学生分析产生现象的原因,并完成表格)。2Na+2H2O2NaOH+H2↑现象原因反应方程式钠浮在水面上钠熔成小球钠四处游动嘶嘶作响反应后溶液变红色点燃收集到的气体,有尖锐爆鸣声[思考讨论]
①钠易和空气、水反应,实验室中应如何保存钠?(隔绝空气保存,即保存在煤油中。)②为什么能将钠保存在煤油中?(钠容易被氧气氧化而变质,必须将钠隔绝空气保存;钠不与煤油发生化学反应;钠的密度比煤油大,能够有效隔绝空气。)③将一小块金属钠投入CuSO4溶液中,可观察到什么现象?写出发生的化学方程式。
(学生实验探究,观察到现象:反应剧烈,钠熔成小球,浮在水面上,迅速游动,嘶嘶作响,溶液中同时出现蓝色沉淀。2Na+2H2O2NaOH+H2↑,CuSO4+2NaOHCu(OH)2↓+Na2SO4)[板书]2.镁和水反应
学生实验:将打磨过的镁条放入水中,滴入几滴酚酞,观察现象,加热,观察现象。写出反应方程式。(Mg+2H2OΔMg(OH)2↓+H2↑)[板书]3.铁和水反应
[引入]家用的刀具、炊具多是铁制品,铁能否与水反应?
[科学探究]铁能否与水反应?(如将烧红的铁块投入水中,现象如何?条件如何?)设计铁与水蒸气反应的实验装置,并互相对比,评出最优方案。(引导学生从水蒸气的产生,水蒸气与铁粉反应——加热,反应产物的检验等导出课本第42页内容,图3-9。)[演示实验]铁粉与水蒸气的反应3Fe+4H2O(g)ΔFe3O4+4H2↑[小结]根据金属活动顺序表,金属与水反应有何规律?[板书]
三、铝和NaOH溶液的反应
[引入]活泼金属能与盐酸反应放出氢气,能否与碱反应呢?
[学生实验探究]将铝片分别放入装有稀盐酸溶液和NaOH溶液的两支试管中,观察现象,将点燃的木条分别放在试管口,观察现象。[师生共同归纳]2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑[讨论]铝制品的使用对环境有何要求?[思考]以上两个反应的本质是什么?
[练习]1.不可以用来制作盛装浓烧碱溶液容器的材料是()。A.铁B.铝C.塑料D.橡胶
2.质量相同的两份铝粉,第一份中加入足量的NaOH溶液,第二份中加入足量的盐酸,在同温同压下放出气体的体积比是()。A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.2∶33.新买的铝锅、铝壶用来烧开水时,凡是水浸到的地方都会变成黑色,这与水中含有下列哪种可溶性盐有关?()A.钠盐B.钾盐C.镁盐D.铁盐[板书]
四、归纳
常见金属的主要化学性质(小结)。金属在反应的时候都作还原剂。金属活动顺序KcaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu(1)金属原子失电子能力强弱(2)金属离子结合电子的能力弱强
(3)跟氧的作用常温易被氧化常温干燥空气中不易被氧化(4)加热时能被氧化
(5)跟水的作用:常温能置换水中的氢、在加热或跟水蒸气反应时能置换水中的氢
(6)跟酸的作用:能把氢从酸(如盐酸或稀硫酸)中置换出来。能跟氧化性酸(浓硫酸、HNO3)反应(7)跟盐的反应:位于金属活动顺序前面的金属把后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。
四、作业设计
课本第44页第
1、4(2)题;课本第45页第
5、7题。
五、教学反思
本节教学重点是Na与H2O、盐溶液反应的特殊性及其应用;Al与NaOH溶液反应的特殊性及应用。教学难点为Al与NaOH反应的本质。难点突破的方法是应紧扣铝化合价变化的本质来分析,Al与酸、Al与碱反应都是呈现还原性,这是本质。
六、本课例特色本课时的教学重点为金属与水的反应,以及铝与碱的反应。而金属的选取介绍上也限于钠、铁以及铝。
【课标解读】:
课标对本节内容的具体要求:认识常见金属的化学性质
课标分析:本节是课程标准一级主题“身边的化学物质”下的二级主题“金属与金属矿物”中的内容。金属是我们身边重要的化学物质,通过学习要认识金属的化学性质中的共性和差异性及其规律,进一步物质的组成和结构决定物质的性质,物质的性质决定物质的用途的化学基本观念,同时进一步学习研究物质性质的一般思路和方法。
【教材分析】:本节通过对金属化学性质的探究,让学生初步认识不同的金属因为其原子结构的共同点,因此表现出一些共同的性质,而原子结构的不同点,导致其化学性质有差异,并通过实验,探究出其差异性规律,学会应用其差异性规律来解释生活中的一些常见化学问题。【学习目标】:
1.通过探究常见金属与氧气、酸、金属化合物溶液的反应,归纳出金属的化学共性。
2.通过探究学会比较金属活动性的方法,能记住常见金属的活动性顺序,并应用其解释相关的化学问题
3.通过分析金属与酸反应的特点归纳出置换反应的概念。
【重点知识】:金属的化学性质、金属活动性顺序
【核心内容】认识金属化学性质的共性、差异性及其规律
【需要发展的基本观念:】物的组成与结构决定物质的.性质,物质的性质决定物质的用途。
【学情分析】:通过前面的学习和日常生活经验,学生已经知道:镁带、铁丝能在空气或氧气中燃烧,铁与硫酸铜能反应事实,但这些知识是零碎不系统的,本节课应结合以前所学知识和实验探究,让学生认识常见金属具有一些共同的化学性质,并认识不同金属活动性有差异,在此基础上通过实验归纳出其活动性规律,并应用此规律解释生产生活中的一些化学问题。[教学过程]导入:
[教师]调查学情:通过上节课的学习,我们知道,金属材料在生活中有广泛的用途,你身边有哪些物品是用金属材料制成的?主要是利用了金属的什么性质?【学生】交流【教师】铝制品在我们身边随处可见,除了因为炼铝成本降低,与其它金属相比,具有密度小、抗腐蚀性能强等优良性质,密度小是,抗腐蚀性能强与其化学性质有关,由此可见,我们要想更好的应用金属中,还必须全面的认识金属的化学性质,常见的金属有哪些共同的化学性质,它们的化学性质有没有差异?相信通过今天的学习你一定能找到答案,请认真阅读导学案上的学习目标。板书课题[学生]阅读学习目标
【教师】在前面的学习中,我们知道,物质的组成和结构决定物质的性质,金属如铁镁等是什么什么微粒构成的?金属原子的最外层电子数有什么特点?(3号)在化学反应中的表现是?(2号)根据结构我们可以推测金属的化学性质比较活泼,你熟悉的金属都能与哪些物质反应?[学生]交流
[教师]在前面的学习中,我们知道镁、铁等金属都能与氧气反应,请同学交流一下这两种金属与氧气反应的现象,[学生]
[教师]通过交流我们可以发现,镁能在空气中燃烧,铁能在氧气中燃烧,我们再来看一下铜在高温下与氧气的反应,由此可见,大多数金属都能与氧气反应,不同金属与氧气反应的难易和剧烈程度是否相同,说明金属的化学性质有差异,三种金属的活泼程度即活动性为:
铝是我们广泛使用的金属,猜想一下铝能不能与氧气的反应呢?
[教师]实验证明,铝在常温下也能和氧气反应,和哪种金属的活动性接近?试着写出铝常温下与氧气反应的方程式。[教师]正因为铝常温下就能与氧气反应生成致密的氧化铝保护膜,能用所学知识解决下列问题吗?[学生][教师]金属与氧气的反应的剧烈程度是不一样的,与其他物质的反应是不是也是的这样呢?实验室可以用锌与稀硫酸反应制氢气,其他金属能不能与稀盐酸和稀硫酸反应,反应的剧烈程度是否相同呢?我们选择镁、锌、铁、铜四种金属作为代表进行研究。
【学生】观察,对比现象
【教师】通过实验可以看出,大多数金属能与稀盐酸、稀硫酸反应,不同金属与稀盐酸、稀硫酸反应的剧烈程度不同,四种金属的活动性由强到弱的顺序是请在导学案上写出反应方程式【学生】写方程式
【教师】引导学生得出置换反应概念,打比方,我代表镁单质,这两位同学坐在一起,分别是氢和氯,我发现氯好可爱,我想和氯在一起,于是呢,我就把氢置换出来了,氢变成单质氢气,我和氯结合生成了氯化镁,给这个反应起个名字,叫置换反应,下面哪个反应属于置换反应。金属与稀盐酸,稀硫硫的反应都属于置换反应?活动性越强的,置换出氢所用的时间就越短,反应越快,什么样的金属能与稀盐酸、稀硫酸反应呢?如果在这个活动性顺序中排上稀盐酸、稀硫酸中的氢,应该把氢排在哪个位置?【教师】归纳,我们可以根据金属与稀盐酸和稀硫酸的反应来比较金属的活动性。[教师]铝与酸能反应,反应速率比镁慢比锌快,铝的活动性应该排在。。。银与盐酸不反应,银的活动性?
[教师]如何比较铜银的活动性顺序呢?在前面我们学过铁与硫酸铜溶液的反应,这个反应的类型是?根据我们刚才总结出来的金属活动性顺序分析,这个反应为什么能发生呢,是不是都是这样呢,通过实验验证一下,铜能不能置换出硫酸铝溶液中的铝?由此可见,活动性强的金属可以把活动性弱的金属从它的化合物溶液中置换出来。利用金属与金属化合物溶液的反应,也可帮助我们确定金属活动性。【教师】我们如何比较铜银的活动性顺序?【学生】提出方案【教师】我们可以利用铜与银的化合物溶液之间的反应来判断铜银的活动性。可选择铜与硝酸银溶液或银与硝酸铜溶液来进行实验【教师】演示铜与硝酸解溶液
当然我们也可以将银丝插入硫酸铜溶液中观察现象。
【教师】化学家就是这样,通过实验利用置换反应比较出不同金属的活动性顺序,将其按由强到弱的顺序排列。总结出了常见金属活动性顺序。最强的是,最弱的是,,在生活中还有这样的谚语,真金不怕火炼,沙里淘金,你能用金属活动性解释一下吗?
带领学生读,记,站起来记,记住的坐下。教师检测。【归纳】在金属动性顺序中,越是排在前面的活动性越强,应用金属活动性顺序,可以帮助我们判断金属与酸,金属与金属化合溶液间的反应,在金属活动性顺序中,排在氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫硫中的氢,排在前面的金属能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。将这三句话简单归纳就是,前强后弱,前换后(或强换弱)
通过今天的学习,我们知道,金属可以与氧气、稀盐酸、稀硫酸、金属化合物溶液等多种物质反应,化学性质比较活泼,不同金属的原子结构有差异,导致不同金属活动性不同,我们通过实验排列出常见金属的活动性顺序,并可以应用其解释生活中的实际问题。回扣目标你学会了吗?检测一下。
一、教材结构和内容分析
本节内容在全章以及在整个中学化学课程中的地位:本章开始学生初步、系统地接触元素化合物知识,内容在化学实验基本方法和化学物质及其变化之后。在本章和本节中,学生初步尝试从实验操作和实验现象去探索(金属)物质化学性质;从基本原理(氧化还原反应原理)去深化对这些性质的理解,这种学习方式的过程和方法一经掌握后,可以驾轻就熟地学习后一章非金属及其化合物的内容。
二、教学目标和教学重难点
依据新课程理念,本着对教材结构和内容的深刻理解,我提出本节教学的目标:
1、知识和技能目标:了解金属和非金属的反应,探索金属的性质和金属的原子结构的关系,初步学会从实验的角度探索和认识物质的化学性质的本领。
2、过程与方法目标:体验通过实验发现化学问题,揭示物质性质的过程与方法。
3、情感态度和价值观目标:通过奇妙的化学实验的操作(如钠的切割)和精彩的化学实验现象(如钠的燃烧反应)感受化学世界的美妙变化,提高学习化学的兴趣。
要实现以上的教学目标,我认为:我们不可能在一节课中面面俱到的讲清楚所有的金属的所有的性质,要有所侧重,其中钠在不同条件下和氧气的反应以及如何从实验的角度揭示这些反应的过程是本节课堂的重点。但是由于学生以前没有看到过钠,更谈不上钠的化学反应了,燃烧后得到的过氧化钠化学式特殊,学生比较难以接受,因此钠在不同条件下的反应及其产物的比较分析是本节教学的难点。同时也应该由点到面,能够学会几种金属之间性质的比较具体情况,以及金属的性质和金属原子的结构之间的密切关系,这些都是本节教学的难点所在。
三、教法和学法
以上的重点和难点的突破是本节成功与否的关键,通过什么样的教法和学法显得异常重要。
我的教法是:
1边讲边实验。这是化学教学的常用方法,也是非常有用的方法,可以充分展示知识的建构过程,充分体现了建构理念。具体如何去做呢?我的方法是教师演示和学生演示相结合,比如用小刀切钠,为什么不能让学生去做呢?让学生去实验,去体验,去发现问题,提出问题自己去思考,这样做完全符合新课程的学生主体的理念,不要老是老师做学生看,老师提问题学生回答问题,是在启发不假,但常常启而不发。当然教师要注意引导。
2提出问题展开讨论并及时总结归纳。可以是老师提出问题,也可以让学生在充分认识实验现象的基础上提出问题,可以是学生与学生的讨论,也可以是师生讨论。如可以在钠、铝和氧气反应学习完了以后,及时总结这些物质和氧气反应时表现出来的还原性,从反应的难易程度总结还原性的强弱,从整体上把握金属和非金属的反应。
学法是:学生在学习的时候可以多做比较,如学生在学习铝和氧气反应的时候可以去比较,两个实验做法不同但是现象一样,又如钠在不同的条件下和氧气反应,不比较难以深刻认识过氧化钠和氧化钠的区别。
那么,这种教法和学法如何应用到具体的教学中去呢?下面谈谈教学过程
四、教学过程
(一)引入课堂。其实,书本上的思考和交流部分的意思就是引导学生展开对金属部分的学习,但是不具体。我将让学生自己畅所欲言,去列举在生活中了解到的金属的反应,比如铁的生锈,铜绿的产生,铁质菜刀为什么表面是黑色而刀口是银白色等。激发学生学习本节课的学习兴趣。
(二)复习旧知。初中已经接触到一些金属,这里复习金属的物理性质,让学生认识金属通性;复习和金属相关的化学性质,并分类归纳:铁可以和氧气反应,活泼的金属可以和酸、盐发生置换反应等。最后总结性思考这些反应中金属原子的失电子情况,引出性质和结构的相互关系。
(三)由此及彼,提出问题。铁可以和非金属单质氧气反应,那么其他的金属呢?从金、铁、镁和氧气的反应看,难易程度是不一样的。可以让学生去思考:更多的金属呢?水到渠成的提出典型金属钠、铝分别和氧气反应的情况。
(四)师生互动,边讲边实验,探究钠的相关性质。展示钠的'存放,取用和切割,从中让学生领悟钠的物理性质;从切割后截面的颜色变化让学生体会过程中的化学变化,让学生自己提出问题并思考,去认识钠的化学性质活泼,并根据化合价自己去尝试书写反应方程式。为了提高学生的主观能动性,强化学生主体的理念,接下来让学生去思考钠燃烧的情况怎样,让学生自己去取用,切割钠,提供必要的仪器让学生去加热钠,使之燃烧,观察现象,比较性的提出问题,引出钠的燃烧反应。从产物的颜色认识到这是不同与氧化钠的新的物质,此时引导学生从化合价的角度初步认识过氧化钠。
(五)比较着做实验,认识铝和氧气的反应。从钠的反应和镁、铝表面有氧化膜的层次,让两位学生比较着做实验,观察铝在打磨掉氧化膜与否两种情况下加热融化后的现象,后学生自发思考为什么现象会一样?认识到反应的发生,体会到致密的氧化膜的保护作用。让学生在认真阅读教材的基础上开放性的思考对铝的氧化膜的认识,可以作为课外的作业让学生进一步的拓展,提高学生能动的学习和收集材料并加工整理的能力。
(六)课堂小结。由点到面,让学生思考金属化学性质的相似性:很多金属可以和非金属氧气发生反应,从化合价的变化认识到这些反应中金属都体现出还原性。这样和前面的氧化还原反应相呼应,并和本节课开始的时候金属的物理性质的通性相呼应,增强课堂的完整性。还可以进一步提出问题,从反应的难易程度入手让学生认识到不同金属还原性的强弱区别。
五、个人的认识和思考
新课程倡导以“主动参与,乐于探究,交流与合作”为主要特征的学习方式,这也是广大教师课堂教学中所要积极探索的问题。在本节课的教学中,我力图尝试指导学生使用这种方式进行学习,让广大学生不但要“学会”,还要“会学”、“乐学”,当仁不让的成为教学活动的主体。不但要授人以鱼,还要授人以渔,更重要的是让学生掌握这种“渔”的过程。当然本节课还存在着许多的缺点和不足,请各位给予指正和批评。
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