金属的化学性质
一、学习目标:
1.知道铁铝铜等常见金属与氧气的反应。
2.初步认识常见金属与盐酸稀硫酸的置换反应,以及与某些化合物溶液的置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。
3.能用金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题;
4.能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单的判断。
【课前预习】
1.金属与氧气的反应
⑴镁、铝在常温下就能反应,其化学方程式分别为 ; 。
⑵铜、铁在温度较高时能与氧气反应,其化学方程式分别为: ; 。
⑶“真金不怕火炼”是金在高温下也不与 反应,说明了金的 性质非常稳定。
⑷铝抗腐蚀性好的原因是
2.金属与酸的反应
⑴锌和稀硫酸的反应 ⑵镁和稀盐酸的反应
3.置换反应:一种______跟一种_____反应生成另一种______和另一种_____的反应。以前我们学过的化学反应,请举例: (请写化学方程式)。
【情境导入】展示“可乐”易拉罐,它是用什么金属制作的呢?有什么优点?
二、自主探究:知识点一:金属与氧气的反应
【实验探究】
探究一:分别把镁条、铝箔、铜丝用砂纸打磨后在空气中用酒精灯加热,观察实验现象,并按要求完成下表:
实验
现象
反应的化学方程式
镁条在空气中燃烧
铝箔在空气中燃烧
铜丝在空气中燃烧
铁丝在氧气中燃烧
思考:⑴根据上面的反应,我们可看出金属具有怎样的化学性质?
⑵是不是所有的金属都能跟氧气反应呢?如果不是,你能举出一些例子吗?
结论: 和 比较活泼, 和 次之, 最不活泼
【分组讨论】
1.铝的化学性质很活泼,为什么通常铝制品却很耐腐蚀?
2.为什么不宜用钢刷、沙等来擦洗铝制品?
知识点二:金属与酸的反应
【实验探究】学生分组完成课本P10-11活动与探究。
探究二:金属与稀盐酸、稀硫酸的反应。
金属
现象
反应的化学方程式
稀盐酸
稀硫酸
稀盐酸
稀硫酸
镁
锌
铁
铜
【交流讨论】
1.上述实验过程中,为什么金属颗粒大小要基本相同?酸的量及酸的质量分数要相等?
2.上述四种金属中能跟酸反应的有几种?反应剧烈程度如何?不跟酸反应的有几种?由此排列出四种金属活动性强弱顺序。
3. 从反应物和生成物的类别角度分析,这些反应有什么特点?
结论:金属活动性 > > >
【归纳小结】置换反应
1、定义:一种______与一种_____反应生成另一种______和另一种_____的反应。
2、特征:A +BC ==B +AC(取而代之)
【知识拓展】
在生活中有这样一个现象:绿豆在铁锅中煮了以后会变黑;苹果、梨子用铁刀切了以后表面也会变黑。这是为什么呢?这是因为绿豆、苹果、梨子与多种水果的细胞里,都含有鞣酸,鞣酸能和铁反应,生成黑色的鞣酸铁,所以会变黑。铁钉放时间长了会长出红棕色的铁锈,这又是铁与什么反应?产生了什么样的物质呢?
知识点三:金属与化合物溶液的反应
【实验探究】学生分组完成课本P11-12活动与探究。
探究三:将用砂纸打磨过的铝丝、铜片、铜丝分别浸入硫酸铜、硫酸铝、硝酸银中,观察实验现象。
实验
现象
反应的化学方程式
铝丝浸入硫酸铜溶液中
铜丝浸入硝酸银溶液中
铜丝浸入硫酸铝溶液中
【交流讨论】
1.为什么要用砂纸打磨铝丝?
2.上述能发生反应的化学方程式的特点是什么?它们属于哪种反应类型?
3.通过上述反应你认为铝、铜、银的金属活动性顺序如何排列?
4.通过以上学习探究,你获得了哪些判断金属活动性顺序的方法?
结论:金属活动性顺序为 > >
知识点四:金属活动性顺序
【归纳小结】金属活动顺序表
1.金属活动顺序表(请根据金属活动性依次写出元素符号):
2.规律:
⑴在金属活动性顺序表中,金属的位置越靠前,______________
⑵位于 前面的金属能置换出稀盐酸,稀硫酸中的__________
⑶位于 的金属能把位于 的金属从它们的化合物溶液里______________。
■注意:
1.排在氢前面的金属可以置换出酸中的氢(指氢元素)而不是氢气
2.强氧化性的酸如浓硫酸及硝酸与金属不是发生置换反应产生氢气而是产生水等
3.金属与其他金属的化合物溶液反应时需注意是“前换后,盐可溶”。
4.钾、钙、钠等金属的活动性较强,与化合物溶液的反应比较复杂,一般不用其直接置换比其不活泼的金属。
【巧学妙记】
1.谐音记忆:
2.四段记忆:
⑴钾、钙、钠(金属活动性很强,一般不用于与酸反应制氢气)→
⑵镁、铝、锌、铁(可用于制取氢气,常用的是锌) →X| k |B | 1 . c |O |m
⑶锡、铅、氢(锡、铅与酸反应速度很慢,一般不用于制氢气)→
⑷铜、汞、银、铂、金(活动性较弱,不能与稀盐酸或稀硫酸反应制取氢气。
金、银、铂(“白金”)活动性很弱一般不易与其它物质反应,常用作做首饰。)
【知识拓展】
“药金”又称为“愚人金”,实为铜、锌合金(在合金中各种金属仍然保持各自的化学性质不变)。由于“药金”外观与黄金相似,常被不法商贩用来冒充黄金牟取暴利。请你设计实验,证明“药金”戒指是假黄金戒指。
方案一:
方案二:
方案二:
[例1]等质量的Mg、Fe、Zn三种金属分别与质量相同,质量分数也相同的足量稀盐酸充分反应放出氢气的情况如下图所示,判断:
1.产生H2质量最多的是 2.活动性最强的金属是
3.活动性最弱的金属是 4.反应不再发生时,最先用完的一种物质是
思考:通过该题你获得了哪些信息?
[例2]某化学兴趣小组,设计了验证Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序的多种方案,每种方案所需的试剂如下:
① Fe、CuSO4溶液、Ag; ② FeCl2溶液、Cu、AgNO3溶液; ③ Fe、Cu、AgNO3溶液;
④ Fe、Cu、稀盐酸、AgCl;⑤ FeSO4溶液、Cu、Ag
认为可行的方案是________(填序号)并说明理由。
[例3]在CuO和Fe的混合物中,加入一定量的稀H2SO4并微热。当反应停止后,滤出不溶物,再向滤液中放入一粗铁丝,片刻后取出铁丝,发现粗铁丝无任何变化。据此,你认为下列结论正确的是( )
(提示CuO+H2SO4=CuSO4+H2O)
A.不溶物一定是铜 B.不溶物中一定含有铜,也可能含有铁
C.滤液中一定含有H2SO4,也可能含有CuSO4 D.滤液中一定含有FeSO4,也可能含有CuSO4 和H2SO4
【课堂练习】
1.公元二世纪我国炼丹专家魏殃著有《周易参同契》是世界上现在的最早的一部炼丹专著,书中描写道“金入于猛火色不夺精光”。这句话是指黄金的性质在强热条件下( )
A.很稳定 B.很活泼 C.易氧化 D.易还原
2.将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中,下列叙述:①铁钉表面产生气泡;②液体由无色逐渐变为浅绿色;③铁钉的质量减轻;④液体的质量减轻,其中正确的是( )
A.②③ B.①②④ C.①②③ D.①②③④
3.下列物质在氧气中燃烧,能生成黑色固体的一组是( )
①镁 ② 硫 ③铁 ④磷 ⑤铜
A、①③ B、③ C、③④⑤ D、③⑤
4.下列不能由金属和酸直接反应得到的物质是( )
A、氯化镁 B、硫酸锌 C、氯化亚铁 D、硫酸铜
5.镁、铁在日常生活中都有广泛的用途,如:
⑴镁在空气中燃烧时,能发出耀眼的白光,可用来制作镁闪光灯,其反应的化学方程式为
⑵市场上出售的补血麦片中常含有微量颗粒细小的还原性铁粉,铁粉可与人体胃液中的少量盐酸反应,转化为可溶于水的物质氯化亚铁而被人体吸收,从而起到补血的作用,其中有关反应的化学方程式为
6.下列反应类型中,一定有单质参加的反应是( )
A、化合反应 B、分解反应 C、置换反应 D、氧化反应
7.要除去铜粉中混有的少量铁粉,下列物质不合适的是( )
A、稀硫酸 B、稀盐酸 C、硫酸铜溶液 D、水
8.A是地壳中含量第二的金属元素,A的单质在B的单质中燃烧时火星四射,生成一种黑色固体C,把A单质放入稀硫酸中产生可燃气体D,A单质跟氯化铜溶液反应能生成紫红色金属E。
⑴A的元素符号是 ,B单质的名称为 ,D单质的化学式为
⑵A单质在B单质中燃烧的化学方程式为 A单质在氯化铜溶液中反应的化学方程式为 该反应的基本类型为
9.小华欲测定Cu-Zn合金中铜的质量分数,实验室只提供了一瓶稀盐酸和必要的仪器。小华取出该合金的粉末65克与足量的稀盐酸充分反应,经测定,产生了0.4克气体,试计算该合金中铜的质量分数。
10.某工厂排放的废水中含有废硫酸和硫酸铜,为了防止污染,变废为宝,在废水处理池中投入过量的废铁屑,充分反应后过滤,得到的固体是 ,将滤液蒸发后得到的固体是 ,有关的化学方程式为 、
10.除去括号中的杂质(用化学方程式表示)
⑴Cu(Zn)
⑵ZnSO4(CuSO4)
课件32张PPT。课时1 课题2
金属的化学性质1火箭头盖所用的材料能不能用金属镁代替呢?1镁铁结论:镁比铁活泼1 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,从而阻止铝进一步氧化,铝具有很好的抗腐蚀性能. 铝的化学性质很活泼(活泼性仅次于镁),为什么通常铝制品却很耐腐蚀?日常生活中,常见到铁生锈,而见不到铝生锈呢?课本P9 倒数第二自然段 第三行铝1高温炼金“真金不怕火炼”说明金即使在高温时,也不与氧气反应。在高温的条件,紫红色的铜与氧气反应,生成黑色的氧化铜铜金结论:铜比金活泼1一、金属与氧气的反应:
1、常温能反应: 镁、铝
2、高温下能反应:铁、铜
3、高温下也不能反应:金 知识归纳金属活动性: 镁、铝 >铁、铜>金 通过金属与氧气反应的条件,可以判断金属的活动性。1提出问题:
金属与酸反应现象是否也像金属与氧气反应一样存在差别呢?11、分别取镁、锌、铁、铜于试管中,加入稀盐酸,对比观察反应现象。 2、分别取镁、锌、铁、铜于试管中,加入稀硫酸反应,对比观察反应现象。 根据实验现象,请你推测这四种金属的活动性?活动与探究1(A组:金属与稀盐酸反应) 缓慢反应,有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色没有明显变化很快反应,产生大量的气泡,放出热量.迅速剧烈反应,产生大量的气泡,放出热量.活动探究1(B组:金属与硫酸反应)没有明显变化活动探究缓慢反应,有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色很快反应,产生大量的气泡,放出热量.迅速剧烈反应,产生大量的气泡,放出热量.1谁强谁弱你看清楚了吗?11、能与盐酸,稀硫酸反应的金属是
2、不能与盐酸,稀硫酸反应的金属是
3、镁、锌、铁、铜四种金属的活动性顺序
是 > > > .回顾Mg Zn FeCu Mg Zn Fe Cu1二、金属与酸的反应:
1、能反应: 镁、锌、铁
不能反应:铜
2、反应的剧烈程度:镁>锌>铁结论:
1、根据是否反应:镁、锌、铁均比铜活泼。
2、根据反应的激烈程度:镁>锌>铁知识归纳1Mg + 2HCl MgCl2 + H2↑
Zn + 2HCl ZnCl2 + H2↑
Fe + 2HCl FeCl2 + H2↑思考:从反应物和生成物的物质类别的角度分析,这些反应有什么特点?这一类反应与化合反应,分解反应有何区别。 单质化合物化合物单质1置换反应: 这种由一种单质与一种化合物反应,生成了另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。 (基本反应类型)A+BC=__+__ACB以上两个反应属于置换反应吗?为什么?××1验证质量守恒定律时:把铁钉放入硫酸铜溶液中现象:铁钉的表面覆盖一层红色物质, 溶液由蓝色变成浅绿色。 信息资料:根据上面的反应能发生,可以判定铁的活动性比铜的活泼性强。 还有其它证明金属的活动性强弱的方法吗? 1一 金属与氧气的反应:
1、常温能反应: 以镁、铝为代表。
2、高温下能反应:以铁、铜为代表。
3、高温下也不能反应:以金为代表。 知识回顾结论:
镁、铝较活泼,铁、铜次之,金最不活泼1二 金属与酸的反应:
1、能反应: 以镁、锌、铁为代表。
不能反应:以铜为代表。
2、反应的剧烈程度:镁>锌>铁结论:
1、根据是否反应:镁、锌、铁均比铜活泼。
2、根据反应的激烈程度:镁>锌>铁11、用一根砂纸打磨过的铝丝和铁丝分别浸入硫酸铜溶液中2、用一根洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中 3、用一根洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中 Cu<Al 无无
实验3Cu>Ag Cu +2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag 铜丝表面有一层银白色物质 实验2Al>Cu 2Al + 3CuSO4 = Al2(SO4)3 + 3Cu 铝丝表面有一层红色物质 实验1推测方程式实验现象归纳Al、Cu、Ag三种金属活动性:Al>Cu>Ag 活动与探究Al、Cu、Ag的活泼性比较1 经过人们长期的实验,归纳总结得出了常见金属在溶液中的活动性顺序:金属活动性由强到弱Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt AuK Ca 1常见金属在溶液中的活动性顺序: K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn(锡)、Pb(铅)
、( H )、Cu、Hg、Ag、Pt(铂)、Au(金) 记忆技巧巧记方法: 名叫贾盖的那个美女,
新贴个喜字迁往新居成亲,
带去了童工和银、铂、金。1金属活动顺序性的应用 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.在金属活动性顺序里,位于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位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。(前换后;强换弱) 固体不能反应1一.金属与氧气的反应(化合反应)小结:金属的化学性质二.金属与某些化合物溶液的反应(置换反应)注意:有铁参加的置换反应,产物一定为亚铁化合物11、把一枚铁钉放入足量的硫酸铜溶液中,可以观察到的现象是铁钉表面有_____物质出现,溶液由______色变成______色,生成的化合物是__________蓝色硫酸亚铁浅绿红色*化合物溶液颜色规律:
大多数化合物的溶液是无色的
少数化合物的溶液是有色的(需记忆):
CuSO4溶液:
FeCl2 或FeSO4溶液:
FeCl3或Fe2(SO4 )3溶液:蓝色浅绿色黄色练习:END1属于化合反应的有: 属于分解反应物有:属于置换反应的有:① H2+CuO==Cu+H2O
② S+O2==SO2
③ H2CO3==H2O+CO2↑
④ CO+CuO==Cu+CO2
⑤ Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
⑥ 3C+2Fe2O3==4Fe+3CO2↑△△点燃高温2.下列反应②③①⑤⑥你掌握了吗?13、判断下列金属能否与酸反应生成氢气
1)铝和盐酸
2)金和稀硫酸
3)铜和盐酸
4)锌和稀硫酸我能行14、波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂,它是由硫酸铜、石灰加水配制而成,为什么不能用铁制容器来配制波尔多液?
5、家用铝锅、铁锅为什么不能用来长时间盛放酸性食品?
因为硫酸铜溶液和铁会发生反应因为酸性食品会与铝、铁反应而将其腐蚀15、黄金饰品中的假货常常鱼目混珠,社会上有些不法分子时常以黄铜冒充黄金进行诈骗活动。因为黄铜(铜、锌合金)单纯从颜色、外形上看,与黄金极为相似,所以很难区分,现请你设计一个实验方案鉴别真假黄金。 分析:黄金与黄铜的区别在于组成不同,由于组成的不同会导致物理和化学性质有差异,在设计鉴别方案时应从物理和化学的角度来考虑。参考答案:(1)测相同体积的两固体的重量或浮力或密度;(2)加热两固体,若变黑的为黄铜,不变的为黄金;(3)加入稀盐酸或稀硫酸,若有气泡产生的为黄铜,若没有反应的是黄金。16.下列金属活动性顺序由强到弱排列的是( )
(A)Zn Fe Mg Cu (B)Mg Zn Fe Cu
(C)Mg Fe Zn Cu (D)Cu Fe Zn MgB7. 等质量的锌、铁与足量的稀硫酸反应,下列产生氢气的质量与反应时间的关系图,合理的是( )B18、判断下列物质间能不能发生置换反应
① Fe 和 CuSO4溶液 ② Zn 和 Cu(NO3)2溶液
③ Cu 和 AgCl(不溶)④ Cu 和 AgNO3溶液
⑤ Zn 和 MgCl2溶液 ⑥ Cu 和 Hg(NO3)2溶液
9、有X、Y、Z三种金属,若将Z放入X的盐溶液中,Z表面覆盖有X,将Y和Z分别投入稀盐酸中,Y溶解而Z不溶,则三种金属的活动性顺序是( ) A. X>Y>Z B. Y>Z>X
C. Y>X>Z D. X>Z>YB119、用实验证明Zn、Cu、Mg这三种金属的活动性顺序,选用的试剂是( )
A.MgCl2溶液 B.ZnSO4溶液
C.CuSO4溶液 D.稀硫酸
11、如何除去下列混合物中的杂质?(括号中的物质为杂质)
A、铜粉(铁粉)
B、银粉(铜粉)
C、FeCl2溶液(CuCl2溶液)B、D加入过量的稀硫酸或盐酸加入过量的硝酸银溶液加入过量的铁粉112. A、B、C三种金属,根据下列反应式中的关系: ① A + B(NO3)2 = A (NO3)2 + B
② C + B(NO3)2 = C (NO3)2 + B
③ A + H2SO4 = ASO4 + H2↑
④ C + H2SO4 不反应 试推断三种金属的活动顺序为 ( ) A.A>B>C B. A>C>B C.B>C>A D.C>A>B
13、用实验证明Zn、Cu、Mg这三种金属的活动性顺序,选用的试剂是( )
A.MgCl2溶液 B.ZnSO4溶液 C.CuSO4溶液 D.稀硫酸BB、D1