課題2金屬的化學(xué)性質(zhì)一、教材分析通過前面的學(xué)習(xí)，同學(xué)們對化學(xué)與人類生活、社會發(fā)展有了一定的認(rèn)識，對化學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生了濃厚的興趣；知道了空氣、氧氣、水、二氧化碳在生產(chǎn)、生活中所起的重要作用；了解到燃料的燃燒給人類會帶來的幸?；?yàn)?zāi)難；掌握了一些基本的微觀粒子概念，認(rèn)識到物質(zhì)構(gòu)成的奧秘等等。也就是說：同學(xué)們已接觸了較多的非金屬元素的知識。而本單元對“金屬元素”的系統(tǒng)研究，是在初中階段化學(xué)教材中首次出現(xiàn)的。對“金屬與金屬礦物”的系統(tǒng)認(rèn)識，特別是日常生活中接觸最多的且與生產(chǎn)、生活關(guān)系最為密切的一種金屬——鐵的研究，就具有其獨(dú)特的重要意義了。本章內(nèi)容主要是元素化合物的知識。圍繞“金屬的性質(zhì)、金屬礦物存在的形態(tài)、怎樣冶煉、金屬的特點(diǎn)和用途、如何防止金屬腐蝕和廢舊金屬回收利用的意義”等問題進(jìn)行了“活動與探究”，使學(xué)生從熟悉身邊的物質(zhì)及現(xiàn)象入手，并通過相關(guān)資料的交流、動手實(shí)驗(yàn)、大膽猜測，讓學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、走向生活以及走向社會。教師對這部分知識的處理，要突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)，加強(qiáng)對典型反應(yīng)和現(xiàn)象的感知，注重聯(lián)系社會生活實(shí)際，使學(xué)生逐步掌握知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成一定的知識網(wǎng)絡(luò)，而不是孤立地死記硬背有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)；有條件的話要設(shè)計(jì)一些開放性的學(xué)習(xí)主題，有意識地引導(dǎo)學(xué)生從多個角度對有關(guān)問題做出價(jià)值判斷，使學(xué)生形成新的認(rèn)識，將科學(xué)探究向深層次推進(jìn)。二、學(xué)情分析在學(xué)習(xí)本課前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了非金屬元素氧氣，碳及其化合物的知識，初步了解到認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)的一般步驟和方法。學(xué)生已經(jīng)學(xué)過了“鎂帶的燃燒”、“加熱銅絲”、“鐵絲在氧氣中燃燒”、“酸雨對金屬制品的腐蝕”、“實(shí)驗(yàn)室制取氫氣”、質(zhì)量守恒定律中的“鐵與硫酸銅溶液的反應(yīng)”等等。學(xué)生雖對金屬的性質(zhì)有了初步的認(rèn)識，但由于這些知識分散在教材中，而且以零散知識點(diǎn)的形式平鋪直敘，學(xué)生的認(rèn)知中缺乏方法論上的組織結(jié)構(gòu)。學(xué)生重感性的認(rèn)知輕理性的歸納總結(jié)、重現(xiàn)象的感知輕原理的認(rèn)識，因此，教師應(yīng)通過聯(lián)系生活、做實(shí)驗(yàn)、觀察信息、思考過程讓學(xué)生真正體驗(yàn)認(rèn)識到金屬的化學(xué)性質(zhì)。三、課時(shí)安排本課程共分為兩課時(shí)：課時(shí)1金屬與氧氣、酸的反應(yīng)課時(shí)2金屬活動性順序課時(shí)2金屬活動性順序一、教學(xué)目標(biāo)1.通過實(shí)驗(yàn)探究金屬與其他金屬化合物溶液的置換反應(yīng)。2.通過實(shí)驗(yàn)探究和討論交流，認(rèn)識金屬的化學(xué)性質(zhì)及其活動性順序。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。二、教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：對金屬活動性順序的初步探究。教學(xué)難點(diǎn)：利用金屬活動性順序?qū)χ脫Q反應(yīng)的判斷。三、教學(xué)過程【溫故知新】回憶上節(jié)課學(xué)習(xí)的比較金屬活動性的方法?！究偨Y(jié)】判斷金屬活動性的標(biāo)準(zhǔn)之一：根據(jù)金屬與氧氣能否反應(yīng)及反應(yīng)的難易和劇烈程度判斷；判斷金屬活動性的標(biāo)準(zhǔn)之二：根據(jù)金屬是否與鹽酸或稀硫酸反應(yīng)判斷。【過渡】除了這兩種方法，還有其他證明方法嗎？【回憶】將鐵釘投入硫酸銅溶液中有何現(xiàn)象？【播放視頻】鐵置換銅——藍(lán)色海洋中的紅珊瑚【現(xiàn)象】鐵表面會覆蓋一層紅色的物質(zhì)；溶液逐漸由藍(lán)色變成淺綠色?！净瘜W(xué)方程式】Fe+CuSO4=Cu+FeSO4【結(jié)論】鐵能把銅從其化合物的溶液中置換出來，說明鐵比銅活潑。這個反應(yīng)就是利用了鐵的金屬活動性比銅的強(qiáng)，它可以把銅從硫酸銅溶液中置換出來的原理?！締栴}】是不是所有的活潑金屬都能把不活潑的金屬從它們化合物的溶液中置換出來呢？我們通過實(shí)驗(yàn)來探究一下吧！【實(shí)驗(yàn)探究】探究鋁、銅、銀的活動性強(qiáng)弱?！緦?shí)驗(yàn)方案】1.將鋁片插入到硫酸銅的溶液中。2.將銅片插入到硝酸銀溶液中。3.將銅片插入到硫酸鋁溶液中?！緦?shí)驗(yàn)活動】學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。【實(shí)驗(yàn)記錄】實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論（化學(xué)方程式）鋁跟硫酸銅溶液鋁表面附有紅色固體，溶液由藍(lán)色變無色2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu銅跟硝酸銀溶液銅表面附有銀白色固體，溶液由無色變藍(lán)色Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag銅跟硫酸鋁溶液無現(xiàn)象不反應(yīng)【實(shí)驗(yàn)總結(jié)】通過實(shí)驗(yàn)我們知道：2Al＋3CuSO4＝Al2(SO4)3＋3Cu（活動性：Al＞Cu）Cu＋2AgNO3＝Cu(NO3)2＋2Ag（活動性：Cu＞Ag）銅和硫酸鋁溶液不反應(yīng)（活動性：Cu＜Al）因此三種金屬活動性順序?yàn)椋篈l＞Cu＞Ag。【交流討論】通過“金屬與金屬化合物溶液反應(yīng)”能得出一個什么結(jié)論？【總結(jié)與交流】活動性強(qiáng)的金屬可以把活動性弱的金屬從它的化合物溶液中置換出來。此類方法也可以作為比較金屬活動性強(qiáng)弱的依據(jù)之一?！緢D片展示】形象動畫展示金屬之間的置換過程，便于學(xué)生理解和認(rèn)識。【總結(jié)】金屬活動性的比較方法：1.比較金屬活動性的方法之一：根據(jù)金屬與氧氣能否反應(yīng)及反應(yīng)的難易和劇烈程度來判斷；2.比較金屬活動性的方法之二：根據(jù)金屬與鹽酸或稀硫酸能否反應(yīng)來判斷；3.比較金屬活動性的方法之三：根據(jù)金屬能否與金屬化合物溶液發(fā)生置換反應(yīng)，若能，則這種金屬的活動性強(qiáng)，否則則弱?！究偨Y(jié)】人們經(jīng)過了許多類似上述實(shí)驗(yàn)的探究過程，進(jìn)行過認(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：金屬活動性順序在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中有著重要應(yīng)用，它可以給我們提供一些判斷的依據(jù)：1．在金屬活動性順序里，金屬的位置越靠前，它的活動性越強(qiáng)；2．在金屬活動性順序里，位于氫之前的金屬，才能置換出鹽酸（HCl）、稀硫酸（H2SO4）中的氫；（同等條件下，位置越靠前的，反應(yīng)越劇烈；而排在氫后面的金屬，則不能與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)。我們接觸的與酸反應(yīng)最多的金屬是鋅、鐵、鎂、鋁四種，而鉀、鈣、鈉三種金屬非?；顫?，接觸水就會發(fā)生劇烈反應(yīng)，該類反應(yīng)今后將在高中具體學(xué)習(xí)。）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。【口訣】前金換后金，化合物可溶，鉀、鈣、鈉除外?！局v解】金屬活動性順序表的應(yīng)用：1.比較三種金屬活動性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)【思考】比較Fe、Cu、Ag三種金屬的活動性強(qiáng)弱【總結(jié)】①選用試劑為：Fe、CuSO4溶液、Ag“兩金夾一液”：即選用三種金屬活動性最強(qiáng)和最弱的兩種金屬的單質(zhì)及活動性介于兩種金屬之間的金屬的化合物溶液作為試劑，根據(jù)兩種金屬單質(zhì)分別與化合物溶液反應(yīng)的情況進(jìn)行判斷。②選用試劑為：FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液“兩液夾一金”：即選用三種金屬中活動性排在中間的金屬單質(zhì)及其他兩種金屬的化合物溶液作為試劑，根據(jù)金屬單質(zhì)分別與兩種化合物溶液反應(yīng)的情況判斷?！局v解】金屬活動性順序表的應(yīng)用：2.判斷下列各組物質(zhì)能否發(fā)生反應(yīng)【練習(xí)】判斷下列反應(yīng)能否發(fā)生？能反應(yīng)的寫出化學(xué)方程式。（1）銅和硫酸鋅溶液（2）鋅和硫酸銅溶液（3）金和硫酸銅溶液（4）鐵和氯化銀（5）鋁和稀鹽酸溶液【總結(jié)】根據(jù)金屬活動性順序的規(guī)律判斷，1、3不能發(fā)生反應(yīng)，因?yàn)榛顒有匀醯慕饘俨荒苤脫Q出活動性強(qiáng)的金屬，2能發(fā)生反應(yīng)，因?yàn)殇\的活動性比銅強(qiáng)，5能發(fā)生反應(yīng)，因?yàn)殇X的活動性比氫強(qiáng)，4不能發(fā)生反應(yīng)，因?yàn)槁然y難溶于水?！局v解】金屬活動性順序表的應(yīng)用：3.判斷金屬與化合物溶液反應(yīng)后濾液、濾渣分析【思考】將過量的Fe粉放入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，充分反應(yīng)后過濾，濾渣與濾液中含有哪些物質(zhì)？【總結(jié)】金屬與金屬化合物溶液反應(yīng)，金屬中最活潑的優(yōu)先置換出最不活潑的金屬。鐵先與AgNO3反應(yīng)生成Fe(NO3)2和Ag，再與Cu(NO3)2反應(yīng)生成Fe(NO3)2和Cu，因?yàn)殍F過量，所以Cu(NO3)2和AgNO3都完全反應(yīng)，濾渣中有Cu、Ag、Fe，濾液中有Fe(NO3)2?！咀兪健繉⒁欢康腇e粉放入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，充分反應(yīng)后過濾，濾渣與濾液中含有哪些物質(zhì)？【總結(jié)】反應(yīng)順序是鐵先與AgNO3反應(yīng)再與Cu(NO3)2反應(yīng)，因?yàn)殍F是一定量的，所以鐵一定與AgNO3反應(yīng)生成Fe(NO3)2和Ag，濾渣中一定有銀，濾液中一定有Fe(NO3)2，但不確定鐵與AgNO3反應(yīng)后還有沒有剩余，如果鐵有剩余，則繼續(xù)與Cu(NO3)2反應(yīng)生成Fe(NO3)2和Cu，所以濾渣中可有銅，也可能有過量的鐵，如果鐵的量很少，都不能將AgNO3完全反應(yīng)，則濾液中可能會有Cu(NO3)2和AgNO3?！局v解】金屬活動性順序表的應(yīng)用：4.多種金屬與一種化合物溶液同時(shí)接觸且都能發(fā)生反應(yīng)，分析反應(yīng)的先后順序和反應(yīng)后溶液的組成。【練習(xí)】（1）鐵絲、銅絲插在少量的AgNO3溶液中，反應(yīng)后溶液的組成?！局v解】金屬與金屬化合物溶液反應(yīng)，金屬中最活潑的優(yōu)先置換出最不活潑的金屬，鐵先與AgNO3溶液反應(yīng)，所以溶液中一定有Fe(NO3)2，AgNO3溶液少量，銅不一定能與AgNO3溶液反應(yīng)，所以只能說可能有Cu(NO3)2?！揪毩?xí)】（2）鐵絲、銅絲插在過量的AgNO3溶液中，反應(yīng)后溶液的組成?！局v解】AgNO3溶液過量，所以既能先與鐵絲反應(yīng)，也能將銅絲完全反應(yīng)，所以溶液中一定有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2，還有過量的AgNO3?！局v解】金屬活動性順序表的應(yīng)用：5.金屬及金屬化合物溶液除雜?！揪毩?xí)】填寫下列表格（“混合物”欄中括號內(nèi)為雜質(zhì)）。【講解】除雜有兩種思路，第一種是除去法，就是要將雜質(zhì)除去變成與所需要的物質(zhì)不同的狀態(tài)，但不能引入新的雜質(zhì)，除去銅粉里的鐵粉，可以加入足量稀鹽酸，鐵與稀鹽酸反應(yīng)會生成氯化亞鐵溶液和氫氣，固體中只剩下銅粉，主要操作步驟為加足量稀鹽酸至無氣泡產(chǎn)生，過濾、洗滌、干燥；第二種除雜思路是轉(zhuǎn)化法，就是把雜質(zhì)轉(zhuǎn)化成所需要的物質(zhì)，除去FeCl2溶液中的CuCl2可以加入鐵粉，鐵與氯化銅反應(yīng)生成