1.2 金属的化学性质(教学设计)科学新教材浙教版九年级下册
2026-07-07
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版九年级下 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第2节 金属的化学性质 |
| 类型 | 教案-教学设计 |
| 知识点 | 金属 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 987 KB |
| 发布时间 | 2026-07-07 |
| 更新时间 | 2026-07-07 |
| 作者 | xixi🍉 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58688935.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中科学教学设计聚焦金属化学性质核心知识,涵盖金属与氧气、酸、盐溶液反应,金属活动性顺序,冶炼及防护。通过三星堆青铜器等考古图片导入,衔接金属物理性质,构建“性质-规律-冶炼-防护”完整知识链。
此设计以实验探究为特色,如自主设计Fe、Cu、Ag活动性对比实验,铁锈蚀条件对照实验,培养科学探究能力。结合高炉炼铁动画视频、生活防锈实例,渗透绿色冶炼与资源保护,落实科学思维与态度责任,助力学生系统认知,教师易操作提升课堂效率。
内容正文:
第2节 金属的化学性质(教学设计)
年级
九年级
学科
科学
教师
课题
第2节 金属的化学性质
教学
目标
科学观念
1. 知晓金属能与氧气、稀酸、部分盐溶液发生化学反应,识别置换反应的基本特征;
2. 熟记金属活动性顺序,理解活动性强弱规律,能判断金属与酸、盐溶液的反应可能性;
3. 明白金属冶炼的本质是还原反应,认识碳、一氧化碳、氢气三种常用还原剂;
4. 掌握铁锈蚀的条件,理解防锈核心原理(隔绝氧气、水),区分疏松铁锈与致密氧化铝保护膜的不同作用。
科学思维
1. 通过对比金属反应的剧烈程度、实验现象,推理金属活动性强弱,建立证据推理思维;
2. 归纳置换反应、还原反应的共同规律,对比不同还原剂、防锈方案的适用场景;
3. 结合化学方程式完成矿石纯度、产品杂质相关定量计算,建立定性转化 + 定量计算的逻辑;
4. 形成 “物质性质决定反应规律、转化方式、防护手段” 的系统化认知。
科学探究
1. 独立完成金属与氧气、稀盐酸、盐溶液的分组实验,规范记录现象、书写化学方程式;
2. 自主设计实验比较 Fe、Cu、Ag 等金属的活动性,掌握控制变量的对比实验思路;
3. 掌握一氧化碳还原氧化铁的实验操作、现象、尾气处理要点,分析操作先后顺序的原因;
4. 设计对照实验探究铁生锈的必要条件,根据锈蚀原理总结多种防锈方法。
态度责任
1. 实验如实记录、计算严谨规范,养成尊重实验事实、严谨求实的科学探究习惯;
2. 认识金属矿产属于不可再生资源,金属冶炼能耗高、一氧化碳会污染空气,树立绿色冶炼理念;
3. 掌握金属防锈、废旧金属回收的实用方法,建立节约矿产资源、循环利用金属材料的环保意识;
4. 感受金属化学性质、冶金技术对工业生产、日常生活的重要价值。
教材
分析
本节承接金属物理性质相关内容,四大板块由浅入深编排,形成 “性质 — 规律 — 冶炼 — 防护” 完整知识链。教材依托大量对比探究实验展开教学,结合生活锈蚀、工业炼铁等真实场景,融合反应定性规律与矿石纯度定量计算。本课衔接氧气、化学方程式等旧知识,也为酸碱盐物质转化学习铺垫基础,既落实化学方程式、置换反应等知识点,又渗透实验探究方法,兼具知识教学与节约资源、绿色化工的素养育人价值。
学情分析
学生已掌握金属物理性质、基础化学方程式书写,生活中见过铁钉生锈等现象,能完成简单试管实验操作。但学生具象思维占主导,难以灵活运用金属活动性顺序判断反应;对还原反应、一氧化碳炼铁操作原理理解模糊,含杂质化学计算易混淆纯净物与混合物;自主设计对照实验的能力较弱,易混淆铁锈与氧化铝薄膜的防护差异,需依托直观实验辅助理解抽象理论,同步树立资源保护意识。
教学重点
1. 金属与氧气、稀酸、盐溶液的反应现象与化学方程式,置换反应判断;
2. 金属活动性顺序及三大核心应用(比较活泼性、判断与酸 / 盐溶液反应);
3. 一氧化碳还原氧化铁的反应原理、实验现象、关键操作与方程式;
4. 铁生锈的条件,生活中常见金属防锈防护措施。
教学难点
1. 利用金属活动性顺序,综合判断金属能否与酸、盐溶液发生置换反应;
2. 理解还原反应的本质,规范完成含杂质矿石冶炼的综合化学计算;
3. 自主设计对比实验(金属活动性探究、铁锈蚀条件探究);
4. 理解铁锈疏松多孔会加速锈蚀,铝的氧化膜致密可保护内部金属,区分二者差异。
教学
器材
课件、酒精灯、试管、试管架、砂纸、火柴、镊子、烧杯、废液缸、木条、小木块。镁条、铜丝、铝丝、锌粒、铁钉、稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液、氯化钠溶液。试管、试管架、镊子、砂纸、废液回收烧杯、滴管。洁净铁丝、铜丝、银丝、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硝酸银溶液。
教学过程
教师活动
学生活动
导入新课
【教师活动】
教师展示三星堆青铜器、铁器、金器考古图片,提出驱动问题:青铜器、铁器出土后锈迹斑斑,黄金器物却依旧金光闪闪,这一差异背后是什么原因?
【学生活动】
学生自由发言,结合生活经验猜想:黄金不容易发生反应,铁、铜更容易和空气中物质发生变化。
【教师小结】
不同金属化学活泼性存在明显差异,活泼性越强,越容易与氧气、酸等物质反应;研究金属化学性质,可从金属与氧气、酸、盐溶液的反应入手,引出本节课课题 —— 金属的化学性质。
依托大国重器情境激发学生学习兴趣,联结生活经验,自然引出本节课核心学习内容。
学习新课 一、金属的化学性质
1. 金属与氧气的反应(10 分钟)
教师演示实验:将打磨后的镁条、铜丝同时置于酒精灯火焰加热。
【学生活动1】
(1)(观察记录)4 人小组分工:
操作员、观察员、记录员,观察并填写实验记录表:
镁条:空气中剧烈燃烧,发出耀眼白光,放热,生成白色固体;
铜丝:无法燃烧,加热后表面变为黑色,冷却后黑色物质不消失。
(2) 小组讨论交流:
两种金属反应现象差异说明什么?
学生总结:镁更容易与氧气反应,金属活动性镁>铜。
(3) 拓展补充实验现象与方程式。
(4) 教师板书:
①镁燃烧:
②铜加热:
③铁:氧气中剧烈燃烧火星四射点燃;潮湿空气中缓慢氧化生锈,铁锈主要成分为Fe2O3;
④铝:常温下与氧气反应,生成致密氧化铝保护膜,因此铝合金耐腐蚀;铝在氧气中点燃可剧烈燃烧,生成白色固体。
【学生活动2】
(生活讨论)提问:铝比铁活泼,为什么铝制容器不容易生锈?铁锅长期放置却极易生锈?
小组讨论后代表发言。
教师总结:铝表面生成致密氧化膜,隔绝内部金属与空气接触;铁锈疏松多孔,无法阻隔空气,会持续腐蚀铁。
1. 金属与稀盐酸、稀硫酸的反应(12 分钟)
过渡提问:是否所有金属都能与酸反应?不同金属和酸反应剧烈程度一样吗?布置分组探究实验。
学生分组探究活动 3
【实验操作】
(1)取 4 支试管,分别放入打磨后的镁条、锌粒、铁钉、铜片,加入等量同浓度稀盐酸;
(2)更换稀硫酸重复上述实验;
(3)用拇指堵住锌与盐酸反应试管口,燃着木条靠近管口,观察爆鸣声,检验生成气体为氢气。
【小组记录现象】
①镁:快速产生大量气泡,反应剧烈;
②锌:持续产生气泡,速率适中;
③铁:缓慢产生少量气泡,溶液慢慢变为浅绿色;
④铜:无任何气泡,无明显现象。
教师板书对应化学方程式,强调易错点:单质铁与稀酸反应生成 + 2 价亚铁盐(氯化亚铁、硫酸亚铁)。
【小组讨论问题】
1.镁、锌、铁可与稀酸反应生成氢气,铜不能,说明金属活动性顺序:Mg>Zn>Fe>Cu;
2.对比方程式,从单质、化合物类别分析反应共同特征。
3.学生观察方程式:单质 + 化合物→新单质 + 新化合物,
4.教师顺势引出置换反应概念,通式A + BC = B +AC。
5.拓展思考:为什么铁制、铝制容器不能盛放酸性食物?
学生回答:酸会破坏铝氧化膜,腐蚀金属单质。
3。金属与盐溶液的反应(8 分钟)
过渡提问:无法与酸反应的金属,如何比较活动性?引入金属与盐溶液置换实验。
学生分组探究活动 4
【实验步骤】
(1)砂纸打磨锌片、铝丝,去除表面氧化膜;
(2)分别放入硫酸铜溶液、氯化钠溶液两支试管,静置观察现象。
【实验现象记录】
(1)锌片、铝丝放入硫酸铜溶液:表面析出红色固体(铜),蓝色溶液逐渐变无色;
(2)锌片、铝丝放入氯化钠溶液:无任何变化。
【小组讨论得出实验结论】
(1)金属活动性 Al、Zn>Cu,活泼金属可将不活泼金属从盐溶液中置换;
(2)金属活动性 Al、Zn<Na,无法置换氯化钠中的钠;总结规律:活动性靠前的金属,能把排在后面的金属从可溶性盐溶液中置换出来(强换弱)。
(3)板书化学方程式:
明确两个反应均属于置换反应。
(4)补充:四大基本反应类型对比
教师出示对比表格,学生齐读梳理,区分化合、分解、复分解、置换反应特征,完成课件内反应类型判断练习题,当堂巩固。
小组观察并填写实验记录表并讨论交流:两种金属反应现象差异说明什么?
学生学习相关实验现象和对应的方程式。
小组 3 分钟讨论铝比铁活泼,为什么铝制容器不容易生锈?铁锅长期放置却极易生锈?
学生分组探究活动金属与稀盐酸、稀硫酸的反应。
学生思考相关问题,并把答案写在导学案上。
学生分组探究:金属与盐溶液的反应。学会实验现象和实验结论。
学生完成四大基本反应类型对比。
学习新课 二、金属活动性顺序
1.探究铁、铜、银的金属活动性(12 分钟)
1.教师布置探究任务:利用试管、铁丝、铜丝、银丝、硫酸亚铁、硫酸铜、硝酸银溶液,设计实验比较 Fe、Cu、Ag 活动性。
2.学生活动 1:小组设计实验方案(4 人小组讨论)
小组讨论后梳理两套对照实验方案:
方案 1:铁放入硫酸铜溶液、铜放入硫酸亚铁溶液,对比铁、铜活动性;铜放入硝酸银溶液、银丝放入硫酸铜溶液,对比铜、银活动性。
3.教师巡视指导各小组方案完整性,邀请小组代表分享设计思路。
4.学生活动 2:分组动手实验、记录现象
【小组分工】操作员、记录员、观察员、汇报员,按照设计方案完成实验,填写实验记录表:
(1)铁丝浸入硫酸铜溶液:铁丝表面析出红色固体,蓝色溶液逐渐变为浅绿色;铜丝浸入硫酸亚铁溶液,无明显变化;
(2)铜丝浸入硝酸银溶液:铜丝表面析出银白色固体,无色溶液逐渐变为蓝色;银丝浸入硫酸铜溶液,无明显变化。
(3)小组根据现象书写对应化学方程式。
5.学生活动 3:小组推导实验结论
(1)小组交流得出结论:铁能置换铜、铜能置换银,三种金属活动性顺序Fe>Cu>Ag,
(2)小组代表上台汇报实验全过程与结论。
2.金属活动性顺序表及三大应用规律(10 分钟):
1.教师过渡:科学家通过大量重复实验,总结出完整常见金属活动性顺序表,板书完整顺序:
2.强调规律:金属位置越靠前,活动性越强,失电子能力越强。组织全班齐读背诵金属活动性顺序,划分三类金属:极活泼金属(K、Ca、Na)、活泼金属(Mg~Pb)、不活泼金属(Cu~Au)。
3.教师讲解三大核心应用规律,结合课件卡通置换示意图辅助理解:
(1)位于氢前的金属,可置换稀盐酸、稀硫酸中的氢,生成氢气;氢后金属不与稀酸反应;
(2)排在前面的活泼金属,能把排在后方的金属从可溶性盐溶液中置换出来,简称 “前换后、强换弱”;
(3)K、Ca、Na 三种金属活动性极强,会优先与水反应生成碱和氢气,不能直接置换盐溶液中的金属,一般不用于制取氢气。
4.拓展补充反应先后规律(课件能力提升板块):
①多种金属与同一种盐溶液反应,活动性更强的金属优先反应;
②同一种金属与混合盐溶液反应,优先置换活动性最弱的金属。
3.化学反应中的电子转移拓展阅读(5 分钟)
1.教师出示锌与硫酸铜反应微观原理,开展自主阅读活动:
2.学生活动 4:自主阅读 “科学阅读” 板块,小组交流电子转移本质
3.学生阅读后总结:
锌放入硫酸铜溶液,锌原子失去电子变为锌离子,铜离子得到电子析出铜单质;金属活动性本质是金属失电子能力强弱,活动性越强,越容易失去电子。
4.教师补充:置换反应本质就是电子从活泼金属转移至不活泼金属离子。4.思考与讨论,联系生活实际(3 分钟)
课件出示两道讨论题,小组 2 分钟讨论后发言:
1.能否用锡壶盛放酸性物质?理由?
学生回答:不能,锡排在氢前,会和酸发生置换反应,腐蚀锡壶。
2.能否用铁制容器配制波尔多液(含硫酸铜)?理由?
学生回答:不能,铁活动性强于铜,会置换硫酸铜中的铜,导致农药变质失效。
5.当堂例题训练(2 分钟)
课件出示 3 道 2026 浙江地区模拟例题,学生独立完成,师生共同讲解,巩固知识点:
例 1:铜与过量硝酸银溶液反应,判断选项正误;
例 2:铁丝浸入硫酸铜溶液实验现象辨析;
例 3:生活中金属制品防锈、使用常识判断。
小组设计实验方案:探究铁、铜、银的金属活动性。根据所选方案,分组动手实验、记录现象。
小组推导实验结论。
学生学习金属活动性顺序表及三大应用规律。
自主阅读 “科学阅读” 板块,小组交流电子转移本质。
全班集体讨论
能否用锡壶盛放酸性物质?理由?能否用铁制容器配制波尔多液(含硫酸铜)?
学习新课 三、金属冶炼
1.金属在自然界的存在形式与冶炼本质(5 分钟)
1.教师依次展示天然金、天然银、赤铁矿、磁铁矿、铝土矿、黄铜矿矿石图片,标注各矿石主要成分。
2.学生活动 1:小组分类讨论4 人小组将矿石分为两类,总结分类依据:
(1)游离态(单质):金、银;特点:金属活动性极弱,不易与氧气反应;
(2)化合态(化合物矿石):赤铁矿、磁铁矿、铝土矿、黄铜矿;特点:金属活动性较强,易与氧气等物质反应。小组代表发言后,教师板书核心知识点:
(3)金属冶炼实质:金属化合态 → 金属游离态(单质);
(4)我国矿产资源优势:钨、锡、锑、稀土储量世界前列;
(5)冶金发展史规律:金属活动性越弱,人类越早掌握冶炼技术(炼铜 6000 多年,炼铁 2500 年,炼铝仅 200 年)。
2.三大还原剂还原氧化铜实验(10 分钟)
1.过渡提问:工业冶炼金属最常用的方法是利用还原剂夺取金属氧化物中的氧,常见还原剂有碳、一氧化碳、氢气,我们分组对比三组实验。
2.学生活动 2:小组研读木炭还原氧化铜装置,梳理操作
3.注意事项:结合课件装置图,小组合作梳理 4 条操作要点并分析原因:
(1)试管口略向下倾斜:防止冷凝水倒流炸裂热试管;
(2)试管内导管仅露出橡皮塞:保证气体顺利导出;
(3)导管末端伸入澄清石灰水:检验生成物二氧化碳;
(4)实验结束先取出导管,再熄灭酒精灯:防止石灰水倒吸炸裂试管。学生记录实验现象:黑色固体逐渐变为亮红色,澄清石灰水变浑浊;
(5)书写方程式
4.学生活动 3:对比一氧化碳还原氧化铜装置,
(1)找出特殊操作:小组观察装置差异:尾部增加点燃酒精灯处理尾气。
(2)自主梳理操作顺序:
① 先通入 CO 排尽装置空气,再加热;
② 实验结束先停止加热,持续通 CO 至试管冷却。
(3)小组分析操作原因:
① 先通气防止 CO 与空气混合加热爆炸;
② 持续通气防止生成的铜重新被氧气氧化;
③ 尾气点燃消除 CO 有毒污染。
(4)实验现象:黑色粉末变红,澄清石灰水变浑浊;
(5)方程式
5.学生活动 4:氢气还原氧化铜小组对比归纳
(1)观察氢气还原氧化铜装置,总结特征:
① 试管无橡皮塞,试管口会生成水珠;
② 记忆口诀 “氢气早出晚归,酒精灯迟到早退”。
(2)实验现象:黑色固体变红,试管内壁出现无色水珠;
(3)方程式
(4)教师统一讲解还原反应概念:含氧化合物中的氧被夺取的反应;C、CO、H₂具有还原性,属于还原剂。
3.高炉炼铁与一氧化碳还原氧化铁模拟实验(8 分钟)
1.教师播放高炉炼铁动画视频,展示高炉结构示意图。
2.学生活动 5:小组梳理高炉炼铁完整信息
(1)生产原料:赤铁矿石、焦炭、石灰石、热空气;
(2)炉内三步连续化学反应:
(3)产物:生铁、炉渣。
3.教师展示一氧化碳还原氧化铁实验装置,
4.学生集体描述实验现象:
(1)玻璃管内红色赤铁矿固体变为黑色,澄清石灰水变浑浊,
(2)尾气点燃产生蓝色火焰;
(3)再次强调尾气处理的环保必要性。
4.含杂质物质纯度计算(6 分钟)
1.换算纯净氧化铁质量:100t×85%=85t;
2.代入化学方程式计算纯铁质量;
3.将纯铁质量换算为含杂质生铁质量。小组总结换算通用公式:
纯净物质量 = 含杂质物质质量 × 纯度
含杂质物质质量 = 纯净物质量 ÷ 纯度
4.教师板书完整解题步骤,随后发放随堂计算题,学生独立演算,教师巡视纠错。
5.古代湿法炼铜拓展 + 当堂例题训练(3 分钟)
1.学生活动 7:自主阅读湿法炼铜科普板块
2.学生阅读古代、现代湿法炼铜示意图,
3.总结原理:利用铁的金属活动性强于铜,置换硫酸铜溶液中的铜,
4.方程式
5.对比火法炼铜的差异。
6.课件出示 3 道检测例题,学生独立完成,师生逐题讲解,巩固还原剂、实验装置、还原反应判断知识点。
小组分类讨论4 人小组将矿石分为两类,总结分类依据。
小组研读木炭还原氧化铜装置,梳理操作。结合课件装置图,小组合作梳理 4 条操作要点并分析原因。
对比一氧化碳还原氧化铜装置。
学生对比归纳氢气还原氧化铜实验,总结特征。
小组结合视频和科学阅读,梳理高炉炼铁完整信息。
学生学习含杂质物质纯度计算,并结合题目练习。
自主阅读湿法炼铜科普。
学习新课 四、金属的防护
1.探究铁锈蚀的条件(12 分钟)
1.教师布置探究任务:利用试管、铁钉、蒸馏水、植物油、干燥剂,设计对照实验探究铁生锈条件。
2.学生活动 1:小组合作设计三组对照实验方案
3. 4 人小组分工讨论,梳理三支试管变量控制方法:
A 试管:铁钉一半浸入煮沸冷却蒸馏水,同时接触水、空气;
B 试管:铁钉完全浸没煮沸蒸馏水,上层加植物油隔绝空气,只接触水;
C 试管:试管底部放生石灰干燥剂,铁钉置于干燥空气中,只接触空气。
4.小组代表上台阐述实验设计思路,明确本实验控制变量为水、氧气。
5.学生活动 2:观察预设成品实验,记录实验现象
6.教师展示提前一周完成的三组实验成品,小组填写记录表:
A 试管:铁钉表面大面积生锈;
B 试管:铁钉仅有极少量锈迹;
C 试管:铁钉无任何生锈痕迹。
7.小组交流推导实验结论:铁生锈必须同时接触水和氧气,缺少任意一种条件,铁难以锈蚀。
8.学生活动 3:拓展思考讨论
提问:纯铁和含杂质普通铁,哪种更容易生锈?
小组讨论得出结论:金属内部杂质会加快锈蚀,纯铁不易生锈,内部组成是影响锈蚀的内部因素。
2铁锈特点与加速锈蚀的因素(6 分钟)
1.学生活动 4:思考与讨论
问题 1:铁器表面生成的铁锈,能否保护内部铁不继续腐蚀?
2.小组结合铁锈疏松结构图片分析:
铁锈主要为含水氧化铁,疏松多孔,会持续吸附空气中的水和氧气,加速内部金属锈蚀,生锈铁器必须及时除锈。
3.教师补充拓展加速锈蚀的外部因素:
盐水、酸性环境、高温都会大幅加快金属腐蚀,对应生活实例:海边钢结构建筑比内陆更容易生锈。
4.教师对比回顾:
铝常温生成致密氧化铝薄膜,紧密包裹金属,可隔绝水、氧气,具备自我保护作用,与疏松铁锈形成鲜明区分。
3.四大金属防锈措施(7 分钟)
1.教师过渡:既然铁生锈需要水、氧气同时参与,破坏其中任意一个条件,就能实现防锈。
2.学生活动 5:小组结合生活实例,归纳四类防锈方法
3.结合课件刷漆、烤蓝、不锈钢微观结构图,小组总结四大防锈途径:
①保持洁净干燥:洗干净金属制品后擦干,隔绝水分(家用菜刀日常防锈);
②表面覆盖保护层:刷油漆、涂矿物油、搪瓷、镀耐腐蚀金属,隔绝空气和水;
③烤蓝工艺:高温处理,在金属表面生成致密氧化膜;
④改变金属内部结构:向铁中掺入铬、镍制成不锈钢,从内部提升耐腐蚀性。
4.小组分别列举铁门、铁锅、刀具、不锈钢餐具对应的防锈手段,加深理解。
4.保护金属资源四条途径 + 生活讨论(3 分钟)
1.教师讲解我国人均矿产资源稀缺现状,板书保护金属资源四条核心途径:
(1)防止金属腐蚀(最直接的保护手段);
(2)回收利用废旧金属,节约矿产、减少冶炼污染;
(3)有计划、合理开采矿物,杜绝乱采浪费;
(4)寻找塑料、特种陶瓷等金属替代品。
2.学生活动 6:思考讨论两道生活应用题
3.海边钢铁建筑更容易生锈的原因:海边空气含盐,盐溶液加速锈蚀;
4.不锈钢餐具不易生锈原理:内部添加铬、镍,改变原子排列,表面生成致密钝化膜。小组举手发言作答。
5.例题当堂训练(4 分钟)
课件出示三道检测题,学生独立完成,师生逐题精讲。
小组合作设计三组对照实验方案:探究铁锈蚀的条件。观察预设成品实验,记录实验现象。
小组交流推导实验结论。拓展思考讨论:纯铁和含杂质普通铁,哪种更容易生锈?
学生了解:铁锈特点与加速锈蚀的因素。
小组结合生活实例,归纳四类防锈方法。
探讨保护金属资源四条途径。
板
书
设
计
第2节 金属的化学性质
课
堂
小
结
第2节 金属的化学性质
一、金属的化学性质(基础反应)
1. 金属与氧气反应
规律:多数金属加热能反应
判断依据:反应难易程度反映金属活动性
特例:铝表面生成致密氧化膜,可防锈
2. 金属与稀酸反应
反应条件:氢前金属可与稀盐酸、稀硫酸反应
生成物:氢气
判断依据:反应剧烈程度判断金属活动性强弱
3. 金属与盐溶液反应
核心规律:活泼金属置换不活泼金属(强换弱)
4. 置换反应
反应形式:单质 + 化合物 → 新单质 + 新化合物
化学通式:A + BC = B + AC
二、金属活动性顺序
1. 探究实验:Fe、Cu、Ag金属活动性比较
实验1:铁与硫酸铜溶液
操作:除锈铁丝浸入硫酸铜溶液
现象:铁丝表面析出紫红色固体,蓝色溶液变为浅绿色
方程式:Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu
实验2:铜与硝酸银溶液
操作:除锈铜丝浸入硝酸银溶液
现象:铜丝表面析出银白色固体,无色溶液变为蓝色
方程式:Cu + 2AgNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2Ag
实验结论:三种金属活动性:铁 > 铜 > 银
2. 金属活动性顺序表
顺序表:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
规律:从左到右,金属活动性由强变弱
3. 三大应用
1.比较金属活动性:位置越靠前,活动性越强
2.判断与稀酸反应:H前金属可置换稀盐酸/稀硫酸中的氢;活动性越强,放氢速率越快(酸浓度相同)
3.判断与盐溶液置换:靠前金属可把后方金属从其盐溶液中置换出来
4. 金属三类化学性质(结合顺序)
与氧气:反应难易对应活动性强弱
与稀酸:仅氢前金属反应生成氢气
与盐溶液:活泼置换不活泼(强换弱)
三、金属的冶炼
1. 还原反应和常见还原剂
(1)金属冶炼
存在原因:少数金属以游离态(单质)存在,多数为化合态
冶炼实质:金属化合物转化为金属态(制取金属单质)
常用冶炼方法:C、CO、H₂高温还原金属氧化物中的氧
(2)还原反应定义
含氧化合物里的氧被夺去的反应
(3) 三大还原剂(C、H₂、CO,具有还原性)
2. 高炉炼铁
冶炼原理:高温下以CO为还原剂,还原铁矿石得到铁
生产原料:铁矿石、焦炭、石灰石、空气
最终产品:生铁
3. 含杂质物质纯度计算
(1)纯净物与含杂质物质换算关系
纯度计算公式:纯净物质量 = 不纯物质量 × 纯度
纯度 = 纯净物质量 / 不纯物质量
(2)含杂质化学方程式计算三步流程
统一计算公式:纯净物质量 = 不纯物质量 × 纯度
四、金属的防护与资源保护
1. 铁的锈蚀
(1)锈蚀条件(对照实验验证)
实验①:铁钉+干燥空气(无水)→ 不生锈
实验②:铁钉+煮沸蒸馏水(无氧气)→ 不生锈
实验③:铁钉一半浸蒸馏水(同时有水、氧气)→ 生锈
核心条件:铁必须同时接触水、氧气才会生锈
(2)加速锈蚀的因素
(温度升高、酸性环境、盐溶液等会加速铁的锈蚀)
(3)铁锈的特点
铁锈疏松多孔,不能阻止内部铁继续锈蚀
2. 金属防锈四大措施
(1)干:保持金属制品洁净、干燥
(2)膜:表面覆盖保护层隔绝空气/水
(3)烤:烤蓝处理
(4)改:改变金属内部结构,制成耐腐蚀合金
3. 保护金属资源四条途径
防止金属锈蚀(最直接的保护手段)
回收利用废旧金属(节约矿产、减少污染)
有计划、合理开采矿物,避免乱采浪费
寻找金属替代品,减少金属消耗
作
业
教学反思
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