第八单元实验活动5 常见金属的物理性质和化学性质（第一课时） 教学设计-2024-2025学年九年级化学人教版（2024）下册

本文围绕常见金属的物理性质和化学性质展开，承接九年级化学知识，为后续深入学习奠基，呼应金属和金属材料单元主题。通过实验探究、讨论分析等环节，培养学生化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任等核心素养。 本设计创新点在于以生活实例引入，采用实验探究法。能提升学生批判性思维与实践能力，为教师提供高效备课资源，有效突破教学难点，强化学生对金属性质的理解与应用。

九年级化学下册同步备课系列（人教版2024） 第八单元 金属和金属材料 实验活动5 常见金属的物理性质和化学性质（第一课时）（教学设计） 姓名：___________ 班级：__________ 时间：__________ 【新课标要求】 新课标强调通过实验活动，让学生亲身体验和探究常见金属的物理性质和化学性质。要求学生能从宏观现象深入理解金属性质的微观本质，培养学生科学探究与创新意识、科学态度与社会责任等化学学科核心素养。注重引导学生将金属性质与实际生活、生产应用紧密联系，提升学生运用化学知识解决实际问题的能力。 【学习目标】 学生能够准确描述常见金属的物理性质，如颜色、光泽、硬度、导电性、导热性、延展性等，并能举例说明其在生活中的应用。 深入理解金属的化学性质，包括与氧气、酸的反应，掌握相关化学反应方程式的书写，明确金属活动性顺序的含义及应用。 通过设计并实施金属性质的实验，培养学生科学探究的方法和能力，学会控制变量、观察现象、记录数据、分析结果并得出结论。 【重难点】 教学重点 掌握常见金属的物理性质和化学性质，能够熟练运用金属活动性顺序判断金属与酸、金属与金属化合物溶液之间的反应。 学会设计合理的实验方案探究金属的性质，准确观察和记录实验现象，分析实验数据得出正确结论。 教学难点 理解金属化学性质的本质，即金属原子在化学反应中得失电子的过程，以及金属活动性顺序的微观本质。 培养学生在实验探究中发现问题、解决问题的能力，提升学生的创新思维和科学素养。 【课前预习——你相当可以】 阅读教材中关于常见金属物理性质和化学性质的内容，了解金属在生活中的常见应用，思考其应用与性质的关系。 回顾元素符号、化学式的书写，预习金属与氧气、酸反应的化学方程式，尝试理解反应的原理。 上网查阅资料或询问家长，了解生活中常见金属制品（如铁锅、铜线、铝合金门窗等）是如何利用金属的性质制造的，并记录下来，课堂上与同学们分享。 【新课教学】 课程导入 展示一系列精美的金属制品图片，如光彩夺目的金银首饰、坚固耐用的汽车外壳、高效导电的电线电缆等，提问学生：“这些金属制品在我们生活中随处可见，那你们知道为什么金属能被制成各种各样的物品吗？这与金属的哪些性质有关呢？” 引导学生思考金属性质与用途的紧密联系，从而引入本节课对常见金属物理性质和化学性质的探究。 金属的物理性质探究 观察金属的颜色和光泽 给每个实验小组分发镁条、铝片、铁片、铜片。让学生仔细观察这些金属的外观，记录它们的颜色和光泽，并填写在实验报告表格中。 提问学生：“通过观察，你们发现这些金属的颜色和光泽有什么特点？为什么铜是红色的，而其他几种金属大多是银白色的？” 引导学生思考金属颜色差异的原因，培养学生的观察和思考能力。 总结：大多数金属具有金属光泽，呈现银白色，但铜为紫红色，金为黄色，这是金属的重要物理特征之一，不同的颜色和光泽也影响了它们在不同领域的应用。 比较金属的硬度 组织学生通过相互刻画的方法，比较铜片和铝片、铜片和黄铜片（或白铜片）的硬度。提醒学生注意刻画时的力度要适中，避免损坏金属片。 学生观察并记录刻画后的现象，思考硬度不同对金属用途的影响。 请小组代表汇报实验结果，教师总结：铜片比铝片硬度大，黄铜片（合金）硬度比铜片大。说明不同金属的硬度存在差异，合金的硬度通常大于组成它的纯金属，这使得合金在很多需要高强度的场合得到广泛应用，如建筑、机械制造等领域。 探究金属的导电性、导热性、延展性 导电性实验：提供电池、导线、小灯泡等实验器材，让学生设计并进行实验，验证金属的导电性。学生将打磨好的镁条、铝片、铁片、铜片分别接入电路中，观察灯泡是否发光。 实验结束后，提问学生：“通过实验，你们发现哪些金属能导电？金属的导电性与我们生活中的哪些应用相关？” 引导学生联系生活实际，如电线的制作就是利用了金属良好的导电性。 导热性实验：利用酒精灯对镁条、铝片、铁片、铜片的一端进行加热，过一会儿，让学生用手触摸另一端（注意提醒学生先轻轻触碰，防止烫伤），感受温度变化，从而验证金属的导热性。 提问：“生活中哪些物品利用了金属的导热性？为什么锅具大多用金属制成？” 引导学生思考金属导热性在生活中的应用，如炉灶上的锅、热交换器等都是利用金属良好的导热性来实现热量传递的。 延展性实验：让学生用锤子轻轻捶打镁条、铝片、铁片、铜片，观察金属片的变化。学生发现金属片会变薄、变大，从而理解金属具有延展性。 举例说明金属延展性的应用，如金属可以被拉成细丝（如铁丝、铜丝）、压成薄片（如铝箔），用于包装、电线制造等行业。 总结：金属具有良好的导电性、导热性和延展性，这些物理性质决定了金属在工业、生活中的广泛应用。 金属的化学性质探究 金属与氧气的反应 用坩埚钳夹取一块铜片，放在酒精灯火焰上加热，提醒学生观察铜片表面的变化。 学生观察到红色的铜片逐渐变黑，教师引导学生思考原因，并写出该反应的化学方程式： 提问：“除了铜，其他金属与氧气反应的情况是怎样的呢？” 展示铁在氧气中剧烈燃烧生成黑色四氧化三铁的图片和视频，以及镁在空气中燃烧发出耀眼白光生成氧化镁的图片，让学生写出相应的化学方程式： 组织学生讨论：“从这些金属与氧气反应的现象和条件，你们能得出什么结论？” 引导学生总结出不同金属与氧气反应的难易程度和剧烈程度不同，说明金属的活动性存在差异。 金属与稀盐酸、稀硫酸的反应 向 5 支试管中分别放入少量镁条、铝片、锌粒、铁片、铜片，然后分别加入 5mL 稀盐酸（或稀硫酸），提醒学生仔细观察试管中的现象，包括是否有气泡产生、气泡产生的速率等，并将实验现象记录在实验报告中。 学生观察到盛镁条、铝片、锌粒、铁片的试管中均有气泡产生，且产生气泡的速率不同，而盛铜片的试管无现象。 用小试管收集反应产生的气体，验纯后点燃，并在火焰上方罩一冷而干燥的小烧杯，学生观察到气体燃烧，发出淡蓝色火焰，烧杯内壁上有水珠生成，从而判断生成的气体是氢气。 组织学生讨论：“根据实验现象，你们能比较出这几种金属的活动性顺序吗？为什么铜不与稀盐酸（或稀硫酸）反应？” 让学生写出镁、铝、铁、锌与稀盐酸（或稀硫酸）反应的化学方程式： 强调铁与稀盐酸、稀硫酸反应时生成的是亚铁盐（铁元素显 +2 价），并引导学生从金属活动性顺序的角度理解这些反应的发生。 比较铁、铜、银的金属活动性强弱 组织学生分组讨论，设计实验方案来比较铁、铜、银的金属活动性强弱。提示学生可以利用金属与酸反应、金属与金属化合物溶液反应的原理进行设计。 每个小组讨论后，派代表分享实验方案，其他小组可以提出疑问和建议。常见的实验方案有： 方案一：将铁丝、银丝分别放入硫酸铜溶液中。观察到铁丝表面有红色物质析出，银丝表面无明显现象，说明铁能置换出硫酸铜溶液中的铜，而银不能，从而得出金属活动性顺序为铁＞铜＞银。 方案二：将铜丝分别放入硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液中。观察到铜丝放入硫酸亚铁溶液中无明显现象，放入硝酸银溶液中，铜丝表面有银白色物质析出，说明铜不能置换出硫酸亚铁溶液中的铁，但能置换出硝酸银溶液中的银，进而得出金属活动性顺序为铁＞铜＞银。 学生根据自己设计或讨论确定的实验方案，进行实验操作。教师巡视各小组，指导学生正确操作实验仪器，观察实验现象并准确记录。 实验结束后，组织学生进行小组汇报，总结实验结果，再次强调比较金属活动性强弱的方法和依据。 课堂总结 与学生一起回顾本节课所学内容，包括常见金属的物理性质（颜色、光泽、硬度、导电性、导热性、延展性）和化学性质（与氧气反应、与酸反应、金属活动性顺序）。 强调金属性质与用途的关系，鼓励学生在生活中多观察、多思考，发现更多金属性质在实际中的应用。 对学生在本节课实验探究中的表现进行评价，肯定学生的积极参与和取得的成果，同时指出存在的问题和不足之处，鼓励学生在今后的学习中不断改进和提高。 【随堂检测】 选择题：下列金属中，导电性最好的是（ ） A. 铁 B. 铜 C. 银 D. 铝 答案：C 解析：在常见金属中，银的导电性是最好的，其次是铜、金、铝等，所以答案选 C。 填空题：铝具有良好的抗腐蚀性，原因是（用化学方程式表示）____________________。 答案： 解析：铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，该反应的化学方程式为。 选择题：将一定量的锌粉加入到硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。则滤渣中一定含有的金属是（ ） A. 锌、银、铜 B. 银、铜 C. 锌、银 D. 锌、铜 答案：A 解析：锌的活动性比银和铜强，将锌粉加入到硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，锌先与硝酸银反应，当硝酸银完全反应后，锌再与硝酸铜反应。向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，说明滤渣中含有锌，即锌过量，那么硝酸银和硝酸铜都被完全反应，所以滤渣中一定含有锌、银、铜，答案选 A。 简答题：请设计一个实验，比较镁和锌的金属活动性强弱。（写出实验步骤、现象和结论） 答案： 实验步骤：取两支试管，分别加入等体积、等溶质质量分数的稀盐酸，然后将大小、形状相同的镁条和锌粒分别放入两支试管中，观察现象。 实验现象：放入镁条的试管中产生气泡的速率比放入锌粒的试管中快。 实验结论：镁与稀盐酸反应的速率比锌快，说明镁的金属活动性比锌强。 解析：在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，且金属活动性越强，与酸反应越剧烈，产生氢气的速率越快。通过比较镁和锌与相同稀盐酸反应产生氢气的速率，可以判断它们的金属活动性强弱。 选择题：下列关于金属性质的说法正确的是（ ） A. 所有金属都能与氧气反应 B. 金属与酸反应后溶液的质量一定增加 C. 金属都具有银白色光泽 D. 金属的硬度都很大 答案：B 解析：A 选项，并不是所有金属都能与氧气反应，如金在高温下也不与氧气反应，A 错误；B 选项，金属与酸反应时，金属原子变成金属离子进入溶液，同时产生氢气，根据质量守恒定律，进入溶液的金属质量大于产生氢气的质量，所以溶液质量一定增加，B 正确；C 选项，大多数金属具有银白色光泽，但铜为紫红色，金为黄色，C 错误；D 选项，不同金属的硬度差异很大，如钠的硬度很小，能用小刀切割，D 错误。所以答案选 B。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$