化学人教版九年级下册金属活动性顺序及运用方法的探究

金属活动性顺序及运用方法的探究教学设计当阳育林学校 陆欢一、 教材分析与学情分析（1） 教材分析：金属活动性顺序及运用是初中学习的一个难点，它的知识与方法复合性大，思维灵活性要求高。因为学生记住金属的化学性质、金属活动顺序表甚至金属活动顺序表的三条依据以后，不能理解这块综合应用型的内容，原因是这类知识只是融合性知识中的一部分。因此在在综合复习活动中设计这一块内容十分必要。 （二）学情分析：在学习本课内容之前，学生一般只理解金属的化学性质，金属活动顺序表，部分同学也只理解金属活动顺序表应用的三条依据。这些知识在应用中往往是复合性的，而且还包含酸碱盐等其它部分知识，在复习课中发现，很多学生虽然掌握了金属的性质及金属活动顺序表应用的三条依据，但一接触这类应用型知识就无从下手。本节课从金属的基本性质入手，进而复习金属活动顺序表及三条应用的判断依据，再从图像题的解题思路中提炼出数学公式，然后推理、分析不同金属“量”在置换反应后产生“滤渣”与“滤液”成分的方法。将金属与酸碱盐的知识一起综合，并找到各类学业知识中的基本方法。这样较好的促进了学生思维的主动性、流畅性和深刻性。二、 核心素养目标1. 学会运用比较、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工，使学生逐步形成良好的学习习惯和方法；2. 培养了学生从已有的知识中提炼解题方法，并能灵活运用，也培养了学生自主学习的能力；3. 通过教师的引导，回顾金属的化学性质，重新认识金属活动性顺序及其运用；4. 学会将化学知识与数学的图像结合，将获取的信息通过图像的方式表达。三、 教学重点金属活动性顺序的运用。四、 教学难点金属活动性顺序运用方法的探究。五、 教学方法“问题启导，自主探究，练评融合”六、 教学过程活动一：【新课引入】【演示趣味实验】“蓝瓶子实验”【引导】请同学们描述实验现象。【引导】说明在这一过程中发生了化学变化，生成了有颜色的物质。化学中有很多物质有颜色，请同学们说出下列物质的颜色。活动二：【知识回顾】【练习1】说出下列物质及溶液的颜色。（学生口述）铁粉 ；氧化铁 ； 铜 ； 氧化铜 ；硫酸铜溶液 ；硫酸铁溶液 ；硫酸亚铁溶液 ；氯化铁溶液 ；氯化铜溶液 ；氯化亚铁溶液 。【总结1】红色固体有哪些？黑色固体有哪些？含有铜离子的溶液都是什么颜色？含有铁离子的溶液都是什么颜色？含有亚铁离子的溶液都是什么颜色？（教师问，学生答）【引导】这些有颜色的物质中，大部分含有金属元素，那么金属有哪些化学性质？以铁为例，我们从化学方程式中总结金属的化学性质。点评：老师应用学生陌生的“蓝瓶子实验”（因为此实验深度小，又是学生第一次看见，认为变化的顔色是“紫色”）引入，再复习学生熟悉的常见的离子顔色。在这样的陌生与熟悉的碰撞中，学生思维很快进行学习状态。【练习2】写出下列化学方程式。（学生练习，两人板书，教师点评）铁在氧气中燃烧： 。 铁与盐酸反应： 。 铁与硫酸铜溶液反应： 。稀盐酸除铁锈： 。 【总结2】金属的有哪些化学性质？金属可以与氧气、酸、盐反应。【引导】仔细观察这几个化学方程式，你又发现了什么？这几个反应中都有什么元素？该元素的化合价是一样的吗？你发现了什么规律？点评：学习在练习2中一方面复习了金属的化学性质，老师在评价后立即从中挖掘出新问题“发现什么规律？”问题生成有智慧，这些问题产生后，本节课的主体问题开始形成，当问题边形成时老师就将思维的任务交给学生，学生在问题情景中主体地位得到体现。【讲解】单质的铁发生置换反应时，生成的是亚铁的化合物；铁的化合物发生复分解反应时铁元素化合价不变。（教师板书）【提问】同学们再思考，所有的金属都可以与酸反应吗？所有的金属都可以与盐反应吗？金属能够反应的依据是什么？【回答】金属活动性顺序表【练习3】写出金属活动性顺序表（学生板演） 。【引导】金属活动性顺序表有很多的应用，在化学反应中它可以给你以下的判断依据：在金属活动性顺序表里：（众学生口述）（1）金属的位置越靠前，它的活动性就越 。（2）位于 的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的 （不可用浓硫酸、硝酸）。（3）位于 的金属能把位于 的金属从它们的 中置换出来。点评：老师引出金属活动顺序表的几条依据后，帮助学生提炼出找图像表达式中的隐含信息的方法，而且将方法形成分析的“公式”，实质是帮助学生在思考这类问题的数据模型，对培养学生思维的深刻性与灵活性很有好处。【强调】氢前面的金属才能与酸反应；氢前的金属能置换出氢后的金属，且是从化合物的溶液中置换出来。【引导】根据以上的依据，我们可以将金属活动性顺序表运用到更多的化学反应中去。活动三：【方法再现】【提问】1.怎样判断两种金属的活动性？根据金属与酸反应的快慢，能否与酸反应及一种金属能否置换出盐溶液中的另一种金属。2.设计实验验证金属活动性顺序常用的方法：利用金属能否与酸反应及反应的剧烈程度判断；若要通过实验判断金属ABC的活动性强弱呢？假设活动性ABC（学生回答，教师板书）【回答】利用金属与盐溶液的反应，先将金属按活动性顺序排列，如ABC，选用B的单质分别与A、C的盐溶液混合或选用A、C的单质分别和B的盐溶液混合。【提问】3.通过观察实验现象可以判断金属的活动性，那么在图像中怎样判断呢？给出图像。（学生看图分析。）【回答】斜率，斜率越大，活动性越强。【讲解】活动性越强的金属与酸反应越剧烈，放出氢气的速率越快，曲线坡度越陡。【提问】通过图像你还能得到哪些信息呢？【回答】还能看出产生氢气的质量多少。由图像看出产生氢气的质量：甲乙。【提问】那么现在将质量相等的镁铝锌铁中加入足量的稀盐酸，产生氢气的质量又怎么判断呢? 【回答】根据公式来计算：氢气的质量=金属的质量金属的化合价金属的相对原子质量通过公式计算出产生氢气的质量大小：铝镁铁锌，记的时候很好记，就是将它们分为两部分，左边对换，右边对换。【引导】当金属的质量相同，从公式中能看出氢气的质量与什么相关？【回答】金属的化合价、金属的相对原子质量。【引导】若金属的化合价也相同呢？【回答】只与金属的相对原子质量有关。【讲解】当金属的相对原子质量越大，则产生氢气的质量越小，在图像中则表现为曲线越低。【引导】我们知道在质量相等的镁铝锌铁中加入足量的稀盐酸，金属全部都反应完了，说明消耗的金属的质量相等，那么消耗酸的质量是否相等呢？【回答】不相等，（与什么有关？）产生氢气的质量（为什么？）氢气中的氢元素全部来源于酸中的氢元素。点评：当学生理解基本的分析方法后，老师马上出示针对性的训练题，学生内化知识的材料对映好，应用时机好。ABCDMgMgMgMgAlAlAlAlmmmmtttt【练习4】室温下，等质量的镁片和铝片分别与足量的稀硫酸反应，产生氢气的质量（m）与时间（t）的关系图正确的是【引导】4. 如果在一种盐溶液中加入多种金属的话，将要对滤液和滤渣成分进行分析。首先要判断置换反应发生的先后顺序当多种化合物在溶液中同时存在时，最不活泼的金属先被置换出来；【例题】我们以例2为例探究解决此类题的方法。2. 将一定量的锌粉加入到Mg(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3三种物质的混合溶液中，充分反应后过滤，将滤渣放入稀盐酸溶液里，有气泡产生。则下列情况不可能存在的是 A. 滤渣是Ag、Cu、Zn B. 滤液中含有Zn2+ 、Mg2+ 、NO3-C. 滤渣是Ag、Cu、Mg D. 金属活动性顺序是Ag Cu Zn Mg【教师讲解】1.读题2.讲解一定量的含义：表示锌可能不足，可能过量，可能恰好完全反应。3.教师讲解，分析思路：排出金属的活动性顺序：镁锌铜银；可能存在的物质不好判断，但是我们可以先确定一定存在的物质，那么应先确定一定会发生的反应。根据最不活泼的金属先被置换出来，知道银最先被置换出来，其次是铜，当锌过量就会有锌剩余。也就是说，无论加的锌的量如何，一定会发生锌与硝酸银的反应。（教师板书）点评：学生复述以上内容，并要求举相似内容说明以上的基本方法，以加深学生的理解力度。【学生板演及讲解1】学生根据教师的思路与方法补充剩余的板书及讲解。学生讲解的内容主要有以下几点：根据题目给出的信息，“将滤渣放入稀盐酸溶液里，有气泡产生”确定锌是过量的，确定一定还会发生锌与硝酸铜的反应。写出化学方程式。根据一定发生的反应判断体系中一定剩余的物质：一类是反应生成的，一类是没有反应的。将这些物质分类到滤渣和滤液中。【练习5】请同学们根据老师讲解及同学的讲解，运用刚才总结的方法，完成练习。第二位同学板演并讲解的主要内容：向一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液加入铜粉和锌粉，充分反应后过滤，则：滤液中一定含有Al(NO3)3和Zn(NO3)2 ；滤渣中一定含有Ag，可能含有Cu和Zn；若滤液是蓝色，则滤液一定含有Al(NO3)3、Zn(NO3)2和Cu(NO3)2；向滤渣上滴加盐酸有气泡产生，则滤液一定没有AgNO3和Cu(NO3)2。上述四种说法正确的个数为： A1个 B2个 C3个 D4个【学生板演及讲解2】AgNO3、Al(NO3)3、Zn、Cu金属的活动性： Al Zn Cu Ag。一定发生的反应：Zn+ 2AgNO3= Zn (NO3)2+2Ag。余： Zn (NO3)2、Ag ， Al(NO3)3 。 生成 未反应滤液： Zn (NO3)2、Al(NO3)3。滤渣： Ag 。先排出金属活动性顺序：Al Zn Cu Ag，再判断一定会发生的反应Zn+ 2AgNO3= Zn (NO3)2+2Ag剩余的物质中有生成的Zn (NO3)2、Ag，还有没有反应的Al(NO3)3，因为滤液中一定有Zn (NO3)2、Al(NO3)3，滤渣中一定有Ag，其他的都是可能存在。由此可见正确，滤液是蓝色的，说明溶液中一定有Cu(NO3)2，所以滤液中一定有Al(NO3)3、Zn(NO3)2和Cu(NO3)2，正确；中向滤渣上滴加盐酸有气泡产生，说明加入的锌是过量的，因为锌与AgNO3和Cu(NO3)2都能发生反应，则滤液中一定没有AgNO3和Cu(NO3)2，所以正确的有四个。【课堂小结】1.本节课我们复习了的金属活动性顺序及运用方法有哪些？ 引导学生梳理学习过程，学生边梳理老师边深化问题应用方法时注意的内容。2. 我们在学习时悟出出哪些智慧性的内容？学生：在学习中要及时提炼学习方法，应用这些方法。特别对于“图像题”与置换反应中“量”的不同，其结论也不同。我们认识了其中的“奥秘”。+3+2FeFeFeFe七、板书设计板书一与颜色有关的物质黑固：Fe粉 CuO红固：Fe2O3 Cu蓝色：Cu2+溶液黄色：Fe 3+的溶液浅绿色：Fe 2+的溶液置换反应0复分解反应不变+3板书二金属活动性顺序及运用方法的探究 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn 等质量金属与足量酸氢气质量：Al Mg Fe Zn 氢气的质量=金属的质量金属的化合价金属的相对原子质量验证：活动性ABCB为化 AC为单B为单 AC为化Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au例： Mg Zn CuAg 一定发生： Zn+ 2AgNO3= Zn (NO3)2+2Ag 。 Zn+ Cu (NO3)2=Zn (NO3)2+Cu 。余： Zn (NO3)2、Ag 、Cu ， Mg(NO3)2 、Zn 。 生成 未反应滤液： Zn (NO3)2 、 Mg(NO3)2。滤渣： Ag 、Cu 、Zn。（备注：红色部分为学生板书）板书三AgNO3、Al(NO3)3、Zn、Cu金属活动性：Al Zn Cu Ag。一定发生的反应：Zn+ 2AgNO3= Zn (NO3)2+2Ag。余： Zn (NO3)2、Ag ， Al(NO3)3 。生成 未反应滤液：Zn (NO3)2、 Al(NO3)3。滤渣：Ag。八、教学反思本节课的设计与教学中我个人注意把握了以下几点：首先，我们的教学着眼点教会学生学会学习，力求营造出学生主动学习的课堂氛围，进而激发出学生愉快学习的心理。即：要以“学”拉动“教”而不能以“教”拉动“学”，它是现代先进教育观念的要求，也是先进教学方法的要求。再则，教学过程一定要讲究“有效性”，这里所说的“有效性”首先是探究性学习的“有效性”。“有效性”首先要考虑学生心理特点与知识特点的