(新)鲁教版化学下册《第二节 金属的化学性质》公开课(教案)word版
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第九单元第二节金属的化学性质
【教学目标】
1.知识与技能
〔1〕知道镁、铝、铁、铜等常见金属与氧气的反响。
〔2〕认识常见金属与盐酸、硫酸及盐溶液的置换反响,并能解释日常生活中的一些现象。
〔3〕能说出常见金属的活动性顺序,了解金属活动性顺序的意义。
2.过程与方法
〔1〕学会运用控制变量的方法探究金属活动顺序。
〔2〕初步学会运用实验、观察的方法获取信息,能用文字,化学语言表述有关信息,运用比拟、分类、归纳概括的方法对获取的信息进行加工。
3.情感态度和价值观
〔1〕通过我国古代湿法冶金术介绍,增强学生民族自豪感和爱国主义情感。
〔2〕培养学生的合作意识,体验合作学习带来的快乐。
【教学重点】
金属的化学性质、置换反响、金属活动性顺序。
【教学难点】
金属活动性顺序的应用,判断金属与酸或盐溶液能否反响。
【课前准备】
多媒体、铝粉、铁丝、铜丝、铝片、锌片、盐酸、硫酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液、氯化钠溶液、滤纸、坩埚钳、酒精灯、试管等。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、导入新课
金属材料具有优良的物理性能,被广泛应用于生产、生活中。
由于金属原子容易失去最外层电子,所以化学性质活泼,能与许多物质发生化学反响。
那么,金属具有哪些化学性质呢?
二、新课学习
一、金属与氧气的反响
在前面的学习中,我们知道金属镁、铁、铜都能与氧气发生化学反响。
实验证明,许多金属在一
实验现象化学方程式
铁丝在氧气中燃烧火星四射,放出大量的热,生成黑色固体3Fe+2O2Fe3O4
镁条在空气中燃烧发出耀眼白光,放热,生成白色固体2Mg+O22MgO
铜在酒精灯上加热由红色变为黑色2Cu+O22CuO
分析“真金不怕火炼〞蕴含的化学原理。
[金的化学性质不活泼,即使在高温下也不会与氧气反响。
]
注意:
1.大多数金属都能与氧气发生反响。
2.可根据金属能否与氧气反响或反响的剧烈程度来判断金属的活动性强弱。
视频:铝与氧气的反响
取少量铝粉,均匀地铺在滤纸上,再将滤纸卷起来,用坩埚钳夹持,在酒精灯上点燃,迅速伸入盛有氧气的集气瓶中。
观察现象。
我们会观察到什么现象?
[剧烈燃烧,发出明亮白光]
反响的化学方程式是:4Al+3O22Al2O3
可见,许多金属在一定条件下都能与空气中的氧气发生化学反响,生成相应的氧化物。
交流共享:
比照镁、铁、铝分别与氧气发生反响的实验现象,分析一下可能有哪些原因导致这三种金属与氧气反响的难易和剧烈程度不同?
[推测是镁比铝铁更容易失去电子,在空气中即能轻易燃烧,铝比铁容易失去电子,在氧气中的燃烧,铝比铁强烈的多]
多识一点:铝制品的可靠保护层
铝比铁更易与氧气或其他物质发生化学反响,但我们很少见到生活中常用的铝制品生锈,这是为什么呢?
这是因为,铝是一种比拟活泼的金属,在常温下就很容易跟氧气发生反响,生成一层致密而稳固的氧化铝薄膜。
这层薄膜阻止了内层的铝进一步被氧化,从而对铝制品起到保护作用。
所以铝制品具有很好的抗腐蚀性能。
参考视频:比拟镁、锌、铁、铜分别与稀盐酸、稀硫酸的反响
二、金属与酸的反响
将铁丝、铜丝、铝条用砂纸打磨后,分别放入盛有盐酸和稀硫酸的试管中〔要保证同种酸的体积相同〕,观察并记录实验现象。
金属与盐酸的反响
1. 哪些金属能与盐酸、稀硫酸发生反响?反响后生成了什么气体?哪些金属不能与盐酸、稀硫酸发生反响?
[铁、铝与盐酸、硫酸可反响,铜不与盐酸、硫酸反响]
2. 比拟三种金属分别与盐酸、稀硫酸反响的难易和剧烈程度,按照反响由易到难〔剧烈程度递减〕将三种金属排序。
[铝>铁>铜]
注意:
1.大多数金属能与稀盐酸或稀硫酸反响。
2.可根据金属与稀盐酸或稀硫酸是否反响或反响的剧烈程度判断金属的活动性强弱。
能反响的比不反响的活动性强;反响快的比反响慢的活动性强。
根据金属与酸的反响,我们有如下需要注意的内容:
规律:金属 + 酸→盐 + 氢气
硝酸和浓硫酸与金属反响,另作讨论
常见的四种金属的活动性:Al>Fe>Cu
Fe与酸反响,生成的盐是亚铁盐〔Fe显+2价〕
Al是+3价金属,在书写铝盐化学式时需注意
上述实验中得到的金属排序,也叫金属活动性顺序。
人们经过长期的实践,总结出常见金属在溶液中的活动性顺序如下:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb 〔H〕 Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,它的活动性就越强;排在氢前面的金属能与酸反响放出氢气,而排在氢后面的金属不能与酸反响放出氢气。
活动天地:金属与酸溶液反响的特点
1.在上面的实验中,铁分别与盐酸、稀硫酸反响生成氯化亚铁〔FeCl2〕、硫酸亚铁〔FeSO4〕,并放出氢气;铝分别与盐酸、稀硫酸反响生成氯化铝〔AlCl3〕、硫酸铝〔Al2(SO4)3〕,并放出氢气。
试写出这些反响的化学方程式。
[Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑]
2. 观察上述反响的化学方程式,分析这些反响有什么共同特点?
[单质+化合物→单质+化合物]
上述反响中,都是一种单质与一种化合物反响,生成另一种单质与另一种化合物,我们把这类反响叫做置换反响。
通式为:A+BC→AC+B
以下的化学方程式全是置换反响。
Zn+2HCl=H2↑+ZnCl2
2Al+6HCl=3H2+2AlCl3
Fe+H2SO4=H2↑+FeSO4
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2
Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2
可见全是:单质+化合物→单质+化合物
参考视频:铝和硫酸铜溶液反响,铜和硝酸银溶液反响
三、金属与盐溶液的反响
将锌片、铁丝、铜丝三种金属分别放入硫酸铜、硝酸银、氯化钠溶液中,观察并记录实验现象。
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不能从NaCl溶液中置换出钠来。
现象:铁和硫酸铜,铁外表出现红色固体
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
现象:铜和硝酸银,铜外表出现银白色固体
Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2
其他可以发生反响的化学方程式是什么?
[Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4
Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2
Fe+2AgNO3=2Ag+Fe(NO3)2 ]
可见:
1.局部金属能与某些盐溶液反响。
2.金属活动性顺序中,位置靠前的金属能与靠后的金属的盐溶液发生置换反响〔前置后〕。
在金属活动性顺序中,位置靠前的金属可以把位于其后的金属从它们的盐溶液中置换出来。
注意:金属 + 盐→新金属 + 新盐
“前能置后、后不置前〞
参加反响的“盐〞必须是可溶性的盐溶液
K、Ca、Na与盐溶液的反响另作讨论
Fe与盐溶液发生置换反响,必生成亚铁盐
到现在为止,我们学习完了四大根本反响类型,即化合、分解、复分解、置换反响。
金属活动性顺序在工农业生产和学研究中有着广泛的应用。
我国古代即有湿法冶金技术,利用金属与盐溶液发生置换反响的原理来冶炼金属,并一直沿用至今。
通常湿法冶金的原理是:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
多识一点:金属的活动性
金属的活动性强弱与其原子失去电子的能力有关,当活动性较强的金属原子遇到易得电子的粒子时,该金属原子就会失去电子变为金属阳离子。
例如,在金属活动性顺序中位置靠前的金属易失电子给H+或位于其后的金属的阳离子,从而置换出H2或金属单质。
课堂练习:
1.以下反响属于置换反响的是〔 B 〕
A.水电解
B.铁与稀硫酸
C.铜和氧气反响
D.碳酸钙和盐酸
2.小兰家中收藏一件清末的铝制品,该铝制品至今保存十分完好。
其主要原因是〔 D 〕
A.铝不易发生化学反响
B.铝的氧化物容易发生复原反响
C.铝不易被氧化
D.铝易氧化,但氧化铝具有保护内部铝的作用
3.相同质量的铁和锌,分别跟足量的稀盐酸反响,生成氢气的质量是( A )。
A.铁的多
B.锌的多
C.完全相同
D.无法比拟
4.废旧的某些部件中含有Mg、Al、Cu、Ag等金属,为了回收重金属,将旧的部件粉碎并浸入足量稀硫酸中充分反响过滤,所得固体中含有的金属是( B )
A.Mg和Al
B.Cu和Ag
C.Al和Cu
D.Mg和Ag
5.出土的文物中,金器保存很好,铜器外表略有锈迹,而铁器外表锈迹斑斑,这说明金、铜、铁的活泼性顺序由强到弱为〔 D 〕
A. 金、铜、铁
B. 铁、金、铜
C. 铜、铁、金
D. 铁、铜、金
6.向硝酸银、硝酸铜、硝酸锌的混合溶液中参加一定量的铁粉,充分反响后过滤,再向滤出的固体中滴加稀硫酸,有气体生成,则滤出的固体中一定有〔 D 〕
A.Ag Cu Zn
B.Cu Zn Fe
C.Ag Zn Fe
D.Ag Cu Fe
课堂小结:
本节我们学习的主要内容是什么?
[1. 金属元素的原子在化学反响中易失去电子。
所以,大多数金属的化学性质较为活泼。
2. 金属能与氧气、某些酸和盐的溶液发生化学反响。
3. 依据金属的活动性顺序,能比拟常见金属的活泼性,还能判断金属和酸、金属和盐溶液之间能否发生置换反响。
4. 金属的化学性质存在差异,这种差异表现在金属单质和氧气反响的剧烈程度、金属单质与酸或盐溶液发生置换反响的难易程度等方面。
5. 化合反响、分解反响、置换反响、复分解反响是化学中的四大根本反响类型。
]
【板书设计】
一、金属的化学性质:
1.与氧气反响
〔金属越活泼,反响越容易,越剧烈〕
2.氢前金属+盐(酸)发生置换反响〕
〔金属越活泼,反响越容易,越剧烈〕
3.前面的金属能把位于它后面的金属从盐溶液中置换出来。
二、置换反响〔A+BC=B+AC〕
三、金属活动顺序及其应用
【作业布置】
1. P65在线测试
2. P66挑战自我
【教学反思】
联系生活,激发学生的学习兴趣,产生对新知识的渴望,并能应用掌握的知识解释与生活有关的化学问题。
如:在讲完金属的化学性质一节后,我设计了这样一道题目:现在新人结婚流行送黄金饰品,但市场上的黄金饰品中的假货常常鱼目混珠,目前社会上有一些不法分子,以铜、锌合金〔金黄色,俗称黄铜,铜和锌保持各自单质的化学性质〕假冒黄金,进行诈骗活动。
请你设计一个实验证明某金黄色金属块是真金还是黄铜,要求写出实验方法,现象和结论。
这道题与学生的日常生活紧密联系,学生个个都跃跃欲试,通过自己设计方案,讨论与交流,在教师的点拨下得出了一些验证方法。
课后再让学生拿来家里的黄金饰品进行验证是否是真金。
那一刻,同学们积极参与,高潮迭起,真正体会到自主交流而取得成功的乐趣。
表达了“生活中有化学〞,学生的主体性得到充分发挥。
第二课时
教学目标
【知识与能力】
1.了解自然界中二氧化碳的循环。
2.能结合实例说明二氧化碳的主要性质和用途。
3.掌握实验室制取二氧化碳的原理、仪器、收集方法和验满方法。
【过程与方法】
1.能独立完成二氧化碳的制取和性质探究实验,熟悉实验探究的重要环节。
2.培养分析、加工处理图片信息的能力。
【情感态度与价值观】
充分认识到保护生态平衡、人与自然和谐相处的重要性。
培养关注社会、关注环境,保护家园和人身健康的情感以及全面客观认识世界的学态度。
教学重难点
【教学重点】
二氧化碳的制取和性质。
【教学难点】
1.二氧化碳的性质探究。
2.二氧化碳的检验方法及相应的反响原理。
课前准备
多媒体、分液漏斗、锥形瓶、双孔橡皮塞、导管、橡皮管、集气瓶、玻璃片、止水夹、火柴、澄清石灰水、大理石、稀盐酸、碳酸钠、试管等。
教学过程
【情境引入】化石燃料的使用推进了人类社会的进步,但也不可防止的带来了一些危害,且不说空气污染问题,它的使用同样也导致了大气中二氧化碳含量的增加。
那么,二氧化碳在大自然中的循环还能保持平衡吗?二氧化碳在大气中的含量升高会对自然环境产生怎样的影响?
一、二氧化碳的循环
【过渡】全面分析P131冒纳罗亚山顶大气中二氧化碳含量的变化曲线图,思考二氧化碳含量整体上升
的原因。
观察P132活动天地中的图片,分析二氧化碳产生和消耗的途径。
1.二氧化碳的循环
自然界中的二氧化碳处于不停的循环过程中。
一方面:绿色植物吸收大气中的二氧化碳,通过光合作用产生碳水化合物;江河湖海的水体也会溶解二氧化碳,最终转变成碳酸盐。
另一方面:生物的呼吸作用、生物体被微生物分解、化石燃料燃烧、火山喷发等过程,又能将二氧化碳重新释放到大气中。
2.二氧化碳的含量变化与自然环境的关系
二氧化碳含量的增加可能是导致全球变暖的主要原因。
二、二氧化碳的制取与性质
【情景引入】在意大利,有一个奇怪的山洞,人们称它“死狗洞〞。
有一天,大侦探牵着他的爱犬追坏蛋来到人们传说的“死狗洞〞,进入不久,他的爱犬突然倒下死了,这是怎么回事呢?
1.实验室制取二氧化碳
〔1〕药品:大理石或石灰石和稀盐酸
〔2〕原理:CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
〔3〕仪器:长颈漏斗、锥形瓶、导管、胶皮管、集气瓶等
〔4〕步骤:查、装、定、收
①检查装置气密性;
②装入药品;
③固定装置;
③收集气体。
〔5〕收集方法:向上排空气法
〔6〕验满方法;燃着的木条放在集气瓶口出,看是否熄灭
2.二氧化碳的物理性质
【过渡】我们都有这样的生活经历,我们买回来的氢气球,松开手后,会向上飘;而我们自己用嘴吹起来的气球,松开手后会向下飘。
这是为什么呢?
答案要点:二氧化碳的密度比空气的大。
【实验探究】向集满二氧化碳的饮料瓶中注入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。
观察现象,请分析此现象的原因。
实验现象:观察到瓶子很快变瘪了。
实验结论:二氧化碳溶于水,导致瓶内压强小于瓶外压强的缘故。
此实验证明二氧化碳能溶于水。
颜色状态气味密度〔与空气比拟〕溶解性
二氧化碳无色气态无味比空气的大能溶于水
3.二氧化碳的化学性质
〔1〕从二氧化碳可以使蜡烛熄灭可知:CO2不能燃烧,也不支持燃烧。
〔2〕二氧化碳与水反响
【实验探究】
实验步骤:①在盛有水和紫色石蕊试液的A、B两支试管中分别通入二氧化碳气体。
②给通入二氧化碳气体后的试管B加热。
实验现象:①紫色石蕊试液变红色,水不变色。
②可观察到有气泡逸出,溶液颜色由红色变为紫色。
实验结论:二氧化碳溶于水的过程,实质上是二氧化碳与水发生化学反响生成碳酸的过程。
化学方程式为:CO2+H2O==H2CO3(化合反响),H2CO3==CO2↑+H2O(分解反响)。
〔3〕二氧化碳与石灰水反响
二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反响,从而使澄清石灰水变浑浊,反响的化学方程式为
CO2+Ca(OH) 2==CaCO3↓+H2O。
三、二氧化碳的用途
【投影展示】〔1〕用于灭火;〔2〕用于制造饮料;〔3〕是重要的化工原料,可用于制造纯碱和化肥等;〔4〕是植物光合作用的原料;〔5〕固态二氧化碳〔干冰〕升华吸热,故可作制冷剂,制造出舞台云雾,用于人工降雨。
……
四、板书
〔一〕二氧化碳的循环
〔二〕二氧化碳的制取与性质
1.实验室制取二氧化碳
〔1〕药品:大理石或石灰石和稀盐酸
〔2〕原理:CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
〔3〕步骤:查、装、定、收
〔4〕收集方法:向上排空气法
〔5〕验满方法;燃着的木条放在集气瓶口出,看是否熄灭
2.二氧化碳的物理性质
3.二氧化碳的化学性质
〔三〕二氧化碳的用途
五、课堂习题
1. O2和CO2总与我们如影随形。
以下关于它们的表达中不正确的选项是()
A. O2具有助燃性,而CO2可用来灭火
B. 空气中O2过多无害,而CO2过多会形成酸雨
C. 它们都可以用向上排空气法收集
D. 自然界里它们可以通过光合作用和呼吸作用相互转化
2.有一首赞美某种气体的诗,其中几句是“她营造了云雾缭绕的仙境,她驱散了炎炎夏日的暑气,她奋不顾身扑向烈火,她带给大地勃勃生机……〞诗中所赞美的气体是()
A.氧气B.二氧化碳
C.氮气D.稀有气体
3.以下关于CO2性质的信息,组合正确的选项是()
①可以助燃②能使澄清石灰水变浑浊③可溶于水,但不能与水反响④可供绿色植物进行光合作用
A.②④B.①③
C.①②D.②③
4.某化学兴趣小组选用以以以下图所示装置,进行CO2制取和性质实验,请你根据所学知识,依图答复以下问题:
〔1〕仪器①的名称为____________。
〔2〕收集少量CO2气体应选择_________(填装置序号)。
〔3〕假设A与D连接,则D中出现的现象是________________,原因是_____________(用化学方程式表示)。
〔4〕假设A与E相连接,则E中的澄清的石灰水出现的现象是_______________,反响的化学方程式是_______________。
〔5〕假设A与F连接,则F中低的蜡烛先熄灭,高的蜡烛后熄灭,由此说明了CO2的性质有__________________、________________。