内容正文:
实验活动 5 常见金属的物理性质和化学性质教学设计人教版九年级化学下册
第八单元 金属和金属材料
课时:1 课时
课型:学生分组实验课
一、教学基本信息
表格
项目
内容
课题
实验活动 5 常见金属的物理性质和化学性质
教材版本
人教版九年级化学下册
单元
第八单元 金属和金属材料
授课对象
九年级学生
课时
1 课时
课型
分组探究实验课
二、教材与学情分析
教材分析
本实验活动是第八单元的学生实验,安排在课题 1、课题 2 之后,是对金属物理性质、金属化学性质、金属活动性顺序的综合性实验巩固。实验分为两大板块:①金属物理性质观察与简单测试;②金属化学性质探究:金属与氧气、稀盐酸(稀硫酸)、金属化合物溶液反应。
本节课重在训练学生基本实验操作、观察记录、证据推理;通过亲手实验,验证前面所学理论知识,巩固金属活动性判断方法,落实科学探究核心素养,为课题 3 金属资源保护的学习提供实验基础。
学情分析
已有基础:已经学习金属材料、金属的化学性质、金属活动性顺序,会书写相关化学方程式;具备试管取用固体、倾倒液体等基础实验操作能力。
认知障碍:
实验操作不规范,取用金属、滴加液体用量控制不好;
观察现象只关注有无气泡,忽略溶液颜色变化;
不会根据实验现象对比判断金属活动性强弱;
实验后不会规范整理仪器,废液、固体废弃物处理不规范。
学习特点:学生动手实验意愿强,容易只看热闹不记录,需要明确任务单引导,带着探究问题开展实验。
三、学习目标(教 - 学 - 评一体化)
化学观念
通过实验,进一步认识常见金属的物理共性与特性;验证金属与氧气、稀酸、某些金属化合物溶液的反应;能用实验现象判断金属活动性强弱,巩固置换反应、金属活动性顺序。
科学思维
根据实验现象对比,推理金属活泼程度;区分物理变化与化学变化;能够解释实验现象背后的原理。
科学探究与实践
规范完成金属打磨、固体取用、液体倾倒等实验操作;如实观察、记录实验现象;小组合作完成探究任务,规范处理实验废液废渣。
科学态度与责任
遵守实验室操作规范,树立实验安全意识;如实记录实验现象,尊重实验事实;养成良好的实验习惯。
四、重难点
重点:金属物理性质的观察;金属与稀酸、金属化合物溶液反应实验操作与现象记录;依据现象比较金属活动性。
难点:规范实验操作;准确描述实验现象;综合实验证据判断金属活动性。
五、教学资源准备
实验药品:镁条、铝片、铁片、铜片、黄铜片、稀盐酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液;砂纸
实验仪器:试管、试管夹、酒精灯、坩埚钳、电池、导线、小灯泡、火柴
其他:多媒体课件、实验任务单、评价量表、废液缸
教学策略:任务驱动、分组实验、教师巡视指导、小组展示、当堂评价
六、教学过程(双线设计:任务线 + 知识线)
任务导入:情境任务 —— 实验验证金属的性质(5min)
回顾提问:前面我们学习了金属的物理与化学性质,今天走进实验室,亲手做实验验证金属的相关性质。
驱动任务:通过实验观察金属的物理特点;利用实验比较镁、铁、铜、银金属活动性强弱。明确实验安全注意事项,引出《实验活动 5 常见金属的物理性质和化学性质》。
安全强调:酒精灯规范使用;酸液不要沾皮肤;实验废液倒入指定废液缸。
任务一:探究金属的物理性质(15min)
小组按照任务单,分步完成观察与测试
观察镁、铝、铁、铜样品颜色光泽,用砂纸打磨,对比打磨前后变化。
现象:镁铝铁银白色,铜紫红色;打磨后金属光泽明显。
互相刻画:黄铜片和铜片互相刻画,比较硬度。
现象:铜片留下划痕;结论:合金硬度大于纯金属。
导电性测试:电池、导线、小灯泡连接金属样品,检验导电性。
现象:小灯泡发光,金属具有导电性。
小组归纳金属物理共性:有金属光泽、导电、导热、延展性;不同金属颜色、硬度存在差异。
思考讨论:金属的物理性质如何决定用途。
任务二:探究金属的化学性质(20min)
实验 1:金属与氧气反应
用坩埚钳夹取铜片,酒精灯火焰加热,观察现象。
现象:红色铜片表面变黑。方程式:
回顾:镁铝常温即可和氧气反应;金高温不反应。
实验 2:金属与稀盐酸反应
取 4 支试管,分别放入镁条、铝片、铁钉、铜片,加入等量稀盐酸,观察现象。
镁:剧烈反应,大量气泡,放热
铝:较快产生气泡
铁:缓慢少量气泡,溶液变为浅绿色
铜:无明显现象
结论:活动性 Mg>Al>Fe>(H)>Cu;氢前金属能和稀盐酸反应置换氢气。
实验 3:金属与金属化合物溶液反应
铁钉放入硫酸铜溶液:铁钉表面析出红色固体,蓝色溶液逐渐变浅绿色,
活动性 Fe>Cu
铜丝放入硝酸银溶液:铜表面析出银白色固体,溶液变为蓝色,活动性 Cu>Ag
小组整理实验记录,比较金属活动性顺序。
任务三:实验整理、成果交流(5min)
小组清洗试管,仪器归位,处理废液废渣。
各小组汇报实验现象,互相纠错。
思考讨论:本实验哪些现象能证明金属活动性强弱?
课堂小结(3min)
金属物理性质;金属与氧气、酸、盐溶液反应现象;利用实验现象判断金属活动性;实验操作规范要点。
当堂达标检测(2min)
任务单思考题,小组互评。
作业
填写完整实验报告,整理实验中涉及的全部化学方程式。
七、板书(结构化思维导图式板书)
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
共性:金属光泽、导电、导热、延展性
特性:Cu 紫红色;合金硬度>纯金属
二、)金属化学性质
金属 + 氧气:
金属 + 稀盐酸:Mg、Al、Fe 产生气泡,Cu 不反应
(亚铁,浅绿色)
金属 + 盐溶液
三、)判断依据
反应越剧烈,金属活动性越强;前置后,盐可溶
四、)实验要点
酸有腐蚀性;废液入废液缸;酒精灯规范操作
八、教学反思
本节课为学生分组实验课,学生动手热情高,但容易只观察现象忽略记录,课前必须发放实验任务单,明确每一步观察要点。
重点提醒:实验前金属要用砂纸打磨,除去表面氧化膜,否则铝和酸反应现象不明显;铁和酸反应生成亚铁离子,溶液浅绿色,注意引导学生观察溶液颜色变化。
实验安全是重中之重,强调盐酸具有腐蚀性,若不慎沾到皮肤,及时冲洗;加热铜片时坩埚钳不要对着他人。
部分小组操作不规范,倾倒液体、固体投放不规范,教师巡回及时纠错。
引导学生体会:实验现象是判断金属活动性的证据,实现理论知识和动手实验相互印证。
实验结束强调仪器清洗、废液废渣分类处理,培养良好实验素养。
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