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視頻標簽：金屬的化學性質
所屬欄目：初中化學優質課視頻
視頻課題：滬教版九年級化學（下）第六章第一節第二課時6.1奇光異彩的金屬—金屬的化學性質上海市 - 黃浦區
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6.1奇光異彩的金屬 ——金屬的化學性質
一、教學任務分析
1．教材分析：
本節課是滬教版·九年級化學（下）第六章第一節第二課時的內容，主要學習內容是金屬與酸溶液、鹽溶液反應和常見的金屬活動性順序，這些內容在《教學基本要求》中屬于第八單元“物質變化與規律”，學習水平為B級。本節課的內容在單元間上承“氧氣能與金屬單質反應的化學性質”，下啟“酸的化學性質之能與金屬反應”和“鹽的化學性質之能與金屬反應”。
2．學情分析：
本節課面向的學生基礎知識扎實，思維能力水平較高，實驗操作技能也相對較好，對化學的學習興趣濃厚，經常會出現師生之間、生生之間的評價與互動。
二、教學目標
1．理解金屬活動性順序。 2．理解置換反應。
3．通過學習金屬與稀鹽酸、稀硫酸以及某些鹽溶液的反應，體會用比較實驗的方法來研究物質的性質。
4．通過探究性學習情景的創設，激發學習化學的興趣，在探究活動中逐步養成勤于思考、勇于實踐的學習習慣。
5．初步形成設計和完成一些簡單化學實驗的能力，以及用化學實驗等方法解決實際問題的能力。
三、教學重點與難點
金屬活動性順序的探究
四、教學技術與學習資源的運用
實驗用品：鎂條、鋅粒、鐵絲、銅絲、銀粒、稀硫酸、稀鹽酸、硫酸銅溶液、硝酸銀溶液、硫酸鋅溶液、硫酸亞鐵溶液、硫酸鐵溶液、氯化亞鐵溶液。
試管若干（配橡皮塞）、酒精燈、試管夾、試管架、藥匙、鑷子、木條、火柴、砂紙。
學習資源：PPT課件、學習單。
五、教學設計思路
本節課的設計著重從三個方面達到優化。一是創設真實的情境，改變學生的學習方式，并在教學過程中不斷地滲透學科的育人價值；二是充分認識到化學實驗的獨特價值，通過實驗的方式提升學生對化學知識學習過程中的體驗；三是調整教材中對鐵、銅、銀三種金屬活動性強弱的探究內容，避開重復點，找出在本課已經完成的實驗探究中，還需要完善的鎂、鐵、鋅三種金屬活動性強弱比較，以此為探究素材來突破本課的難點。
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六、教學過程 1．流程圖
2．教學流程圖說明 情境1：
展示世界上現存最早的一部煉丹專著（公元2世紀，我國古代煉丹家 魏伯陽 著《周易參同契》）中的描寫：“金入于猛火，色不奪精光”，引出金具有“即使在高溫下也不與氧氣反應”的化學性質，并結合“真金不怕火煉”的生活體驗進一步感受。 問題1：
在情境1的基礎上，繼續從學生已有的學習經驗，即回憶金屬鎂帶和鐵絲燃燒時的現象，通過比較知道這些金屬的活動性強弱為：Mg＞Fe＞Au。
再結合“沙里淘金”讓學生了解像金這樣活動性弱的金屬在自然界主要以單質形式存在，即元素以游離態存在。而鐵等活動性較強的金屬則主要以化合物形式存在，即元素以化合態存在，與課堂總結時金屬開發、利用首尾呼應。
情境1
煉丹專著 《周易參同契》
復習：Mg與Fe的 燃燒現象
金屬的 化學性質1
問題1
Mg、Fe與Au的活動性比較
金屬在自然界 存在形式
情境2 化學史： 氫氣的發現
活動1 學生實驗I 學生實驗II
金屬的 化學性質2
問題2 Mg、Fe、Cu； Zn、Cu的活動
性比較
置換反應 小結1 比較未知金屬 A與B活動性 方法①②
情境3
化學史：濕法煉銅 小故事：七擒孟獲
活動2 學生實驗III 學生實驗IV
金屬的 化學性質3
問題3
Fe、Cu； Ag、Cu的活動性
比較
小結2 比較未知金屬 A與B活動性
方法③
問題4 Mg、Fe、Zn 的活動性比較
常見的金屬活動性順序 （應用規律）
情境4 金屬開發、利用大致年限 （總結） 活動3
演示實驗I 演示實驗II
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情境2：
化學史“氫氣的發現”（上冊教材p68資料庫）：英國物理學家、化學家卡文迪什于1781年采用鐵與稀硫酸反應，首先制得“可燃空氣”（即氫氣），并證明它在空氣中燃燒生成水。
讓學生能體驗到從已有的學習經歷中還能挖掘到對未知知識的學習通道，同時通過情境創設，從金屬化學性質1自然地過渡到化學性質2。 活動1：
學生實驗I：以分組實驗（稀鹽酸、稀硫酸）分別對鎂帶、鐵片和銅片能否與酸溶液反應進行 研究，過程中用燃著的木條驗證反應中產生了可燃氣體氫氣。同時結合“控制變量法”得出這三種金屬的活動性強弱為Mg＞Fe＞Cu，這與問題1中的得出的結論Mg活動性比Fe強是相符的，體現了運用不同的金屬化學性質來比較金屬活動性的多種思路，即“異曲同工之妙”。
學生活動II：在情境2和實驗I基礎上，嘗試讓學生以鋅和銅為例，去研究能否用金屬與酸溶液反應對金屬活動性進行比較，發現確實可行。由此解決了問題2，但同時在兩次實驗中發現，不是所有金屬都能與酸溶液反應的，為引出金屬化學性質3打下伏筆。 小結1：
學生通過實驗體驗到金屬活動性比較的不同方法，從具體的物質抽象到對未知金屬活動性比較，也是基于物質性質從而找到方法的思路。 情境3：
化學史：中國古代的“濕法冶金”
西漢古籍《淮南萬畢術》上就有“曾青得鐵，則化為銅”的記載。 東漢成書的《神農本草經》有“石膽能化鐵為銅”的記載。
北宋著名濕法煉銅家——張潛根據前人留下的濕法煉銅書籍，結合自己長期的實踐經驗，于73歲高齡時寫成濕法煉銅專著——《浸銅要略》，大大促進了宋代經濟的發展。
讓學生體驗到我國古代化學成就的偉大之處，和前人不斷探索的堅毅精神的可貴之處。同時通過情境創設，從金屬化學性質2自然地過渡到化學性質3。 活動2：
學生實驗III：模仿“濕法煉銅”原理，觀察“鐵加入硫酸銅溶液”和“銅加入硫酸亞鐵溶液”的實驗現象，并能知道通過金屬的這個化學性質也能得出Fe活動性比Cu強的結論，再次感知“異曲同工之妙”。
為提高學生學習化學的興趣，在此插入了小故事環節，即《三國演義》中“諸葛亮七擒孟獲”的故事，讓學生思考如果我們穿越到三國時期（上承東漢下啟西晉的一段歷史時期），有什么方法能對這泉水驗毒呢？同時也對當時正值銅器時代與鐵器時代過渡期的歷史知識有了了解。
學生實驗IV：在實驗III基礎上，讓學生自己設計實驗比較銅和銀的活動性，交流中知道可以嘗試完成“銅絲浸入硝酸銀溶液中”和“銀粒浸入硫酸銅溶液中”兩個實驗。這就在實驗中完成了問題3，并發現這個方法能解決金屬與酸溶液不能反應從而不能比較金屬活動性的局限。 小結2： 對未知金屬A與B活動性比較，在原來兩種方法基礎上有了更直接有效的方法。
問題4：
縱觀學習單上的學習軌跡，本課中通過實驗已經對Mg、Fe、Cu、Zn、Ag五種金屬活動性進行了研究，已經知道金屬活動性Mg＞Fe＞Cu＞Ag，Zn＞Cu，也就是Mg、Fe、Zn三者的活動性未定。
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請學生先提出猜想，再結合已完成的這三種金屬與酸溶液反應的實驗嘗試得出結論。 活動3：
演示實驗I：為喚醒學生對實驗的感知，教師此處可以再演示一遍三種金屬與酸溶液的反應，學生由此順利得出金屬活動性Mg＞Zn＞Fe。
演示實驗II：學生也可以采用金屬與鹽溶液反應的方法對這三種金屬活動性關系進行驗證，通過思考與交流知道至少需要完成兩個實驗：Zn加入MgCl2溶液、Zn加入FeCl2溶液；或者Mg加入ZnCl2溶液、Fe加入ZnCl2溶液。時間關系，此處安排教師演示實驗。
另外，此處需要讓學生了解：如果對金屬之間的活動性強弱關系未知時，需要先提出假設，再設計實驗探究，那么可能需要完成的實驗就不一定是兩個，需要視實驗結果而定。正是存在這樣的困難，所以科學家是經過長期的實踐研究才得出常見的金屬活動順序表。
此時再次回顧下本課中的學習，嘗試讓學生發現金屬活動性表中的重要信息，即金屬與酸溶液和鹽溶液反應規律。
當然老師還需做出另外兩點補充說明：即這里的酸溶液主要指稀鹽酸和稀硫酸；
在這里的置換反應中生成的鐵的化合物為亞鐵鹽。為了增強學生的體驗感，教師展示出棕黃色三價鐵鹽溶液，并與學生實驗：把鐵加入硫酸銅溶液中后所得溶液進行對比，發現是淺綠色溶液，即為二價亞鐵鹽溶液。 情境4：
在課堂總結部分，教師講述考古學上有石器時代、青銅時代、鐵器時代之類的說法，它們分別對應著人類發展史上的不同階段，可見金屬的使用與人類文明發展和社會進步的關系是多么密切。
并展示金屬活動性順序表中銅、錫、鐵和鋁元素被人類大規模開發、利用的大致年限圖示，讓學生體驗到：鋁是地殼中最多的金屬元素，但與銅鐵相比，鋁卻是一種“年輕的金屬”，這是由于鋁的化學性質比較活潑，冶煉很困難，那時候的鋁比黃金還貴好幾倍，只有皇室和貴族才能擁有少量鋁器。
最后，以化學史俄國著名化學家門捷列夫接受英國皇家協會的最高獎賞，他的獎品就是一架用金和鋁制成的天平結尾，再次讓學生感受本課中豐富的化學史料。
附：教學反思
2017版高中化學課程標準中指出，化學教學活動應緊緊圍繞“發展學生化學學科核心素養”這一主旨展開，優化教學過程，有效提高教學效果，發展素質教育，落實立德樹人的根本任務。在本課的備課過程中，我重點做出了以下幾點設計。
１．注重真實情境的創設，促進學習方式轉變，同時自然滲透學科德育。
真實、具體的問題情境是學生化學學科核心素養形成和發展的重要平臺，例如化學史實就是有價值的情境素材。
在本課引入部分展示了現存最早的煉丹著作中對金化學性質穩定的描述“金入于猛火，色不奪精光”，學生會從中感受到化學有神秘感，進而產生探索的內在需求。
當教學環節過渡到金屬能與酸溶液和鹽溶液反應部分時，本課中首先展示了學生在第一學期已經知道的一個反應，即利用氫氣在氧氣中燃燒研究水的組成，在此基礎上繼續為學生提供了卡文迪什利用鐵和稀硫酸反應產生氫氣的化學史，學生會從中提取出與本課有關的“金屬能與酸溶液反應”的相關信息，從而為接下來的實驗探究找到了方向。當學生發現以上方法會遇到金屬活動性無法比
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較的情況，隨后展示給學生關于北宋的張潛《浸銅要略》中的方法，學生也會提取出金屬能與鹽溶液反應的相關信息，在模仿濕法煉銅實驗活動中，促使學生對比較銅和銀活動性進行方案設計和實驗探究，正是通過這些情境的創設，引導學生開展建構學習、探究學習和問題解決學習，促進學生化學學習方式的轉變。
在本課的總結部分，讓學生了解到考古學上對“石器時代、青銅時代、鐵器時代” 的說法正是體現了金屬的使用與人類文明發展和社會進步的關系是非常密切的，從而感悟的化學對社會的正面積極作用。同時展示俄國著名化學家門捷列夫接受英國皇家協會的最高獎賞——一架用金和鋁制成的天平，揭示了“年輕金屬”鋁從貴族金屬變為平民金屬的歷程與之化學性質活潑有關。這些都緊緊圍繞著本課的主題真實情境，在這樣的過程中不僅滲透了學科德育，學生的化學學科核心素養也得到了提升。
２．精心設計實驗探究活動，充分發揮化學實驗的功能，讓學生在體驗中習得知識。 以實驗為基礎是化學學科的重要特征之一，化學實驗對于全面發展學生的化學學科核心素養有著極為重要的作業。化學實驗有助于激發學生的學習興趣，幫助學生理解和掌握化學知識與技能。
本課例中共有四組學生實驗和兩組演示實驗，在一次次體驗中引導學生理解金屬與酸溶液、鹽溶液發生變化的規律，得出了比較金屬活動性的幾種方法，并感受到這些方法的可行性和優缺點，認識到實驗在化學科學發展中的重要作用。
３．實驗結論的推演發揮了橫向和縱向雙向研究的功能，使整節課的結構表現為承上啟下、前后呼應。
通過著眼于學生的最近學習發展區和真實情境的創設，每次實驗結論的橫向推演即可獲得本課中的重點知識——金屬的化學性質，解決了教學設計中的問題1、2、3。
但是本課的難點是金屬活動性的探究，利用四組學生實驗結論的縱向推演，就可完成對貫穿整節課的Mg、Fe、Cu、Zn、Ag五種金屬活動性比較的學習任務挑戰，為解決本課難點找到了探究素材，即如何比較出Mg、Fe、Zn之間的活動性，這是對教材上“學生實驗：探究Fe、Cu、Ag活動性強弱”做出的調整。因為在備課過程中我發現這部分結論已經在前面三個問題解決了，再次提出這樣的探究問題就會讓學生產生“為探究而探究的”疲勞感。
還有，本節課中也留了兩個遺憾點。一是對學生在化學方程式的書寫與置換反應概念理解方面筆墨太輕，需要在下一個課時中繼續反饋與補充；而是沒有將三價鐵鹽溶液展示給學生觀察，與二價鐵鹽溶液的顏色作對比，而是敘述帶過，學生的體驗感不夠充分。
通過本節課的教學，我切實感受到學生化學學科核心素養的養成是逐步、長期建構的過程，教師在教學設計過程中需要積累大量各類優質素材，才能豐富課堂教學內容，提升課堂思維品質，這同時也對教師個人學科素養提升提出了更高的要求。
視頻來源：優質課網 www.jixiangsibao.com
