23（九下）第8单元-课题2 金属的化学性质（第2课时）（教案3）

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第八单元《金属和金属材料》教学设计
课题2金属的化学性质
第二课时 金属活动性顺序

课题：8.2.2 金属活动性顺序	课时	1	授课年级	初三
课标要求	通过实验探究等活动认识常见金属活动性顺序，知道可以通过物质类别认识具体物质的性质，了解通过物质的共性和差异性认识一类物质性质的方法，能运用研究物质性质的一般思路与方法，从物质类别的视角，依据金属活动性顺序，初步预测常见的金属的主要性质，设计实验方案，分析、解释有关的实验现象，进行证据推理，得出合理的结论。
教材 分析	《金属的化学性质》是人教版九年级化学下册第八单元的重要课题，旨在对学生已有的金属物理性质知识进行拓展，重点讲解金属化学性质中的活动性顺序。此前，学生已经学习了金属与氧气、盐酸、稀硫酸的反应，并对这些反应中金属活泼程度的差异有了一定的认识。因此，本课题在此基础上通过探究金属活动性顺序，进一步引导学生理解不同金属在化学反应中表现出的特性。 这一课时通过实验观察和现象分析，帮助学生掌握金属化学性质的共性特点，同时，通过对比实验中金属反应活泼程度的差异，深化对金属活动性顺序的理解。这种教学设计不仅让学生直观地感知金属的化学反应，还通过逻辑推理和归纳总结，使学生能够掌握金属反应的内在规律。 教材结构合理地组织了不同金属的实验探究活动，鼓励学生从实际操作中获取知识。通过观察反应能否进行，学生可以体验到科学探究的乐趣，并锻炼他们的观察和分析能力。教材的这种安排有助于提高学生的自主学习能力和解决问题的能力，从而为后续化学知识的学习打下坚实基础。 整体而言，通过逐步加深的学习和实验探究，教材不仅强调了金属化学性质的理论知识，还注重培养学生的实验技能和科学探究意识，使学生能够在实际生活中应用所学知识进行科学判断和分析。
学情分析	本课时的学生已经具备了一定的化学基础知识，尤其是在金属的物理性质及其与氧气、盐酸、稀硫酸反应的学习中，对金属的活泼性有了初步的了解。学生在先前的学习中，已经接触过实验操作，也具备了一定的观察能力和实验安全意识。因此，他们在面对本课时的实验探究活动时，能够较为熟练地进行操作和观察。 然而，学生对金属活动性顺序的理解可能还停留在感性认识阶段，尤其是在不同金属反应活泼程度上的比较和归纳能力仍需进一步发展。他们可能会对金属活动性顺序的理论背景和实质理解不够深入，需要通过具体的实验现象和指导来加深理解。 此外，学生在比较和分析不同金属之间的反应现象时，可能容易忽视细微的反应差异，需教师给予适当的引导和提示。这一课时的设计需要特别关注学生在实验观察中的细节分析能力，帮助他们从现象中提炼出科学规律。 总体而言，学生对化学反应的兴趣较高，乐于参与实际的实验探究活动，这为本课时的教学提供了良好的基础。通过适当的引导和启发，学生能够在观察、比较的过程中，提升自身的分析能力和科学思维能力，为后续更复杂的化学知识学习做好准备。
教学目标	1.通过实验探究常见金属与某些金属化合物溶液的置换反应，认识金属的化学性质及其活动性顺序。 2.能根据金属活动性顺序对有关的置换反应进行判断。 3.能利用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、难点	重点：金属活动性顺序。 难点：利用金属活动性顺序解释日常生活中的化学问题。
核心素养	化学观念：学生通过实验探究进一步理解金属的化学性质，特别是金属活动性顺序的概念。通过对金属与酸反应现象的观察与分析，学生能够建立起对金属化学性质的系统认识，理解不同金属在反应中的活泼程度差异。 科学思维：本课时引导学生进行实验设计和现象分析，培养他们的逻辑推理能力和批判性思维。在比较不同金属反应现象的过程中，学生学会从实验数据中归纳总结出金属活动性顺序的规律，提升科学思维能力。 科学探究与实践：学生通过动手实验，亲自观察和记录金属与金属化合物溶液反应的现象，增强了其实验操作能力和实践动手能力。通过实验探究的过程，他们学会如何设计实验、控制变量和分析结果，从而提升科学探究能力。 科学态度与责任：在实验过程中，学生需要严谨细致地观察和记录实验现象，这培养了他们的科学态度。通过学习金属的化学性质及其应用，学生还可以意识到化学在实际生活中的重要性，增进对环境保护和资源节约的责任感。
教学过程
教学环节	教学活动	设计意图
环节一、 金属活动性顺序	【知识回顾】通过探究金属与氧气的反应、金属与稀盐酸\稀硫酸的反应我们知道，不同的金属活泼性不同，我们可以根据金属与氧气能否反应及反应的难易或剧烈程度、金属与稀盐酸\稀硫酸能否反应及同等条件下反应的剧烈程度来判断金属的活动性。 【问题】还有其它比较金属活动性的依据吗？ 【过渡】在探究质量守恒时我们学习了铁与硫酸铜溶液的反应，下面我们再重现一下此反应。 【学生活动】观看铁与硫酸铜溶液反应的视频，观察并分析实验现象。 现象 分析 铁钉上有紫红色的铜生成，溶液由蓝色变为浅绿色 产生紫红色固体说明有铜单质生成； 溶液中含有铜离子时显蓝色，含有亚铁离子时显浅绿色，溶液由蓝色变为浅绿色说明溶液中的铜离子消失，同时产生亚铁离子 【总结】铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4，说明铁的金属活动性比铜强，可以把铜从硫酸铜溶液中置换出来，这是比较金属活动性的依据之一。 【探究】金属活动性顺序 问题：如何设计实验，探究铝、铜、银的金属活动性顺序？ 试剂：铝与硫酸铜溶液、铜与硝酸银溶液、铜与硫酸铝溶液 方案： 【学生任务】观看实验视频，观察并分析实验现象。 【实验记录】 实验 现象 反应的化学方程式 铝跟硫酸铜溶液 铝表面附有红色固体，溶液由蓝色变无色 2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3 + 3Cu 铜跟硝酸银溶液 铜表面附有银白色固体，溶液由无色变蓝色 Cu +2AgNO3 =Cu(NO3)2+2Ag 铜跟硫酸铝溶液 无现象 不反应 【实验总结】通过实验我们知道： 2Al＋3CuSO4＝Al2(SO4)3＋3Cu         （活动性：Al＞Cu） Cu＋2AgNO3＝Cu(NO3)2＋2Ag         （活动性：Cu＞Ag） 铜和硫酸铝溶液不反应                （活动性：Cu＜Al） 因此三种金属活动性顺序为：Al＞Cu＞Ag。 【学生活动】交流讨论：下列化学方程式的特点是什么？属于哪种反应类型？ Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 2Al＋3CuSO4＝Al2(SO4)3＋3Cu       Cu＋2AgNO3＝Cu(NO3)2＋2Ag 【总结】以上反应都符合“单换单”的特点，属于置换反应。 【学生活动】交流讨论：根据“金属与金属化合物溶液反应”的实验总结判断金属的活动性的方法。 【总结】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。此类方法也可以作为比较金属活动性强弱的依据之一。 【讲解】判断金属活动性强弱方法： 1.根据金属与氧气能否反应及反应的难易或剧烈程度，金属与氧气反应越剧烈，其金属活动性越强； 2.根据金属与稀盐酸/稀硫酸能否反应及同等条件下反应的剧烈程度，与酸反应越剧烈，其金属活动性越强； 3.根据金属能不能把另一种金属从其化合物溶液中置换出来，较活泼金属可将不活泼金属从其化合物溶液中置换出来。 【讲解】人们经过了许多类似上述实验的探究过程，进行过认真的去伪存真、由表及里的分析，归纳和总结出了常见金属在水溶液中的活动性顺序： 记忆口诀：嫁给那美女，身体细纤轻，统共一百斤	唤起学生对金属活动性差异的初步理解，做好铺垫。 重现铁与硫酸铜溶液反应，帮助理解置换反应在判断金属活动性中的应用。 通过观察实验现象，促进学生对金属活动性的理解和归纳总结。 明确金属活动性顺序及其判断依据，提升分析和总结能力。 深化对置换反应的理解，并通过拓展其他判断金属活动性的方法，拓宽学生的知识面和应用能力。
环节二、 金属活动性顺序的应用	【讲解】金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中有着重要应用，它可以给我们提供一些判断的依据： 1．在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性越强； （如镁、铝位置靠前，活动性强，常温下就能与氧气反应；铁、铜等常温下几乎不与氧气反应，在高温时能与氧气反应；而金位置在最后，活动性最弱，即使高温条件下也不与氧气反应） 2．在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢； （如同等条件下，位置越靠前的，与酸反应越剧烈；而排在氢后面的金属，则不能与稀盐酸或稀硫酸反应。我们接触的与酸反应最多的金属是锌、铁、镁、铝四种，而钾、钙、钠三种金属非常活泼，接触水就会发生剧烈反应，该类反应今后将在高中具体学习。） 3．在金属活动性顺序里，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里置换出来。 （如铝可以将硫酸铜溶液中的铜置换出来，铜也可以将硝酸银中的银置换出来。） 【学生活动】交流讨论：波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂，它由硫酸铜、生石灰加水配制而成。为什么不能用铁制容器来配制波尔多液？ 【总结】铁的金属活动性比铜强，所以铁制容器会与硫酸铜溶液反应：Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4，故不能用铁制容器配制波尔多液。 【应用一】判断金属与稀盐酸/稀硫酸或与其他金属化合物溶液能否反应 【对应训练1】下列物质能否发生反应？写出能发生反应的化学方程式。 (1) 银与稀盐酸               (2) 锌与硫酸铜溶液 (3) 铜与硫酸锌溶液           (4) 铝与硝酸银溶液 【答案】(1) 不能，因为在金属活动性顺序中银位于氢的后面，又因为铜也位于氢的后面， 所以(3)也不能反应。 (2) 反应的化学方程式为：Zn + CuSO4=Cu+ ZnSO4 (4) 反应的化学方程式为：Al +3AgNO3=Al (NO3)3 + 3Ag 【应用二】根据反应现象，判断金属的活动性顺序 【对应训练2】现有X、Y、Z三种金属，如果将X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Y表面有银析出，而Z表面没有变化。根据以上实验事实，判断X、Y和Z的金属活动性顺序：　　　         （用“>”连接）。 【答案】X＞Y＞Z 【应用三】“验证几种金属活动性顺序”时试剂的选择 两种金属（如：Fe、Cu) 1.分别放入稀盐酸或稀硫酸 2.将一种金属放入另一种金属的化合物溶液里 三种金属（如：Zn、Ag、Cu)，尝试用最少的试剂 （1）提供一种单质，两种溶液，应如何设计？ （两液夹一金：将铜片分别插入硫酸锌溶液、硝酸银溶液中。） （2）提供一种溶液，两种单质，应如何设计？ （两金夹一液：将锌片、银片分别插入硫酸铜溶液中。） 【对应训练3】某同学为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了以下四种方案，其中能达到目的的是（　　） A．将Fe、Cu分别加入AgNO3溶液中    B．将Fe 、Cu、Ag分别加入稀盐酸中 C．将Fe分别加入CuSO4、AgNO3溶液中    D．将Fe 、Ag分别加入CuSO4溶液中 还可以选用的方案是___________________________________。 【答案】D；将Cu分别加入FeSO4、AgNO3溶液中 【应用四】金属或金属化合物溶液的除杂 混合物 除去杂质的化学方程式 主要操作步骤 铜粉（铁粉） FeCl2溶液（CuCl2） 【对应训练4】选择合适的方法除去混合物中的杂质，填写下列表格（括号内为杂质）。 【答案】Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑或Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑；向混合物中加入过量稀盐酸或稀硫酸，过滤、洗涤、干燥；Fe + CuCl2 = FeCl2 + Cu；向混合物中加过量铁粉，过滤。 【总结】除杂原则：“不增、不减、易分离” 不增——除去杂质的同时不能引入新的杂质； 不减——操作过程中尽量不使被提纯的物质损失； 易分离——反应后的生成物和被提纯的物质易分离。 【对应训练5】下列除杂方法正确的是(　　) A.锌粉中混有少量镁粉：加入足量稀硫酸，充分反应后过滤 B.铜粉中混有少量氧化铜：与过量木炭粉混合，充分加热 C.Mg(NO3)2溶液中混有少量AgNO3：加入足量锌粉，充分反应后过滤 D.FeCl2溶液中混有少量CuCl2：加入足量铁粉，充分反应后过滤 【答案】D 【应用五】判断金属与化合物溶液反应后滤液、滤渣分析 将铁粉不断地加入到一定量的硝酸铜溶液中 Fe+Cu(NO3)2 = Fe(NO3)2+Cu ①若Fe的量少，Fe反应完了，Cu(NO3)2只反应了一部分： 滤渣：    Cu        滤液：    Cu(NO3)2、Fe(NO3)2   ②若Fe的量刚好和Cu(NO3)2完全反应： 滤渣：    Cu        滤液：     Fe(NO3)2          ③若Fe过量，把Cu(NO3)2反应完后，Fe还有剩余： 滤渣：    Cu        滤液：     Fe(NO3)2          【对应训练6】向CuSO4溶液中加入一定质量的铁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。下列判断正确的是(        ) A.滤渣中一定有Fe和Cu         B.滤渣中一定有Cu，可能有Fe C.滤渣中一定有Fe，可能有Cu         D.向滤渣中滴加稀硫酸，无气泡产生 【答案】D 【对应训练7】向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤。 （1）铁与AgNO3反应的化学方程式为_______________________________ 铁与Cu(NO3)2反应的化学方程式为_____________________________ 【答案】Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag；Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu 【总结】①金属与多种金属化合物的溶液反应，最弱的金属先被置换出来。 ②多种金属与某金属化合物溶液反应，最强的金属先反应。 （在活动性顺序表里相隔距离较远的先反应） 【分析】Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag  反应①    Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu  反应② 【思考】 （1）Fe粉没有剩余时，滤渣中一定有　　，滤液中一定有　　　　　　。 （2）滤渣能不能出现只有Ag和Fe的情况呢？为什么？ _____________________________________________________________________ 【答案】Ag；Fe(NO3)2；不能；当滤渣中还存在铁时，说明溶液中的硝酸铜已完全反应所以滤渣中一定含有铜。 【对应训练8】向CuSO4溶液中加入一定量的铁粉和铝粉，充分反应后过滤，发现滤液为浅绿色，则滤渣中一定含有的物质是(　　) A．Cu                 B．Cu、Fe                C．Al                  D．Fe 【答案】A 【注意】 FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)2溶液呈浅绿色，其溶液中都含有离子Fe2+（填符号）； Fe2(SO4)3、FeCl3、Fe(NO3)3溶液呈黄色，其溶液中都含有离子Fe3+（填符号）； CuSO4、CuCl2、Cu(NO3)2溶液呈蓝色，其溶液中都含有离子Cu2+（填符号）。	通过解释金属活动性顺序在生产和研究中的重要性，帮助学生理解学习内容的实际价值，增强学习的动力和兴趣。 通过具体的金属和化学方程式实例，帮助学生更好地理解金属活动性顺序的概念和基本判断依据，促进知识的具体化和可操作化。 通过一系列的应用训练，强化学生对金属活动性顺序的理解，培养他们分析问题和运用知识解决问题的能力。 通过设计实验方案和分析实验现象，培养学生的实验设计能力和科学探究能力，同时帮助学生理解实验结果的分析和推理过程。 通过多种金属与化合物溶液反应的综合总结，帮助学生形成系统的知识结构，理解金属活动性在一系列反应中的规律性。
课堂总结
板书 设计	课题2 金属的化学性质 课时2 一、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。 Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 2Al＋3CuSO4＝Al2(SO4)3＋3Cu      置换反应：单换单 Cu＋2AgNO3＝Cu(NO3)2＋2Ag 二、金属活动性顺序
教学 反思	亮点：充分利用了实际应用和生活实例，使学生能够将理论知识与实际问题相结合，增强了学习的趣味性和实用性。通过多层次的应用训练，学生能够在知识掌握的基础上灵活运用，提升了解决问题的能力。实验设计和分析部分注重培养学生的科学探究能力和批判性思维，帮助他们更好地理解和分析化学现象。 不足：涉及的内容广泛且复杂，可能会导致部分学生难以完整消化和理解所有知识点。实验和应用训练的数量较多，可能使部分学生在时间管理和任务完成上感到压力。交流讨论环节的引导可能不够充分，部分学生可能依赖于强者的思维，而忽视自身的独立思考与表达。 教学建议：适当简化教学内容，将复杂的知识分解成更小的模块，分步进行讲解和练习，以帮助学生更好地掌握每个环节。增加互动和反馈环节，通过问题引导和小组讨论，进一步鼓励学生积极参与和交流，提升学习效果。适当调整实验和训练的数量和难度，以确保所有学生在理解和掌握的基础上，能独立解决问题并应用所学知识。