课题2金属的化学性质教学创新设计

地区： 江苏省 - 盐城市 - 滨海县

学校：滨海县第一初级中学

课题2　金属的化学性质 初中化学       人教2011课标版

~知识与技能

1．知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应。 2．初步认识常见金属于盐酸、硫酸的置换反应，以及与盐溶液的置换反应，能用置换反应解释生活中的有关化学问题。 3．能利用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单的判断，并能解释日常生活中的一些现象。

过程与方法 1. 在问题讨论和分析的过程中，学生的语言表达能力逐步提高，逐渐领悟探究和运用物质性质的科学方法。 2. 在设计实验过程中，逐渐形成全面细致的思维方法，能够分析实验现象，得出结论，从而逐渐提高实验设计、观察和分析能力

情感态度和价值观 通过情境的创设和设计实验，发展科学探究能力，进一步激发学习化学的兴趣；养成勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精神。

新授课时，学生对于金属的化学性质已有一定的基础。但复习课为了避免“炒冷饭”，需要寻找学生感兴趣的新鲜的切入口和教学形式。

在教学中，应密切结合学生的生活实际，帮助他们感受身边的化学物质及其变化，增强学习化学的兴趣，认识化学知识在生活实际中的应用。

对于与学生生活实际有紧密联系的物质及其变化的教学，应注意从化学视角寻找切入点，帮助学生形成新的认识。例如，金属是学生最熟悉的物质，在教学中要注意引导学生通过实验探究金属的化学性质及性质的应用；联系生产生活实际了解金属的化学性质。生活中存在着大量与化学有关的素材，本科教学中根据学生的具体情况，选择了学生熟悉的“铝锅、喷漆处理的铁栅栏”引入课题，通过真假金币的鉴别方法的讨论归纳出金属的三点化学性质。

金属的化学性质的应用

【引入】（多媒体展示喷漆处理的铁栅栏、铝锅的图片）

师：这是我们生活中常见的金属制品——铝锅和铁栅栏，铁制品要防锈而铝制品不用防锈，这是问什么呢？

生：铝和空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止里面的铝被进一步氧化。

师：体现了金属的什么性质？

生：金属能与氧气反应的化学性质。

师：今天，我们就和同学们一起复习金属的化学性质。

（板书）金属的化学性质

【过渡】（实物投影金币）

师：今天，老师还带来了一些神秘的礼物——金币，奖励给踊跃发言的同学！

（实物投影）“金币”

师：老师听到有同学说：假的！！！现在，就请同学们设计实验鉴别这些金币的真伪。前后两排同学为一个小组，小组内同学交流讨论。一会儿，我们看哪个组的方案最多！

【活动一】分组讨论金币真伪鉴别方案，要求在学案上写出实验方案、现象和结论。

（学生讨论得出相关实验方案）

生1：我可以通过简单的物理实验进行：测其密度，发现密度较小，证明是黄铜。

生2：可通过加热的方式，取样在酒精灯上灼烧，有黑色固体生成证明是黄铜。

生3：可通过加稀盐酸的方式，取样加入适量的稀盐酸，有气泡产生证明是黄铜。

             （教者通过适当的点评来完善实验方案）

师：同学们设计的方案很好，请同学们总结出这些方案体现了金属的哪些化学性质？

生（师同时板书）：

1. 金属+氧气→金属氧化物

2．金属+盐酸（稀硫酸）→盐+氢气

3．金属+盐→另一金属+另一盐

【过渡】不错，在三类反应的大量的实验中可得出各金属的活动性的不同，请同学们回忆常见金属的活动性顺序。请同学们大声一起说一下（多媒体出示金属活动性顺序表）。

师：接下来，请同学们利用金属的化学性质结合金属活动性顺序表判断学案上的反应能否发生，如果能，写出反应方程式！

【板演】（两位同学）

（1）锌与稀硫酸                                            ；

（2）铁与稀盐酸                                            ；

（3）铜与稀硫酸                                            ；

（4）铝与硫酸铜溶液__                                    __；

（5）铜与硝酸银溶液                                        ；

（6）铜丝与硫酸铝溶液                                      。

（师生共同纠错）

师：请同学们观察一下金属与酸、盐溶液的反应都属于基本反应类型——？

生：置换反应！（师板书）

师追问：什么叫置换反应？

生：一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。

师追问：从刚刚的反应判断，我们不难发现这边的置换反应是有条件的。具体的规律呢？

生1：排在氢之前的金属能置换出酸中的氢，而排在氢之后的金属则不能。

生2：排在前面的金属能把排在后面的金属从它的化合物中置换出来。

师补充并板书：氢前金属

          强换弱，盐可溶

【过渡】复习完了金属的化学性质，小明想验证铝、铁、铜的金属活动性顺序。下面，请你帮小明完成验证试验。

【活动二】学完了金属的化学性质，小明为了验证铁、铝、铜的金属活动性顺序，他设计了如下三个实验：将两根铁丝分别插入硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中以及铜丝插入硫酸铝溶液中：

实验序号

一

二

三

操作

现象

无明显现象

铁丝表面生成红色固体

无明显现象

（1）小红认为上述三个实验中有一个是不必要的，这个实验的序号是       。

（2）小丁认为还可以用另外三种物质也可以鉴别铁、铝、铜的活动性顺序，这三种物质可以是

                  、               、                 。

（3）若现只有一支盛有少量盐酸的试管，铝粉、铁丝、铜片(能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完)，请你设计合理的实验证明铁、铝、铜的活动性顺序。

________________________________________________________________________。

(第（1）、（2）两个问主要由学生思考、回答，教师适当完善，第（3）个问题分组交流各自的见解，师点评)

【归纳小结】能否请同学们通过这个验证实验总结出验证金属活动性的一般方法呢？

生：两边金属中间盐，中间金属两边盐

师：同学总结得很好，对于三种金属的活动性顺序的验证，这是最简单的方法。那么如果将实验方案肢解下来，实际上还是两两比较的。那么对于两种金属活动性顺序验证时有什么方法呢？

生：分别将金属插入酸，能反应的比不反应的金属活泼；将一种金属插入另一种金属的盐溶液，通过能否置换得出活动性顺序。

（师点评）

【板书】二、应用

        1. 比较金属的活动性顺序

【过渡】一种金属和一种盐溶液反应我们已经掌握的很熟练了，那么如果是一种金属与混合盐溶液反应，又是什么情况呢 ？请同学们参与某化学小组的实验，并完成活动三。

【活动三】某化学小组用一定量的AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液进行了如图实验，并对溶液A和固体B的成分进行了分析和研究

[提出问题] 溶液A中的溶质可能有哪些？

[做出猜想] ①只有Zn(NO3)2            ②Zn(NO3)2、AgNO3   

③Zn(NO3)2、Cu(NO3)2       ④Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3

[交流讨论] 不合理的猜想是　      　（填标号）。

[实验探究] 若猜想①成立，通过以下实验可确定固体B的成分，请将下表填写完整。

实验步骤

现象

结论及有关反应的化学方程式

取少量固体B，

滴加              

有气泡产生

固体B的成分：                          

化学反应方程式：                              　                       

师提示：看完题目我们初步判断，锌粉和AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液都可能反应。

师追问：那么，两个反应有没有可能有先后顺序呢？

生：先与硝酸银反应。

师：请同学们根据加入锌粉的量由少到多在纸上列出溶液A和固体B的成分。

【分组讨论】

（实物投影学生的成分分析结果。）

师：接下来，请一位同学和大家来分享你的答案和分析思路。

生：回答略。

【小结】通过刚才的分析与研究发现，当一种金属与多种盐溶液反应时，可看成有先后顺序，且反应后的成分与反应物的量有关。

【板书】2.金属与混合盐溶液反应的成分分析

【过渡】下面，我们走进中考考场，进行实战演练！

【活动四】实战演练

1.（2014菏泽）仅用下列各组试剂无法验证Zn，Cu，Ag三种金属活动性顺序的是       （   ）

A．Zn、Ag、CuSO4溶液       

B．Cu、ZnSO4溶液、AgNO3溶液

C． Zn、Ag、稀硫酸、ZnSO4溶液  

D． Zn、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液

2.（2014盐城）现有X、Y、Z三种金属，已知：①X+YCl2===XCl2+Y，②把Y、Z两种金属分别放入稀硫酸中，只有 Y 和稀硫酸反应。这三种金属的活动性由强到弱的顺序是    （    ）
A．X > Z > Y                  

B．Z> Y > X     

C．Y > Z > X                   

D．X > Y > Z

3.（2014郴州）铜与另一种金属M的混合物（M可能是Al、Fe或Ag），在该混合物中加入足量的稀硫酸有气泡产生，则M不可能是　    　，待反应完成后　         　（填实验操作方法），得到铜和滤液，在滤液中加入锌片，其表面有一层黑色物质，则M是　      　。取一定量的原混合物投入到一定量的AgNO3溶液中，充分反应后，对反应所得溶液和固体推断正确的是　         　。

A．溶液中一定有M的离子         

B．固体中一定有Ag和Cu    

C．固体中一定有Ag               

D．溶液中一定有Ag+

师：请一位同学说出答案。

生：1.C、2.D、3.Ag 过滤 Fe AC

师：同学们做的真棒！

【过渡】在化学上，我们常常需要进行有关定量计算来分析金属的可能成分。

师：请同学们先来看等质量的金属Fe、Al、Zn和足量的酸反应，产生氢气的质量。

请大家再通过计算，分析完成活动五。

【活动五】5.6g不纯的铁与足量稀盐酸反应生成了0.21g氢气，则铁中混有的杂质可能是（  ）

(可能用到的相对原子质量：H-1   C-12    Mg-24     Fe-56    Cu-64   Zn-65)

A．C                  B．Cu                   C．Zn                D．Mg

【小结】分析混合物成分时我们常用极限法的思想。

【板书】金属与酸反应的定量计算

【过渡】接下来，到了同学们大显身手的时候了，请同学们运用所学，完成学案上的练习。

【活动六】大展身手

1．下列物质，不能由金属单质和盐酸直接反应生成的是                           （　 ）

A．FeCl2         B．ZnCl2                  C．AlCl3            D． FeCl3 

2．金属R与CuCl2溶液反应的化学方程式为：R+CuCl2=RCl2+Cu，则下列说法错误的是 （　 ）

A．

该反应是置换反应

B．

金属R可能是铝

C．

金属R活动性比Cu强

D．

该反应前后R的化合价发生了改变

3．把一些Zn粉放入Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,完全反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸有气体产生。根据以上现象得出的正确结论是                              （   ）

A．滤渣中一定有Zn、Fe、Ag           

B．滤渣中一定有Fe、Ag ，可能有Zn

C．滤渣中一定有Zn、Fe，可能有Ag     

D．滤渣中一定有Ag，可能有Zn、Fe

 4． (2014宜昌)探究金属的活动性顺序。分析下列三个实验：

Y + HCl — 不反应     X + H2SO4 == XSO4 + H2↑     X + Z(NO3)2 —不反应

则X 、Y和Z三种金属的活动性由强到弱的顺序为：             （H）            

（H的位置已给出）。

5．我市某电镀厂为减少水污染及节约成本，从含有CuSO4，ZnSO4、FeSO4的废水中回收重要原料硫酸锌和有关金属，实验过程如下：

请回答：

（1）滤液A和滤液B含有相同的溶质是                       。

（2）写出步骤①其中一个反应的化学方程式：                                  。

（3）固体A中含Fe、Cu、Zn三种金属，将其按活动性填入下列空格中：

           …                   …           …  (H)    …                    …

                金   属   活   动   性   逐   渐   减   弱

（4）步骤①加入的锌粉为什么要过量，请你简要说明理由                              。

  （5）固体B的物质是          。

【校对答案】1. D  2. B  3. B

4. z＞x ＞y

5. （1）ZnSO4

               （2）Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu 或             

                    Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe

               （3）Zn； Fe； Cu 

               （4）将废液中的FeSO4和CuSO4完全反应掉

               （5）Fe

【总结】收获、感悟（生说）！

课题2　金属的化学性质

课题2　金属的化学性质

【引入】（多媒体展示喷漆处理的铁栅栏、铝锅的图片）

师：这是我们生活中常见的金属制品——铝锅和铁栅栏，铁制品要防锈而铝制品不用防锈，这是问什么呢？

生：铝和空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止里面的铝被进一步氧化。

师：体现了金属的什么性质？

生：金属能与氧气反应的化学性质。

师：今天，我们就和同学们一起复习金属的化学性质。

（板书）金属的化学性质

【过渡】（实物投影金币）

师：今天，老师还带来了一些神秘的礼物——金币，奖励给踊跃发言的同学！

（实物投影）“金币”

师：老师听到有同学说：假的！！！现在，就请同学们设计实验鉴别这些金币的真伪。前后两排同学为一个小组，小组内同学交流讨论。一会儿，我们看哪个组的方案最多！

【活动一】分组讨论金币真伪鉴别方案，要求在学案上写出实验方案、现象和结论。

（学生讨论得出相关实验方案）

生1：我可以通过简单的物理实验进行：测其密度，发现密度较小，证明是黄铜。

生2：可通过加热的方式，取样在酒精灯上灼烧，有黑色固体生成证明是黄铜。

生3：可通过加稀盐酸的方式，取样加入适量的稀盐酸，有气泡产生证明是黄铜。

             （教者通过适当的点评来完善实验方案）

师：同学们设计的方案很好，请同学们总结出这些方案体现了金属的哪些化学性质？

生（师同时板书）：

1. 金属+氧气→金属氧化物

2．金属+盐酸（稀硫酸）→盐+氢气

3．金属+盐→另一金属+另一盐

【过渡】不错，在三类反应的大量的实验中可得出各金属的活动性的不同，请同学们回忆常见金属的活动性顺序。请同学们大声一起说一下（多媒体出示金属活动性顺序表）。

师：接下来，请同学们利用金属的化学性质结合金属活动性顺序表判断学案上的反应能否发生，如果能，写出反应方程式！

【板演】（两位同学）

（1）锌与稀硫酸                                            ；

（2）铁与稀盐酸                                            ；

（3）铜与稀硫酸                                            ；

（4）铝与硫酸铜溶液__                                    __；

（5）铜与硝酸银溶液                                        ；

（6）铜丝与硫酸铝溶液                                      。

（师生共同纠错）

师：请同学们观察一下金属与酸、盐溶液的反应都属于基本反应类型——？

生：置换反应！（师板书）

师追问：什么叫置换反应？

生：一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。

师追问：从刚刚的反应判断，我们不难发现这边的置换反应是有条件的。具体的规律呢？

生1：排在氢之前的金属能置换出酸中的氢，而排在氢之后的金属则不能。

生2：排在前面的金属能把排在后面的金属从它的化合物中置换出来。

师补充并板书：氢前金属

          强换弱，盐可溶

【过渡】复习完了金属的化学性质，小明想验证铝、铁、铜的金属活动性顺序。下面，请你帮小明完成验证试验。

【活动二】学完了金属的化学性质，小明为了验证铁、铝、铜的金属活动性顺序，他设计了如下三个实验：将两根铁丝分别插入硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中以及铜丝插入硫酸铝溶液中：

实验序号

一

二

三

操作

现象

无明显现象

铁丝表面生成红色固体

无明显现象

（1）小红认为上述三个实验中有一个是不必要的，这个实验的序号是       。

（2）小丁认为还可以用另外三种物质也可以鉴别铁、铝、铜的活动性顺序，这三种物质可以是

                  、               、                 。

（3）若现只有一支盛有少量盐酸的试管，铝粉、铁丝、铜片(能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完)，请你设计合理的实验证明铁、铝、铜的活动性顺序。

________________________________________________________________________。

(第（1）、（2）两个问主要由学生思考、回答，教师适当完善，第（3）个问题分组交流各自的见解，师点评)

【归纳小结】能否请同学们通过这个验证实验总结出验证金属活动性的一般方法呢？

生：两边金属中间盐，中间金属两边盐

师：同学总结得很好，对于三种金属的活动性顺序的验证，这是最简单的方法。那么如果将实验方案肢解下来，实际上还是两两比较的。那么对于两种金属活动性顺序验证时有什么方法呢？

生：分别将金属插入酸，能反应的比不反应的金属活泼；将一种金属插入另一种金属的盐溶液，通过能否置换得出活动性顺序。

（师点评）

【板书】二、应用

        1. 比较金属的活动性顺序

【过渡】一种金属和一种盐溶液反应我们已经掌握的很熟练了，那么如果是一种金属与混合盐溶液反应，又是什么情况呢 ？请同学们参与某化学小组的实验，并完成活动三。

【活动三】某化学小组用一定量的AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液进行了如图实验，并对溶液A和固体B的成分进行了分析和研究

[提出问题] 溶液A中的溶质可能有哪些？

[做出猜想] ①只有Zn(NO3)2            ②Zn(NO3)2、AgNO3   

③Zn(NO3)2、Cu(NO3)2       ④Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3

[交流讨论] 不合理的猜想是　      　（填标号）。

[实验探究] 若猜想①成立，通过以下实验可确定固体B的成分，请将下表填写完整。

实验步骤

现象

结论及有关反应的化学方程式

取少量固体B，

滴加              

有气泡产生

固体B的成分：                          

化学反应方程式：                              　                       

师提示：看完题目我们初步判断，锌粉和AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液都可能反应。

师追问：那么，两个反应有没有可能有先后顺序呢？

生：先与硝酸银反应。

师：请同学们根据加入锌粉的量由少到多在纸上列出溶液A和固体B的成分。

【分组讨论】

（实物投影学生的成分分析结果。）

师：接下来，请一位同学和大家来分享你的答案和分析思路。

生：回答略。

【小结】通过刚才的分析与研究发现，当一种金属与多种盐溶液反应时，可看成有先后顺序，且反应后的成分与反应物的量有关。

【板书】2.金属与混合盐溶液反应的成分分析

【过渡】下面，我们走进中考考场，进行实战演练！

【活动四】实战演练

1.（2014菏泽）仅用下列各组试剂无法验证Zn，Cu，Ag三种金属活动性顺序的是       （   ）

A．Zn、Ag、CuSO4溶液       

B．Cu、ZnSO4溶液、AgNO3溶液

C． Zn、Ag、稀硫酸、ZnSO4溶液  

D． Zn、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液

2.（2014盐城）现有X、Y、Z三种金属，已知：①X+YCl2===XCl2+Y，②把Y、Z两种金属分别放入稀硫酸中，只有 Y 和稀硫酸反应。这三种金属的活动性由强到弱的顺序是    （    ）
A．X > Z > Y                  

B．Z> Y > X     

C．Y > Z > X                   

D．X > Y > Z

3.（2014郴州）铜与另一种金属M的混合物（M可能是Al、Fe或Ag），在该混合物中加入足量的稀硫酸有气泡产生，则M不可能是　    　，待反应完成后　         　（填实验操作方法），得到铜和滤液，在滤液中加入锌片，其表面有一层黑色物质，则M是　      　。取一定量的原混合物投入到一定量的AgNO3溶液中，充分反应后，对反应所得溶液和固体推断正确的是　         　。

A．溶液中一定有M的离子         

B．固体中一定有Ag和Cu    

C．固体中一定有Ag               

D．溶液中一定有Ag+

师：请一位同学说出答案。

生：1.C、2.D、3.Ag 过滤 Fe AC

师：同学们做的真棒！

【过渡】在化学上，我们常常需要进行有关定量计算来分析金属的可能成分。

师：请同学们先来看等质量的金属Fe、Al、Zn和足量的酸反应，产生氢气的质量。

请大家再通过计算，分析完成活动五。

【活动五】5.6g不纯的铁与足量稀盐酸反应生成了0.21g氢气，则铁中混有的杂质可能是（  ）

(可能用到的相对原子质量：H-1   C-12    Mg-24     Fe-56    Cu-64   Zn-65)

A．C                  B．Cu                   C．Zn                D．Mg

【小结】分析混合物成分时我们常用极限法的思想。

【板书】金属与酸反应的定量计算

【过渡】接下来，到了同学们大显身手的时候了，请同学们运用所学，完成学案上的练习。

【活动六】大展身手

1．下列物质，不能由金属单质和盐酸直接反应生成的是                           （　 ）

A．FeCl2         B．ZnCl2                  C．AlCl3            D． FeCl3 

2．金属R与CuCl2溶液反应的化学方程式为：R+CuCl2=RCl2+Cu，则下列说法错误的是 （　 ）

A．

该反应是置换反应

B．

金属R可能是铝

C．

金属R活动性比Cu强

D．

该反应前后R的化合价发生了改变

3．把一些Zn粉放入Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,完全反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸有气体产生。根据以上现象得出的正确结论是                              （   ）

A．滤渣中一定有Zn、Fe、Ag           

B．滤渣中一定有Fe、Ag ，可能有Zn

C．滤渣中一定有Zn、Fe，可能有Ag     

D．滤渣中一定有Ag，可能有Zn、Fe

 4． (2014宜昌)探究金属的活动性顺序。分析下列三个实验：

Y + HCl — 不反应     X + H2SO4 == XSO4 + H2↑     X + Z(NO3)2 —不反应

则X 、Y和Z三种金属的活动性由强到弱的顺序为：             （H）            

（H的位置已给出）。

5．我市某电镀厂为减少水污染及节约成本，从含有CuSO4，ZnSO4、FeSO4的废水中回收重要原料硫酸锌和有关金属，实验过程如下：

请回答：

（1）滤液A和滤液B含有相同的溶质是                       。

（2）写出步骤①其中一个反应的化学方程式：                                  。

（3）固体A中含Fe、Cu、Zn三种金属，将其按活动性填入下列空格中：

           …                   …           …  (H)    …                    …

                金   属   活   动   性   逐   渐   减   弱

（4）步骤①加入的锌粉为什么要过量，请你简要说明理由                              。

  （5）固体B的物质是          。

【校对答案】1. D  2. B  3. B

4. z＞x ＞y

5. （1）ZnSO4

               （2）Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu 或             

                    Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe

               （3）Zn； Fe； Cu 

               （4）将废液中的FeSO4和CuSO4完全反应掉

               （5）Fe

【总结】收获、感悟（生说）！