第八单元 金属和金属材料 Metals and metal materials
课题2 金属的化学性质
第1课时 金属与氧气、盐酸、硫酸的反应
学习目标
知道铁、铝、铜等常见金属与氧气反应。
1
2
3
通过实验事实进行分析和归纳,初步了解一些常见金属的活动顺序。知道什么是置换反应。
探究不同金属与盐酸、稀硫酸反应的情况。
课程回顾
金属材料包括纯金属以及它们的合金
什么是金属材料?
什么是合金?
在金属中加热熔合某些金属或非金属,制得具有金属特征的物质叫做合金。
新课导入
金属的应用不仅与物理性质相关,还与化学性质有密切关系。
从地里出土的金属文物中,金器总是保存得基本完好,铜器表面有锈迹,而铁器出土很少且锈迹斑斑。这是为什么呢?
金器
铜器
铁器
新课导入
互动新授
李阿姨从商场买回一个打折促销的黄金戒指,被女儿怀疑是黄铜戒指,你能帮王阿姨鉴定出戒指的真假吗?
是真的吗?
铝有很好的抗腐蚀性
为什么铝有很好的抗腐蚀性呢?
一、金属与氧气的反应
一、金属与氧气的反应
在学习氧气的化学性质时,我们研究了哪几种金属和氧气的反应?
镁条在空气中燃烧
铁丝在氧气中燃烧
镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,放出热量,生成白色固体。
铁在空气中加热时出现红热现象,但不燃烧。铁在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体。
实际上许多金属都能与氧气反应,但反应的难易和剧烈程度不同。
1.镁、铝在常温下就能与空气中的氧气反应
2Mg+O2=2MgO
4Al+3O2=2Al2O3
在做镁条燃烧的实验时要先将镁条表面的氧化物用砂纸打磨掉。
加热铝箔
一、金属与氧气的反应
小 组 讨 论
(1)为什么铝制品不容易生锈?
铝常温下与氧气反应,生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止铝进一步氧化。
(2)生活中铝制品能否用钢刷、沙擦洗?
不能。
钢刷、沙等破坏铝制品表面致密的保护膜。
一、金属与氧气的反应
×
一、金属与氧气的反应
2.铁、铜等常温下几乎不与氧气反应,在高温时能与氧气反应
3.金在高温时也不能和氧气反应(真金不怕火炼)
2Cu+O2 === 2CuO
△
3Fe+2O2 === Fe3O4
点燃
一、金属与氧气的反应
一、金属与氧气的反应
交流讨论
镁、铝与氧气反应剧烈,铁、铜常温下几乎不与氧气反应,但在高温时能与氧气反应。金即使在高温时也不与氧气反应。
镁、铝比较活泼,铁、铜次之,金最不活泼。
Mg、Al、Fe、Cu、Au
判断金属活动性的方法一:
可根据金属与氧气反应的难易程度或者相同条件下反应现象的剧烈程度进行判断。
镁、铝
铁、铜
金
>
?
>
?
交流讨论
4Al + 3O2 = 2Al2O3
2Mg + O2 = 2MgO
2Cu+O2 2CuO
3Fe+2O2 Fe3O4
Au(真金不怕火炼)
铝片
铁丝
铜丝
黄金
活泼性:Al、Mg > Fe 、 Cu >Au
知识拓展
现在,你能利用金属与氧气反应的化学性质,帮王阿姨鉴定出戒指的真假吗?
将戒指在酒精灯火焰上灼烧,变黑为假,因为黄铜中的铜与氧气在加热的条件下能生成黑色的氧化铜;而黄金即使在高温的条件下也不与氧气反应。
二、金属与盐酸、稀硫酸的反应
镁
锌
铁
铜
许多金属除了能与氧气反应外,还能与盐酸和稀硫酸能反应,让我们一起来探究金属与盐酸、稀硫酸的反应。
演示实验
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}金属
现象(稀盐酸 / 稀硫酸)
化学方程式(以盐酸为例)
镁
锌
铁
铜
表面产生气泡非常快
表面产生气泡较快
产生气泡较慢,溶液由无色变为浅绿色
无气泡产生
Mg + 2HCl ==MgCl2 + H2↑
Zn + 2HCl ==ZnCl2 + H2↑
Fe + 2HCl == FeCl2 + H2↑
+2
Mg>Zn>Fe>Cu
金属活动性:
二、金属与盐酸、稀硫酸的反应
交流讨论
1.大多数金属都能与盐酸或稀硫酸发生反应,生成氢气,但反应的剧烈程度不同,由此可判断金属的活动性。
2.判断金属活动性的方法二:
可根据金属是否与盐酸或稀硫酸反应,或反应的剧烈程度判断金属的活动性强弱。
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
金的活动性比铜还弱,所以不会与盐酸发生化学反应;而假黄金中含有锌,它会与盐酸发生化学反应,放出气体。
交流讨论:市售的假黄金的主要成分是黄铜(即铜锌合金),现在你知道为什么可用稀盐酸浸泡的方法来鉴别真伪了吧?
交流讨论
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
单质
化合物
化合物
单质
一种_____和一种________反应,生成另一种_____和另一种 _______ 的反应叫做置换反应。
化合物
单质
单质
化合物
(基本反应类型)
通式:A+BC →AC+B
二、金属与盐酸、稀硫酸的反应
认真观察以下化学反应方程式,它们有何共同点?
置换反应中一定有元素化合价的变化
1.活泼金属+酸
如 Fe + H2SO4 FeSO4 + H2↑
2.金属+金属化合物溶液
如 Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
3.非金属+金属氧化物
如 2CuO + C 2Cu + CO2 ↑
高温
置换反应的常见类型
二、金属与盐酸、稀硫酸的反应
判断对错
思考与交流
下列学过的反应中有置换反应吗?
CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
CO + CuO Cu + CO2 ↑
△
H2 + CuO Cu + H2O
△
C + 2CuO 2Cu + CO2 ↑
高温
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}反应类型
反应特点
反应特征
联系
化合反应
多变一
A+B+???→N
都属于化学反应的基本类型
分解反应
一变多
A→B+C+???
置换反应
单换单
A+BC→AC+B
化合反应、分解反应和置换反应的比较
课堂总结
1.金属与氧气的反应
镁、铝比较活泼,铁、铜次之,金最不活泼。
2.金属与酸的反应
镁、锌、铁、铜的金属活动性由强到弱。
3.置换反应:化学反应的基本类型
单质+化合物→单质+化合物
习题训练
1.下列物质中,不能由金属单质和盐酸直接反应生成的是( )
A.ZnC12 B.AIC13 C.FeCl3 D.MgCl2
C
A. Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 ↑
2.下列反应不属于置换反应的是( )
C. H2 + CuO H2O + Cu
B. C + 2CuO 2Cu + CO2↑
D. CO + 2CuO 2Cu + CO2↑
D
习题训练
3.下列关于金属与氧气反应的观点中正确的是( )
A.所有的金属在常温下都能与氧气反应
B.镁只有在高温下才能与空气中的氧气反应
C.“真金不怕火炼”说明即使高温下金也不与氧气反应
D.金属与氧气反应都必须点燃或加热
C
4.打磨光亮的铝锅置于空气中表面逐渐变暗,原因是(用方程式表示) 。
4Al+3O2 = 2Al2O3
习题训练
5.下列物质中,不能用金属和稀硫酸直接反应制得的是( )
A.硫酸镁 B.硫酸锌
C.硫酸铁 D.硫酸铜
6.11.2g某种铁合金样品(只含两种成分)与足量的稀硫酸充分反应后,生成0.44g氢气,则该铁合金中所含的另一种成分可能是( )
A. Cu B. Al C. Zn D. C
D
B
谢谢聆听