(共23张PPT)
第二节 金属的化学性质
第1课时
问题导学
黄金的化学性质非常稳定，而冒牌货则能够与氧气、酸或盐溶液发生反应。
怎样用化学知识来鉴别金项链的真伪？
不法商贩常用黄铜假冒黄金首饰，黄铜中的锌能够与酸反应。你还知道其他的鉴别方法吗？
知识点一 金属与氧气的反应
新知学习
1.许多金属在一定条件下都能与空气中的氧气发生化学反应，但反应的难易和剧烈程度不同。
镁条能在______中燃烧，铁丝只能在______中燃烧，铜丝在______的条件下才能和氧气反应且不燃烧，金在______条件下也不和氧气发生反应。
空气
氧气
加热
高温
2．铝和氧气的反应
条件 现象 化学方程式
氧气中、点燃 剧烈燃烧，发出耀眼的强光，放热，生成___色固体 _____________________
空气中、常温 表面颜色变暗 _____________________
4Al＋3O2===2Al2O3
白
4Al＋3O2 === 2Al2O3
点燃
[注意]铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，铝具有很好的抗腐蚀性能。
探究点一 金属与氧气反应
[问题探究]是不是所有的金属都能跟氧气反应？它们与氧气反应的条件和难易程度一样吗？
[思考交流]
[继续探究] 铝在常温下能与氧气反应，那么为什么我们用的餐具有许多是用铝制的？
[总结归纳]大多数金属都能与氧气(或空气)发生化合反应，但反应的难易和剧烈程度不同。Mg、Al在常温下就能与氧气反应，Fe、Cu在常温下不能与氧气反应，但在高温时能与氧气反应，Au即使在高温时不能与氧气反应，从上述事实中能反映出金属的活泼程度。
[思考交流]
______________________________________________________________________________________________________________________
[总结归纳] 由于铝能与空气中的氧气发生反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝的进一步氧化，因而铝具有很好的抗腐蚀性能。
核心一 金属与氧气的反应
例1 下列关于金属与氧气反应的说法中正确的是( )
A．红热的铁丝在空气中能燃烧
B．各种金属在常温下都能与氧气反应
C．根据金属与氧气反应的难易程度，可以初步比较一些金属
的活动性
D．在较高温度下能与氧气反应的金属，在常温下也能与氧气
反应。
C
【方法点拨】多数金属能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同，这与金属的活动性有关系：K、Ca、Na常温下即可与氧气反应生成相应的氧化物；Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb在常温下能被氧化，但难度逐渐变大；Cu需要加热才能与氧气反应；Hg、Ag加热能与氧气反应，温度过高生成的氧化物又会分解；Pt、Au不能被氧化。
[解析] 铁丝只有在氧气中才会燃烧；不活泼的金属如金，在常温下不能与氧气反应；在较高温度下铜能与氧气反应，但在常温下两者不发生反应。
知识点二 金属与酸的反应
1.[实验探究9－3] 用砂纸打磨铁丝、铜丝、锌片，分别放入盛有2 mL稀盐酸(10%)与稀硫酸(10%)的试管中。
观察现象，填表：
反应物 反应现象 反应速率 反应的化学方式
稀盐酸或稀硫 酸 铁 缓慢反应产生____，溶液变为_____色 较慢 Fe＋H2SO4 ===_____+H2↑
Fe＋2HCl ===_____＋H2↑
铜 无明显现象 不反应
锌 剧烈反应，产生大量_____ 较快 Zn＋2HCl ===ZnCl2＋H2↑
______＋H2SO4 ===ZnSO4＋H2↑
气泡
浅绿
FeSO4
FeCl2
气泡
Zn
2.实验结论
(1)能与盐酸、稀硫酸反应的金属有________。
(2)比较三种金属分别与盐酸、稀硫酸反应的难易和剧烈程度，由易到难的顺序是____________。
铁、锌
锌、铁、铜
[情景展示]观察实验，完成表格。
探究点二 金属与酸反应
[问题探究]哪些金属能与盐酸反应？反应的剧烈程度如何？反应后生成了什么气体？哪些金属不能与盐酸反应？据此，怎样判断金属的活动性？
[归纳提升]能与盐酸、稀硫酸反应的金属是Mg、Zn、Fe，它们反应的剧烈程度依次是Mg> Zn > Fe。用燃着的小木条放在试管口点燃产生的气体，看到气体能燃烧，是氢气。不能与盐酸、稀硫酸反应的金属是Cu。金属与盐酸或稀硫酸能否反应，可反映金属的活动性。能与盐酸或稀硫酸反应的金属比不能反应的金属活泼。
[思考交流]
[继续探究] 通过观察这些化学方程式，你能发现什么？
[归纳提升] 置换反应，一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应。
[思考交流]
核心二 金属与酸的反应
例2 将盛有等质量、等溶质质量分数稀硫酸的两个烧杯，放在托盘天平的左右两盘上，调节至平衡，再向两个烧杯中分别放入质量相等的铁和锌，待反应停止后(不考虑反应中水分挥发，不考虑空气成分参加反应)，请判断下列说法合理的是( )
A．若天平仍保持平衡，烧杯中的铁一定没有剩余。
B．若天平失去平衡，指针一定偏向放锌的一边。
C．反应后两个烧杯中溶液的质量都比反应前的溶液质量减轻了。
D．放铁的一边产生的氢气一定比放锌的一边产生的氢气多。
B
【方法点拨】根据反应的化学方程式，可从酸过量和金属过量两个方面来分析。如果金属过量，则酸完全反应，由于氢气的量是由酸决定的，所以会产生相同质量的氢气，此时天平平衡；如果酸过量，则产生氢气的量由金属决定，常见金属在质量相等的情况下产生氢气由多到少的顺序为：铝、镁、铁、锌。
例3 现有等质量甲、乙、丙三种金属，分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中的化合价均为＋2)。则下列说法中不正确的是( )
A．生成氢气的质量：甲>乙>丙
B．相对原子质量：乙>丙>甲
C．金属活动性：乙>甲>丙
D．消耗硫酸的质量：甲>乙>丙
B
【方法点拨】涉及金属与稀盐酸、稀硫酸反应的图像题，侧重于考查金属的活动性、金属的相对原子质量、氢气的质量(或体积)、溶液的质量、溶质的质量分数等相关量的变化关系。解答这类题的关键是读懂图像本意，审清图像内涵。常需要用到下列规律：①在温度、金属颗粒大小和稀酸溶液溶质质量分数一定的条件下，金属的活动性越强(金属越活泼)，生成氢气的速率就越快；②当金属的化合价相同且酸足量时，对于相同质量的金属，金属的相对原子质量越大，生成的氢气就越少。
知识点三 置换反应
一种______与一种______反应，生成另一种______与另一种______的反应，叫作置换反应，可表示为A＋BC―→B＋AC。
单质
化合物
单质
化合物
反应类型 简记 通式表示 举例
基 本 反 应 类 型 化合反应 多变一 A＋B＋…―→X 4Al＋3O2 ===2Al2O3
分解反应 一变多 X―→A＋B＋… 2H2O===2H2↑＋O2 ↑
置换反应 单化换 单化 A＋BC―→B＋AC Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
复分解反应 双交换 价不变 AB＋CD―→AD＋CB Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O
[辨析] 反应类型
点燃
通电
非基 本反 应类 型 氧化反应 得氧 CH4＋2O2===CO2＋2H2O
还原反应 失氧 3CO＋Fe2O3===2Fe＋3CO2
点燃
高温(共26张PPT)
第二节 金属的化学性质
第2课时
问题导学
金属的活动性不同。
为什么不同金属放入盐酸中所观察到的现象不一样？
应用金属的活动性顺序可以解释不同金属与酸反应的剧烈程度不同，你能说出金属活动性顺序的其他应用吗？
知识点一 金属与盐溶液的反应
新知学习
反应物 CuSO4溶液 AgNO3溶液 NaCl溶液
Zn 锌片表面有一层______色的金属析出，溶液由蓝色变成无色 Zn＋CuSO4 ===Cu＋ZnSO4 锌片表面有一层______色的金属析出Zn＋2AgNO3 ===2Ag+Zn(NO3)2 锌片表面无明显变化
紫红
银白
Fe 铁丝表面有一层____色的金属析出，溶液由蓝色变成浅绿色 Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4 铁丝表面有一层____色的金属析出,溶液由无色变成浅绿色 Fe＋2AgNO3=== 2Ag+Fe(NO3)2 铁丝表面无明显变化
紫红
银白
Cu 铜丝表面有一层____色的金属析出,溶液由无色变成蓝色 Cu＋2AgNO3===2Ag＋Cu(NO3)2 铜丝表面无明显变化
结论 金属活动性顺序：____>____>____>____>____
银白
Na
Zn
Fe
Cu
Ag
[情景展示]
探究点一 金属与某些化合物溶液的反应
实验 现象 反应的化学方程式
锌片浸入硫酸铜溶液中
铜丝浸入硝酸银溶液中
铜丝浸入硫酸锌溶液中
[问题探究]上述能发生的反应属于哪种反应类型？通过上述实验你能得出锌、铜、银的金属活动性顺序吗？
[思考交流]
[总结归纳]金属能与某些化合物溶液发生置换反应。锌能将铜从硫酸铜溶液中置换出来，铜不能将锌从硫酸锌溶液中置换出来，都说明锌比铜活泼；铜能将银从硝酸银溶液中置换出来，说明铜比银活泼。
[继续探究] 金属与化合物溶液发生置换反应的条件是什么？
[总结归纳] 金属与金属化合物溶液的反应是根据金属活动性顺序进行的，活动性强的金属能够将活动性弱的金属从其化合物的溶液中置换出来。
[思考交流]
核心一 金属与盐溶液的反应
例1 往硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓慢连续加入质量为m g的锌粉，溶液中析出固体质量与参加反应的锌粉质量关系如图所示，下列说法中正确的是( )
A．c点对应溶液中含有的金属离子为Zn2＋和Cu2＋。
B．bc段(不含两端点)析出的金属是Fe 。
C．ab段(不含两端点)对应溶液中含有的金属离子为Zn2＋、
Ag＋、Cu2＋、Fe2＋ 。
D．若bc段和cd段中析出固体的质量相等，参加反应的锌粉
质量分别为m1 g和m2 g，则m1>m2 。
【答案】D
[解析]缓慢连续加入质量为m g的锌粉，锌粉会依次与硝酸银、硝酸铜、硝酸亚铁反应。ab段表示的是锌粉与硝酸银的反应，bc段表示的是锌粉与硝酸铜的反应，cd段表示的是锌粉与硝酸亚铁的反应。c点对应溶液是锌粉与硝酸银、硝酸铜溶液刚好反应完，此时溶液中含有的金属离子为Zn2＋、Fe2＋；bc段(不含两端点)表示的是锌粉与硝酸铜的反应，析出的金属是Cu；ab段表示的是锌粉与硝酸银的反应，所以ab段(不含两端点)对应溶液中含有的金属离子为Zn2＋、Ag＋、Cu2＋、Fe2＋；若bc段和cd段中析出固体质量相等，说明析出的铜和铁的质量相等，产生相等质量的铜和铁，生成铁消耗锌粉的质量多，即m1【方法点拨】如果溶液中有几种金属和几种金属的盐溶液，则活泼性相差大的先反应。如向Cu(NO3)2 、AgNO3的混合溶液中加入铁粉，则Fe先与AgNO3反应，反应后如果铁粉有剩余，才能发生Fe与Cu(NO3)2的反应。
知识点二 金属活动性顺序
内 容 K、Ca、Na、______________、Sn、Pb(H) ____、Hg、____、Pt、Au
规 律 金属的位置越靠前，它的活动性就越______
位于氢______的金属能与盐酸、稀硫酸反应产生氢气
排在______的金属，能把排在______的金属从其盐溶液中置换出来
Mg、Al、Zn、Fe
Cu
Ag
强
前面
前面
后面
[注意] ①金属与某些盐溶液发生置换反应，这些盐必须是能溶于水的。②金属与某些盐溶液发生置换反应，金属不能是钾、钙、钠，因为钾、钙、钠会先与溶液中的水发生反应。
探究点二 金属活动性顺序
[问题探究]金属活动性顺序可以给我们哪些判断的依据？
[思考交流]
[总结归纳] ①在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性越强；
②在金属活动性顺序里，排在氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢；
③在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来。
[思考交流] ____________________________________________________________________________________________________________________________________________
[继续探究] 如何判断金属活动性的强弱？
[归纳提升]判断金属的活动性强弱的方法：
(1)在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。
(2)根据是否和盐酸或稀硫酸反应来判断，能反应的比不能反应的活泼。
(3)根据一种金属能否能否把另一种金属从它的化合物溶液中置换出来，可以比较两种金属的活动性强弱。活动性强的金属能将活动性弱的金属从其化合物溶液中置换出来。
(4)根据金属在自然界中存在的状态：以化合物形式存在，说明该金属活动性强，若是以单质形式存在，说明该金属活动弱。
核心二 金属活动性顺序
例1 为验证Zn、Fe、Cu的金属活动性强弱，某同学设计了如下方案：
方案一：Zn、Fe、HCl、Cu；
方案二：Zn、FeSO4、Cu；
方案三：ZnSO4、Fe、CuSO4；
方案四：Zn、Fe、CuSO4。
(1)选出一种可行的方案，并对此方案作出评价：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)写出你所选方案中发生反应的化学方程式：____________________________________________________。
Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑、Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
试剂可以验证三种金属的活动性顺序，方案一合理(合理即可)
方案一：Zn与稀盐酸的反应比Fe与稀盐酸的反应剧烈，证明了Zn的活
动性大于Fe；Cu与稀盐酸不反应，证明Fe的活动性大于Cu，使用该组
[解析] Zn与稀盐酸的反应比Fe与稀盐酸的反应剧烈，证明了Zn的活动性大于Fe；Cu与稀盐酸不反应证明Fe的活动性大于Cu，使用该组试剂可以验证三种金属的活动性顺序，方案一合理。Zn与FeSO4溶液反应，证明了Zn的活动性大于Fe；Cu与FeSO4溶液不能发生反应，证明Cu的活动性小于Fe，使用该组试剂可以验证三种金属的活动性顺序，方案二合理。Fe与ZnSO4溶液不能发生反应，证明了Zn的活动性大于Fe；Fe与CuSO4溶液反应，证明Fe的活动性大于Cu，使用该组试剂可以验证三种金属的活动性顺序，方案三合理。Zn与CuSO4溶液反应置换出铜，说明了锌的活动性大于铜；铁与CuSO4溶液反应置换出铜，说明了铁的活动性大于铜；但无法确定铁和锌的活动性强弱，方案四不合理。
【方法点拨】判断多种金属活动性强弱顺序的基本方法：①甲金属能将乙金属从乙的盐溶液中置换出来，则甲的活动性比乙强。②甲金属不能将乙金属从乙的盐溶液中置换出来，则甲的活动性比乙弱。③甲金属能与酸反应产生氢气，而乙不能，则在金属活动性表中，甲在氢前、乙在氢后。
金属与盐溶液的反应
金属活动性顺序
金属的化学性质
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
课堂小结
