内容正文:
如
果
国
宝
会
说
话
-----金属的化学性质
1975年出土于陕西的国家一级文物,这件铜龙是铁铸内芯,铜包铁芯,通体鎏金。制作铜龙的金属材料铁、铜、金有怎样的性质呢?
学习目标
1.通过对国宝的选材,知道金属的物理性质和化学性质,能运用化学性质判断不同金属的活动性差异,学会通过实验的途径来探究物质的化学性质和变化规律,形成严谨求实的科学态度。
2.通过国宝的制备工艺了解,认识常见金属与稀盐酸和稀硫酸的置换反应,能用置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题;
3.通过对国宝的保护,掌握常见金属保存方法;
4.通过对国宝的认识,激发学生对知识强烈的好奇心和探究欲,培养他们民族自豪感
CHAPTER1
壹
大多数金属为银白色
铜:红色
金:黄色
具有良好的导电性
具有良好的导热性
具有良好的延展性
不易变形
可塑性强
外观美
铁
硬度大
铜
金
硬度小
呈金色
活动2:结合生活经验并观察图片,思考其中的原理
铝制炊具
铝制建材
铝制易拉罐
铝制品为什么具有良好的抗腐蚀性能?清洗铝制餐具时,能用钢丝球擦洗吗?
“表面鎏金”为什么在一千多年后的今天仍旧金光闪闪?
金化学性质不活泼,在高温时也不与氧气反应
因为铝在常温下可以和空气中的氧气反应,使其表面形成一层致密氧化铝保护膜,防止铝进一步被腐蚀
不能,用钢丝球擦洗铝制品,容易破坏氧化膜
4Al+3O2 2Al2O3
国宝鉴定
如果国宝会说话
CHAPTER3
贰
模板来自于: 第一PPT https:///
物理方法:颜色、硬度、密度
活动1:鉴别国宝材料
问题. 如何辨别真假唐龙说出你的依据?
查阅资料1:复刻版唐龙是以“黄铜”为原料的,黄铜的主要成分是铜和锌。
化学方法:?
查阅资料2:金属锌能和稀盐酸或稀硫酸进行反应,铜和金则不反应。
思考:请你利用以上信息,帮我鉴别真假,描述你的方案并实践。
金属 反应现象 化学方程式 反应条件
⑤金高温不反应
①镁条在空气中燃烧
剧烈燃烧,放出大量的热,发
出耀眼的白光,生成白色固体
2Mg + O2 2MgO
点燃
③铁丝在氧气中燃烧
④铜在空气中加热
剧烈燃烧,放热,火星四射,生成黑色固体
铜片由红色变为黑色
②铝在常温与氧气反应
2Cu + O2 2CuO
∆
3Fe + 2O2 Fe3O4
点燃
4Al + 3O2 = 2Al2O3
常温
高温不反应
点燃和加热
共性
个性
1.大多数金属都能与________反应,反应难易(或剧烈)程度 ________(相同,不相同)
2.金属的活泼程度:说明 ______________ 较活泼;____________次之; __________很不活泼。
Au
Al、Mg
Fe、Cu
氧气
不相同
差异性
共性
金属的化学性质1:大多数金属 + 氧气 金属氧化物
(化合反应)
梳理总结:
镁
锌
铁
铜
金属和稀盐酸或稀硫酸反应。
活动3:
设计实验
实验验证
得出结论
交流与讨论
取砂纸打磨好的大小相同的镁片、锌粒、铁丝、铜丝,分别放入试管,加入相同体积相同浓度稀盐酸或稀硫酸。
注意:
①镁片1片、锌粒2粒、铁丝1根、铜丝1根;
②稀盐酸倒入高度约两指;
③立即在盛有(镁条)试管上方放一根燃 着的火柴,注意听声音。
④观察反应的剧烈程度、金属表面、热量的变化等,并记录在学案上。
金属 现 象
稀盐酸 稀硫酸
镁片
锌片
铁片
铜片
反应比较剧烈,产生大量气泡
剧烈反应,产生大量的气泡,放出热量
无明显现象
思考:
1. 大多数金属都 (能或不能)与稀盐酸反应,反应剧烈程度 _______(相同,不相同)
2. 通过实验现象可知,能与稀盐酸反应的金属镁锌铁 (活泼或不活泼),铜 (活泼或不活泼)
3.能否比较Mg、Zn、Fe、Cu四种金属的活动性排序? Fe Mg Zn大于Cu
反应缓慢,有少量气泡产生,形成浅绿色的溶液
不活泼
活泼
能
不相同
同左
同左
同左
同左
个性
共性
共性
差异性
【收集证据】
【形成结论】
实验室制取氢气选择锌与稀硫酸?
活动4:观察锌和稀硫酸反应的微观过程
宏观现象
符号表征
微观本质
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
1.反应中变化的粒子、不变的粒子?2.反应实质是?3.书写反应的化学方程式
反应前
反应后
金属 金属与稀盐酸反应化学方程式 金属与稀硫酸反应化学方程式
Mg
Zn
Fe
Mg + 2HCl =MgCl2 + H2↑
Zn + 2HCl =ZnCl2 + H2↑
Fe + 2HCl =FeCl2 + H2↑
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
金属的化学性质2:活泼金属 + 酸 →
【查阅资料】氯化亚铁、硫酸亚铁溶液(含有Fe2+ )为浅绿色;氯化铁、硫酸铁溶液(含有Fe3+ )为黄色。
金属化合物+氢气
活动5:归宗辨类
1.从物质分类的视角分析反应物、生成物,反应有什么共同点?
2.反应中各元素的化合价如何变化?
+1
0
+2
0
+1
0
+2
0
-1
-2
-1
-2
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
单质
化合物
化合物
单质
单质
化合物
化合物
单质
A+BC → AC+B 单化换单化,化合价改变
置换反应:由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物。
国宝复刻
如果国宝会说话
CHAPTER2
叁
资料3:西汉古籍《淮南万毕术》中有“曾青得铁则化为铜,外化而内不化”的记载,“曾青”是硫酸铜溶液。
Fe + CuSO4 = FeSO4+Cu
金属活动性顺序:Fe >Cu
选择合适的药品,尝试复刻下列工艺(供的药品:Fe丝、Al2SO4溶液、CuSO4溶液)
实验方案 实验原理 实验现象 化学方程式
工艺1 “铁上包铝”
工艺2 “铁上包铜”
Fe+Al2(SO4)3溶液
Fe+CuSO4溶液
活动6:复刻工艺
Al Fe Cu
金属活动性逐渐减弱
无
有红色固体生成,溶液由蓝色变为浅绿色
Fe + CuSO4 = FeSO4+Cu
(在溶液中)
金属的化学性质3:金属 +金属化合物 →新金属+新金属化合物
1
原料
准备
2
铜坯加热
3
拉伸
4
精轧
5
包铁
6
冷却
CHAPTER4
肆
国宝为何生锈
Fe2O3·xH2O
Fe
O2,H2O
Cu2(OH)2CO3
Cu
O2, CO2 ,H2O
填充氮气
密封保存
维持馆内恒温干燥的环境
可适当采用化学试剂防腐
国宝如何保存
“宝”里有“化”
研究了什么问题?怎样得到的?
用到的思想和方法?启发?
关于金属你有什么展望?还有哪些疑问?
反应的剧烈
程度不同
金属化学性质
铝、镁、锌、铁、铜等金属化学性质
差异性
与氧气
与酸反应
与金属化合物(溶液)
共性
原子结构
实验、比较、分析、归纳、推理
原子结构不同,失电子能力不同。
最外层电子一般少于4,易失电子。
“宝”里有“化”
学生学习评价表 班级: 姓名: 。
评价项目等级 精通( ) 熟练( ) 熟悉( ) 了解( ) 自评
目标
达成度 能熟练判断那些金属与氧气发生反应,知道反应现象且熟练写出反应的化学方程式,会判断反应类型 能判断哪些金属和氧气发生反应,且熟练写出反应方程式 能判断2种金属和氧气反应,写出两个反应的方程式 能知道金属和氧气发生反应,不会书写化学方程式
能熟练判断哪些金属与酸发生反应,理解微观反应本质,能熟练写出反应的化学方程式,能依据物质的种类判断反应类型 会书写金属与酸反应的化学方程式,并会判断反应类型,不理解微观反应实质,会对金属活动性顺序排序 能判断某些金属与酸反应,写出至少两个化学方程式并会判断反应类型 知道金属能与酸反应,金属的活动性有强有弱,不会书写反应的化学方程式
参与
程度 能与团队成员一起,正确设计实验方案,且实验操作熟练,积极参加小组合作探究,积极发言 积极参与小组制定实验方案,能与组内成员一起动手进行实验操作,能积极发言 在小组团队的帮助下能完成实验
不会设计实验方案,不会动手操作实验,会描述实验现象
自我评价
自我评价
1.★新中国第一枚金属国徽属于国宝级红色历史文物,金属国徽由铜铝合金浇铸而成,材质以铝为主(占92%),以铜为辅,朱砂上漆。选用铝为主体材料体现主要性质是
A.密度大 B.耐腐蚀 C.质地软 D.熔点高
2.★★下列化合物可由金属与相应的酸发生置换反应制得的有( )
A.FeCl3 B.CuCl2 C. CuSO4 D. FeSO4
3.★★★金属镧(La)是稀土永磁材料的重要添加元素,在新能源汽车、风力发电、工业机器人等领域不可或缺。金属镧在空气中易氧化生成氧化镧(La2O3)。氧化镧是白色粉末,微溶于水,易溶于酸,露置空气中易吸收二氧化碳,逐渐变成难溶于水的碳酸镧[La2(CO3)3]。金属镧易与稀硫酸反应,生成硫酸镧[La2(SO4)3]和氢气。
(1)金属活动性强弱:镧 铜(填“>”、“<”)你的依据是 。
(2)氧化镧与二氧化碳反应的化学方程式为 ,检验久置于空气中的氧化镧是否变质,可以选用的试剂为 (填名称)。
B
D
稀盐酸等(合理即可)
>
镧与酸反应铜不反应
La2O3+3CO2=La2(CO3)3
(3)下图是金属镧和稀硫酸反应的微观示意图,“甲”的离子符号是 。
La3+
谢
谢
聆
听
国宝,民族的灵魂
实验,化学的灵魂
Lavf58.46.101
Lavf58.12.100
$