九年級化學人教版下冊（金屬與氧氣、稀酸的反應）

PAGEPAGE1課題2金屬的化學性質在學習了課題1介紹金屬的物理性質的基礎上，本課題重點介紹金屬的化學性質：金屬與氧氣的反應；金屬與酸的反應，通過比較不同金屬與同一種物質的反應，總結出金屬活動性順序的推理過程。在氧氣的化學性質的學習中，已做過鐵絲等物質在氧氣中燃燒的實驗，學生已具備一定地方的基礎知識，教材采用實驗事實——歸納的編寫方法，重點說明大多數(shù)金屬都能與氧氣反應，但反應的難易程度不同，這能在在一定程度上反映金屬的活潑性強弱。教材的通過對金屬活動性順序的探究，采用實驗——討論的探究模式，對實驗事實進行分析，歸納得出置換反應的特點。結合置換反應特點與金屬活動性順序，使學生具備一定的判斷反應是否發(fā)生的能力。通過練習，讓學生能應用置換反應和金屬活動性順序解釋一些日常生活有關的化學問題。金屬與氧氣、稀酸的反應課題金屬與氧氣、稀酸的反應課型新授課素養(yǎng)目標1.比較Fe、Al、Cu等常見金屬與氧氣的反應。2.初步認識常見金屬與鹽酸、稀硫酸的置換反應。3.認識科學探究的基本過程，能進行初步的探究活動。4.初步學會運用觀察、實驗等方法獲取信息，并能用圖表和化學語言表達有關信息。5.初步學會運用比較、歸納、概括等方法對獲取的信息進行加工。6.培養(yǎng)勤于思考、嚴謹求實、勇于實踐的科學精神。7.樹立事物是相互聯(lián)系的觀點，逐步形成合理使用物質的觀念。教學重點1.金屬的化學性質。2.對置換反應的理解。教學難點金屬的活動性順序。教具準備試管（若干）、鐵片、鋁片、鎂片、銅片、稀鹽酸、稀硫酸、小木條、火柴、砂紙等。課前預習1.（1）鋁抗腐蝕性好的原因為鋁在空氣中氧化時，表面形成一層致密的氧化膜。（2）鎂、鋁在常溫下就能與氧氣反應，其化學方程式分別為2Mg+O2=2MgO；4Al+3O2=2Al2O3。（3）銅絲在氧氣中加熱的化學方程式為（4）“真金不怕火煉”說明金化學性質穩(wěn)定。備課筆記易錯提醒：鋁具有抗腐蝕性不是因為它不活潑，而是因為它與氧氣反應會生成一層致密的氧化鋁薄膜。課前預習鎂、鐵、鋅分別與鹽酸、稀硫酸反應的化學方程式為：（1）Mg+2HCl=MgCl2+H2↑；（2）Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；（3）Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；（4）Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；（5）Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；（6）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。以上反應均屬于置換反應。新課導入黃金飾品中的假貨常常魚目混珠，社會上有些不法分子時常以黃銅冒充黃金進行詐騙活動。因為黃銅（銅鋅合金）單純從顏色、外形上看，與黃金極為相似，所以很難區(qū)分。今天我們學習了金屬的化學性質，要想更好地使用金屬，就需要了解金屬的各種性質，上節(jié)課我們學習了金屬的物理性質，本節(jié)課我們來學習金屬的化學性質吧！進行新課［交流］黃銅和黃金的外觀很相似，我們可以用什么方法來鑒別它們呢？請同學討論分析是否能用上節(jié)課知識來解決這一問題。［回答］可利用密度不同測量它們的密度進行區(qū)分或利用硬度不同，把它們相互刻畫，硬度大的為黃銅，小的為黃金。知識點1金屬與氧氣的反應［復習］我們已經(jīng)知道鎂和鐵都能與氧氣反應。實驗表明，大多數(shù)金屬能與氧氣發(fā)生反應，但反應的難易程度是不同的。例如，鎂、鋁等在常溫下就能與氧氣反應。鋁在空氣中與氧氣反應，其表面生成一層致密的氧化鉛(Al2O3)薄膜，從而阻止鋁進一步氧化，因此，鋁具有很好的抗腐蝕性能?！辫F、銅等在常溫幾乎不與氧氣反應，但在高溫時能與氧氣反應?！罢娼鸩慌禄馃挕闭f明即使在高溫時金也不與氧氣反應。［小結］金屬與氧氣反應：1.常溫下能反應：鎂、鋁2Mg+O2==2MgO4Al+3O2==2Al2O32.點燃或加熱條件下能反應：鐵、銅2Cu+O2△2CuOFe+2O2點燃Fe3O43.高溫下也不能反應：金、銀［設問］為什么金屬與氧氣的反應存在反應難易程度不同的差異呢？［講解］金屬與氧氣反應的難易程度與金屬的活潑性有關（即金屬活動性）。實驗表明，大多數(shù)金屬都能與氧氣發(fā)生反應，但反應的難易程度不同，越活潑的金屬，備課筆記拓展延伸：金屬與氧氣反應的難易程度首先與金屬本身的性質有關，其次還與金屬粉碎的程度、與氧氣的接觸面積、氧氣的濃度、溫度等因素有關。特別提醒：根據(jù)金屬與氧氣反應的條件，可以判斷金屬的活動性強弱，條件分為三種：常溫條件下、加熱、高溫。條件越容易說明金屬活動性越強。進行新課越容易與氧氣發(fā)生化學反應。從上述實驗事實可以歸納得出，鎂、鋁比較活潑，鐵、銅次之，金、銀最不活潑。知識點2金屬與鹽酸、稀硫酸的反應［提出問題］是不是所有的金屬都能與稀鹽酸或稀硫酸發(fā)生反應?［答］很多金屬能與稀鹽酸或稀硫酸反應。［活動與探究］請各位同學分組完成課本P10探究實驗?，F(xiàn)象：金屬現(xiàn)象化學方程式鎂反應劇烈,有大量氣泡產(chǎn)生，溶液仍為無色，試管壁發(fā)熱生成的氣體能夠燃燒且燃燒時產(chǎn)生淡藍色火焰Mg+2HCl==MgCl2+H2↑Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑鋅反應較劇烈，有較多氣泡產(chǎn)生,溶液仍為無色，試管壁發(fā)熱，生成的氣體能夠燃燒并產(chǎn)生淡藍色火焰Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑鐵反應緩慢，有氣泡產(chǎn)生，溶液由無色逐漸變?yōu)闇\綠色，生成的氣體能夠燃燒并產(chǎn)生淡藍色火焰Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑銅無明顯現(xiàn)象［結論］1.并不是所有金屬都與稀鹽酸、稀硫酸反應（如：Cu不反應）。2.鎂、鋅、鐵能與稀鹽酸、稀硫酸反應，銅不能與稀鹽酸、稀硫酸反應，可推斷得出結論：金屬活動性：Mg、Zn、Fe＞Cu。［交流］1.反應中生成的氣體是什么？2.對于能發(fā)生的反應，根據(jù)其化學方程式，從反應物和生成物的類別如單質、化合物的角度分析：這些反應有什么特點?將這一類反應與化合反應、分解反應進行比較。［回答］1.根據(jù)反應物的元素種類分析，反應中產(chǎn)生的可燃性氣體是氫氣。2.能發(fā)生的這些反應的反應物都是一種單質和一種化合物，生成物也是一種單質和一種化合物。［分析］鎂、鋅、鐵與稀鹽酸（或稀硫酸）的反應：備課筆記易錯提示：（1）常見金屬與酸的反應，這里的酸并不是所有的酸，主要是指稀鹽酸和稀硫酸，而不包括濃硫酸和硝酸等氧化性強的酸。金屬與濃硫酸和硝酸反應不能生成H2。（2）鐵和稀硫酸或稀鹽酸反應生成的化合物中鐵顯＋2價，且亞鐵的化合物的稀溶液為淺綠色。進行新課［小結］這幾個反應都是由一種單質與一種化合物反應，生成另一種單質和另一種化合物的反應。［講解］由一種單質與一種化合物反應，生成另一種單質和另一種化合物的反應叫作置換反應。［歸納］置換反應：教師可在此進行置換反應與化合反應、分解反應的比較，以加深學生對置換反應的理解：［小結］金屬與鹽酸、稀硫酸反應的難易程度與金屬活動性有關，金屬活動性越強，與酸的反應越容易發(fā)生，金屬活動性越弱，與鹽酸、稀硫酸的反應越難發(fā)生，甚至不反應。鎂、鋅、鐵的金屬活動性比銅的強，它們能置換出稀鹽酸或稀硫酸中的氫。教學板書課題2金屬的化學性質第1課時金屬與氧氣、稀酸的反應金屬的化學性質1.金屬與氧氣反應（1）常溫下能反應：鎂、鋁（2）點燃或加熱條件下能反應：鐵、銅（3）高溫下也不反應：金、銀2.金屬與鹽酸、稀硫酸反應3.置換反應：由一種單質與一種化合物反應，生成另一種單質和另一種化合物的反應。課堂小結通過本課題學習，我們知道了多數(shù)金屬能與氧氣反應，且不同金屬的活動性各不相同，根據(jù)金屬與鹽酸、稀硫酸反應的難易程度，可判斷出金屬活動性的相對強弱，同時我們也認識了一種新的反應類型——置換反應。備課筆記知識歸納：置換反應前后物質的類別：①單質（A和B）：可以是金屬，也可以是非金屬（碳或氫氣）；②化合物（BC和AC）：可以是酸或金屬化合物（溶液），也可以是氧化物。條件：判斷一個反應是否是置換反應，必須同時符合兩個條件：反應物是一種單質和一種化合物，生成物是另一種單質和另一種化合物。規(guī)律：置換反應中因反應物和生成物都有單質，參加反應的單質和生成物的單質中元素的化合價一定有變化教材習題解答練習與應用（P15）1.B2.C3.①C+O2點燃CO2（化合反應）[或C+2CuO高溫2Cu+CO2↑(置換反應）]；②CO2+C高溫2CO（化合反應）；③3Fe+2O2點燃Fe3O4（化合反應）；④Fe3O4+4CO高溫3Fe+4CO2；⑤Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑（置換反應）[或Fe+CuSO4===FeSO4+Cu（置換反應）]；⑥Fe+2HCl===FeCl2+H2↑（置換反應）[或Fe+CuCl2===FeCl2+Cu（置換反應）]。4.2Mg+O2點燃2MgO（化合反應）Mg+2HCl===MgCl2+H2↑（置換反應）2Cu+O2△2CuO（化合反應）難題解答［例］現(xiàn)有等質量的X，Y兩種金屬，分別放入溶質質量分數(shù)相同的足量稀硫酸中，產(chǎn)生氫氣的質量與反應時間的關系如圖所示（已知X，Y在生成物中化合價均為+2價）。則下列說法不正確的是（）A.生成氫氣的質量：X＞YB.相對原子質量：X＞YC.金屬活動性：Y＞XD.消耗硫酸的質量：X＞Y［解析］根據(jù)反應生成H2的質量與反應時間的關系圖所示，在兩種金屬完全反應后，放出H2的質量是X＞Y，故A項說法正確；X、Y金屬的化合價、金屬的質量都相等，完全反應放出氫氣的質量與金屬的相對原子質量成反比，即產(chǎn)生備課筆記知識拓展：（1）實驗室制取氫氣選用塊狀鋅粒和稀硫酸，其原因之一是反應速率適中；（2）若用m表示參加反應的金屬質量，M表示金屬的相對原子質量，則金屬與足量的鹽酸或稀硫酸反應生成氫氣的質量＝m×金屬的化合價數(shù)M。方法點撥：化合價相同的等質量金屬完全反應放出氫氣的質量與金屬的相對原子質量成反比。難題解答氫氣多的相對原子質量小。根據(jù)反應生成H2的質量與反應時間的關系圖所示，在金屬完全反應后，放出H2的質量是X＞Y，因此可判斷相對原子質量是Y＞X，故B項說法錯誤；根據(jù)反應生成H2的質量與反應時間的關系圖所示，稀硫酸與Y反應生成H2的速率比稀硫酸與X反應的速率快，可判斷金屬活動性順序是Y＞X，故C項說法正確；金屬與酸的反應生成氫氣時，氫氣來源于酸中的氫元素，所以生成的氫氣與消耗的酸的多少順序一致，消耗硫酸的質量：X＞Y，故D項說法正確。［答案］B布置作業(yè)：完成本課時對應練習，并提醒學生預習下一節(jié)的內容。教學反思1.對于金屬與氧氣反應的教學，可以再次做鎂條、鋁箔、鐵絲、銅絲等與氧氣反