内容正文:
实验活动 5 常见金属的物理性质和化学性质人教版九年级化学下册 教学设计
一、基本信息
课题:实验活动 5 常见金属的物理性质和化学性质 课时:1 课时(45 分钟) 教材版本:人教版九年级化学下册 课型:学生分组实验课
二、教材分析
本实验活动安排在第八单元《金属和金属材料》课题 1、课题 2 之后,属于单元学生分组探究实验。本节课通过动手操作,巩固金属的物理性质、金属与氧气、稀酸、金属盐溶液反应等核心知识,落实金属活动性顺序、置换反应等重点内容。训练学生观察、规范操作、记录实验现象、分析推理的实验能力,是理论知识走向动手实践的综合实验课,也是中考实验探究题型重要基础。
三、学情分析
学生已经学习金属的物理性质、金属的三条化学性质、金属活动性顺序,能够书写相关化学方程式。本节课是学生亲自动手分组实验,学生好奇心强,但存在以下问题:
实验操作不规范(固体取用、倾倒液体、打磨金属操作);
描述实验现象容易混淆现象与实验结论;
铁发生置换反应生成亚铁离子,溶液颜色容易记错;
实验安全意识薄弱,镁与酸反应剧烈,必须控制药品用量。
四、教学目标(核心素养)
化学观念 通过实验巩固镁、铝、铁、铜的物理性质;掌握金属与氧气、稀盐酸(稀硫酸)、某些金属化合物溶液的反应;进一步理解金属活动性顺序。
科学思维 能根据实验现象对比分析金属活动性强弱;区分物理变化、化学变化;区分实验现象和实验结论。
科学探究与实践 熟练掌握固体取用、液体倾倒等基础实验操作;学会打磨金属除去氧化膜;规范观察、记录实验现象;小组合作完成探究实验。
科学态度与责任 树立化学实验安全意识,规范取用药品,节约药品;养成如实记录实验现象的严谨习惯;体会实验是验证化学理论的重要手段。
五、教学重难点
重点:动手实验观察金属物理性质;金属与酸、金属盐溶液反应现象观察;规范实验操作。
难点:准确描述实验现象;根据实验现象推理金属活动性;铝表面氧化膜对实验的影响。
六、实验准备
仪器
试管、试管架、镊子、砂纸、酒精灯、坩埚钳、导线、小灯泡、电池(简易导电性装置)、火柴。
药品
镁条、铝片、铁片、铜片、黄铜片、稀盐酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液。
多媒体
实验操作微课、实验报告单、安全提示 PPT。
七、教学方法
实验演示法、分组合作探究法、问题引导法、实验汇报交流法
八、教学过程(45 分钟)
(一)复习导入,明确目标(5 min)
【教师提问】前面我们学习了金属的物理性质和化学性质,金属都有哪些性质?如何判断金属活动性强弱?
【学生回答】金属有金属光泽、导电导热;金属能和氧气、酸、盐溶液反应。
【教师引入】今天走进实验室,亲手操作验证金属的物理与化学性质。板书课题:实验活动 5 常见金属的物理性质和化学性质。 出示本节课实验目标,强调实验安全注意事项:
镁条和酸反应剧烈,金属药品少量取用;
酸液有腐蚀性,小心倾倒,沾到皮肤立即大量清水冲洗;
加热铜片注意防止烫伤;
实验结束,废液倒入废液缸,固体回收。
(二)活动一:探究金属的物理性质(12 min)
学生 4 人一组,分工操作、观察、记录,填写实验报告单。
观察颜色和光泽
【实验操作】用砂纸打磨镁条、铝片、铁片、铜片,观察外观。 现象:镁、铝、银白色;铁片银白色;铜片紫红色;都具有金属光泽。 结论:金属大多银白色,铜为紫红色,都有金属光泽。
相互刻画比较硬度 操作:铜片和铝片互相刻画;黄铜片与铜片互相刻画。 现象:铝片上留下铜的划痕;铜片上留下黄铜划痕。 结论:铜硬度>铝;合金(黄铜)硬度大于纯金属铜。
金属导电性实验 操作:把铜片接入简易电路。 现象:小灯泡发光。 结论:金属具有导电性。
【小组讨论】金属物理共性:金属光泽、导电性、延展性;不同金属硬度、颜色存在差异。
(三)活动二:探究金属的化学性质(20 min)
1. 金属与氧气反应
操作:用坩埚钳夹持铜片在酒精灯火焰上加热。
现象:铜片表面由紫红色变为黑色。
拓展:镁常温可氧化,铝常温生成致密氧化膜,所以实验前必须打磨。
2. 金属与稀盐酸反应
操作:取 4 支试管,分别放入打磨后的镁条、铝片、铁片、铜片,加入等量稀盐酸。观察反应快慢,记录现象。
镁:剧烈反应,大量气泡;
铝:较快反应,大量气泡;
铁:缓慢反应,少量气泡,溶液变为浅绿色;
铜:无明显现象。
提醒:铁置换反应生成亚铁(+2 价)。
3. 金属与金属化合物溶液反应
① 洁净铁片放入硫酸铜溶液: 现象:铁片表面析出红色固体,蓝色溶液逐渐变为浅绿色。 活动性 Fe>Cu
② 洁净铜丝放入硝酸银溶液: 现象:铜丝表面析出银白色固体,无色溶液变为蓝色。 活动性 Cu>Ag
(四)实验汇报,交流反思(5 min)
各组选派代表汇报实验现象。
【教师设问】
为什么实验前金属要用砂纸打磨? 答:除去金属表面氧化膜,防止干扰实验。
为什么铜不能和稀盐酸反应? 答:金属活动性顺序中铜排在氢之后。
铁片放入硫酸铜溶液,溶液颜色变化原因? 答:生成硫酸亚铁(亚铁离子浅绿色)。
(五)课堂小结(2 min)
师生共同总结:
金属物理性质:光泽、硬度差异、导电性;合金硬度更大。
金属化学性质:与氧气、稀酸、盐溶液反应;利用现象判断金属活动性。
实验要点:打磨金属;规范操作;如实记录现象。
(六)当堂检测(3 min)
黄铜片和铜片相互刻画,铜片留有划痕,说明________________。
铁和稀盐酸反应现象:________________________________。
铜丝浸入硝酸银溶液化学方程式:____________________。
参考答案:
黄铜硬度大于纯铜;
有少量气泡产生,溶液由无色变为浅绿色;
(七)整理仪器,布置作业(3 min)
各组清洗试管,整理实验台;
完成实验报告单;
作业:设计实验验证 Cu、Fe、Ag 三种金属活动性。
九、板书设计
实验活动 5 常见金属的物理性质和化学性质
一、金属物理性质
颜色光泽:Mg、Al、Fe 银白色;Cu 紫红色
硬度:黄铜(合金)>Cu;Cu>Al
导电性:金属导电
二、金属化学性质
金属 + 氧气:
金属 + 稀盐酸:Mg>Al>Fe>(H)>Cu,Cu 不反应
金属 + 盐溶液:前换后
实验要点:砂纸打磨,除去氧化膜
十、教学反思(课后填写)
分组实验要提前强调药品用量,镁条与酸反应剧烈,少量取用,防止液体飞溅;
学生容易混淆实验现象和实验结论,课堂要反复区分;
部分学生忘记打磨铝片、镁条,导致和酸反应开始速率慢,实验前重点提醒;
铁和硫酸铜溶液颜色变化观察需要等待一段时间,可以预留充足时间;
可增加拓展思考题,对接中考金属活动性实验方案设计。
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