内容正文:
6.2 金属的化学性质(第一课时)导学案
科粤版 · 九年级化学下册 · 第六单元 金属和金属材料
一、四维核心素养
化学观念:认识金属与氧气、酸反应,理解性质决定用途。
科学思维:对比现象,归纳金属活动性强弱,学习控制变量。
科学探究:经历金属与酸反应实验,观察记录并推理结论。
科学态度与责任:体会化学与生活联系,养成严谨求实态度。
二、教学重难点
教学重点
掌握金属与氧气、稀盐酸(稀硫酸)反应的规律,理解置换反应的概念,会判断常见反应的基本类型。
教学难点
依据实验现象比较金属活动性强弱,理解金属活动性与反应难易、快慢的关系,并能运用规律解释实际问题。
三、自主预习任务(阅读教材并填空)
1.镁能与氧气反应。常温下,镁表面生成很薄的____;点燃时剧烈燃烧,发出____,生成____固体。
2.铝在常温下与氧气反应,表面生成一层致密的____,能保护内部铝不被继续氧化,故铝制品耐腐蚀。
3.铁丝在氧气中点燃,剧烈燃烧、____,生成____固体,并放出大量热。
4.铜在加热时与氧气反应,表面由____色变为____色,生成黑色的氧化铜。
5.金即使在高温下也____与氧气反应,说明金的化学性质很____。
6.镁、铝、铁能与稀盐酸或稀硫酸反应,表面有____产生;而铜____与酸发生反应。
7.铁与稀盐酸反应后,溶液由无色变为____色,说明生成了亚铁化合物。
8.由一种____与一种____反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应,叫做置换反应。
四、课中探究案
学习目标:通过探究认识金属与氧气、酸反应的规律,学会比较金属活动性强弱,理解置换反应的特征,并能运用所学知识解释生活中的有关现象。
探究任务一:金属与氧气的反应
【情境导入】生活中有这样的现象:铝锅、铝盆用久了表面依然光亮,铁制品却容易生锈;金饰品无论存放多久依然光彩夺目。为什么不同金属的抗腐蚀能力差别如此之大?这与其化学性质密切相关。让我们围绕金属与氧气的反应展开探究,寻找其中的规律。
1.下列金属在常温下就能与空气中的氧气发生反应的是( )
A.金 B.铜 C.铁 D.镁
2.镁条在空气中点燃,观察到的现象是( )
A.剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
B.剧烈燃烧,发出耀眼白光,生成白色固体
C.缓缓燃烧,放出热量,无明显固体生成
D.发出蓝光,生成蓝色固体
3.铝制品不易锈蚀的主要原因是( )
A.铝的化学性质很不活泼,不能与氧气反应
B.铝表面生成一层致密的氧化铝薄膜,保护内部铝不被继续氧化
C.铝没有暴露在空气中
D.铝与氧气反应生成疏松的氧化物
4.判断下列说法是否正确,并说明理由。
(1)所有金属都能与氧气发生反应,只是反应条件不同。
(2)“真金不怕火炼”说明金在高温下也能保持稳定。
5.铜在空气中加热时,表面由红色变为黑色。请描述这一变化,并分析其发生的原因。
6.把镁、铝、铁、铜、金按“与氧气反应的难易程度”从易到难排列,并说明你的判断依据。
7.下列有关金属与氧气反应的说法中,正确的是( )
A.铝在常温下不与氧气发生反应
B.铁在空气中加热就能剧烈燃烧
C.铜加热时表面由红色变为黑色
D.金在高温下能与氧气发生反应
探究任务二:金属与酸的反应
【任务情境】把打磨过的镁条、锌粒、铁片、铜片分别放入盛有稀盐酸的试管中,观察并比较各自的变化。通过这一实验,我们既能了解金属与酸反应的规律,也能进一步比较金属的活动性强弱,为学习金属活动性顺序打下基础。
8.把一小段镁条放入稀盐酸中,可以观察到的现象是( )
A.无明显现象
B.镁条表面产生大量气泡,镁条逐渐溶解
C.溶液立即变为蓝色
D.镁条表面只变黑,无气泡产生
9.把铁片放入稀硫酸中,下列现象描述正确的是( )
A.铁片表面产生气泡,溶液由无色逐渐变为浅绿色
B.铁片表面无明显变化,溶液仍为无色
C.铁片表面产生气泡,溶液变为蓝色
D.铁片完全溶解,溶液变为红色
10.铜与稀盐酸、稀硫酸都不能发生反应,这一现象说明( )
A.铜的化学性质比氢活泼
B.铜不能与任何物质反应
C.铜的金属活动性比氢弱,不能置换出酸中的氢
D.酸中没有氢
11.在稀盐酸中分别放入镁、铝、锌、铁四种等质量且表面积相近的金属颗粒,产生气泡由快到慢的顺序是( )
A.镁、铝、锌、铁 B.铁、锌、铝、镁
C.铝、镁、铁、锌 D.四种金属产生气泡的快慢相同
12.现有甲、乙、丙三种金属,分别放入足量的稀盐酸中,甲、乙表面产生气泡,丙表面无明显现象。据此判断:甲、乙的活动性____(填“强于”或“弱于”)丙;能否由该实验直接比较甲、乙的活动性强弱?若需比较,还需补充什么实验?请简要说明。
13.把一根洁净的铁钉放入稀盐酸中,观察并描述其现象,并分析反应后溶液中溶质的组成可能发生哪些变化。
14.综合以上实验,请用自己的语言概括“金属能否与酸反应”与金属活动性强弱之间的规律。
15.用相同质量、相同大小的锌片和铁片分别放入等量的稀盐酸中,你会观察到什么差异?这种差异说明了什么?请结合金属活动性知识解释。
16.铁与稀盐酸、稀硫酸反应时,生成物中铁元素显二价。据此判断下列说法正确的是( )
A.铁与稀盐酸反应生成三价铁的化合物
B.铁与稀硫酸反应后溶液呈浅绿色
C.铁与稀盐酸反应不能产生氢气
D.铁与酸反应后溶液呈黄色
探究任务三:置换反应
【任务情境】金属与稀盐酸、稀硫酸的反应具有一个共同特点:反应物是金属单质和酸(化合物),生成物是氢气(单质)和金属化合物(化合物)。这类反应就是置换反应。让我们进一步认识置换反应的特征,并把它与已学过的化合反应、分解反应加以区分。
17.下列反应中,属于置换反应的是( )
A.镁与氧气反应生成氧化镁
B.锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气
C.水通电分解生成氢气和氧气
D.氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水
18.关于置换反应的说法,正确的是( )
A.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
B.反应物和生成物都可以是两种化合物
C.置换反应与化合反应、分解反应属于同一基本反应类型
D.置换反应中单质只能做反应物,不能做生成物
19.判断正误并说明理由:金属与酸的反应属于置换反应,因为反应物是金属单质和酸(化合物),生成物是氢气(单质)和金属化合物(化合物)。
20.请从反应物、生成物的类别角度,概括置换反应、化合反应、分解反应在物质组成上的区别。
探究任务四:综合运用
21.向一烧杯中加入适量稀盐酸,再投入足量的铁片。下列有关说法正确的是( )
A.铁片与稀盐酸发生置换反应,产生氢气,铁片质量减小
B.铁片表面产生气泡,溶液由无色变为蓝色
C.反应过程中液体的质量保持不变
D.该反应属于化合反应
22.某同学设计了如下方案探究镁、铁、铜三种金属的活动性顺序:把铁片分别放入硫酸镁溶液和硫酸铜溶液中。请根据所学知识回答下列问题。
(1)铁片放入硫酸镁溶液中,观察到的现象是____,说明____。
(2)铁片放入硫酸铜溶液中,观察到的现象是____,说明____。
(3)综合上述现象,三种金属的活动性由强到弱的顺序是____。
(4)该方案能否比较出镁与铜的活动性强弱?若不能,请提出一种补充实验。
23.在铁锅上垫一块铝片长期放置,铝片表面变得粗糙甚至出现坑洼,而铁锅表面却变化不大。请结合金属活动性知识解释这一现象,并说明其中包含的化学原理。
24.现有镁、铁、铜三种金属,请你设计一个简单的实验方案,用稀盐酸将它们鉴别开来,并说明判断的依据。
25.判断下列各说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”并改正。
(1)能与稀盐酸反应产生氢气的金属,其活动性一定比氢强。
(2)铜能与稀硫酸反应产生氢气。
(3)金属与酸发生的反应都属于置换反应。
(4)等质量的镁和铁分别与足量稀盐酸反应,镁产生的氢气更多。
26.现有一块金属样品,可能是铁或铜中的一种。请设计一个简单的实验鉴别它是哪种金属,并写出判断依据。
27.相同条件下,将形状、质量都相同的锌片和铁片,分别放入足量且等质量的稀盐酸中,下列说法正确的是( )
A.锌与稀盐酸反应更剧烈,产生气泡更快
B.两者产生气泡的快慢相同
C.铁不能与稀盐酸发生反应
D.两者反应后溶液的颜色相同
28.铁与稀盐酸反应后的溶液呈浅绿色。请判断该反应是否属于置换反应,并说明理由。
29.结合本课所学,运用“金属活动性”的知识解释:为什么铝制品比铁制品更耐腐蚀,而铝却比铁更活泼?
【课堂总结】通过本课学习,我们认识到:金属与氧气反应的能力不同,金属与酸反应产生氢气的难易和快慢不同,这些都体现了金属活动性强弱的差异。金属活动性顺序为我们判断金属的化学性质提供了重要依据。请结合预习与探究,梳理本课的知识要点,并思考金属活动性顺序在生产生活中的应用。
五、参考答案
(以下为自主预习任务与课中探究案的参考答案,供对照与订正。)
自主预习任务参考答案
1.氧化膜;耀眼白光;白色。
2.氧化铝薄膜。
3.火星四射;黑色。
4.红;黑。
5.不能;稳定。
6.有气泡;不能。
7.浅绿。
8.单质;化合物。
课中探究案参考答案
1.D。
2.B。
3.B。
4.(1)错误。并非所有金属都能与氧气反应,如金在高温下也不与氧气反应,说明金属与氧气反应的能力不同。(2)正确。金在高温下也不与氧气反应,化学性质稳定,故有“真金不怕火炼”之说。
5.现象:铜片表面由红色逐渐变为黑色。原因:铜在加热时与空气中的氧气反应,生成了黑色的氧化铜。
6.从易到难:镁、铝、铁、铜、金。依据:镁常温即可与氧气反应,铝常温表面生成致密氧化膜,铁需点燃才能与氧气反应,铜需加热才反应,金高温下也不反应;越容易与氧气反应,金属活动性越强。
7.C。
8.B。
9.A。
10.C。
11.A。
12.强于;不能。补充实验:可将甲、乙分别放入等浓度稀盐酸中,比较产生气泡的快慢;或把甲放入乙的盐溶液中,观察能否发生反应等。
13.现象:铁钉表面产生大量气泡,铁钉逐渐溶解(质量减小),溶液由无色逐渐变为浅绿色。分析:若盐酸不足,铁钉有剩余,溶液中溶质主要为生成的亚铁盐;若铁钉不足,盐酸有剩余,溶质为生成的亚铁盐与剩余的盐酸。
14.规律:位于金属活动性顺序中氢之前的金属(活泼金属)能与稀盐酸、稀硫酸反应放出氢气,金属越活泼反应越快越剧烈;位于氢之后的金属(如铜)不能与稀盐酸、稀硫酸反应。
15.现象:锌片产生气泡更快更剧烈,铁片产生气泡较慢。差异说明锌的金属活动性比铁强,反应时产生氢气的速率更快。
16.B。
17.B。
18.A。
19.正确。金属是单质,酸是化合物,生成的氢气是单质,金属化合物是化合物,符合置换反应“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”的特征。
20.置换反应: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。化合反应:两种或两种以上物质生成一种物质(多变一)。分解反应:一种物质生成两种或两种以上物质(一变多)。
21.A。
22.(1)无明显现象;铁的金属活动性比镁弱。(2)铁片表面附着一层红色固体,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色;铁的金属活动性比铜强。(3)镁、铁、铜。(4)不能直接比较镁与铜。补充实验:可将铜片放入硫酸镁溶液中观察,或把镁片放入硫酸铜溶液中观察,若能置换出铜则说明镁比铜活泼。
23.铝的金属活动性比铁强。当铝片与铁锅接触并处于潮湿空气中时,铝更易与周围物质反应而被腐蚀,表面逐渐粗糙甚至出现坑洼;铁相对较稳定,变化不大。这体现了金属活动性越强越容易发生化学反应的规律。
24.分别取三支试管加入等量稀盐酸,再分别放入镁、铁、铜三种金属。能产生气泡且反应剧烈的为镁,能产生气泡但反应较慢的为铁,无明显现象的为铜。依据:镁、铁位于金属活动性顺序中氢之前,能与酸反应放出氢气,且镁比铁活泼、反应更剧烈;铜位于氢之后,不与稀盐酸反应。
25.(1)√。(2)×。改正:铜位于金属活动性顺序中氢之后,不能与稀硫酸反应产生氢气。(3)√。(4)√。
26.方案:取少量稀盐酸分别加入样品,观察是否产生气泡。若产生气泡,说明是铁(铁能与稀盐酸反应);若无明显现象,说明是铜(铜不与稀盐酸反应)。
27.A。
28.属于置换反应。理由:反应物是铁单质和盐酸(化合物),生成物是氢气(单质)和铁的化合物(化合物),符合置换反应的特征。
29.铝比铁更活泼,更易与氧气反应,但铝在常温下表面生成一层致密的氧化铝薄膜,能保护内部金属不被继续氧化;铁在空气中生锈生成的铁锈疏松多孔,不能起保护作用,故铝制品更耐腐蚀。
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