《金屬的化學性質》教學設計

李廣艷

● 創新整合點

1.信息技術與學科教學整合

Flash、視頻以及音樂的恰當運用，讓我的教學活動“如魚得水”。在置換反應的學習中使用Flash動畫，成功地展現了微觀的反應過程，帶給學生一種直觀的體驗，使學生入情入境地體會到置換反應的實質。利用鈉與水反應的視頻，引導學生走出課本，關注更廣闊的現實生活，從新的角度理解金屬的化學性質。

2.實驗創新整合

（1）金屬與酸反應

針對課本上實驗的問題，我改進了該實驗：向培養皿里倒入稀鹽酸，這樣可控制金屬和酸在同一時間接觸;操作簡單，藥品用量少且現象明顯;還能驗證生成的氣體是H2等。

（2）金屬與氧氣反應

把書上原有的金屬片改成金屬粉，這樣現象更明顯，且判斷出它們與氧氣反應的劇烈程度也不同。

● 教材分析

《金屬的化學性質》是新課標教材（人教版）第八章第二節內容。學習本章內容后，學生掌握的元素化合物知識將較為完整，同時也為掌握酸、堿、鹽的知識奠定了基礎，而且本節內容貼近生活實際，可豐富學生的知識，開拓視野。

● 學情分析

九年級的學生已初步具備了一定的觀察問題、分析問題和解決問題的能力，對事物的認識正處于從感性到理性的轉變時期，實驗是激發他們學習興趣的好方法。學生在前一階段的學習中已經做過鎂條、鐵絲等在氧氣中反應的實驗，為加深學生的感性認識，特意讓學生補做鐵粉、銅粉、鎂粉與氧氣反應的實驗，重點說明大多數金屬都能與氧氣反應，但反應的難易和劇烈程度不同，由此也可在一定意義上反映金屬的活潑程度，進而引出金屬活動性順序。

● 教學目標

知識與技能目標：知道鎂、鋁、銅等常見金屬與氧氣的反應;初步認識常見金屬與鹽酸、硫酸的置換反應，以及與鹽溶液的置換反應，能用置換反應解釋一些與日常生活有關的化學問題;能用金屬活動順序表對有關的置換反應進行判斷，并能利用金屬活動順序表解釋一些與日常生活有關的化學問題。

過程與方法目標：認識科學探究的基本過程，能進行初步的探究活動;初步學會運用觀察、實驗等方法獲取信息，能用圖表和化學語言表達有關信息;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。

情感態度與價值觀目標：激發學習化學的興趣;培養勤于思考、嚴謹求實、勇于實踐的科學精神;了解化學與日常生活的密切關系。

● 教學環境與準備

教學環境：天士博交互式電子白板、多媒體、人教版九年級化學課本。

實驗準備：鎂粉、銅粉、鐵粉、金戒指、坩堝鉗、酒精燈、火柴、鐵刀、硫酸銅溶液、試管、稀鹽酸、稀硫酸、橡皮塞、燃著的木條、鎂條、鋅片、鐵片、銅片、培養皿。

● 教學過程

1.創設情境，引入課題

師：今年2月14日，是情人節又是元宵節，湯圓與玫瑰相遇，天空綻放出朵朵煙花，這么漂亮的煙火與金屬的性質是分不開的，這節課我們一起來探究金屬的化學性質。首先探究金屬與氧氣的反應。

“音頻鏈接”功能，展示煙火圖片，讓學生帶著愉悅的心情進入新知識的學習。

2.實驗探究一：金屬與氧氣的反應

師：我給大家提供了同等顆粒大小的鎂粉、鐵粉和銅粉，請同學上臺來，把這三種金屬分別撒在酒精火焰上，大家仔細觀察有何現象發生。誰想上來試一試？

三位學生上臺實驗。

師：他們的實驗操作規范、利索。下面請同學來說一說，你們剛看到的實驗現象是什么？說明了什么？

生1：三種金屬燃燒產生不同顏色的火焰，說明金屬能與氧氣反應。

師：還有同學要補充嗎？

生2：我還聽到燃燒過程中產生的聲音不同，說明金屬與氧氣的反應劇烈程度不同。

師：通過以上的實驗我們知道，很多金屬都可以和氧氣反應，只是它們反應的劇烈程度不一樣，說明金屬的活動性是有強弱的。那么我們又該如何確定金屬的活動性強弱呢？先從生活中尋找。大家留意過沒有，廚房中盛放醋的容器是什么材料做的？

生：玻璃瓶或者塑料瓶。

師：為什么不用鐵質或鋁質的容器？

生：金屬可能會和酸發生反應吧，或醋有腐蝕性。

師：到底是何原因？實驗是最高的法庭（轉換成實物投影）。食醋里面含有醋酸，呈酸性，現在我們用稀鹽酸或稀硫酸代替醋酸和這些金屬反應。

3.實驗探究二：金屬和酸的反應

師：展臺的培養皿里分別放著鎂、鋅、鐵、銅四種金屬，現在向瓶中加入稀鹽酸，請同學仔細觀察。

“展臺”功能，展示對比實驗，便捷直觀。

師：稀硫酸的反應和其相似。請問反應生成了什么氣體？大家從元素守恒來猜想一下。

生：氫氣、氯氣等。

師：我們在試管中放入鎂帶，加酸后加塞反應一會兒，然后用燃著的木條接近試管口，觀察現象。

生：我聽到輕微的噗聲，說明該氣體有可燃性。試管內壁有產生水珠，說明被燒的物質中有氫元素，所以是氫氣。

師：由此我們總結，剛才實驗的四種金屬中，反應最快的金屬是鎂，第二是鋅，第三是鐵，最后是銅。我們可根據金屬與稀酸反應的劇烈程度判斷金屬的活動性強弱。大家能說出這四種金屬的活動性順序嗎？

學生小組討論后，得出結論：Mg>Zn>Fe>Cu。

“拖動”功能，暫時遮蓋答案，且對知識點進行排序。

“特效”功能，突出重難點內容且使課件更有生動感，更增加知識的生動性。

師：如果把氫作為一個界限，把能夠和酸反應放出氫氣的金屬作為一類，不能反應的作為另一類，那么你認為氫應該放在上面哪個位置比較合適？

生：銅之前（學生把氫拖到銅之前）。

師：下面請同學上來完成剛才的化學反應方程式。

Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑

Zn + 2HCl = ?ZnCl2 + H2↑

Fe + 2HCl = ?FeCl2 + H2↑

單質 化合物 ? 化合物 ?單質

“電子筆”功能，進行書寫、畫圈和標注。

“橡皮”功能，對書寫錯誤的內容加以改正。

師：在這些反應里，金屬取代了氫的位置，進行了位置交換。這種由一種單質與一種化合物反應，生成了另一種單質和另一種化合物的反應叫做置換反應。它是基本反應類型之一，之前我們還學過的基本反應類型有（化合反應和分解反應）。化合反應可簡稱為“多變一”，分解反應可簡稱為“一變多”。那置換反應如何簡稱呢？

生：單化變單化或一換一。

4.觀察與聯系生活“魔刀殺鬼”

師：日常生活中還有很多金屬和稀鹽酸不反應，如銅、銀，我們又該怎么判斷它們的活動性呢？我們還是走進生活。過去農村常有一些巫婆使用“魔刀殺鬼”的把戲來愚弄村民。實際上她們就是將鐵刀插入到一些液體中，片刻之后，取出鐵刀，大家會看到什么？

生：白刀子進，紅刀子出。

師：這是為什么呢？真的有妖魔嗎？

生：可能是活動性強的金屬把活動性弱的金屬置換出來了。

師：想法和事實是一致的。實際上這里的“魔刀殺鬼”就是用活動性強的鐵把活動性弱的銅從硫酸銅溶液中置換出來，這也屬于置換反應。下面我們來看看它們的微觀過程。

“視頻鏈接”功能，呈現生動畫面，刺激學生感官，使學生清晰地看到化學的微觀反應。

5.實驗探究三：金屬和金屬化合物的反應

師：我給大家準備好了相關藥品，開始實驗，請仔細觀察現象（請一組同學展示實驗結果，并描述實驗現象）。

生：鋁絲浸入CuSO4溶液中，鋁絲上有紅色物質生成，溶液顏色逐漸變淡。

師：鋁絲上的紅色物質就是生成的銅，因為硫酸銅溶液變成了硫酸鋁溶液，所以溶液由藍色變成了無色。能比較出鋁和銅的活潑性嗎？

生：銅絲浸入Al2（SO4）3溶液中，不反應。這說明銅不能把鋁從溶液中置換出來。

生：銅絲浸入AgNO3溶液中，銅絲上有銀白色物質出現，溶液由無色逐漸變為淡藍色。

師：銅絲上的銀白色物質就是生成的銀，因為硝酸銀溶液變成了硫酸銅溶液，所以溶液由無色變成了藍色。能比較出銅和銀的活潑性嗎？同學們觀察到的是否與他們描述的相同？

生：我發現實驗時剛開始時析出的銀不是銀白色的，而是有點發灰，過一段時間才變成銀白色。

師：同學們實驗觀察得很仔細，而且結論也正確。實驗給了我們充分的說服力，活動性強的金屬能把活動性弱的金屬從它的化合物溶液中置換出來，由此判斷出銅、鋁、銀的金屬活動性的強弱關系。

學生討論并得出銅、鋁、銀的金屬活動性強弱是Al>Cu>Ag。

“拖動”功能，暫時遮蓋答案，或對知識點進行排序。

師：這是我們通過實驗得出的幾種金屬的活動性順序，類似這樣的探究過程，科學家做了大量的實驗，總結出了常見金屬的活動性順序。

6.歸納金屬活動性順序的規律

◇在金屬活動性順序里，金屬的位置越靠前，它的活動性就越強。

◇在金屬活動性順序里，位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸等酸中的氫（鉀、鈣、鈉還能置換出水里的氫）。

◇在金屬活動性順序里，位于氫前面的金屬能把位于氫后面的金屬從它們化合物的溶液里置換出來（除了鉀、鈣、鈉會與金屬化合物溶液中的水先反應，而不能直接把金屬置換出來）。

● 教學反思

◇本教學設計突出了實驗的探究功能，以問題為中心，針對學生的實際經驗，從學生熟悉的身邊現象入手，創設情境，引導學生發現和提出問題，引發學生的探究活動。在探究過程中得出金屬活動性順序，理解并應用金屬活動性順序。尤其是學生探究過程中的猜想、假設與驗證使課堂氣氛很活躍。

◇適時、合理地使用交互式電子白板，用逼真、生動的畫面來創設豐富的教學情境，不但能激發學生的學習興趣，還能增大課堂信息量，使抽象的教學內容形象化、清晰化。電子白板的“書寫、批注、拉幕、展臺”等功能的使用給課堂教學帶來了極大的方便，不僅能讓教師根據學生的回答用不同色彩、不同類型的電子筆進行圈劃和書寫，還能讓學生通過親手操作電子白板進行匯報和交流，及時幫助學生把握重點、突破難點，具有傳統課堂教學不可比擬的優勢。學生通過眼觀其行、耳聞其聲，充分調動了多種感官參與認知活動，提高了課堂學習效率。