第二节 金属的化学性质
汶上县第一实验中学 尹贻锋
【学习目标】
1、知 道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应。
2、初步了解常见金属与盐酸、硫酸的反应,以及与某些化合物溶液的反应。
3、能用金属活动性顺序对与金属有关的反应进行简单地判断,并能利用金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。
【学习重点】金属化学性质;置换反应;金属活动性顺序
【自主研学】
1、大多数金属能与氧气反应,如铝在常温就能与氧气反应,化学方程式 ,
使其表面生成一层致密的 (化学式 )薄膜,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能。
2、分别写出铁、铝分别跟稀盐酸和稀硫酸反应的化学方程式。并指出其反应类型
3、常见的金属活动顺序如下:
(H)
金属活动性由强渐弱
4、由一种 与一种 反应,生成 和 的反应叫置换反应。
5、写出铁和硫酸铜、铜和硝酸银的反应的化学方程式。
知识点1:金属与氧气的反应
知识回顾:我们学习了哪些金属和可以氧气反应?反应时有哪些现象?
实验探究:用坩埚钳夹持铺有少量铝粉的滤纸,在酒精灯上点燃,迅速伸入盛有氧气的集气瓶中,观察现象。
交流与讨论:导致三种金属与氧气反应难易与剧烈程度不同的原因有哪些?
知识点2:金属与酸溶液的反应
实验步骤:
A组:在三支试管中加入相同的稀盐酸,然后向其中分别放入铁丝、铜丝、铝条。观察并记录实验现象
B组:在三支试管加入相同的稀硫酸,然后向其中分别放入铁丝、铜丝、铝条。观察并记录实验现象。
友情提醒:
1.浸入溶液的金属部分应先用砂纸用力打磨。
2.溶液取少量,且保证同种酸的体积相同。
3.实验中观察金属表面与溶液的变化,组内同学注意比较不同金属反应时的现象异同。
4.记录实验现象以供交流。
(A组)盐酸
(B组) 稀硫酸
铁
铜
铝
讨论交流
1、哪些金属能与盐酸、稀硫酸发生反应?哪些金属不与盐酸、稀硫酸发生反应?
2、比较三种金属与酸反应的剧烈程度,将它们的活动性按由强到弱的顺序排列。
知识点3:金属活动性顺序
常见金属在溶液中的活动性顺序为:
(H)
金属活动性由强渐弱
根据金属活动性顺序,你能从中获得哪些信息?
知识点4:置换反应
Fe + HCl = Fe + H2SO4 =
Al + HCl = Al + H2SO4 =
对于以上的反应,从反应物和生成物的角度分析,这些反应有何特点?
置换反应定义: 。
小试牛刀:
下列反应分别属于哪种基本反应类型?
点燃
1、2Mg+O2 ==== 2MgO
MnO2
2、2H2O2====2H2O+O2↑
3、Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
4、Mg + H2 SO4 == MgSO4 + H2 ↑
知识点5:金属与盐溶液的反应
实验药品:锌、铁、铜、硫酸铜溶液、硝酸银溶液、氯化钠溶液
实验方案
实验现象
反应的化学方程式
结论:上述实验可以得出什么结论?
【?我的收获】通过这节课的学习你有哪些收获?
【?挑战自我】
1.小兰家中收藏一件清末的铝制佛像,该佛像至今保存十分完好。其主要原因是( )
A.铝不易发生化学反应
B.铝的氧化物容易发生还原反应
C.铝不易被氧化
D.铝易氧化,但氧化铝具有保护内部铝的作用
2、下列物质不能由金属和酸反应直接生成的是 ( )
A 、ZnCl2 B、 CuSO4
C、 FeCl2 D 、Al2(SO4)3
3、下列反应属于置换反应的是( )
高温
A、3CO + Fe2O3====2Fe + 3CO2
高温
B、2C + Fe3O4====3Fe + 2CO2↑
点燃
C、2CO+O2 ==== 2CO2
点燃
D、CH4 + 2O2 ====CO2 + 2H2O
4、X、Y、Z三种金属中,X、Y都能与盐酸反应,但Y与盐酸反应比X与盐酸反应剧烈,Z不与盐酸反应,试判断X、Y、Z三种金属的活动行顺序由强弱是( )
A.Y>X>Z B.Y>Z>X C.Z>Y>X D.X>Y>Z
5、黄铜(铜、锌合金)外观和黄金极为相似,有些不法分子常以黄铜冒充黄金进行诈骗,你能帮助警察鉴别真假黄金吗?现在请你设计几种实验方案,鉴别真假黄金(要求写出实验方法、现象)
实验方法
实验现象
?
?
【?中考链接】
1、(09广东省)下列物质中能与CuSO4溶液发生置换反应的是( )
A.Ag B.Fe C.NaOH溶液 D.HCl溶液
2、(10烟台市)把金属X放人CuCl2溶液中有红色物质析出,放人MgCl2溶液中无现象。则X、Cu、Mg三种金属活动性由强到弱的顺序正确的是
A.Mg、X、Cu B.Cu、X、Mg C.Mg、Cu、X D.X、Mg、Cu
3、(11年乌鲁木齐市)往AgNO3和Cu(NO3)2的混合液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,无气泡产生。根据上述现象,你得出的结论是( )
A.滤渣中一定有Fe粉 B.滤渣中一定有Cu粉
C.滤液中一定有Fe2+ D.滤液中一定有Ag+、Cu2+
4、(11济宁市)学习金属单元后,我们知道Zn、Fe 、Cu三种金属的活泼性顺序为:Zn>Fe >Cu。为验证这一结论,下面的实验设计合理的是( )
A.将Zn、Cu两种金属分别放入稀盐酸中
B.将Fe、Cu两种金属分别放入稀盐酸中
C.将Zn、Fe两种金属分别放入CuCl2溶液中
D.将Zn、Cu两种金属分别放入FeCl2溶液中
5、(09东营)化学科代表小聪与小明同学帮助实验老师整理化学药品室时,发现分别放在两个试剂瓶中的两片用砂纸磨得光亮的银白色金属,未贴标签。到底它们是哪种金属?两位同学首先对这两种金属X和Y的金属活动性顺序进行实验探究。
(1)进行猜想: ①科代表小聪猜想:活动性X大于Y。 ②小明同学猜想:活动性Y大于X。
(2)设计实验方案、进行实验、获得知识。完成如下实验报告,并回答后续有关问题。
①实验步骤
②实验现象
③结论
__
__
金属Y表面无明显变化,金属X的表面有气泡冒出。
将燃着的木条放在装金属X的试管口,气体燃烧
__
科代表小聪的猜想:_______
(“正确”或“不正确”)
(3)上述实验之前,实验老师只知道X、Y是银铁中的各一种,则根据实验结果说明Y就是_______。实验室急需一定量的Y粉末,科代表小聪认为可用现有的X金属粉末和Y的盐溶液、蒸馏水等药品,配以必要的仪器来制得急需的Y粉末,原因是(用反应的化学方程式表示)____________________________________________。
(4)实验老师经实验分析得知制得的Y粉末中含有未反应完的X粉末,若用化学方法将杂质X粉末除去,两个同学经讨论、交流一致认为可选用的除杂质试剂是_________。
第二节 金属的化学性质
【学习目标】
一、知识与技能:
1、认识常见金属与氧气的反应。2、认识常见金属与盐酸、硫酸及与盐溶液的置换反应,并能解释日常生活中的一些现象。3、能说出常见金属的活动性顺序,了解金属活动性顺序的意义。4、通过我国古代湿法冶金术介绍,增强学生民族自豪感和爱国主义情感。二、过程与方法:课堂中,经教师组织、引导和点拔,学生通过实验探究和讨论交流,并初步学会运用观察、实验等方法获取信息,能用文字、图表和化学语言表述有关信息,初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息加工使学生逐步形成良好学习习惯和方法。三、情感态度价值观:培养学生的合作意识以及勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精神,培养学生辩证唯物主义观点,保持和增强对化学现象的好奇心和探究欲,发展学习化学的兴趣。【教学手段】演示、分组实验、多媒体投影交流
【教学用品】
演示实验器材:铝粉、滤纸、坩埚钳、酒精灯、火柴;
分组实验器材:试管、锌片、铁丝、铜丝、铝条、稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液、氯化钠溶液等。【教学过程】
具体教学过程设计如下,大体分为七个环节来完成:第一环节:创设问题情境,引入新课通过看一则新闻,一位老板用一百万买了假黄金,提出问题:假如你是这位办案民警,你还有哪些方法辨别真假黄金?那就让我们先来共同探究第二节金属的化学性质。【说明:以情境引入课题,使学生感受到化学在实际生活中的应用,从而引发学生探求知识的欲望。】第二环节:探究金属与氧气的反应[提问]前面学习了许多金属可以与氧气反应,请同学们回忆一下,哪些金属可以和氧气发生反应?反应时有哪些现象?
学生思考并回答
演示实验:铝与氧气的反应学生回答实验现象
展示三种常见金属与氧气的反应,提出问题:导致三种金属与氧气反应难易与剧烈程度不同的原因有哪些?
第三环节:实验探究几种金属与酸的反应1.学生实验探究金属与酸的反应情况实验目的:能否通过实验的方法比较铁、铜、铝的金属活动性?实验用品:铁丝、铜丝、铝条、稀盐酸、稀硫酸、试管实验要求:小组间分工合作进行实验探究,并将全体学生分成A、B两大组A组:在三支试管中加入相同的稀盐酸,然后向其中分别放入铁丝、铜丝、铝条。观察并记录实验现象
B组:在三支试管加入相同的稀硫酸,然后向其中分别放入铁丝、铜丝、铝条。观察并记录实验现象。
友情提醒:
(1)浸入溶液的金属部分应先用砂纸用力打磨。
(2)溶液取少量,且保证同种酸的体积相同。
(3)实验中观察金属表面与溶液的变化,组内同学注意比较不同金属反应时的现象异同。记录实验现象以供交流。
盐酸
稀硫酸
铁
铜
铝
2.??? 在实验的基础上提出问题:(1)哪些金属能与酸发生反应?哪些金属不能与酸发生反应?(2)比较三种金属酸反应的难易和剧烈程度,将三种金属的活动性按由强到弱的顺序进行排列。3.??? 引出金属活动性顺序: 可见,不同的金属与酸反应时的活泼性不同,人们经过长期的实践,总结出常见金属在溶液中的活动性顺序如下: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引导学生背熟金属活动性顺序
学生学生阅读课本不思考讨论:从金属活动顺序中可以得到哪些信息?【说明:学生亲眼看到了上述三种金属与酸反应的难易和剧烈程度不同,通过比较、讨论,容易认知这三种金属的活动性强弱,从而为给出金属活动性顺序打下基础。】第四环节:活动天地1.铁和铝的金属活动性都在氢的前面,试着写出铁、铝分别与盐酸、稀硫酸反应的化学方程式。Fe+HCl— Fe+H2SO4— Al+HCl— Al+H2SO4— 2.观察上述反应的化学方程式,分析这些反应在反应物和生成物物质类别上有什么共同特点?3.得出置换反应定义:由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,这类反应叫做置换反应。小试牛刀:
下列反应分别属于哪种基本反应类型?
点燃
1、2Mg+O2 ==== 2MgO
MnO2
2、2H2O2====2H2O+O2↑
3、Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
4、Mg + H2 SO4 == MgSO4 + H2 ↑
【说明:在实验的基础上,根据实验事实,写出反应的化学方程式,并根据反应物、生成物的特点得出置换反应的定义。】第五环节:实验探究金属与盐的反应1.实验探究金属与盐的反应实验目的:金属能否与盐溶液发生置换反应?实验用品:锌片、铁丝、铜丝、硫酸铜溶液、硝酸银溶液、氯化钠溶液、试管实验要求:根据实验台提供的药品自行设计实验方案,并记录实验现象,填写实验报告。
实验方案
实验现象
反应的化学方程式
2.在实验的基础上提出问题:对照金属活动性顺序,找出金属和盐溶液发生置换反应有什么规律?3.在学生讨论的基础上小结:在金属活动性顺序中,位置在前面的金属可以把位于其后的金属从它们的盐溶液里置换出来。【说明:在探究金属与酸的反应规律后,学生对不同金属的活动性强弱已有了初步的认识。在此利用给出的金属活动性顺序表,结合金属与盐溶液反应的现象,通过学生讨论,得出金属与盐溶液发生置换反应的规律。这样安排,既找出了规律,又应用了金属活动性顺序,起到对当堂所学知识加深巩固的作用。】第六环节:感悟与收获
第七环节:挑战自我
板书设计: 第二节金属的化学性质
与氧气的反应
一、金属的化学性质 与酸溶液的反应
与盐溶液的反应
二、金属的活动性顺序
三、置换反应