课题2 金属的化学性质
【学习目标】
1.能记住铁、铝、铜等常见金属的化学性质。
2.能解决日常生活中与金属化学性质有关的问题。
3.能完成有关金属活动性的实验探究。
【学习重点】初步认识常见金属与盐酸、稀硫酸的置换反应,以及与某些金属化合物溶液的置换反应。
【学习难点】能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单的判断,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。
【温故知新】金属与氧气的反应
实 验
现 象
反应的化学方程式
活泼性比较
铁丝在氧气中燃烧
剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体
3Fe+2O2Fe3O4
镁比铁活泼
镁在空气中燃烧
剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体
2MgO+O22MgO
〔结论〕判断活动性的方法一:根据金属与氧气反应的条件,可判断金属的活动性强弱。。
学习过程
一、课前学习
阅读教材,回答以下问题:
一 金属与氧气的反应
1.金属与氧气的反应(用化学方程式表示):
2.结论:_______比较活泼,_______次之,___最不活泼。
二 金属与盐酸、稀硫酸的反应
1.金属与盐酸或稀硫酸的反应:
(1)实验现象及相关反应的化学方程式。
金属
现 象
反应的化学方程式
盐酸或稀硫酸
盐酸
稀硫酸
镁
反应_____,产
生_________,
溶液仍为无色
____________
__________
____________
__________
6
金属
现 象
反应的化学方程式
盐酸或稀硫酸
盐酸
稀硫酸
锌
反应_________,产
生_________,溶液
仍为无色
____________
__________
____________
__________
铁
反应_____,有_____
_____产生,溶液由
无色变为_____色
____________
__________
____________
__________
铜
_________
归纳:镁、锌、铁三种金属都能与盐酸或稀硫酸反应,但反应
的剧烈程度_____;___不能与盐酸或稀硫酸反应。
(2)实验结论:镁、锌、铁和铜四种金属的活动性顺序为____
_________。
2.置换反应:
(1)概念:由一种单质与一种_______反应,生成___________
和_____________的反应。
(2)通式:A+BC→AC+B
三 金属活动性顺序
1.金属与含金属的化合物溶液的反应:
(1)实验现象及相关反应的化学方程式。
实 验
现 象
反应的化
学方程式
铁钉浸入硫酸铜溶液中
①铁钉表面覆盖一层_____
色的物质;②溶液逐渐由___
色变为_____色
___________
________
铝丝浸入硫酸铜溶液中
①铝丝表面覆盖一层_____
色的物质;②溶液逐渐由___
色变为___色
_____________
_____________
铜丝浸入硝酸银溶液中
①铜丝表面覆盖一层_____
色物质; ②溶液逐渐由___
色变为___色
_____________
____________
6
铜丝浸入硫酸铝溶液中
_______
(2)实验结论:由实验现象可分别得出金属活动性:
Fe>Cu;Al>Cu;Cu>Ag。
2.金属活动性顺序:
(1)规律。
【巧思妙记】金属活动性顺序可采用“五元素一组”记忆,即“钾钙钠镁铝,锌铁锡铅氢,铜汞银铂金”。
我的疑惑:(请将预习中不能解决的问题写下来,供课堂解决。
三、课内学习,合作探究,展示汇报:
目标1:金属与氧气的反应
【阅读】课本9页内容,完成以下题目:
1.为什么铝具有很好的抗腐蚀性能?
答案:铝表面有一层致密的氧化铝薄膜。
2.我们常说“真金不怕火炼”。请您从化学的角度谈谈对这句话的理解。
答案:金在常温下化学性质稳定。
3.请写出铝、铁、铜与氧气反应的化学方程式。
答案:4Al+3O2====2Al2O3 3Fe+2O2Fe3O4 2Cu+O22CuO
4.上面金属与氧气反应的剧烈程度有无差异?说明了什么?
答案:不同的金属与氧气反应的条件和剧烈程度不同。条件越简单、反应越剧烈,说明金属活动性越强。从上述事实可以看出,铝比较活泼,铁、铜次之。
目标2:金属与酸的反应
【阅读】课本10页—11页内容,完成下表
金属
现象
有关反应的化学方程式
稀盐酸
稀硫酸
稀盐酸
稀硫酸
镁
剧烈反应,有大量气泡产生,溶液仍为无色,生成的气体能够燃烧并产生淡蓝色火焰
Mg+ 2HCl═ MgCl2 + H2↑
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
锌
反应较剧烈,有较多气泡产生,溶液仍为无色,生成的气体能够燃烧并产生淡蓝色火焰
Zn + 2HCl ═ ZnCl2 + H2↑
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
6
铁
反应缓慢,有气泡产生,溶液由无色逐渐变为浅绿色,生成的气体能够燃烧并产生淡蓝色火焰
Fe + 2HCl ═ FeCl2 + H2↑
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
铜
无任何现象
不反应
不反应
小结:①比较上表反应现象,可以说明四种金属的活动性顺序由强到弱排列为:Mg﹥Zn﹥Fe﹥Cu。
②判断金属活动性的方法二:利用金属与稀盐酸或稀硫酸能否反应以及反应的剧烈程度。
③分析上面的反应方程式的特点:他们的反应物和生成物中都有一种单质和一种化合物,这种反应叫做置换反应。
目标3:金属与化合物溶液的反应
1.将一根洁净的铁钉放入稀硫酸中,观察到的现象是表面有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色;若将其放入硫酸铜溶液中,观察到的现象是铁丝表面附着一层红色金属,溶液由蓝色变为浅绿色。
2.波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂,它是由硫酸铜、石灰加水配置而成,为什么不能用铁制容器来配置波尔多液?
答案:铁能与硫酸铜溶液发生置换反应。
3.【实验探究】阅读课本12页内容,完成下表
实验
现象
有关反应的化学方程式
铝丝浸入硫酸铜溶液中
铝丝上有红色的物质生成,溶液由蓝色变为无色
2Al + 3CuSO4 ═
Al2(SO4)3 + 3Cu
铜丝浸入硝酸银溶液中
铜丝上有银白色物质析出,溶液由无色变为蓝色
Cu + 2AgNO3 ═
Cu(NO3)2 + 2Ag
铜丝浸入硫酸铝溶液中
无变化
不反应
①比较上表反应现象,可以说明四种金属的活动性顺序由强到弱排列为:Al﹥Cu﹥Ag。
②判断金属活动性的方法三:根据一种金属能否将另一种金属从其化合物溶液中置换出来。
三、达标检测
1.下列物质在氧气中燃烧,能生成黑色固体的一组是 ( D )
①Mg ②Al ③Fe ④P ⑤Cu ⑥C
A.①④⑥ B.②③⑥ C.③⑤⑥ D.③⑤
2.下列反应中,不属于置换反应的是( D )
A.Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 B.2Mg+CO2=2MgO+C
C.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ D.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
3.在托盘天平的两边各放一只烧杯,调节天平至平衡,向两烧杯中分别注入等质量、等质量分数的稀硫酸(足量),然后向右盘的烧杯中放入一定质量的Fe粉,同时向左盘的烧杯中放入与Fe粉等质量的Zn粉,反应过程中可能出现的现象是( D )
A. 天平最终仍然平衡 B.天平指针先偏向左盘,后偏向右盘
C.天平指针始终偏向右盘 D.天平指针先偏向右盘,后偏向左盘
4. 将相同状态的铁和镁分别与相同质量分数、足量的稀盐酸反应,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是 ( C )
6
A.铁和镁的质量相同 B.甲是铁,乙是镁
C.铁和镁完全反应所消耗的稀盐酸质量相同 D.反应后溶液的质量均减少
5. 有X、Y、Z三种金属,把Y投入X(NO3)2溶液中,Y表面有X析出,若分别将X、Z投入稀硫酸中,X表面有气泡冒出,Z无变化,则X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是 ( B )
A.Z﹥Y﹥X B.Y﹥X﹥Z C. X﹥Y﹥Z D. X﹥Z﹥Y
6.下列物质在氧气中燃烧,能生成黑色固体的一组是( D)
①Mg ②Al ③Fe ④P ⑤Cu ⑥C
A.①④⑥ B.②③⑥ C.③⑤⑥ D.③⑤
7.下列关于金属与氧气反应的说法正确的是( C)
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
8.下列反应中,不属于置换反应的是( D)
A.Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2
B.2Mg+CO2===2MgO+C
C.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
D.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
9.将几粒锌粒浸入到稀硫酸中,下列叙述中正确的是( A)
①锌粒表面产生气泡 ②不会发生反应 ③锌粒的质量减轻 ④液体的质量减轻
A.①③ B.①④
C.② D.①③④
10.用质量相等的锌粉和铁粉,分别与溶质质量分数相同且等质量的稀盐酸充分发生反应,产生氢气的质量与时间的关系如图所示。请回答下列问题:
(1)表示锌粉与稀盐酸反应的曲线为___a____(填“a”或“b”)。
(2)对于a曲线表示的反应,物质___稀盐酸__(填名称)有剩余。
11.生铁和足量的稀盐酸充分反应后,总会有一些残渣剩余,残渣的主要成分是(D )
A.铁 B.氯化铁C.氯化亚铁 D.碳
12.图是X、Y、Z、W四种金属与稀盐酸反应状况的示意图,据此判断四种金属中活动性最弱的是( B)
6
A.X B.Y C.Z D.W
13属与酸反应生成氢气与对应的化合物,下列化合物能由金属与酸发生置换反应直接制取的是( B)
A.Fe2(SO4)3 B.MgCl2
C.FeCl3 D.CuSO4
14盛有硝酸银溶液的试管里,浸入一根洁净的铜丝,过一会儿取出,可观察到的现象为在铜丝表面析出银白色固体,溶液由无色变为蓝色,其反应的化学方程式为Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2,反应类型为置换反应。
15金属在生产、生活中应用广泛。
(1)“沙里淘金”说明黄金在自然界中以单质(填“单质”或“化合物”)形式存在。
(2)铝、铁、铜是生活中广泛使用的三种金属。下列试剂中,哪些能直接验证这三种金属的活动性顺序?B、D(填字母)。
A.硫酸铝溶液 B.硫酸亚铁溶液 C.硫酸铜溶液 D.稀硫酸
(3)在硫酸铜和硫酸铝的混合溶液中,加入一定量的铁粉充分反应,过滤后得到滤液和固体剩余物。向该固体剩余物中加入足量的稀盐酸,有气泡产生。则该滤液中一定含有的物质是FeSO4、Al2(SO4)3(填化学式)。
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