8.2金属的化学性质（第二课时）教学设计----2024-2025学年九年级化学人教版(2024)下册

8.2金属的化学性质（第二课时） 教学设计 本节课是人教版 (2024) 九年级化学下册第八单元课题 2 “金属的化学性质” 的第二课时。在第一课时，学生已学习金属与氧气、酸的反应，对金属的化学性质有了初步认识。本课时将在此基础上，深入探究金属与盐溶液的反应，进而引出金属活动性顺序。通过实验探究和理论分析，让学生理解金属活动性顺序的含义及应用，能依据该顺序判断金属间的置换反应能否发生，解释生活中与金属相关的化学现象，构建起完整的金属化学性质知识体系，培养学生实验探究、分析归纳以及知识应用的能力 。 教学目标 1. 学生能够通过实验探究，准确描述常见金属与某些金属化合物溶液发生置换反应的实验现象，理解反应原理，正确书写相关化学方程式 。 1. 深刻认识金属活动性顺序，清晰记忆常见金属在水溶液中的活动性顺序，明确金属位置与活动性的关系 。 1. 熟练运用金属活动性顺序，准确判断金属与酸、金属与金属化合物溶液之间的置换反应能否发生，能对反应现象进行合理预测和解释 。 教学重难点 （一）教学重点 1. 深入探究金属与金属化合物溶液的反应规律，通过实验清晰判断金属的活动性强弱 。 1. 全面理解金属活动性顺序的内涵，熟练掌握金属活动性顺序的应用，包括判断金属活动性强弱、金属与酸及金属化合物溶液的置换反应能否发生 。 （二）教学难点 1. 设计合理、有效的实验方案探究金属的活动性顺序，特别是多种金属活动性比较时实验试剂的选择和实验步骤的优化 。 1. 从微观角度理解金属活动性顺序的本质，即金属在化学反应中失去电子的难易程度，以及金属活动性顺序在复杂化学反应体系中的灵活运用 。 1. 掌握金属与多种金属化合物溶液反应时，对反应先后顺序和滤液、滤渣成分的分析与判断方法 。 一、金属与金属化合物溶液的反应 （一）实验探究 1. 铝丝与硫酸铜溶液：把打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中，能看到铝丝表面覆盖了一层红色物质，原本蓝色的溶液逐渐变为无色。这一现象表明铝与硫酸铜发生了反应，铝将硫酸铜溶液中的铜置换了出来。 1. 铜丝与硝酸银溶液：将洁净的铜丝浸入硝酸银溶液后，铜丝表面会附着一层银白色物质，溶液也由无色慢慢变成蓝色，说明铜和硝酸银之间发生了化学反应，铜把硝酸银溶液中的银置换出来了。 1. 铜丝与硫酸铝溶液：当把铜丝浸入硫酸铝溶液时，没有任何现象发生，意味着铜与硫酸铝不反应 。 （二）反应规律总结 1. 活动性强的置换弱的：从上述实验可以总结出，在金属活动性顺序里，位于前面的金属（活动性较强）能把位于后面的金属（活动性较弱）从它们化合物的溶液中置换出来。像铝能置换出硫酸铜溶液中的铜，说明铝的活动性比铜强；铜能置换出硝酸银溶液中的银，表明铜的活动性比银强；而铜不能与硫酸铝溶液反应，进一步证实铝的活动性强于铜。 1. 实验前打磨金属的目的：实验前打磨金属，是为了除去金属表面的氧化物和污渍。因为金属在空气中放置一段时间后，表面可能会形成一层氧化物薄膜，这层薄膜会阻碍金属与溶液的接触，影响反应的进行。打磨后，金属能更好地与溶液发生反应 。 二、金属活动性顺序 （一）常见金属活动性顺序 常见金属在水溶液中的活动性顺序为：钾（K）、钙（Ca）、钠（Na）、镁（Mg）、铝（Al）、锌（Zn）、铁（Fe）、锡（Sn）、铅（Pb）、（氢（H））、铜（Cu）、汞（Hg）、银（Ag）、铂（Pt）、金（Au） 。从左到右，金属活动性由强逐渐减弱 。 （二）金属活动性顺序的意义及应用 1. 判断金属活动性强弱：在这个顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。例如，锌（Zn）在铁（Fe）之前，所以锌的活动性比铁强，也就意味着锌比铁更活泼 。 1. 判断金属与酸的置换反应能否发生：位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢，氢后面的金属则不能。比如，锌在氢前，能与稀盐酸、稀硫酸反应；铜在氢后，不与稀盐酸、稀硫酸反应 。 1. 判断金属与金属化合物溶液的置换反应能否发生：排在前面的金属（钾、钙、钠除外，因为这几种金属常温下会和水剧烈反应，不能置换出溶液中的金属），可以把位于后面的金属从它们化合物的溶液中置换出来，且金属化合物要能溶于水。例如，锌的位置在铜前，所以锌能把铜从硫酸铜溶液中置换出来；而铁和氯化银（氯化银不溶于水）不会发生反应 。 （三）判断金属活动性强弱的方法 1. 利用金属与稀盐酸（或稀硫酸）反应：在相同条件下，若金属能与稀盐酸（或稀硫酸）反应，说明它排在氢前面。而且反应越剧烈，表明该金属的活动性越强。比如，镁与稀盐酸反应比锌剧烈，所以镁的活动性比锌强 。 1. 利用金属与另一种金属的化合物溶液反应：如果一种金属能把另一种金属从其化合物溶液中置换出来，那么这种金属的活动性比另一种金属强；若不能反应，则活动性较弱。例如，铁能置换出硫酸铜溶液中的铜，证明铁的活动性比铜强 。 （四）探究金属活动性强弱的实验试剂选择 1. 两种金属： 0. 若有一种或两种金属都在氢前，可以选择两种金属的单质和稀盐酸（或稀硫酸）。通过观察金属与酸反应的剧烈程度、是否产生气泡等现象，来判断金属活动性强弱。比如，比较铁和铜的活动性，可将铁和铜分别放入稀盐酸中。 0. 也能选择一种金属和另一种金属的化合物溶液。例如，将铁放入硫酸铜溶液中，看是否发生置换反应，以此判断铁和铜的活动性顺序 。 19. 三种金属： 0. “两金夹一盐”：选择活动性最强和最弱的两种金属单质，以及活动性居中的金属化合物溶液。如验证锌、铜、银的活动性顺序，可选用锌片、银片和硫酸铜溶液 。 0. “两盐夹一金”：选取活动性最强和最弱的两种金属的化合物溶液，以及活动性居中的金属单质。例如，验证铝、铁、铜的活动性顺序，可选用硫酸铝溶液、硫酸铜溶液和铁片 。 若有两种金属或三种金属都在氢前：可以选择 “三金一酸”，即三种金属单质和稀盐酸（或稀硫酸）。如验证镁、锌、铁的活动性顺序，可将镁条、锌粒、铁钉分别放入稀硫酸中 。 教学过程 一、课程导入（5 分钟） 1. 回顾旧知：引导学生回忆上节课所学金属与氧气、酸反应的相关知识，提问：“镁条在空气中燃烧有什么现象？铁与稀盐酸反应的实验现象是什么？” 请几位同学回答，强化对金属与氧气、酸反应现象及特点的记忆。 1. 提出问题：展示 “铁制容器不能用于配制波尔多液” 的图片，提问：“为什么不能用铁制容器来配制波尔多液呢？这背后隐藏着怎样的化学奥秘？” 引发学生的好奇心和探究欲望，自然引出本节课要探究的金属与盐溶液的反应以及金属活动性顺序的相关内容。 二、讲授新课（30 分钟） 1. 金属与盐溶液的反应（10 分钟） 0. 演示实验 1：把一根用砂纸打磨过的铁丝浸入硫酸铜溶液中，让学生仔细观察实验现象。引导学生描述看到的现象：铁丝表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。讲解该反应的过程，说明铁将硫酸铜溶液中的铜置换出来，生成了金属铜和硫酸亚铁溶液，用生动的语言解释置换的概念，就像铁把铜从它的 “家”（硫酸铜溶液）里 “赶” 了出来。 0. 演示实验 2：将一根洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中，学生观察现象后描述为铜丝表面有银白色物质析出，溶液由无色变为蓝色。解释这是铜与硝酸银溶液发生反应，铜把银从硝酸银溶液中置换出来，生成了银和硝酸铜溶液。 0. 归纳总结：组织学生分组讨论这两个实验的共同点，引导学生得出结论：较活泼的金属能把较不活泼的金属从它们的盐溶液中置换出来。强调这里的 “较活泼” 和 “较不活泼” 需要通过实验现象和后续学习的金属活动性顺序来判断。 23. 金属活动性顺序（10 分钟） 0. 展示顺序表：展示常见金属在水溶液中的活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au。用不同颜色标注出不同活泼程度区域，帮助学生初步建立印象。简单介绍这是科学家们经过大量实验总结归纳出来的规律。 0. 讲解含义： 5. 活动性强弱判断：详细讲解在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。举例说明，如钾（K）在顺序表最前面，它的活动性非常强，在自然界中都很难以单质形式存在；而金（Au）在后面，活动性弱，所以有 “真金不怕火炼” 的说法。 5. 与酸反应规律：强调位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，氢后面的金属则不能。以铁、锌与稀硫酸反应产生氢气，而铜与稀硫酸不反应为例，让学生加深理解。解释为什么实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气，是因为锌的活动性适中，反应速率比较合适。 5. 与盐溶液反应规律：说明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中置换出来，但要注意金属化合物必须可溶，且前面的金属不能是钾（K）、钙（Ca）、钠（Na），因为这三种金属太活泼，放入盐溶液中会先与水反应。通过举例，如锌能置换出硫酸铜溶液中的铜，而铁不能置换出硫酸锌溶液中的锌，强化学生对该规律的认识。 24. 金属活动性顺序的应用（10 分钟） 0. 判断反应能否发生：给出一些金属与酸、金属与盐溶液反应的例子，如 “铝与稀盐酸”“铜与硝酸银溶液”“银与稀硫酸”“锌与氯化镁溶液” 等，让学生根据金属活动性顺序判断反应能否发生，先独立思考，然后同桌之间交流讨论，最后请几位同学回答并说明判断依据，老师进行点评和纠正。 0. 设计实验验证金属活动性顺序：提出问题：“现在有镁条、锌粒、铜片以及稀盐酸、硫酸镁溶液、硫酸铜溶液，如何设计实验来验证镁、锌、铜三种金属的活动性顺序呢？” 组织学生进行小组讨论，每个小组设计实验方案，要求写出实验步骤、预期现象和结论。小组讨论结束后，每个小组派代表展示实验方案，其他小组同学可以提出疑问和建议，老师引导学生对各个方案进行评价，分析方案的可行性和优缺点，最后总结出几种常见且合理的验证方法，如 “两金夹一液”（用镁条、铜片和硫酸锌溶液）、“两液夹一金”（用硫酸镁溶液、硫酸铜溶液和锌粒）等方法。 三、课堂练习（10 分钟） 1. 基础练习：在黑板上或通过多媒体展示一些基础练习题，如： 0. 判断下列反应能否发生，能发生的写出化学方程式： 8. 铁与稀硫酸：学生根据金属活动性顺序判断铁在氢前，能与稀硫酸反应，化学方程式为 Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂↑。 8. 铜与硝酸汞溶液：铜在汞前，能反应，化学方程式为 Cu + Hg (NO₃)₂ = Cu (NO₃)₂ + Hg。 8. 银与稀盐酸：银在氢后，不能反应。 0. 有 X、Y、Z 三种金属，把 Y 投入 X (NO₃)₂溶液中，Y 表面有 X 析出，把 X 投入 Z (NO₃)₂溶液中，X 表面有 Z 析出。则 X、Y、Z 三种金属的活动性由强到弱的顺序是？ 9. 引导学生分析：Y 能置换出 X，说明 Y＞X；X 能置换出 Z，说明 X＞Z，所以活动性顺序为 Y＞X＞Z。 让学生独立完成这些基础题，老师巡视，及时发现学生在解题过程中出现的问题并给予指导，完成后请学生回答，进行集体订正。 26. 拓展提升：给出一些稍有难度的拓展题，如： 0. 在硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生。则滤渣中一定含有什么物质？滤液中一定含有什么物质？ 10. 引导学生思考：铁先与硝酸银反应，硝酸银反应完后再与硝酸铜反应。因为向滤渣中加稀盐酸有气泡产生，说明铁有剩余，那么硝酸银和硝酸铜都被完全反应。所以滤渣中一定含有铁、银、铜；滤液中一定含有硝酸亚铁。 0. 设计实验探究镁、铝、锌三种金属的活动性顺序，提供的药品有镁条、铝片、锌粒、稀盐酸、硫酸镁溶液、硫酸铝溶液、硫酸锌溶液，写出实验步骤、现象和结论，至少设计两种不同的实验方案。 11. 让学生分组讨论完成，培养学生综合运用知识和创新思维的能力。每个小组完成后，展示实验方案，全班共同讨论完善。 四、课堂小结（5 分钟） 1. 学生总结：请几位同学回顾本节课所学内容，从金属与盐溶液的反应现象、金属活动性顺序的内容、金属活动性顺序的应用等方面进行总结，其他同学可以补充。 1. 教师补充强调：老师对学生的总结进行补充和完善，重点强调金属活动性顺序是判断金属化学反应能否发生的重要依据，在应用时一定要注意反应条件，如金属与酸反应时酸一般指稀盐酸和稀硫酸，金属与盐溶液反应时盐要可溶且注意特殊金属钾、钙、钠的情况。同时，鼓励学生在课后多观察生活中的金属现象，运用所学的金属化学性质知识去解释。 五、作业布置（5 分钟） 1. 书面作业：布置教材课后相关练习题，如判断一些金属与酸、金属与盐溶液反应能否发生并写出化学方程式的题目，以及利用金属活动性顺序解释生活中金属相关现象的题目，巩固课堂所学知识。 1. 拓展作业：让学生查阅资料，了解金属钠与硫酸铜溶液反应的特殊现象，并尝试用所学知识和查阅到的资料进行解释，下节课进行分享和讨论，拓宽学生的知识面，培养学生自主学习和探究的能力。 学科网（北京）股份有限公司 $$