(共61张PPT)
Fe
Cu
Mg
Zn
Ag
Al
Hg
第八单元 金属和金属材料
(第1课时)
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、硫酸的置换反应,以及与某些化合物溶液的置换反应,能用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对有关的置换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。
友情提示
黄铜(铜锌合金)与黄金的外观很相似,一些不法商贩就会利用这一点,以次充好,贩卖假黄金(实际就是黄铜)。你用什么方法来识别真假金饰品呢?
你学过哪些金属能与O2反应?
镁、铝等在常温下就能与氧气反应。
金即使在高温时也不与氧气反应。
铁、铜等在常温下几乎不与氧气反应,
但在高温时能与氧气反应。
3Fe+2O2 = Fe3O4
点燃
2Mg+O2=2MgO
2Cu+O2 = 2CuO
△
点燃
Mg
Fe
金属的化学性质
大多数金属能与氧气反应
反应的剧烈程度不相同
Mg + 2HCl == MgCl2 + H2↑
Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑
1、所有的金属都可以和氧气反应吗?
2、你知道它们和氧气反应的条件吗?
一.金属与氧气的反应
镁、铝在常温下可与氧气反应
铁、铜在加热时可与氧气反应
金在加热时也不与氧气反应
1、大多数金属都能与氧气发生反应
2、反应的难易与剧烈程度有所不同
镁、铝比较活泼,铁、铜次之, 金最不活泼
金属活动性: 镁、铝 >铁、铜>金
金属与氧气反应条件的不同,说明金属的化学活动性不同.
镁和铝在常温下可与氧气反应,为什么铝会具有很好的抗腐蚀性为什么铝制品不易生锈?
铝很容易跟氧气反应,生成一层致密而坚固的氧化铝薄膜。
这层薄膜可以阻止内部的铝跟氧气接触,从而对铝制品起到保护作用。
4Al +3O2 = 2Al2O3
1、所有的金属都可以和酸反应吗?
2、它们和酸反应的剧烈程度一样吗?
二.金属与酸的反应
如何判断Mg Zn Fe Cu 的活动性
2
3
B 组:在试管中分别放入镁条、锌粒、铁钉、铜丝。然后,分别向其中加入一些稀硫酸。
A 组:在试管中分别放入镁条、锌粒、铁钉、铜丝。然后,分别向其中加入一些稀盐酸。
放出气泡速度最快,
反应最剧烈。
放出气泡速度较快,
反应较为剧烈。
放出气泡速度缓慢,
反应较为缓和。
无明显现象
Mg + 2HCl == MgCl2 + H2↑
Mg + H2SO4 == MgSO4 + H2↑
Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2↑
Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑
Fe + 2HCl == FeCl2 + H2↑
Fe + H2SO4 == FeSO4 + H2↑
金属活动性由强到弱
Mg、Zn、Fe、
金属 稀盐酸(稀硫酸)
现象 反应的化学方程式
镁
锌
铁
铜
铁钉表面有红色固体出现
Fe+ CuSO4
Cu
+ FeSO4
从反应物和生成物的类别去分析,这个反应有什么特点?
单质
化合物
化合物
单质
一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。
置换反应:
现象 化学方程式
Fe+CuSO4溶液
单质
化合物
化合物
单质
置换反应
稀盐酸
镁 Mg+2HCl = MgCl2+H2↑
锌 Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑
铁 Fe+2HCl = FeCl2+H2↑
铜
单质
化合物
化合物
单质
置换反应
稀硫酸
镁 Mg+H2SO4 = MgSO4+H2↑
锌 Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
铁 Fe+H2SO4 = FeSO4+H2↑
铜
2、可根据金属是否与稀盐酸或稀硫酸反应
或反应的剧烈程度判断金属的活动性强弱。
1、大多数金属能与稀盐酸或稀硫酸反应。
第八单元 金属和金属材料
(第2课时)
金属与氧气的反应
镁、铝在常温下可与氧气反应
铁、铜在加热时可与氧气反应
金在加热时也不与氧气反应
1、大多数金属都能与氧气发生反应
2、反应的难易与剧烈程度有所不同
镁、铝等在常温下就能与氧气反应。
金即使在高温时也不与氧气反应。
铁、铜等在常温下几乎不与氧气反应,
但在高温时能与氧气反应。
3Fe+2O2 = Fe3O4
点燃
2Mg+O2=2MgO
2Cu+O2 = 2CuO
△
点燃
镁、铝比较活泼,铁、铜次之, 金最不活泼
金属活动性: 镁、铝 >铁、铜>金
金属与氧气反应条件的不同,说明金属的化学活动性不同.
2、可根据金属是否与稀盐酸或稀硫酸反应
或反应的剧烈程度判断金属的活动性强弱。
1、大多数金属能与稀盐酸或稀硫酸反应。
金属与酸的反应
放出气泡速度最快,
反应最剧烈。
放出气泡速度较快,
反应较为剧烈。
放出气泡速度缓慢,
反应较为缓和。
无明显现象
Mg + 2HCl == MgCl2 + H2↑
Mg + H2SO4 == MgSO4 + H2↑
Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2↑
Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑
Fe + 2HCl == FeCl2 + H2↑
Fe + H2SO4 == FeSO4 + H2↑
金属活动性由强到弱
Mg、Zn、Fe、
金属 稀盐酸(稀硫酸)
现象 反应的化学方程式
镁
锌
铁
铜
你能否得出金属和化合物溶液反应的一般规律吗?
现象:_________________________________________________
________________________________________________________
将铁钉投入到硫酸铜溶液中有何现象?
铁钉表面会有红色物质析出,若时间足够
长,则溶液会从蓝色变为浅绿色。
Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4
该反应的化学方程式:
活动性: Fe﹥Cu
三.金属与化合物溶液的反应
根据金属和氧气反应的剧烈程度不同我们已经知道,金属铝的活动性大于铜,我们是否还有其他方法来判断Al和Cu谁更活泼呢?
所有金属都可以和化合物的溶液反应吗?
设计的实验
观察到的现象
得到的结论
利用Al丝、Cu丝及CuSO4溶液、Al2(SO4)3溶液。判断Al、Cu的活动性
将铝丝浸入CuSO4溶液中
铝丝表面覆盖一层红色物质
铝比铜活泼
将铜丝浸入Al2(SO4)3溶液中
无明显现象
铝比铜活泼
Al、Cu、Ag的活动性,谁强谁弱如何判断?
铝与硫酸铜溶液的反应
铜与硝酸银溶液的反应
浸入溶液中的铝丝
表面覆盖一层紫红
色物质,溶液由蓝
色逐渐变为无色。
浸入溶液中的铜丝
表面覆盖一层银白
色物质,溶液由无
色逐渐变为蓝色。
无明显现象
2Al + 3CuSO4= Al2(SO4)3 + 3Cu
Cu +2AgNO3 =Cu(NO3)2 + 2Ag
根据刚才的实验填写表格
活动性:Al﹥Cu
活动性:Cu﹥Ag
活动性:Cu < Al
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
以上三种金属活动性顺序为:
Al Cu Ag
金属活动性由强到弱
2、可根据金属能不能把另一种金属从金属化合物的溶液中置换出来,判断金属活动性的强弱。
1、部分金属能与金属化合物的溶液反应。
常见金属的活动性顺序:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性顺序由强逐渐减弱
单质
化合物
化合物
单质
Mg + 2HCl == MgCl2 + H2↑
Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2↑
Fe + 2HCl == FeCl2 + H2↑
对于以下的反应,从反应物和生成物的角度分析,这些反应有何特点?将这一类反应与化合反应、分解反应进行比较。
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。
置换反应
化学反应的基本类型
化合反应:A + B + … → AB…(多变一)
分解反应:AB… →A + B + … (一变多)
置换反应:A +BC →AC + B
3、在金属活动顺序里,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中置换出来。
金属活动性顺序的应用:
1、在金属活动顺序里,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,位于氢之前的金属能置换出盐酸(稀硫酸)中的氢(K,Ca,Na与酸反应不会生成氢气,而是生成水)。
4、铁与溶液发生置换反应,生成亚铁化合物。
5、金属从其他金属的盐溶液中置换金属时,先从活动性弱的开始,置换完再置换其它。
1、金属的化学性质:
⑴大多数金属能与O2反应
⑵大多数金属能与稀HCl或稀H2SO4反应
⑶部分金属能与金属化合物的溶液反应
2、判断常见金属活泼性的方法
⑴金属与酸反应的剧烈程度
⑵金属与能否与金属化合物的溶液反应
⑶金属与氧气反应的难易程度
其回收的原理是:
Fe+2AgNO3 = 2Ag+Fe(NO3)2
C
《齐鲁晚报》一篇文章报道:有人利用照相馆废弃的定影液,每月可回收20万元的银。
这个反应属于( )
A 化合反应 B 分解反应 C 置换反应
1、判断下列物质能否发生反应?若能,
写出相关化学方程式。
⑴银与稀盐酸 ⑵锌与硫酸铜溶液
⑶铜与硫酸锌溶液 ⑷铝与硝酸银溶液
⑸银与氯化铜溶液 ⑹镁与硫酸亚铁溶液
解答:可发生反应的⑵ ⑷ ⑹
化学方程式:
⑵ Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4
⑷ Al +3AgNO3 = Al(NO3)3 + 3Ag
⑹ Mg + FeSO4 = MgSO4 +Fe
2、有X Y Z三种金属,如果把X和Y分别放入
稀硫酸中, X 溶解并产生氢气,Y不反应;如果
把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在Y
的表面有银析出,而Z无变化.根据以上事实,判
断X Y Z的金属活动顺序.
解答: 金属活动性顺序 X>Y>Z
实践与应用
1.生活中很多人用钢丝球刷铝锅,这种方法妥当吗?为什么?
2.可否用铁桶盛放硫酸铜溶液?
3.下列化学变化属于置换反应的有:
(1)CO+Fe2O3→Fe+CO2
(2)C+Fe2O3 → Fe+CO2
(3)H2O2 → H2O+O2
(4)Fe+AgNO3 → Fe(NO3)2+Ag
课堂练习
1、有X、Y、Z三种金属。X、Y、Z分别放入稀盐酸中,X溶解并放出氢气,Y、Z无变化;将Y放入Z的化合物溶液中无变化;Z放入Y的化合物溶液中有Y析出:则X、Y、Z的活动性顺序如何?
X>Z>Y
2、实验室制氢气常选择锌与稀硫酸反应,
(1)选用的依据是什么?
(2)不选铜的理由?
(3)猜想:为什么也不选钾、钙、钠?
3、X、Y、Z是三种金属,根据下列有关化学方程式可知,三种金属的活动性顺序是( )
①Z+YSO4==ZSO4+Y ②X+ YSO4==XSO4+Y
③X+ H2SO4== XSO4+ H2↑ ④Z+ H2SO4不反应
A、Z>X>Y B、Z>Y>X
C、X>Y>Z D、X>Z>Y
D
4、现有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,则三种金属的活动顺序正确的是( )
A、Y>X>Z B、Y>Z>X
C、X>Y>Z D、X>Z>Y
B
5、将铁片放入下列溶液中,铁片的质量会增
加 的是( )
A、稀H2SO4 B、FeSO4溶液
C、CuSO4溶液 D、稀HCl
C
6、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
B
7、将铁片放入下列溶液中,溶液的质量会减少的是( )
A、HCl B、H2SO4
C、Na2 SO4 D、CuSO4
8、为了测定Ag,Zn,Cu,H的化学活动性强弱,某同学利用Zn粉,Cu片,AgNO3溶液和盐酸4种物质,设计了如下实验方案,其中可行的是( )
A、? Zn+HCl Cu+HCl Cu +AgNO3
B、Zn+HCl Cu+ AgNO3 Zn+AgNO3
C、Cu+HCl Zn+AgNO3 Cu+ AgNO3
D、Zn+HCl Cu+HCl Zn+ AgNO3
9、在CuCl2和NaCl的混合溶液中加入过量的Zn粉,充分反应后过滤,留在滤纸上的固体( )
A、只有Zn B、只有Cu
C、有Cu和Na D、有Cu和Zn
10、向Mg(NO3)2和AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后有金属析出,过滤、洗涤后往滤渣中加入稀盐酸,有无色气体放出,则滤液中一定存在的物质是( )
A、 Mg(NO3)2、AgNO3 、Fe(NO3)2
B、 Mg(NO3)2、Fe(NO3)3
C、 Mg(NO3)2、Fe(NO3)2
D、 只有Fe(NO3)2
10、 相同质量的Mg、Zn、Fe和足量的稀硫酸反应,产生氢气的总质量(m)随时间(t)变化的关系如下图,则下图中a、b、c表示的金属分别为:a 、 b 、c 。
m
t
a
b
c
0
Mg
Fe
Zn
t2
t1
t3
巩固练习:
1.“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。
2、黄铜是铜和锌的合金,它可以用来制造机器、电器零件及日常用品.为了测定某黄铜样品中铜的质量分数,取10g该黄铜样品加入到50g稀硫酸中,恰好完全反应,测得剩余固体质量为3.5g.
试计算:
(1)该黄铜样品中铜的质量分数.
(2)稀硫酸中H2SO4的质量分数。
(3)由此得到启示:在使用黄铜制品时应注意
___________________(合理即可)
3、为了测定某铁粉中杂质的含量,取该铁粉样品20克,放到盛有200克稀盐酸的烧杯中,反应后烧杯中物质总质量变成219.4克(杂质不参加反应).求
⑴铁粉中纯铁的质量分数.
⑵稀盐酸的质量分数.
⑶反应后的溶液中氯化铁的质量分数.
4.小华想测定Cu-Zn合金和Cu-Ag合金中铜的质量分数,实验室只提供了一瓶稀盐酸和相关的仪器。
(1)根据现有的条件,你认为只能测出_____________合金中铜的质量分数。
(2)为了测定该合金的组成,小华称取10 g该合金粉末,在粉末中连续三次加入稀盐酸反应。每加一次盐酸,小华记录所得气体的质量,实验数据如下:
第一次 第二次 第三次
连续加入盐酸的体积(ml) 10 10 1
生成氢气的质量(g) 0.08 0.08 0.04
(3)从上表数据分析,小华用10 g合金粉末总共收集到氢气_______g。
(4)求出该合金中铜的质量分数。
(5)稀盐酸中HCl的质量分数。
一、金属的化学性质:
1、与氧气反应(金属越活泼,反应越容易,越剧烈)
2、氢前金属+盐酸(稀硫酸)(置换反应)
(金属越活泼,反应越容易,越剧烈)
3、位于前面的金属把位于后面的金属从它的化合物的溶液中
置换出来。
二、置换反应(A+BC==B+AC)
三、金属活动顺序及其应用
(判断金属能否在溶液中发生置换反应,及反应的快慢)
学完本课题你应该知道