《尋找金屬變化的規(guī)律》的研究性學習教學設計

研究性學習設計作者姓名huangjiancheng任職單位wzohlaqz學科科學年級九年級單元標題探索物質的變化研究性學習名稱尋找金屬變化的規(guī)律小組成員每小組由4人組成所需時間課內(nèi)2課時，課外1課時【學習目標】（或概述）1、通過小組合作探究活動，提高收集信息、實驗探究、合作交流的能力。2、了解常見金屬的主要性質和用途，形成物質性質決定用途的思想方法。3、通過典型金屬和酸以及某些鹽的反應，認識金屬活動性順序。4、了解置換反應的特點?！厩榫场拷饘偈俏覀冊谏钪谐Ｒ姷?、應用廣泛的材料。科學來自于生活，服務于社會。研究性學習內(nèi)容從金屬的用途著手，分析了金屬的性質與用途之間的關系，從而歸納出金屬的一般特征。通過實驗探究，深入分析決定金屬化學性質的內(nèi)在原因與金屬活潑性順序有關。從感性的認識上升到理性水平，再運用理性知識指導解決實際問題，符合認知規(guī)律?！救蝿张c預期成果】1、課外布置探究任務，按照探究活動的程程進行，盡可能從各個角度收集材料，課堂上以小組為單位匯報調查情況。每一小組將自己收集的資料完成編制成任務報告。2、課內(nèi)實驗探究鎂、鋅、銅的活動性順序。3、了解常見金屬的主要性質和用途，形成物質性質決定用途的思想方法?！具^程】（過程要體現(xiàn)研究性學習的主要環(huán)節(jié)）第一課時引入：出示元素周期表，在100多種元素中，通常分幾類元素？（金屬元素和非金屬元素）一、哪些物質是金屬？【讀圖】課本P31 圖1-32部分金屬，1、能發(fā)現(xiàn)這些金屬的名稱有什么特點？2、用紅筆圈出你知道名稱的金屬，用藍筆圈出你用過其制品的金屬。【討論】1、金屬是我們在生活中常見的、應用廣泛的材料。在日常生活中哪些地方用到金屬？（生活用品、房屋建筑、交通工具、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等）2、金屬有哪些物理性質？（有光澤、比較硬、有延展性、有導電性、導熱性、具有一定的熔點和沸點等）【探究】金屬的用途與金屬性質的關系？1、根據(jù)常見金屬的一些物理性質，推測用途小組匯報課外調查報告2、設計實驗方案：我們要尋找金屬的性質和用途之間的關系，我們的實驗方案中需要包括什么內(nèi)容？3、通過實驗，我們收集到的事實證據(jù)有：金屬名稱主要的物理性質用 途4、把探究結果與同學交流，看誰獲得了更豐富的證據(jù)和更準確的結論。過渡：前面所談的性質是金屬的一些物理性質，金屬還有哪些化學性質？二、金屬的化學性質【討論】你已知金屬有哪些化學性質？鐵會生銹、銅會長出銅綠、鐵與氧氣反應生成四氧化三鐵、鐵與鹽酸反應生成氣體1、金屬能與氧氣反應【實驗】1、鎂帶、銅絲分別在酒精燈上加熱。哪根會燃燒？冷卻后，有什么現(xiàn)象？點燃現(xiàn)象：鎂發(fā)出耀眼的白光，生成新的白色固體。銅表面的顏色變成黑色的氧化銅（CuO）。原因：2Mg+O2= 2MgO 2Cu+O2=2CuO2、 將不燃燒的那根金屬插入盛有鹽酸的試管中，觀察現(xiàn)象?，F(xiàn)象：黑色物質溶解，溶液變藍色。結論：通過實驗證明許多金屬能與氧氣反應。有些金屬在氧氣中能燃燒（如K、Ca、Na 、Mg、Al、Fe）；有些不能，但能在加熱的條件下與氧氣反應生成氧化物（如Cu）第二課時2、金屬能與酸反應【思考】鋁鍋能盛酸性或堿性物質嗎？【實驗】將鋁片放入盛有稀鹽酸的試管中，有什么現(xiàn)象？復習酸的性質之一：酸能與某些金屬反應生成鹽和氫氣?，F(xiàn)象：鋁的表面產(chǎn)生氣泡。原因：2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2金屬鋁表面易氧化生成一層致密的氧化鋁保護膜，它能阻止金屬鋁繼續(xù)被空氣氧化。但酸性物質或堿性物質會破壞鋁的氧化膜，進而腐蝕金屬鋁。（堿能與氧化鋁反應，生成偏鋁酸鹽，故鋁鍋不能裝堿性物質）進而腐蝕鋁。因此鋁制容器不能盛酸性或堿性物質?！舅伎肌渴欠袼械慕饘俣紩凰岣g？【實驗】1、將少量的鎂條、鋅粒、銅片分別放入盛有稀鹽酸的試管中，有什么現(xiàn)象？現(xiàn)象：鎂條、鋅粒的表面產(chǎn)生氣泡，銅片表面無現(xiàn)象。原因：Mg+2HCl=MgCl2+H2 Zn+2HCl=ZnCl2+H22、用拇指按住盛有鋅粒和稀鹽酸的試管口，將燃著的火柴接近試管口，有什么現(xiàn)象？現(xiàn)象：會發(fā)生爆鳴聲此氣體為氫氣（實驗室常用鐵、鋅與稀鹽酸反應制取氫氣）3、取少量的鎂條、鋅粒、銅片分別放入盛有稀硫酸的試管中，有什么現(xiàn)象？試驗產(chǎn)生的氣體?，F(xiàn)象：鎂條、鋅粒的表面產(chǎn)生氣泡，銅片表面無現(xiàn)象。原因：Mg+H2SO4=MgSO4+H2 Zn+ H2SO4=ZnSO4+H2 產(chǎn)生的氣體為氫氣?！窘Y論】只有活潑的金屬才能與酸反應生成鹽和氫氣?！舅伎肌?、上述四個化學反應與我們學過的化合、分解、復分解反應有什么不同？得出：置換反應由一種金屬和一種化合物起反應生成另一種金屬和另一種化合物起反應生成的反應?！居懻摗勘容^置換反應、化合反應、分解反應、復分解反應的共同點和不同點。共同點：都是化學反應不同點：反應類型反應物生成物化合反應兩種或兩種以上一種分解反應一種兩種或兩種以上復分解反應兩種化合物兩種新化合物置換反應一種單質和一種化合物一種新單質和一種新化合物不同點也可以用字母表示：化合反應：A+B+C（A、B、C代表純凈物）分解反應：AB+C +（同上）復分解反應：AB+CDAD+CB（一般在酸、堿、鹽溶液中進行，AB、CD、AD、BC代表不同的化合物，AB與CD互相交換成分生成新的化合物AD與CB）置換反應：A+BCB+AC（A與B代表單質，BC與AC代表化合物）通過比較的方法，尋找規(guī)律，加以區(qū)別，加深對概念的理解?！揪毩暋棵拷M分別寫出歸類為置換反應、化合反應、分解反應、復分解反應的兩條化學方程式。（復分解反應一般在酸、堿、鹽溶液中進行，回避金屬氧化物與酸、非金屬氧化物與堿的反應，關于氧化物與酸、堿溶液反應的分類，目前有不一致的看法）3：金屬能與鹽溶液反應【情景設計】能否從硫酸銅溶液中提取銅？【實驗】在盛有硫酸銅溶液的試管里浸入一段潔凈（除去銹、油）的鐵絲，過一會兒取出，有什么現(xiàn)象？現(xiàn)象：鐵絲的表面覆蓋一層紅色的固體物質。原因：Fe + CuSO4= FeSO4 + Cu，鐵能把銅從硫酸銅溶液中置換出來提問：該反應屬于哪一類？置換反應設疑：能否用銅從硫酸亞鐵溶液中提取鐵單質？【實驗】在盛有硫酸亞鐵溶液的試管里浸入一段潔凈的銅絲，過一會兒取出，有什么現(xiàn)象？現(xiàn)象：沒有現(xiàn)象發(fā)生原因：銅與硫酸亞鐵不能發(fā)生化學反應，銅不能把鐵從硫酸亞鐵溶液中置換出來。而鐵能把銅從硫酸亞鐵溶液中置換出來，這是因為鐵的化學性質比銅活潑。【實驗】在盛有硝酸銀溶液和硫酸鋅溶液的試管中，分別浸入一段潔凈的銅絲，一會兒取出。有什么現(xiàn)象？能判別什么？判別：Ag、Zn與Cu的活動性大小順序，若能置換，意味著Cu的活動性比Ag、Zn強?，F(xiàn)象：放在硝酸銀溶液中的銅絲表面覆蓋一層銀白色固體物質，放在硫酸鋅溶液中的銅絲沒有現(xiàn)象。原因：活動性大小順序是ZnCuAg反應：Cu + 2AgNO3 = Cn(NO3)2 + 2Ag根據(jù)以上實驗事實，比較銅、銀、鋅的活動性大小順序為： 【探究】1、提出問題：要比較Mg、Zn、Cu的活動性大小，實驗如何設計？你能總結出方法嗎？若將H也列入其中，如何排列？2、實驗設計：（分小組完成設計方案）3、評價與交流：學生自評、互評、教師評價4、得出結論：【教師總結】根據(jù)金屬甲是否可以將另一種金屬乙從它（乙）的鹽溶液中置換出來，來比較兩種金屬活動性大小，若能，則活動性甲乙；反之則乙甲。根據(jù)上述實驗現(xiàn)象，比較Cu與Zn、Mg的活動性大小順序：Mg、ZnHCu經(jīng)過許多實驗，人們總結出一些常見金屬的金屬活動性順序如下：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb ( H ) Cu Hg Ag Pt Au【學法指導】1、排在金屬活動性順序表H前的金屬能與酸起反應生成氫氣，而排在金屬活動性順序表H后的金屬不能與酸起反應生成氫氣。2、一種活動性較強的金屬能把另一種活動性較弱的金屬從它的鹽溶液中置換出來【思考】1、為什么Cu不能與酸反應制取氫氣，Cu不能把Fe從FeSO4溶液中置換出來？請你用金屬的活動性順序分析一下。2、為什么鋁鍋不能裝酸性物質？能否用錫壺裝酸性物質？3、能否用鐵制的容器配制浸種用的波爾多液（含硫酸銅）？【總結】金屬的化學性質：1、金屬 + 氧氣金屬氧化物2、金屬 + 酸 鹽 + 氫氣3、金屬 + 鹽 新金屬 + 新鹽【評價設計】研究性學習設計方案評價1、此評價表為學生自評與互評評價項目良好：5顆星一般：4顆星較差：3顆星差：2顆星自評同學評自評同學評自評同學評自評同學評探究問題設計能力實驗操作能力合作能力發(fā)言情況活動結果2、教師的評價點探究一：課外收集信息，探究金屬的用途與金屬性質的關系。收集的信息是否比較全面，如金屬的常見物理性質、金屬的用途，分析金屬的用途與它們具有的物理性質間有什么關系是否合理，準確，能否準確得出性質決