金屬的性質(zhì)和利用 第1課時(shí) 同步教案 初中化學(xué)滬教版（全國）九年級(jí)上冊(cè)（2021-2023學(xué)年）

1、5.1 金屬的性質(zhì)和利用 第1課時(shí)教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)與技能】1.認(rèn)識(shí)金屬材料與人類生活和社會(huì)發(fā)展的密切關(guān)系。2.了解常見金屬的物理性質(zhì)，能區(qū)分常見的金屬和非金屬。了解物質(zhì)的性質(zhì)與用途的關(guān)系。3.知道鎂、鋁、鐵、銅等常見金屬與氧氣的反應(yīng)。4.初步認(rèn)識(shí)常見金屬與鹽酸、稀硫酸的反應(yīng)。能用金屬和酸反應(yīng)的規(guī)律解釋一些與日常生活有關(guān)的化學(xué)問題。5.初步認(rèn)識(shí)常見金屬與金屬化合物溶液的置換反應(yīng)，能用置換反應(yīng)解釋一些與日常生活有關(guān)的化學(xué)問題。6.能用金屬活動(dòng)性順序?qū)τ嘘P(guān)的置換反應(yīng)進(jìn)行簡單地判斷，并能利用金屬活動(dòng)性順序解釋一些與日常生活有關(guān)的化學(xué)問題。7.知道生鐵和鋼等重要合金，以及合金比純金屬具有更廣泛的用途。【過

2、程與方法】1.引導(dǎo)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)探究金屬的物理性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。2.通過金屬和鹽酸、稀硫酸反應(yīng)，學(xué)習(xí)利用控制變量法進(jìn)行科學(xué)探究。3.能根據(jù)金屬和鹽酸、稀硫酸反應(yīng)的劇烈程度判斷金屬活動(dòng)性順序。4.通過探究金屬和金屬化合物溶液的反應(yīng)，判斷金屬活動(dòng)性順序?！厩楦?、態(tài)度與價(jià)值觀】1.通過日常生活中廣泛使用金屬材料等具體事例，認(rèn)識(shí)金屬材料與人類生活和社會(huì)發(fā)展的密切關(guān)系。2.在實(shí)驗(yàn)操作中，獲得科學(xué)方法的體驗(yàn)，養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)興趣。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)1.金屬的物理性質(zhì)，物質(zhì)性質(zhì)與用途的關(guān)系。2.金屬與氧氣的反應(yīng)，金屬與鹽酸、稀硫酸的反應(yīng)。3.金屬與金屬化合物溶液

3、的反應(yīng)，金屬活動(dòng)性順序及其應(yīng)用。4.合金的概念與判別。教學(xué)難點(diǎn)金屬活動(dòng)性順序的應(yīng)用。教學(xué)過程教學(xué)方法1.觀察法：通過學(xué)生的自我探究，引導(dǎo)學(xué)生了解金屬的物理性質(zhì)。2.實(shí)驗(yàn)法：通過對(duì)合金特性的實(shí)驗(yàn)探究，經(jīng)過對(duì)比分析，歸納出合金與純金屬相比具有的特性。3.探究法：通過學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生正確推理，概括出金屬活動(dòng)性順序。4.歸納法：通過金屬與酸反應(yīng)的化學(xué)方程式的比較，歸納出置換反應(yīng)的特點(diǎn)，理解并掌握置換反應(yīng)。教具、學(xué)具1.計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)系統(tǒng)、CAI課件等。2.儀器：藥匙、鑷子、試管、試管架、干電池、小燈泡、導(dǎo)線、酒精燈、火柴、砂紙等。3.藥品：稀鹽酸、稀硫酸、鎂片、鋅片、鐵片、銅片、鋁片、黃銅、

4、保險(xiǎn)絲、硝酸銀溶液、硫酸銅溶液、硫酸鋅溶液等。導(dǎo)入新課【教師提問】學(xué)生了解人類發(fā)現(xiàn)、認(rèn)識(shí)、使用金屬的歷史，利用學(xué)生的生活背景，讓學(xué)生說出日常生活中接觸到的金屬制品?！緦W(xué)生展示】展示他們收集到的金屬制品，如銅錢、硬幣、紀(jì)念章等。【教師提問】圖片中的制品主要由什么材料制成？【教師講解】金屬材料包括純金屬以及它們的合金?！窘處煂?dǎo)入】本章我們就來學(xué)習(xí)金屬和金屬材料。講授新課【教師展示】本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)?！窘處熖釂枴扛鶕?jù)生活經(jīng)驗(yàn)，你知道哪些金屬？見過哪些金屬？把它們的名稱和元素符號(hào)寫在下列表格中。我知道的金屬名稱元素符號(hào)我見過的金屬名稱元素符號(hào)【學(xué)生回答】學(xué)生討論后回答。【教師點(diǎn)撥】我知道的金屬名稱鐵銅

5、鋁金鎂元素符號(hào)FeCuAlAuMg我見過的金屬名稱鐵銅鋁金銀元素符號(hào)FeCuAlAuAg【教師總結(jié)】金屬的種類有很多，而我們最常見的金屬有鐵、鋁和銅。【教師導(dǎo)入】下面，我們就以銅、鐵為例，來對(duì)金屬的物理性質(zhì)進(jìn)行探討?！净顒?dòng)探究】學(xué)生分組進(jìn)行。1.觀察它們的顏色和光澤。2.感覺一下同體積不同金屬塊的質(zhì)量大小，由此判斷它們的密度大小。3.試試不同金屬片是否容易被彎曲、折斷，并感覺它們硬度是否相同。4.用電池和小燈泡等試試他們能否導(dǎo)電，并比較燈泡的亮度是否相同。5.用手拿著金屬片的一端，在酒精燈火焰上方烘烤它的另一端（注意：時(shí)間不要長，防止?fàn)C傷），試試它能不能傳熱。【學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究、完成報(bào)告、交流討論

6、，教師巡視】實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明金屬具有什么性質(zhì)舉例說明該性質(zhì)的用途實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)3實(shí)驗(yàn)4實(shí)驗(yàn)5【實(shí)驗(yàn)1的結(jié)論】金屬都有顏色、有光澤?！緦?shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3的結(jié)論】不同金屬的密度、硬度不同。金屬能被彎曲，而且不易折斷?！緦?shí)驗(yàn)4的結(jié)論】金屬具有導(dǎo)電性，不同金屬的導(dǎo)電能力各不相同?！緦?shí)驗(yàn)5的結(jié)論】金屬具有導(dǎo)熱性。【教師展示】教師展示細(xì)銅絲、薄銅片等。【教師點(diǎn)撥】抽成細(xì)絲的性質(zhì)為延性，打軋成薄片的性質(zhì)為展性。金屬的延展性決定了金屬一般具有良好的機(jī)械強(qiáng)度。【教師總結(jié)】金屬有顏色和光澤，常溫下為固態(tài)（汞除外）；不同金屬的密度、硬度不同；金屬有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性，且熔點(diǎn)較高。【學(xué)生討論】1.制造飛機(jī)和制造機(jī)

7、器底座，對(duì)所用金屬的密度和硬度會(huì)有什么要求？2.電爐絲是用金屬鎢制成的，你認(rèn)為它利用了鎢的哪些性質(zhì)？【教師總結(jié)】金屬不僅具有以上共性還有各自的特性。【教師展示】一些金屬物理性質(zhì)的比較。【教師總結(jié)】金屬的物理性質(zhì)（1）大多數(shù)金屬有銀白色金屬光澤，個(gè)別金屬具有特殊顏色。（2）有良好的導(dǎo)電性、傳熱性，導(dǎo)電性和傳熱性最好的金屬都是銀。（3）有良好的延展性，如最細(xì)的白金絲直徑不超過1/5 000 mm，最薄的金箔只有1/10 000 mm厚。（4）大多數(shù)金屬有較大的密度，但鈉、鉀密度卻比水還小。（5）大多數(shù)金屬有較大的硬度，但鈉、鉀很軟，可用小刀切割。（6）大多數(shù)金屬有較高的熔點(diǎn)，熔點(diǎn)最高的金屬是鎢，熔

8、點(diǎn)最低的金屬是汞。【教師提問】1.為什么鐵制鍋鏟需要加上木柄或塑料柄？ 2.銀的導(dǎo)電性比銅好，一般情況下為什么不用銀制造電線電纜？3.選擇鑄造硬幣的金屬材料需要考慮哪些因素？【學(xué)生回答】學(xué)生討論后熱烈交流。答案：1.鐵易導(dǎo)熱，加上導(dǎo)熱性弱的木柄等以防燙手。2.銀的價(jià)格比銅高許多。3.資源豐富、無毒、輕便、耐磨耐腐蝕、美觀、易加工、有一定的硬度【教師總結(jié)】用途主要由性質(zhì)決定。還需考慮價(jià)格、資源，是否美觀，使用是否便利，廢料是否容易回收利用以及對(duì)環(huán)境的影響等?！窘處熖釂枴坎环ㄉ特溣勉~鋅合金冒充黃金欺騙消費(fèi)者，你能用簡單的方法去拆穿他們的騙局嗎？【學(xué)生回答】用測(cè)密度（兩者的密度不同）、硬度、熔點(diǎn)（熔

9、點(diǎn)不同）等方法?！窘處熤v述】這些方法都是一些物理方法，在現(xiàn)場不容易實(shí)現(xiàn)，我們可以用一些化學(xué)方法來鑒別黃金的真?zhèn)?。學(xué)完本課，你就會(huì)用化學(xué)方法鑒別黃金的真?zhèn)?。講授新課2.常見金屬的化學(xué)性質(zhì)（1）金屬與氧氣的反應(yīng)【教師講述】回憶并描述鎂在空氣中燃燒，鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式?！緦W(xué)生書寫 】老師巡視，指導(dǎo)學(xué)生書寫化學(xué)方程式3Fe2O2Fe3O42MgO22MgO【教師講述】引導(dǎo)學(xué)生描述曾經(jīng)學(xué)過的金屬與氧氣反應(yīng)的現(xiàn)象，比較這幾種金屬的活動(dòng)性?！緦W(xué)生描述】鐵、鎂與氧氣反應(yīng)的現(xiàn)象。鐵絲在氧氣中燃燒火星四射，放出大量的熱，黑色固體鎂在空氣中燃燒發(fā)出白光，放熱，生成白色固體【得出結(jié)論】鎂比鐵

10、活潑。【觀察與思考】鎂條、鐵片（或鐵絲）、鋁片（或鋁絲）和銅片（或銅絲）四種金屬與氧氣反應(yīng)?！窘處熆偨Y(jié)】實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鎂條在空氣中點(diǎn)燃劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，放出熱量，生成白色固體，伴有白煙鐵片（或鐵絲）在氧氣中點(diǎn)燃劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成黑色固體鋁片（或鋁絲）在空氣中加熱鋁片受熱后熔化但不滴落，表面變暗銅片（或銅絲）在空氣中加熱表面由紫紅色變?yōu)楹谏窘處熖釂枴克械慕饘俣伎梢院脱鯕獍l(fā)生反應(yīng)嗎？用生活中的例子來說明?！緦W(xué)生回答】黃金飾品不變色，說明金不和氧氣反應(yīng)。（古代用金銀做為貨幣，說明金銀一般不和氧氣發(fā)生反應(yīng)。）【教師提問】“真金不怕火煉”說明什么？為什么暖氣片上要刷銀粉

11、？銀粉是銀嗎？【學(xué)生回答】即使在很高的溫度下，金也不和氧氣發(fā)生反應(yīng)。鋁在空氣中和氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化鋁薄膜，阻止鋁進(jìn)一步氧化，所以暖氣片上涂的銀粉成分是鋁，并不是銀?！緦W(xué)生討論】組織學(xué)生討論金屬與氧氣反應(yīng)的規(guī)律，金屬越活潑，越容易和氧氣發(fā)生反應(yīng)?！镜贸鼋Y(jié)論】大多數(shù)的金屬能夠和氧氣發(fā)生反應(yīng)，但是反應(yīng)的難易和劇烈程度不同。鋁在常溫下能和氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成致密的氧化膜，阻止鋁進(jìn)一步氧化，金在高溫下也不和氧氣發(fā)生反應(yīng)。【教師總結(jié)】2Mg+O22MgO4Al+3O22Al2O33Fe+2O2Fe3O42Cu+O22CuO（2）金屬與鹽酸、稀硫酸的反應(yīng)【教師提問】我們已經(jīng)學(xué)過鋅和稀硫酸反應(yīng)，鎂和鹽酸

12、反應(yīng)，那么其他的金屬可以和稀硫酸反應(yīng)嗎？金屬與鹽酸或稀硫酸是否反應(yīng)以及反應(yīng)的劇烈程度，也可反映出金屬的活潑程度。下面，我們就通過實(shí)驗(yàn)來比較鎂、鋅、鐵、銅的活動(dòng)性?！緦?shí)驗(yàn)探究】學(xué)生猜想并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究鎂、鋅、鐵、銅和稀鹽酸 、稀硫酸反應(yīng)，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式?！緦?shí)驗(yàn)演示】將學(xué)生分成四組，二組做實(shí)驗(yàn)A，另二組做實(shí)驗(yàn)B。實(shí)驗(yàn)A：在四支試管中分別放入打磨光潔的鎂條、鋅粒、鐵片、銅片，各加入約5 mL稀鹽酸，觀察現(xiàn)象，比較反應(yīng)的劇烈程度；用燃著的木條放在試管口，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)B：用稀硫酸代替稀鹽酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并比較發(fā)生的現(xiàn)象。請(qǐng)兩位同學(xué)在黑板上書寫上述反應(yīng)的化學(xué)方程式，現(xiàn)象

13、由學(xué)生口述?！窘處熖釂枴客ㄟ^以上實(shí)驗(yàn)，你得出的結(jié)論是什么?【教師總結(jié)】實(shí)驗(yàn)A：Mg+2HClMgCl2+H2Zn+2HClZnCl2+H2Fe+2HClFeCl2+H2實(shí)驗(yàn)B：Mg+H2SO4MgSO4+H2Zn+H2SO4ZnSO4+H2Fe+H2SO4FeSO4+H2回答：鎂、鋅、鐵可與鹽酸或稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，銅不能與鹽酸或稀硫酸反應(yīng)。鎂、鋅、鐵與鹽酸或稀硫酸反應(yīng)時(shí)的劇烈程度不同。鎂反應(yīng)最劇烈，其次是鋅，然后是鐵。與酸反應(yīng)時(shí)，能生成氫氣的金屬活動(dòng)性強(qiáng)；否則，就較弱。鎂、鋅、鐵、銅的金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱?！窘處熖釂枴夸X與稀鹽酸和稀硫酸能否發(fā)生反應(yīng)？為什么？如果能反應(yīng)，請(qǐng)同學(xué)上黑板寫出化學(xué)方程

14、式?！窘處熆偨Y(jié)】2Al+6HCl2AlCl3+3H22Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2【教師展示】下面，是我們本節(jié)課探究時(shí)所發(fā)生的一些化學(xué)反應(yīng)：Mg+2HClMgCl2+H2Zn+2HClZnCl2+H2Fe+2HClFeCl2+H22Al+6HCl2AlCl3+3H2Mg+H2SO4MgSO4+H2Zn+H2SO4ZnSO4+H2Fe+H2SO4FeSO4+H22Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2【教師提問】請(qǐng)大家從反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)類別如單質(zhì)、化合物的角度分析，這些反應(yīng)有什么特點(diǎn)?它們與我們學(xué)習(xí)過的化合反應(yīng)和分解反應(yīng)的特點(diǎn)是否相同?【學(xué)生回答】這些反應(yīng)的特點(diǎn)是由一種

15、單質(zhì)跟一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物。其特點(diǎn)不同于化合反應(yīng)和分解反應(yīng)?！窘處熆偨Y(jié)】回答得很好?；瘜W(xué)上，我們把具有這一特點(diǎn)的反應(yīng)叫做置換反應(yīng)。（3）置換反應(yīng)特點(diǎn)：A+BCB+AC【教師提問】那么鑒別真假黃金的方法有哪些呢？【學(xué)生回答】學(xué)生思考并回答：取樣品，放在酒精燈火焰上灼燒，變成黑色的是假黃金，不變色的是真金。把樣品置于稀鹽酸或稀硫酸中，有氣泡產(chǎn)生的是假黃金，無現(xiàn)象的是真金。（4）金屬與某些金屬化合物溶液的反應(yīng)【實(shí)驗(yàn)演示】金屬與金屬化合物溶液的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式在試管中加入少量硫酸銅溶液，把23枚無銹的新鐵釘浸入硫酸銅溶液中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鐵釘表面覆蓋一層紅色物質(zhì)，溶液

16、逐漸由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色Fe+CuSO4FeSO4+Cu我國古代就有“曾青得鐵則化為銅”的記載。意思是可溶性銅的化合物與鐵發(fā)生反應(yīng)得到單質(zhì)銅。這是現(xiàn)代濕法冶金的先驅(qū)?！緦W(xué)生回答】學(xué)生討論得出金屬和化合物溶液能夠反應(yīng)，說明金屬比化合物中的金屬活潑。【教師總結(jié)】（5）常見金屬的活動(dòng)性順序【教師提問】經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)證明，可以得出常見金屬的活動(dòng)性順序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au。根據(jù)剛才的實(shí)驗(yàn)結(jié)合金屬活動(dòng)順序表，你能獲得哪些信息？【學(xué)生回答】學(xué)生思考，討論后回答：金屬活動(dòng)性從左到右依次減弱，排在氫前面的金屬能夠把鹽酸、稀硫酸中的氫置換出來，排在

17、前面的金屬能把后面的金屬從它們的化合物溶液中置換出來?！窘處燑c(diǎn)撥】1.排在氫前面的金屬可以置換出酸中的氫而不是置換出氫氣。2.強(qiáng)氧化性的酸如濃硫酸及硝酸與金屬不是發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生氫氣而是產(chǎn)生水等。3.對(duì)于鉀、鈣、鈉等金屬的活動(dòng)性較強(qiáng)，與化合物溶液的反應(yīng)比較復(fù)雜，一般不用其直接置換比其不活潑的金屬?！窘處熖釂枴颗袛嘟饘倩顒?dòng)性強(qiáng)弱的方法有幾種？【學(xué)生回答】學(xué)生思考，討論后回答：學(xué)生回憶本節(jié)課內(nèi)容后，回答（1）與氧氣反應(yīng)。根據(jù)與氧氣反應(yīng)的難易和劇烈程度判斷。（2）與鹽酸或稀硫酸反應(yīng)。根據(jù)能否反應(yīng)、反應(yīng)劇烈程度判斷。（3）與另一種金屬化合物溶液反應(yīng)。根據(jù)金屬能否和金屬化合物的溶液反應(yīng)判斷。課堂小結(jié)我們

18、今天學(xué)習(xí)了金屬的物理性質(zhì)，合金以及合金的優(yōu)良特性，了解了大多數(shù)金屬能與氧氣反應(yīng)，不同的金屬活動(dòng)性不同。根據(jù)金屬與酸的反應(yīng)或金屬與另一金屬的化合物溶液的反應(yīng)，可判斷出金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。同時(shí)，我們還學(xué)習(xí)了一種新的反應(yīng)類型置換反應(yīng)。當(dāng)堂達(dá)標(biāo)1科技館中機(jī)器人取放棋子只用一根“手指”接觸棋子表面就可以實(shí)現(xiàn)，其奧秘是“手指”內(nèi)部有電磁鐵。下列材料不能用于制作象棋棋子的是（）A鎳B鋁C鐵D鈷答案：B2下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述正確的是（）A紅磷在空氣中燃燒，產(chǎn)生大量白色煙霧B鋁片放入硫酸銅溶液一段時(shí)間后，出現(xiàn)紅色物質(zhì)C鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成紅色固體D鎂條在空氣中燃燒，產(chǎn)生白色火焰，生成黑色固體答案：B3下列物質(zhì)不能直接由金屬和稀酸反應(yīng)制取的是（）AAlCl3BZnSO4CFeCl3DMgCl2答案：C4下列反應(yīng)屬于置換反應(yīng)的是（）AFe2O3+3CO2Fe+3CO2BCH4+2O2CO2+2H2OC2Na+2H2O2NaOH+H2DNa2CO3+CaCl2CaCO3+2NaCl答案：C5. 向兩份完全相同的稀鹽酸中分別加入過量Zn粉、Fe粉，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，金屬質(zhì)量和生成氫氣的質(zhì)量變化如圖所示。請(qǐng)讀取圖像信息，并根據(jù)圖像信息判斷下列說法正確的是（）AFe與Zn的活動(dòng)性順序：FeZnB同質(zhì)量的Zn粉和Fe粉與足量稀鹽酸反應(yīng)生成H2質(zhì)量：FeZnC同質(zhì)量的Zn粉和