第8單元課題2 金屬的化學(xué)性質(zhì)

課題2 金屬的化學(xué)性質(zhì)從容說課在課題1介紹金屬的物理性質(zhì)的基礎(chǔ)上，本課題側(cè)重介紹金屬的化學(xué)性質(zhì)，重點介紹金屬和氧氣的反應(yīng)，以及金屬活動性順序。學(xué)生在前一階段的學(xué)習(xí)中已經(jīng)做過鎂條、鋁箔、鐵絲等在氧氣中反應(yīng)的實驗，基于學(xué)生已有的知識基礎(chǔ)，教材采用實驗事實歸納的編寫方法，重點說明大多數(shù)金屬都能與氧氣反應(yīng)，但反應(yīng)的難易和劇烈程度不同，由此也可在一定意義上反映金屬的活潑程度：如鎂、鋁比較活潑，鐵、銅次之，金屬不活潑。教材的重點放在對金屬活動順序的探究上，采用實驗討論的探究模式，通過對實驗事實的分析，層層誘導(dǎo)，由學(xué)生自己歸納得出置換反應(yīng)的特點，并通過對某些金屬活動性的比較，進(jìn)而引出金屬活動性順序。通過練習(xí)，使學(xué)生能應(yīng)用置換反應(yīng)和金屬活動性順序解釋一些與日常生活有關(guān)的化學(xué)問題。為加深學(xué)生的感性認(rèn)識，特意補做了鎂條、鋁片、銅片與氧氣反應(yīng)的實驗。為使對金屬活動順序表的探究緊湊、有效，特意把置換反應(yīng)的概念放在最后討論，并在教學(xué)過程的最后，通過練習(xí)一塊兒鞏固，以求得到較好的教學(xué)效果。教學(xué)目標(biāo)1知識與技能(1)知道鐵、鋁、銅等常見金屬與氧氣的反應(yīng)。(2)初步認(rèn)識常見金屬與鹽酸、硫酸的置換反應(yīng)，以及與鹽溶液的置換反應(yīng)，能用置換反應(yīng)解釋一些與日常生活有關(guān)的化學(xué)問題。(3)能用金屬活動性順序?qū)τ嘘P(guān)的置換反應(yīng)進(jìn)行簡單地判斷，并能利用金屬活動性順序解釋一些與日常生活有關(guān)的化學(xué)問題。2過程與方法(1)認(rèn)識科學(xué)探究的基本過程，能進(jìn)行初步的探究活動。(2)初步學(xué)會運用觀察、實驗等方法獲取信息，并能用圖表和化學(xué)語言表達(dá)有關(guān)的信息。(3)初步學(xué)會運用比較、歸納、概括等方法對獲取的信息進(jìn)行加工。3情感態(tài)度與價值觀(1)激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。(2)培養(yǎng)勤于思考、嚴(yán)謹(jǐn)求實、勇于實踐的科學(xué)精神。(3)了解化學(xué)與日常生活和生產(chǎn)的密切關(guān)系。教學(xué)重點金屬活動性順序。教學(xué)難點對金屬活動性順序的初步探究。教學(xué)方法問題情景實驗探究得出結(jié)論練習(xí)鞏固聯(lián)系實際。教具準(zhǔn)備教師用具：投影儀、鎂條、鋁片、銅片、被氧化了的鎂條與鋁片、酒精燈、坩堝鉗、火柴、砂紙。學(xué)生用具：稀HCl、稀H2SO4、硝酸銀溶液、硫酸銅溶液、硫酸鋁溶液、鋁絲、銅絲、鎂條、鋅粒、銅片、鐵片、砂紙、火柴、試管(若干)。課時安排 1課時教學(xué)過程問題情景黃銅(銅鋅合金)與黃金的外觀很相似，我們可用什么辦法來鑒別它們呢?答甲：黃銅與黃金的密度不同，測一下它們的密度即可區(qū)別。乙：黃銅與黃金的硬度不同，把它們互相刻畫，硬度大的為黃銅，小的為黃金。丙：“真金不怕火煉”。用火燒一下，變黑的為黃銅，不變色的為黃金。小結(jié)甲、乙兩種方法利用的是金屬的物理性質(zhì)。丙方法利用的是金屬的化學(xué)性質(zhì)。引言要想更好地使用金屬，就需了解金屬的各種性質(zhì)。上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了金屬的物理性質(zhì)，本節(jié)課我們來學(xué)習(xí)金屬的化學(xué)性質(zhì)。板書課題2 金屬的化學(xué)性質(zhì)展示被空氣中的O2氧化了的鎂條和鋁片，并把其與砂紙打磨后的鎂條與鋁片相比較問是誰給純凈的鎂條和鋁片穿上了“外衣”呢?生是空氣!師確切地講，是空氣中的氧氣。過渡如果我們把鎂條、鋁片、銅片分別在空氣中加熱，會有什么現(xiàn)象發(fā)生呢?演示實驗分別把鎂條、鋁片、銅片用砂紙打磨后在空氣中加熱?，F(xiàn)象：鎂條在空氣中劇烈燃燒；鋁片表面失去光澤；銅片表面變黑。師請大家寫出以上反應(yīng)的化學(xué)方程式。學(xué)生活動，請一位同學(xué)上黑板書寫學(xué)生板書2Mg+O22MgO4Al+3O22Al2O32Cu+O22CuO問鐵在純氧中點燃能反應(yīng)嗎?若能，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。學(xué)生活動，教師板書3Fe+2O2Fe3O4問根據(jù)上面的反應(yīng)，我們可得出金屬具有什么樣的化學(xué)性質(zhì)?生金屬可與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。板書一、金屬與氧氣的反應(yīng)講解實驗表明，大多數(shù)金屬都能與氧氣發(fā)生反應(yīng)，但反應(yīng)的難易和劇烈程度是不同的。如鎂、鋁等在常溫下就能與氧氣反應(yīng)，鐵、銅等在常溫下幾乎不與氧氣反應(yīng)，但在高溫時能與氧氣反應(yīng)?！罢娼鸩慌禄馃挕闭f明金即使在高溫時也不與氧氣反應(yīng)。根據(jù)上述事實，我們可判斷出這些金屬的活潑程度，即金屬活動性。板書活動性：Mg、Al>Fe、Cu>Au講解金屬與氧氣反應(yīng)的性質(zhì)除了可用于鑒別物質(zhì)(如黃銅與黃金的鑒別)外，還有其他的一些用途。如鋁具有很好的抗腐蝕性能就是由于鋁與空氣中的氧氣反應(yīng)在其表面生成一層致密的氧化鋁薄膜，從而阻止鋁的進(jìn)一步氧化之故。鋁能在短短的一百多年里產(chǎn)量得到如此大幅度的提高，并被廣泛應(yīng)用，除了因為改進(jìn)了鋁的冶煉方法，使其成本大大降低，以及鋁的密度較小外，還有一個重要的原因，那就是鋁的抗腐蝕性能好。思考：鋁的化學(xué)性質(zhì)很活潑，為什么通常鋁制品卻很耐腐蝕?為什么不宜用鋼刷、沙等來擦洗鋁制品?答案鋁制品耐腐蝕是由于鋁可和空氣中的氧氣反應(yīng)，使其表面形成一層致密的氧化鋁保護(hù)膜之故；若用鋼刷、沙等來擦洗鋁制品，容易把氧化鋁薄膜除掉，從而起不到保護(hù)作用。補充我們平常所說的“電化鋁”實際上就是用特殊方法使鋁表面形成加厚的氧化鋁保護(hù)層的鋁制品。過渡很多金屬不僅能與氧氣反應(yīng)，而且還能與鹽酸或稀硫酸反應(yīng)。金屬與鹽酸或稀硫酸能否反應(yīng)以及反應(yīng)的劇烈程度，也可反映出金屬的活潑程度。下面，我們就通過實驗來比較鎂、鋅、鐵、銅的活動性?；顒优c探究投影展示活動與探究內(nèi)容在試管里放入兩小塊鎂，加入5 mL稀鹽酸，用燃著的小木條放在試管口，觀察現(xiàn)象，并判斷反應(yīng)后生成了什么氣體。參照上述實驗步驟，分別在放有兩小塊鋅、鐵或銅的試管中加入稀鹽酸，觀察現(xiàn)象，比較反應(yīng)的劇烈程度。如果有氣體生成，判斷生成的是什么氣體。用稀硫酸代替稀鹽酸進(jìn)行實驗，并比較發(fā)生的現(xiàn)象。學(xué)生活動，教師巡視指導(dǎo)請學(xué)生根據(jù)以上實驗，填寫下表投影金屬現(xiàn)象反應(yīng)的化稀鹽酸稀硫酸稀鹽酸稀硫酸鎂Mg+2HCl=MgCl2+H2Mg+H2SO4=MgSO4+H2鋅Zn+2HCl=ZnCl2+H2Zn+H2SO4=ZnSO2+H2鐵Fe+2HCl=FeCl2+H2Fe+H2SO4=FeSO4+H2銅請一位同學(xué)上黑板寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式，現(xiàn)象可由學(xué)生口述問通過以上實驗，你得出的結(jié)論是什么?生甲：鎂、鋅、鐵可與稀鹽酸和稀硫酸反應(yīng)生成H2，銅不能與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)。乙：與酸反應(yīng)時，能生成H2的金屬活動性強，否則，就較弱。丙：鎂、鋅、鐵與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)時的劇烈程度不同。鎂反應(yīng)最劇烈，其次是鋅，然后是鐵。注：教師此時可引導(dǎo)學(xué)生一起欣賞課本圖813金屬與鹽酸反應(yīng)的比較?。烘V、鋅、鐵、銅的金屬活動性由強到弱。評價大家回答得都很好。過渡那么，我們還有沒有其他的辦法來證明不同金屬活動性的相對強弱呢?答案是肯定的，那就是：投影活動性強的金屬能把活動性弱的金屬從它們的化合物中反應(yīng)出來。過渡下面，我們通過此結(jié)論來探究鋁、銅、銀三種金屬的活動性順序。投影活動與探究1. 把一根用砂紙打磨過的鋁絲浸入硫酸銅溶液中，過一會兒取出，觀察，有什么現(xiàn)象發(fā)生?2把一根潔凈的銅絲浸入硝酸銀溶液中，過一會兒取出，觀察，有什么現(xiàn)象發(fā)生?3把另一根潔凈的銅絲浸入硫酸鋁溶液中，過一會兒取出，觀察，有什么現(xiàn)象發(fā)生?學(xué)生活動師請大家根據(jù)以上實驗內(nèi)容，填寫下表：投影實驗現(xiàn)象反應(yīng)的化學(xué)方程式鋁絲浸入硫酸銅溶液中溶液藍(lán)色變淺，鋁絲上附著一層紅色固體2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu銅絲浸入硝酸銀溶液中銅絲上附有白色固體，溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag銅絲浸入硫酸鋁溶液中無明顯現(xiàn)象注：表中內(nèi)容由學(xué)生填寫問通過實驗12. 3你可分別得出什么結(jié)論?能否據(jù)此得出鋁、銅、銀的金屬活動性順序?答實驗1說明鋁的活動性弱于銅。實驗2說明銅的活動性強于銀。實驗3說明銅的活動性弱于鋁。綜合以上結(jié)論，可知銅、鋁、銀三種金屬的活動性順序為：鋁>銅>銀。講解經(jīng)過了許多類似上述實驗的探究過程，人們進(jìn)行了認(rèn)真的去偽存真、由表及里的分析，歸納和總結(jié)出了常見金屬在溶液中的活動性順序：板書二、金屬活動性順序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au金屬活動性由強逐漸減弱過渡下面，是我們本節(jié)課探究時所發(fā)生的些化學(xué)反應(yīng)。投影Mg+2HCl=MgCl2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2Fe+H2SO4=FeSO4+H2Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag師請大家從反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)類別如單質(zhì)、化合物的角度分析，這些反應(yīng)有什么特點?它與我們學(xué)過的化合反應(yīng)和分解反應(yīng)的特點是否相同?學(xué)生討論后回答這些反應(yīng)的特點是：一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物。其特點不同于化合反應(yīng)和分解反應(yīng)。師回答得很好?；瘜W(xué)上，我們把具有這一特點的反應(yīng)叫做置換反應(yīng)。板書三、置換反應(yīng)由一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)。生成另一種單質(zhì)與另一種化合物的反應(yīng)叫做置換反應(yīng)。講解金屬活動性順序可以作為金屬能否在溶液中發(fā)生置換反應(yīng)的一種判斷依據(jù)。投影金屬活動性順序在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中有重要應(yīng)用，它可以給你以下一些判斷的依據(jù)：1在金屬活動性順序里，金屬的位置越靠前，它的活動性就越強。2在金屬活動性順序里，位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫。3在金屬活動性順序里，位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們化合物的溶液里置換出來。投影練習(xí)下列物質(zhì)能否發(fā)生反應(yīng)?寫出能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式并判斷它們是否為置換反應(yīng)。(1)銀與稀鹽酸 (2)鋅與硫酸銅溶液(3)銅與硫酸鋅溶液 (4)鋁與硝酸銀溶液答案(1)(3)不反應(yīng)；(2)(4)反應(yīng)，且均為置換反應(yīng)；方程式略。思考題1：波爾多液是一種農(nóng)業(yè)上常用的殺菌劑，它是由硫酸銅、石灰加水配制而成，為什么不能用鐵制容器來配制波爾多液?思考題2：學(xué)完本課題后，你能否想出另外的辦法來鑒別黃銅與黃金?思考題答案：1因波爾多液中的硫酸銅要與鐵反應(yīng)：CuSO4+Fe=FeSO4+Cu，從而腐蝕鐵制容器；2可用稀鹽酸來鑒別黃銅與黃金。因黃銅中含有鋅，遇鹽酸會有氣體生成，而黃金則不與鹽酸反應(yīng)。小結(jié)通過本課題的學(xué)習(xí)，我們知道了多數(shù)金屬能與氧氣反應(yīng)，且不同金屬的活動性各不相同，根據(jù)金屬與酸或金屬與另一種金屬化合物的反應(yīng)，可判斷出金屬活動性的相對強弱。同時，我們也認(rèn)識了一種新的反應(yīng)類型置換反應(yīng)。布置作業(yè)習(xí)題3、4、6、8*設(shè)計、觀察與思考鐵在常溫下幾乎不與氧氣反應(yīng)，但在潮濕的空氣中卻易和空氣中的氧氣反應(yīng)而生銹?，F(xiàn)有潔凈無銹的鐵釘、試管、稀硫酸(或醋酸(亦可用食醋代替)、食鹽水、經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸溜水、植物油、棉花和干燥劑氯化鈣。試設(shè)計實驗比較鐵釘在不同環(huán)境中的銹蝕速度，以供我們在后面課題的學(xué)習(xí)中進(jìn)行交流。板書設(shè)計課題2 金屬的化學(xué)性質(zhì)一、金屬與氧氣的反應(yīng)2Mg+O22MgO4Al+3O22Al2O32Cu+O22CuO3Fe+2O2Fc3O4活動性：Mg、AlFe、Cu>Au二、金屬活動順序表K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au金屬活動性由強逐漸減弱三、置換反應(yīng)由一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)與另一種化合物的反應(yīng)叫做置換反應(yīng)。考題回顧1(2001年江蘇鹽城中考題)把一根潔凈的鐵釘放在稀硫酸中敘述正確的是( )鐵釘表面產(chǎn)生氣泡 溶液由無色逐漸變?yōu)闇\綠色 鐵釘?shù)馁|(zhì)量減輕 溶液的質(zhì)量增加A BC. D2(2002年廣西壯族自治區(qū)中考題)下列有關(guān)鐵的敘述正確的是( )A純凈的鐵是黑色的固體 B不能用鐵壺長期存放食醋C. 鐵的活動性比鋅強 D. 鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵3下表是某種常見金屬的部分性質(zhì)：顏色、狀態(tài)硬度密度溶點導(dǎo)電性導(dǎo)熱性延展性銀白色固體較軟270g/cm3660.4良好良好良好將該金屬投入稀鹽酸中，可產(chǎn)生大量的無色氣體。根據(jù)上述信息回答以下問題；(1)試推斷該金屬可能的一種用途 ；(2)該金屬的活動性比銅 (填“強”或“弱”)；(3)請自選試劑，設(shè)計實驗探究該金屬與鐵的活動性強弱，并完成下表：你的一種猜想驗證方法現(xiàn)象結(jié)論答案：1D 2B 3(1)做炊具、導(dǎo)線、電纜、裝飾品、用于包裝等 (2)強 (3)猜想：比鐵活動性強 驗證方法：把該金屬絲伸入盛有FeSO4溶液的試管中 現(xiàn)象：溶液的淺綠色變淺，且該金屬絲的表面有黑色附著物(置換出來的鐵粉粒子) 結(jié)論：該金屬的活動性比較強。若無以上現(xiàn)象，說明猜想不成立備課資料1怎樣判斷金屬跟酸能否發(fā)生置換反應(yīng)?金屬跟酸能否發(fā)生置換反應(yīng)，取決于金屬和酸的性質(zhì)，發(fā)生置換反應(yīng)的條件是：金屬：要比酸中氫活潑，即在金屬活動性順序表中氫以前的金屬才能置換酸中氫元素；不如氫活動的金屬不能置換酸中氫。酸：必須是沒有強氧化性的酸，即酸根沒有強氧化性的酸。常見的有：鹽酸，稀硫酸，醋酸等。如：Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H22Al+6HCl=2AlCl3+3H22Na+2CH3COOH2CH3COONa+H2銅、銀等不如氫活潑的金屬，不能置換稀硫酸或鹽酸中的氫。濃硫酸、濃硝酸、稀硝酸都有強氧化性，跟鋅、銅等可以發(fā)生反應(yīng)，但不能置換出氫，而是生成鹽，硫或氮的氧化物和水。如：Zn+2H2SO4(濃)ZnSO4+SO2+2H2OCu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2+2H2OZn+4HNO3(濃)=Zn(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O2鋁有哪些重要用途?物質(zhì)的用途決定于它的性質(zhì)。由于鋁有許多優(yōu)良性能，因此鋁在國民經(jīng)濟(jì)各部門及日常生活上著極為廣泛的用途。鋁的密度小，僅為270克厘米3，雖然它的硬度和強度都比較低，純鋁不適合于機件的制造。世界各國生產(chǎn)的鋁，約有60以上都用于制造合金，在鋁中加入硅、銅、鎂、鋅、錳等元素制成各種鋁合金，就具有質(zhì)輕、強度和硬度較大、耐磨等優(yōu)良性能。廣泛應(yīng)用于飛機、汽車、火車、船舶制造工業(yè)等。此外，像導(dǎo)彈、宇宙火箭、人造衛(wèi)星等的制造上也大量用到鋁及鋁合金。例如，一架超音速飛機約由70的鋁及其合金構(gòu)成。每枚導(dǎo)彈的用鋁量約占總重量的1015。一艘一萬五千噸的大型客船，用鋁量約為兩千噸。據(jù)報道，國外已鋪設(shè)有鋁質(zhì)的火車軌道，其耗電量約為普通鐵軌的一半。鋁有優(yōu)良的導(dǎo)電性，它的導(dǎo)電能力僅次于銀和銅，居第三位。它的導(dǎo)電率雖只有銅的23，但它的密度只有銅的13。所以輸送同量的電，鋁線的質(zhì)量只有銅線的一半。鋁表面有一層氧化膜，它不僅有耐腐蝕的能力，而且還有一定的絕緣性，所以鋁可以代替部分銅做導(dǎo)線和電纜，鋁在電器制造工業(yè)、電線電纜工業(yè)和無線電工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。鋁是熱的良導(dǎo)體，它的導(dǎo)熱能力比鐵大三倍。在工業(yè)上可用鋁制造各種熱交換器、散熱材料、炊具等等。鋁鍋、鋁壺等已是每個家庭不可缺少的日用品。鋁的延展性能較好，僅次于金和銀，鋁在100150時可制成薄于001毫米的鋁箔，廣泛用于包裝香煙、糖果、膠卷等。還可以將鋁制成鋁絲、鋁條，軋制成各種鋁制品。鋁粉具有銀白色光澤，(一般金屬在粉末狀態(tài)時的顏色常呈黑色)俗稱銀粉，常用來跟某些油料混合制成銀白色防銹油漆，涂在鐵制品(如暖氣片等)上可保護(hù)鐵制品不被腐蝕，而且外表美觀。鋁的表面因有一層致密的氧化物保護(hù)膜，不易受到腐蝕，鋁常被用來制造化學(xué)反應(yīng)器、醫(yī)療器械、冷凍裝置、石油精煉裝置、液態(tài)天然氣的輸送管道等等。鋁在氧氣中燃燒時能放出大量的熱和耀眼的光，鋁常用于制造爆炸混合物，如銨鋁炸藥(由硝酸銨、木炭粉、鋁粉、煙黑及其他可燃性有機物混合而成)燃燒混合物(如用鋁熱劑做的炸彈和炮彈可用來攻擊難以著火的目標(biāo)或坦克、大炮等)和照明混合物(含硝酸鋇68、鋁粉28和蟲膠4)。通常把鋁粉和氧化鐵的混合物叫鋁熱劑。鋁熱劑可用來焊接鋼軌等，這種焊接不用電源，而且焊接速度快、設(shè)備簡易，適合在野外作業(yè)。在工業(yè)上也可用鋁熱劑的焊接法焊接大截面的鋼材部件。用某些氧化物如V2O5、Cr2O3、MnO2等代替氧化鐵也可做鋁熱劑，當(dāng)鋁粉和某些難熔金屬氧化物反應(yīng)時，反應(yīng)產(chǎn)生足夠的熱量，使被還原的金屬呈熔融狀態(tài)并跟形成的熔渣分離開來，從而獲得較純的金屬。工業(yè)上常用這種鋁熱劑來冶煉難熔金屬，如釩、鉻、錳等。鋁還在煉鋼時，用作脫氧劑。另外，鋁粉和石墨、二氧化鈦(或其他高熔點金屬的氧化物)按一定比率混合均勻后，涂在金屬上，經(jīng)高溫煅燒而制成高溫的金屬陶瓷，它在火箭及導(dǎo)彈技術(shù)上有重要應(yīng)用。鋁板對光的反射性能很好，反劉紫外線的能力比銀還強(鋁愈純，其反射能力愈好)，常用來制造高質(zhì)量的反射鏡，如太陽灶反射鏡等。鋁具有吸音性能，音響效果也較好，所以廣播室、現(xiàn)代化大型建筑室內(nèi)的天花板等常用鋁來制作。年級初三學(xué)科化學(xué)版本期數(shù)內(nèi)容標(biāo)題金屬的化學(xué)性質(zhì)分類索引號G.623.2分類索引描述教學(xué)法主題詞金屬的化學(xué)性質(zhì)欄目名稱教案精選供稿老師審稿老師錄入一校二校審核9