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文档简介
1、元素分为哪几类?3、性质和用途有什么关系?2、什么叫物理性质?什么叫化学性质?4、什么叫纯净物?什么叫混合物?金属元素、非金属元素和稀有气体元素。物质不需要发生化学变化就表现出来的性质叫做物理性质。颜色、状态、气味、硬度、熔点、沸点、密度等都是物理性质。物质在化学变化中表现出来的性质叫做化学性质.例如,可燃性还原性氧化性等性质决定用途,用途反映了性质。只由一种物质组成的物质叫做纯净物,由两种或多种物质混合而成的物质叫做混合物。根据你的经验,说出所知道的常见的金属有哪些?这些金属,不是纯金属就是合金。或者说:金属材料包括两大类:石器→青铜器→铁器→铝和铝合金时代→钛和钛合金时代中国人从商代使用青铜器,春秋时期会冶铁,战国时期会炼钢,现在大量使用铝合金等材料。铝的使用只有100多年的历史。21世纪是钛和钛合金时代。目前,产量居前三位的金属依次是
。铁铝铜纯金属和纯金属的合金统称为金属材料。人类使用金属经历了一个漫长的过程:纯金属、纯金属的合金。一、金属的物理性质这里有些纯金属,观察后描述一下它们的物理性质Hg银白色液体Sn银白色固体Fe银白色固体Cu紫红色固体Ag银白色固体Au金黄色固体常温下为固体(除汞外)有颜色和金属光泽
常温下为固态(除汞外),有颜色和有金属光泽,有良好的导电性、导热性和延展性。综上所述,金属具有共有的物理性质问题讨论1、为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制?2、银的导电性比铜好,为什么电线一般用铜制而不用银制?答:因为铅的硬度比铁小,铅有毒。答:与铜相比,银的价格比铜高,密度比铜大,因此导线用铜制而不用银制。问题讨论3、为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制?如果用锡制的话,可能会出现什么情况?4、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬?如果镀金会怎样?答:钨的熔点高,不易熔化,若用锡作灯丝,则由于锡的熔点低而在使用时灯丝熔化。答:铬是硬度最高的金属,镀在铁制品表面既耐磨、美观又防锈,延长使用寿命。如果镀金则会增加成本且不耐用,时间长后金脱落则铁又会生锈而缩短水龙头的使用寿命。结论:物质的用途主要由性质决定。但还要考虑价格、资源、美观、使用是否便利,物质是否易于回收利用和对环境的影响。如制金属币时还应考虑:
;
;
;
。资源丰富耐磨耐腐蚀
无毒轻便美观易加工
【课堂练习】1.下列金属中导电性最好的是()A.CuB.AlC.FeD.
Ag2.科学家预言:到21世纪,用途仅次于铁和铝的第三大金属是()A.铜B.铬C.钛D.金3.联合国卫生组织经过严密的科学分析,认为我国的铁锅是最理想的炊具,并向全世界大力推广。其主要原因是()A.价格便宜B.生热慢退热也慢,保温性较好C.烹饪出的食品含有铁元素D.铁中含有有机物必含的铁元素4.为什么用铁制菜刀、锄头不用铝?为什么用钨制灯丝而不用铁丝或铜丝?答:D
CC铁的硬度比铝大,用铁不易变形。钨的熔点高达3410℃而铁铜比钨低2000℃,高温下易熔化形成断路.1、制造飞机和制造机器底座,对所用金属的密度和硬度会有什么要求?2、电炉丝是用金属钨制成的,你认为它利用了钨的哪些性质?密度硬度制造飞机制造机器底座导电性、导热性、熔点高小大大大二、合金:
。如:钢铁铝合金黄铜焊锡等
。思考:生活中不用纯铝做门窗而用铝合金?合金与组成它们的金属有什么不同?在金属中加热熔合某些金属或非金属而成的具有金属特性的物质比较纯金属与合金的硬度大小黄铜是铜与锌的合金合金与纯金属的性质比较性质比较现象黄铜(铜和锌的合金)铜焊锡(锡和铅的合金)锡光泽与颜色硬度结论合金比其组分纯金属硬度大。黄色、有光泽紫红色有光泽深灰色有光泽银白色有光泽黄铜硬度大于铜焊锡硬度大于锡【实验探究1】探究一些合金材料与纯金属材料在物理性质上的差异【实验步骤】(1)比较黄铜片(铜和锌的合金)和铜片;焊锡(锡和铅的合金)和锡的光泽和颜色(2)将黄铜片和铜片,焊锡和锡互相刻划,比较他们的硬度。金属材料主要成分光泽和颜色硬度大小对比黄铜片(合金)铜锌铜片(纯铜)铜焊锡(合金)铅和锡锡(纯锡)锡【结论】
。黄色(紫)红色银白色银白色黄铜片>铜片焊锡>锡合金的硬度大于组成它们的纯金属【实验探究3】比较焊锡和组成它的纯金属锡、铅熔化的温度。【实验步骤】取绿豆粒大小的焊锡、锡、铅放在铁片上进行熔化,比较它们的熔点高低金属材料主要成分熔化速率数据熔点/℃结论纯铅铅慢327纯锡锡中232焊锡(合金)铅、锡快183【结论】(3)
。如:焊锡<锡<铅合金的熔点低于组成其的纯金属(4)下图的船就是合金制成的,说明什么?【结论】合金的抗腐蚀能力一般强于组成它们的金属。三、铁合金简介生铁和钢就是含碳量不同的铁的两种合金.生铁的含碳量为
,钢的含碳量为
.除含碳外,生铁中还含有硅、锰等,钢如不锈钢中还含有铬、镍等.由于在纯金属铁中熔合了一定量的碳、锰或碳、铬、镍等,这种组成的改变,使得合金性能也随之发生改变.例如,纯铁较软,而生铁比纯铁硬;不锈钢不仅比纯铁硬,而且其抗锈蚀性能也比纯铁好得多.
;
。
0.03%~2%2%~4.3%含碳量越高,硬度越大含碳量越低,韧性越好
【课堂练习】1.钛和钛合金是21世纪的重要材料,他们具有优良的性能,如钛熔点高、密度小、可塑性好、机械性能好、抗腐蚀能力强,钛合金与人体有很好的“相容性”。根据它们的主要性能,不合实际的用途是()A.用于核潜艇设备的制造B.用于制造航天设备C.用来做保险设备D.可用来制造人造骨C2.世界卫生组织正式将铝定为“食品污染源之一”而加以控制,在下列使用场合必须加以控制的是()①制电缆②制易拉罐③制铝锭④制牙膏皮⑤用明矾KAl(SO4)2·12H2O净水⑥制炊具⑦用明矾及小苏打做食品的膨化剂⑧用Al(OH)3制胃药⑨制防锈漆10制桌椅A.①②④⑤⑧10B.②④⑤⑥⑦⑧C.②⑤⑥⑦⑧10D.③④⑤⑥⑦⑧⑨3.下列金属材料中,不属于合金的是()A.硬铝B.生铁C.三氧化二铁D.青铜CB4、生活中废弃的铝制易拉罐、破锅、废铜线等可归为一类加以回收,它们属于()A、有机物B、金属或合金C、氧化物D、非金属5、今年5月1日,新建成的南京地铁试运营,地铁轨道所用材料是()A、锰钢B、不锈钢C、硬铝D、钛合金6、下列说法正确的是()A、金属都是银白色的固体B、我国人民在商代就制造出精美的青铜器C、食醋中含有盐酸D、钢是一种合金,其机械加工性能比纯铁差7、灯泡里的灯丝用钨制,是因为()A、导电性好B、硬度适中,易造型C、熔点高、不易熔化D、有金属光泽BABC4.现代建筑的门窗框架常用铝制造,硬铝的成分是()A.Al-Mg合金B.表面有Al2O3的铝板C.Al-C合金D.Al-Cu-Mg-Si合金5.不锈钢餐具锃光发亮,长期使用不会生锈,原因是在炼钢过程中加入了下列物质中的()A.铬、锰B.铬、硅C.铬、镍D.铬、碳【基础训练】1.铝与铁相比,具有哪些优良的性质?CD密度小,抗腐蚀性能强,良好的导电性和导热性,较好的延展性等。2.分别举出铁、铜、金的几种用途,这些用途各利用了它们的什么性质?铁:
;铜:
;金:
。3.用来铸造硬币的合金需要具有什么性质?
;
;
;.4.你将选用哪种合金来制造下列物品,说明理由。(1)外科手术刀(
)(2)防盗门(
)(3)门锁(
)(4)自行车支架(
)架桥—硬度火锅—良好的导热性饰品—金属光泽资源丰富耐磨耐腐蚀无毒轻便美观易加工耐腐蚀性
铁的硬度
硬度、耐腐蚀性
硬度和韧性
2、在铁、铝、铜、锌、钛五种金属中:
常用于电镀和作干电池电极的金属是_生铁和钢是哪种金属的合金___包装糖果、香烟的银白色金属材料__常用于制造电线和电缆的金属___常用于航空工业作制造飞机等材料的金属____锌铜铝铝铝铁钛前进【能力提高与历史回顾】1.目前世界上使用最多的金属材料是_____。生铁和钢都是____的合金,可根据含碳量的不同将它们区分开,含碳量较多的是_____,_____的含碳量较少,生铁和钢都属于___________(填“纯净物或混合物”)。2.如果在金属中加热熔合某些______或__________,就可以制得具有金属特征的物质,即合金。3.纯铁较____,而生铁比纯铁___;不锈钢不仅比纯铁________,而且其_________性能也比纯铁好得多。因此,在日常生活、工农业生产和科学研究中,大量使用的常常不是________,而是它们的_______。4.尽管目前已经制得的纯金属只有___多种,但由这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达______种。钢铁铁生铁钢混合物非金属金属软硬硬抗锈蚀纯金属合金90几千
课题2金属的化学性质第一课时金属的化学性质上节课我们学习了金属的物理性质,这节课我们学习金属的化学性质。学习本节课后,就会明白怎样识别真假黄金。一、金属的化学性质(一)金属与氧气的反应铁丝在空气中红热,在氧气中燃烧,生成四氧化三铁镁条在空气中燃烧,生成氧化镁镁比铁活泼知识回顾实验现象化学方程式活泼性比较铁丝在氧气中燃烧
火星四射,放出大量的热,产生黑色固体
3Fe+2O2==Fe3O4
镁在空气中燃烧
发出白光,放热,生成白色固体
2Mg+O2==2MgO
一、金属与氧气的反应点燃点燃Mg>Fe活动与探究一用坩埚钳分别夹持铜片和铝片在酒精灯上加热。仔细观察金属表面的变化。铜由红色变为黑色铝熔化,但没有下滴金属与氧气的反应铝表面生成致密的氧化铝薄膜,阻止铝进一步氧化。现象:由红色变为黑色化学方程式:2Cu+O2==2CuO铜在酒精灯上加热△综合上述信息可知:1.大多数金属都能与_______反应,反应剧烈程度
________(相同,不相同)氧气不相同2.金属的活动性:说明_______较活泼,________次之,
______很不活泼Mg、
Al、Fe、CuAu金属+氧气金属氧化物金属氧化物:由金属元素和氧元素组成的氧化物。
【实验探究1】镁、铝、铁、铜、金分别与氧气反应的情况
2Mg+O2
点燃2MgO3Fe+2O2
点燃Fe3O42Cu+O2
△2CuO4Al+3O2
点燃2Al2O3实验现象:镁、铝在常温下就能与氧气反应。镁在空气中就可以燃烧;铝、铁在纯氧中才能燃烧;铁、铜在常温下几乎不与氧气反应,但在高温时能与氧气反应;“真金不怕火炼”说明金在高温时,也不与氧气反应。根据上述事实,我们可以判断出这些金属活泼程度不同。实验结论:
;
。Mg>Al>FeCu>Au
镁、铝比较活泼,铁、铜次之,金最不活泼。(MgAl>FeCu>Au)1.不同的金属与氧气的反应条件不同。2.与氧气反应条件的不同,说明金属活动性不同。结论3.判断金属活动性的方法一:大多数金属都能与氧气发生反应,根据金属与氧气反应的难易程度或者反应现象的剧烈程度判断金属的活动性。相信你能发现:大多数金属都能与氧气发生化合反应,但反应的难易程度和剧烈程度
。镁、铝铁、铜金比较活泼次之最不活泼不相同在相同的条件下,金属与氧气反应越容易,金属的活泼性越强,反应越剧烈,金属的活泼性越强。镁、铝、铁、铜的活动性:_____>_____>_____>_____MgAlFeCu
金属的活动性思考:既然铝“比较活泼”,为什么还用铝做生活用品如铝锅等。查阅资料:铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝(Al2O3)薄膜,从而阻止铝进一步被氧化。所以,铝制品耐腐蚀。综上所述,判断金属活动性方法之一:金属越容易与氧气反应,其活动性
;同等条件下,反应越剧烈,其活动性
。越强
越强
思考:生活中有这样一种现象:绿豆在铁锅中煮了一会儿会变黑;苹果、梨子用铁刀切了以后,表面也会变黑。查阅资料:
这是因为绿豆、苹果、梨子等水果的细胞中都含有鞣酸,鞣酸能和铁反应,生成黑色的鞣酸铁。这样看来,金属是否能与其它酸反应呢?(二)金属与酸的反应【实验探究2】是不是所有的金属都能与酸反应?金属A组现象B组现象镁产生大量的气泡,放出热量,反应很剧烈,金属逐渐溶解,形成无色的溶液产生大量的气泡,放出热量,反应很剧烈,金属逐渐溶解,形成无色的溶液锌产生大量的气泡,放出热量,反应较剧烈,金属逐渐溶解,,形成无色的溶液产生大量的气泡,放出热量,反应较剧烈,金属逐渐溶解,,形成无色的溶液铁产生气泡,放出热量,反应缓慢,金属逐渐溶解,形成浅绿色的溶液产生气泡,放出热量,反应缓慢,金属逐渐溶解,形成浅绿色的溶液铜没有明显现象没有明显现象银没有明显现象没有明显现象镁、锌、铁、铜与盐酸的反应GodSaveme!!Mg为什么受伤的总是我!Zn小意思,我撑得住!Fe我得意的笑,又得意的笑…Cu小黑点表表产生的气泡
(3)由此推出,金属活动性顺序________________
(2)铁、镁、锌能和稀盐酸或稀硫酸反应时剧烈程度不同。____反应最剧烈,其次是_____,然后是_____镁锌铁Mg、Zn、Fe、Cu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的反应。
Mg
+
2HCl
=
MgCl2
+
H2↑
Zn
+
2HCl
=
ZnCl2
+
H2↑
Fe
+
2HCl
=
FeCl2
+
H2↑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。单质
化合物化合物单质置换反应: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。讨论:下列反应方程式有何共同特征?Mg+H2SO4==MgSO4+H2
↑
Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑Fe+2HCl==FeCl2+H2↑Fe+CuSO4==FeSO4+Cu单质化合物单质化合物4、化学反应的基本类型思考:你知道哪些反应类型请各写出一例?置换反应:由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和化合物的反应单质+化合物=另一单质+另一化合物置换反应:A+BC→AC+B化合反应:A+B+…→AB…(多变一)分解反应:AB→A+B+…(一变多)1.反应物和产物都只有两种;3.单质+化合物==单质+化合物置换反应的特征:
2.反应物是单质和化合物,产物也是单质和化合物;【实验步骤】A组:在四支试管中分别放入打磨光洁的镁条、锌粒、铁片、铜片,各加入约5mol稀盐酸,观察现象,比较反应的剧烈程度;用燃着的木条放在试管口,观察并记录实验现象。金属与稀盐酸反应的现象及化学方程式:金属是否有气体产生速率用燃着的木条放在试管口镁快锌适中铁慢铜-------------------------有爆鸣声有爆鸣声有爆鸣声
.
.
有有有不反应Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Cu+2HCl不反应Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑B组:用稀硫酸代替A组中的稀盐酸进行实验,并比较发生的现象。金属与稀硫酸反应的现象及化学方程式:金属是否有气体产生速率用燃着的木条放在试管口镁有快锌有适中铁有慢铜----------------------有爆鸣声有爆鸣声有爆鸣声
.
.
不反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑Cu+H2SO4不反应Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑金属+盐酸==氯化物+氢气金属+硫酸==硫酸化合物+氢气金属A组化学方程式B组化学方程式镁Mg+2HCl==MgCl2+H2↑Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑锌Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑铁Fe+2HCl==FeCl2+H2↑Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑铜无无银无无相信你能发现:1.很多金属都能与盐酸或稀硫酸发生
,但反应的剧烈程度
。2.根据金属与酸能否反应以及反应的剧烈程度,判断金属的活泼程度(即金属活动性)。Mg、Zn、Fe的金属活动性比Cu铜强,能置换出盐酸或稀硫酸中的氢。置换反应不相同
实验现象小结:(1).
(2).(3)
。实验结论:几种金属的活动性顺序
:.
很多金属不仅能与氧气反应,还能与盐酸或稀硫酸反应。镁、锌、铁与盐酸或稀硫酸反应时的剧烈程度不同。镁最剧烈,其次是锌,然后是铁;铜不能与盐酸或稀硫酸反应。产生的气体能燃烧,经检验是氢气Mg>Zn>Fe>Cu
判断金属活动性方法之二:金属与盐酸或稀硫酸
,可反映出金属的
。二.置换反应:
。如:
。
是否反应以及反应的剧烈程度活泼程度2CuO+C2Cu+CO2↑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高温Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑【课堂练习】1.公元2世纪,我国古代炼丹家魏伯阳著有《周易参同契》,这是世界上现存的最早的一部炼丹专著。书中写道:“金入于猛火,色不夺精光”。这句话是指黄金在强热的条件下()A易氧化B易还原C很稳定D很活泼2.下列金属中,常温下就易和氧气反应的是()A铝B铂C铁D铜CA知识链接下列反应中,属于置换反应的是()A.2H2O2
=2H2O+O2↑B.CuO+CO=
Cu+CO2C.H2+CuO=Cu+H2O
D.CO2+H2O=H2CO3△MnO2△C从反应物和生成物的物质类别和种类的角度分析置换反应。3.冷的浓硫酸能使铁表面生成致密的氧化膜而不被腐蚀,所以可以将浓硫酸放在铁制容器中。但某些同学错把稀硫酸装入了铁制容器中,此时如遇明火,就有可能发生爆炸其原因是(用化学方程式表示):①Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
②2H2+O2
点燃2H2O4.思考:为什么我国的铁锅是最理想的炊具,依据的化学原理是什么?答:炒菜时常加入适量的食醋,铁锅中的铁与醋酸反应后的产物通过食物进入人体,补充了人体所需的铁元素【基础巩固】1.铝的化学性质很活泼,为什么通常铝制品却很耐腐蚀?为什么不宜用钢刷、沙等来擦洗铝制品?答:铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝(Al2O3)薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,所以,铝制品耐腐蚀.擦去氧化铝薄膜,久之,铝制品破损.若用钢刷擦洗铝制品,容易把氧化薄膜除掉,使内部的铝进一步被氧化,从而起不到保护作用.2.写出镁、铜。氧气、盐酸两两间能发生反应的化学方程式,注明反应发生的类型。Mg+2HCl=MgCl2+H2↑2Cu+O2
△2CuO2Mg+O2
点燃2MgO【能力提高】1.俗话说:“真金不怕火炼”,这句话体现了金具有的性质()
A.硬度较小B.熔点低C.导电性好D.化学性质稳定2.常温下,铝能跟空气中的氧气反应生成一层致密的
.薄膜,从而阻止内部的铝进一步被
。有关反应的化学方程式为
.3.铜在常温下不与空气中的氧气反应,但加热时会反应。将铜丝放在酒精灯火焰上灼烧时,紫红色的铜丝会变成.,反应的化学方程式为
.氧化铝氧化4Al+3O2=2Al2O3
黑色2Cu+O2
△2CuOD3.下列化学方程式正确的是()A.2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑B.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑C.Cu+2HCl=CuCl2+H2↑D.2Ag+2HCl=2AgCl2+H2↑B第二课时金属活动顺序上节课学过金属与氧气、酸的反应,反应的难易和剧烈程度有所不同,说明金属的化学性质与其金属的活动性强弱有关。金属活动性强弱:
与氧气反应的实验证明:Mg>Al>Fe;Cu>Au
与盐酸、硫酸的反应证明:Mg>Zn>Fe>Cu思考除这二种方法外,还有没有其它方法证明不同金属活动性强弱?比如两种金属都不能和盐酸、稀硫酸反应如Cu和Ag,如何证明它们的活动性强弱。这使我们想起第五单元时,
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,进而说明Fe比Cu活泼。回忆我们学过的金属及其化合物,它们之间是否像铁和硫酸铜一样发生反应,进而比较金属的活动性顺序呢?铝丝表面有红色固体出现
1.铝丝浸入CuSO4溶液中2.铜丝浸入AgNO3溶液中铜丝表面有银白色固体出现【实验探究3】是不是所有的金属都能相互从其化合物的溶液里置换出来?实验步骤实验现象化学方程式(1)铝丝浸入硫酸铜溶液中(2)铜丝浸入硝酸银溶液中(3)铜丝浸入硫酸铝溶液中实验(1)说明铝比铜活泼
;实验(2)说明铜比银活泼
;实验(3)说明铜没有铝活泼
。这就是所谓的“中间金属原则”。蓝色溶液变浅,铝丝表面附有红色物质铜丝上附有白色物质,溶液由无色变为蓝色无明显现象
2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3CuCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2AgCu+Al2(SO4)3不反应Al>Cu
Cu>AgCu<Al
实验
现象
反应的化学方程式
说明光亮的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实验一:说明___的活动性强于_____铝丝表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色变成无色铜丝表面覆盖一层银白色的物质,溶液由无色逐渐变成蓝色2Al+3CuSO4==Al2(SO4)3+3CuCu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag无实验二:说明____的活动性强于
_____
实验三:说明_____的活动性弱于_____AlCuCuAgCuAl结论:金属活动性顺序______________________Al>Cu>Ag金属与化合物溶液的反应实验结论:1.Al>Cu>Ag
2.活动性强的金属把活动较弱的金属从它的化合物的水溶液中提取出来。科学家们进行类似于我们的探究,经过许多类似上述实验的研究,认真的去伪存真、由表及里、归纳和总结出了常见金属在溶液中的活动性顺序。得出金属活动性顺序表:KCaNaMgAlMnZnFeNiSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性由强逐渐减弱此表在工农业生产中,可以给出下列判断:1.
;2.
;3.
.
金属的位置越靠前,它的活动性越强位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物的水溶液中置换出来
1.部分金属能与金属化合物的溶液反应;
金属+金属化合物==新金属+新化合物
2.金属单质的活动性比金属化合物溶液中的金属元素的活动性强,才能把它从溶液中置换出来。3.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。结论相信你能发现:1.许多金属能与金属化合物的溶液发生置换反应2.根据金属与其它金属化合物的溶液能否发生置换反应判断金属活动性AlCuAg金属活动性强弱想一想:1.在金属活动性顺序里:金属的位置越______,它的活动性就越强。靠前2.通过实验一,你能得出,在金属活动性顺序里:位于____前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的_____。氢氢3.通过实验二,你能得出,在金属活动性顺序里:位于_____的金属能把位于____的金属从它们的化合物的_____里置换出来。后面溶液前面(K、Ca、Na除外!)通过课题2的学习,我们可以得到这样的几个结论:一、金属的化学性质:(1)多数金属能与O2反应;(2)氢前金属能与稀HCl或稀H2SO4反应生成氢气;(3)前金换后金发生置换反应时,不用钾、钙、钠。二、判断常见金属活泼性的方法(1)金属与氧气反应的难易程度,可以说明金属的活泼性;(2)金属与酸反应的剧烈程度,可以说明金属的活泼性;(3)前金换后金,可以说明金属的活泼性。金属活动顺序KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu还原性离子氧化性与O2反应条件与H2O反应与酸置换反应与盐的反应→依次减弱→依次增强(Fe的离子为Fe2+)常温易反应常温能反应常温、干燥空气不易反应加热可反应不反应加热或与水蒸气反应不反应置换出酸中的氢不能置换出氢前面的金属把后面的金属从相应的盐溶液中置换出来常温下可反应5、下列反应属于置换反应的是()①H2+CuO===Cu+H2O②2CO+O2===2CO③Zn+2HCl===ZnCl+H2④Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2A、①④B、②③C、①③D、②④加热高温C我国劳动人民很早就认识了铜盐溶液里的铜能被铁置换,从而发明了湿法炼铜。湿法炼铜的原理是:CuSO4+Fe=Cu+FeSO4
湿法炼铜我能应用:
1.据古籍记载江西上饶有一苦泉(苦泉水呈蓝色),铁锅使用苦泉水会变成铜锅,试分析蕴含的化学原理。2.工人师傅在钢板上划线,钢板上会出现一条红色的线。使用的是下列哪种物质溶液?()A.ZnSO4B.AgNO3C.FeSO4D.CuSO4Fe+CuSO4=FeSO4+CuD【课堂练习】1.能用铁制容器盛放的是()A.盐酸B稀硫酸C硫酸铜溶液D酒精
2.下列各组金属中,按金属活动性由强到弱顺序排列的是()A.Na、Fe、MgB.K、Cu、FeC.Ca、Ag、ZnD.Al、Zn、Hg3.下列事实中,能说明铁的金属活动性比铜强的是()A.铁的年产量比铜高B.铁桶不能用来盛放波尔多液C.铁的硬度比通大D.相同条件下,铁比铜更易被腐蚀
【基础训练】1.波尔多液是一种农业常用的杀菌剂,它是由硫酸铜、石灰加水配制而成,为什么不能铁制容器来配制波尔多液?Fe+CuSO4=FeSO4+CuDBD
据福建《三明日报》报道:2006年5月12日,宁化县公安局抓获一流窜江西、福建等地实施诈骗的团伙。自2006年4月底以来,他们随身携带一枚真黄金戒指,若干枚用黄铜(铜锌合金)与黄金外观极为相似的假黄金戒指在全国各地分头行骗。诈骗三十余起,骗取金额2万余元。请你识别真假黄金戒指。要求:不少于三种方法。1.灼烧法2.加酸法3.加入CuSO4溶液(或AgNO3溶液等)4.测密度5.比较硬度…我能应用:C+O2CO2(化合反应)1.铝的外面有一层氧化膜抗腐蚀性好,用钢刷、沙来刷洗会破坏其保护膜。2.铁能与硫酸铜反应。课后习题答案点燃高温3.CO2+C2CO(化合反应)点燃3Fe+2O2Fe3O4(化合反应)高温Fe3O4+4CO3Fe+4CO2Fe+2HClFeCl2+H2↑(置换反应)Fe+CuSO4FeSO4+Cu(置换反应)4.2Mg+O22MgO(化合反应)点燃Mg+2HClMgCl2+H2↑(置换反应)高温2Cu+O22CuO(化合反应)5.(1)不能(2)Zn+CuSO4ZnSO4+Cu(3)不能(4)Al+3AgNO3Al(NO3)3+3Ag6.Fe+CuSO4FeSO4+Cu将混合物缓缓加入硫酸铜溶液中Fe+CuCl2FeCl2+Cu把铁加入混合溶液中7.X>Y>Z8.30克镁生成2.5克氢气,生成30克氢气用360克镁;30克锌生成0.92克氢气,生成30克氢气用975克锌;30克铁生成1.1克氢气,生成30克氢气用840克铁。2.写出下列变化的化学方程式,并注明反应类型(CO与Fe3O4的反应除外)。
C→CO2
→COFe→Fe3O4
FeSO4FeFe+2HCl=FeCl2+H2↑或Fe+CuCl2=FeCl2+CuFeCl2Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑或Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
C+O2
点燃CO2C+CO2
高温2CO3Fe+2O2
点燃Fe3O4
Fe3O4+4CO高温3Fe+4CO4
【历史回顾】1.在一充满空气的瓶子中,既要将其中的氧气除去,又不增加其它气体的成分,下列物质在瓶中燃烧可达到目的是()A.木炭B.硫磺C.铁丝D.红磷2.下列各装置中的物质能产生气体的是()DB3.下列物质能否反应?写出能发生反应的化学方程式。(1)银与稀盐酸(2)锌与硫酸铜溶液(3)铜与硫酸锌溶液(4)铝与硝酸银溶液混合物除去杂质的化学方程式主要操作步骤铜粉(Fe)FeCl2溶液(CuCl2)Zn+CuSO4=ZnSO4+CuAl+3AgNO3=Al(NO3)3+3Ag4.填写下列表格(“混合物”栏中括号内为杂志)。(1)(3)不能反应。Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Fe+CuCl2=FeCl2+Cu
加盐酸至无气泡产生,过滤洗涤、干燥。加适量无锈铁钉或铁粉,过滤。5.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表面有银析出,而Z没有变化。根据以上实验事实,判断X、Y和Z的金属活动顺序。X>Y>Z某溶液中仅含有AgNO3和Cu(NO3)2两种溶质,将其分成A、B两份,各加入一定量的锌粉,充分反应后,过滤洗涤,分别得到滤渣和滤液1.将A得到的滤渣加入到稀盐酸中有气泡产生,则该滤渣中含有的物质是
;2.往B得到的滤液中滴加稀盐酸,有白色沉淀产生,则对应的滤渣中含有
,滤液中含有的溶质是
。ZnCuAgAgAg(NO3)2Cu(NO3)2Zn(NO3)2Fe+2HCl=FeCl2+H2↑562Mg+2HCl=MgCl2+H2↑242Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑6526.镁、锌、铁三种金属各30g,分别与足量盐酸反应,各生成氢气的质量是多少?如果反应后各生成氢气30g,则需要这三种金属的质量各是多少克?30gx30gy30gz=24230gx=2460gx=65230gy=6560gy=56230gx=5660gz这个题告诉我们:质量相同的活泼金属与足量的酸反应,相对原子质量小的金属产生的氢气多。如果还有等质量的铝,铝产生的氢气最多.解:设----------x、y、z
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑562Mg+2HCl=MgCl2+H2↑242Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑652=242x30g=652y30g=562x30g解:设----------x、y、z
x30gy30gZ30gX=360gy=975gz=840g相同质量的物质与足量酸反应,产生气体一样多时,相对原子质量(或相对分子质量)大的物质有余,相对原子质量(或相对分子质量)小的物质一定有余;相对原子质量(或相对分子质量)小的物质有余,相对原子质量(或相对分子质量)大的物质不一定有余(有两种可能)。
专题复习金属金属材料、将一小块金属钠投入盛有适量的硫酸铜溶液中,观察到的现象是:1.
;2.
。相关的化学方程式为
..
据此,得出的结论的是:
。2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑金属和金属的化合物发生置换反应时,把钾、钙、钠除外有气泡产生产生蓝色沉淀二、金属活动顺序表金属与酸发生置换反应的条件是:1.
;2.酸是指:
。Zn+H2SO4
Fe+2HClCu+H2SO4KCaNaMgAlMnZnFeNiSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性由强逐渐减弱氢前金属置换氢盐酸或稀硫酸ZnSO4+H2↑不反应FeCl2+H2↑
三、金属活动性顺序的验证方法
考察金属与氧气反应的难易程度,可以说明金属的活泼性;与酸反应的剧烈程度,可以说明金属的活泼性;前金换后金,可以说明金属的活泼性。最常用的是“中间金属原则”。中间金属原则:先把最活泼和最不活泼的金属找出来,然后把中间金属的单质放入两头金属的
溶液中。或把两头金属的
放入中间金属的化合物溶液中,可判定金属的活动性顺序。化合物单质FeFe(NO3)2
用实验说明Fe、Cu、Ag的活泼顺序Cu(NO3)2
Ag
AgNO3CuFe>Cu>AgFe>Cu
Cu>AgFe>Cu
Cu>AgFe>Cu>Ag四、金属与金属化合物溶液反应的先后次序问题:单质的金属与化合物中的金属相隔远的,先反应.如左下图所示,把Fe粉放入AgNO3、Cu(NO3)2混合溶液中,讨论各种可能的情况。1.当Fe粉和AgNO3反应时、Fe粉不足过滤,得滤液和滤渣。滤渣:
;滤液中溶质:
.2.当Fe粉和AgNO3恰好反应时,过滤,得滤液和滤渣。滤渣:
;滤液中溶质:.
Fe粉
AgNO3Cu(NO3)2
混合溶液AgCu(NO3)2
Fe(NO3)2
AgNO3
AgCu(NO3)2
Fe(NO3)2
3.当Fe粉和Cu(NO3)2反应时,Fe粉不足。过滤,得滤液和滤渣。滤渣:
;滤液中的溶质:.4.当Fe粉和Cu(NO3)2恰好反应时。过滤,得滤液和滤渣。滤渣:
;滤液中溶质:
。5.当Fe粉和Cu(NO3)2反应后有余。过滤,得滤液和滤渣滤渣:
;滤液中溶质:
。
Ag、CuCu(NO3)2Fe(NO3)2
Ag、CuFe(NO3)2
Fe(NO3)2
Ag、Cu、FeFe粉
AgNO3
Cu(NO3)2
混合溶液
【理解与练习】1.下列化合物不能用金属和酸反应制得的时()AZnCl2BMgCl2CFeCl3DAlCl3
2.有X、Y、Z三种金属,将X和Y浸入稀硫酸中,Y溶解,X不溶解;将X浸入Z的硝酸盐溶液中,在X表面有Z析出。则XYZ的金属活动性由强到弱的顺序是()AZ、Y、XBZ、X、YCY、Z、XDY、X、ZCD
3.只用一种试剂,一次性验证铜、铁、银三种金属的活动性强弱的顺序是()
A.CuSO4溶液B.FeSO4溶液C.AgNO3溶液D.稀盐酸4.在CuSO4和FeSO4的混合溶液中,加入一些锌粉,充分反应过滤,得到滤液和滤渣,在滤渣中加入稀硫酸,有气泡产生。则留在滤纸上的物质()①一定有锌②一定有铁③一定有铜④可能有锌⑤可能有铁⑥可能有铜A①②③B①②⑤C②③④D②③⑤AC5.向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一些铁粉,完全反应后过滤。不可能存在的情况是()A.滤纸上有Ag,滤液中有Ag+、Cu2+、Fe2+
B.滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Fe2+C.滤纸上有Ag、Cu、Fe,滤液中有Fe2+
D.滤纸上有Ag、Cu、Fe,滤液中有Ag+、Cu2+、Fe2+D6.X、Y、Z分别是Fe、Cu、Ag、Al四种金属元素中的一种,其中X能与稀硫酸反应生成X2(SO4)3,而Y、Z不能与稀硫酸反应,Y能与AgNO3溶液反应,而Z不能与AgNO3溶液反应,则X、Y、Z依次是.
7.X、Y、Z分别是Fe、Cu、Ag、Hg四种金属中的一种,X的单质能够从Y的盐溶液中置换出Y,但不能从Z的盐溶液中置换出Z,也不和盐酸反应,Z的单质也能够从Y的盐溶液中置换出Y,但不能置换出酸中的氢。试回答:(1)三种金属的活动性顺序由强到弱是
;(2)若X是Hg,则Y是
;(3)Z和Y的硝酸盐溶液发生化学反应的化学方程式为
。
Al、Cu、AgZ>X>YAgCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag8.在AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入Fe粉,完全反应后过滤,得滤渣和滤液,有以下情况:(1)若在得道的滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则滤纸上一定有
,滤液中一定含有
;(2)若在得到的滤渣中加入稀盐酸没有气泡产生,则滤纸上一定有
,滤液中一定含有的是
。Ag、Cu、FeFe(NO3)2
Fe(NO3)2
Ag1.等量的金属Mg、Al、Zn、Fe与足量的酸反应,金属溶解的质量与产生氢气的质量关系
;
据此得到一个结论.
五、金属与酸反应的图像问题Al>Mg>Fe>Zn相对原子质量越小,产生的氢气量越多2、等量的金属Mg、Al、Zn、Fe与足量的酸反应,产生氢气的质量关系:
。
活动性越强的金属所需时间越少,
。速度关系:
。Mg>Al>Zn>FeAl>Mg>Fe>Zn速度越快3、足量的金属Mg、Al、Zn、Fe与一定量的酸反应,产生氢气的质量
,反应的速度由金属活动性决定
如下图所示。
Mg>Al>Zn>Fe相等Mg+2HCl=MgCl2+H2Al+6HCl=2AlCl3+3H2Zn+2HCl=ZnCl2+H2Fe+2HCl=FeCl2+H27323×733×2732732【能力提高】1.向含有AgNO3Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤出的固体中滴加稀硫酸,有气体生成,则滤出的固体一定为()A.Ag、Cu两种单质的混合物B.Cu、Fe两种单质的混合物C.Ag、Fe两种单质的混合物D.Ag、Cu、Fe三种单质的混合物2.X、Y、Z三种金属中,只有Z能和稀硫酸反应,将Y放入X的盐溶液中,Y表面有X析出。则X、Y、Z三种金属的活动性顺序为()A.X>Z>YB.Y>X>ZC.Y>Z>XD.Z>Y>XDD【历史回顾】1.世博同学在探究铝、铜、银三种金属活动性顺序时做了如下实验,并由此得出了正确结论。(1)请指出上述实验操作中的错误
;Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag胶头滴管都倾斜伸入试管中(2)写出乙中发生反应的化学方程式2.某校同学以“比较Al、X、Cu三种金属的活动性”为课题进行实验探究。【所用药品】溶质质量分数相同的稀盐酸,大小形状都相同的Al、X、Cu三种金属。【实验记录】AlXCu现象开始时几乎无气泡产生产生气泡速度慢无气泡产生一段时间后产生气泡速度快产生气泡速度慢无气泡产生【分析与结论】(1)实验开始时,铝表面几乎无气泡产生的原因是
.(2)铜表面始终无气泡产生的原因是
.(3)三种金属的活动性由强到弱的顺序是
。Al>X>Cu铝表面有一层氧化铝薄膜铜不能与稀盐酸发生反应
课题3金属资源的利用和保护第一课时炼铁的原理杂质的计算
一个国家的经济命脉、国土防卫是离不开钢铁的。地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中,只有极少数如金、银这些不活泼金属以单质的形式存在其它金属在自然界是以化合物的形式存在。金银
赤铁矿主要成分Fe2O3
黄铁矿主要成分FeS2
菱铁矿主要成分FeCO3铝土矿主要成分Al2O3黄铜矿主要成分CuFeS2辉铜矿主要成分Cu2S令人佩服的是:中国老百姓在商代就能制造出青铜器、春秋战国时期就能冶炼钢铁。问题是,他们怎样从这些化合物中把需要的金属“拿”出来?思考:如何把上述铁矿石中的铁“拿”出来?以赤铁矿(主要成分:Fe2O3)为例,来学习研究铁的冶炼。根据Fe2O3的组成“拿”出铁有两种方法。方案一:加热使Fe2O3发生分解反应。方案二:寻找一种物质使其主动夺取Fe2O3中的“O”
分析:①方案一:要使Fe2O3分解,需
,要使Fe2O3分解成功,还必须在非
进行
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