课题2金属的化学性质(应用)2

第八单元金属和金属材料

课题2金属的化学性质（一）

1、你知道哪些金属可以和氧气反应吗？

一.金属与氧气的反应讨论镁和铁燃烧的现象：CuFeAlMg化学方程式反应现象

2Mg+O2==2MgO发出

耀眼的白光，放热，生成白色的固体点燃4Al+3O2==2Al2O3能与氧气反应，生成白色的固体3Fe+2O2==Fe3O4剧烈燃烧，火星四射，放热生成

黑色的固体点燃紫红色的铜变成黑色的固体氧化铜

2Cu+O2==2CuO加热VVVVV

镁、铝等在常温下就能与氧气反应；铁、铜在常温下也能与氧气反应，但很缓慢。在高温时能与氧气剧烈反应；“真金不怕火炼”说明金即使在高温时也不与氧气反应。1、你知道哪些金属可以和氧气反应吗？

镁、铝比较活泼，铁、铜次之，金最不活泼。2、你知道它们和氧气反应的条件吗？一.金属与氧气的反应讨论结论: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,说明金属的化学活动性不同.因为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,从而阻止铝进一步氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能。应注意不要把铝制品表面的氧化物保护膜清洗掉。思考：铝的活动性比铁强，为什么通常铝制品却很耐腐蚀？在清洗铝制品时应注意些什么？

B组：用稀硫酸代替稀盐酸进行实验，并比较发生的现象。

A组：在4只试管里分别放入小块镁、锌、铁、铜，再分别加入约5mL稀盐酸，观察现象，比较反应的剧烈程度。如果有气体生成，判断反应后生成了什么气体？（用燃着的小木条放在试管口检验）活动与探究

二.金属与酸的反应铜放入酸中铁与酸反应锌与酸反应镁与酸反应试管中的白色表示气泡（A组：金属与盐酸反应）金属现象反应的化学方程式镁锌铁

铜

产生气泡，形成浅绿色的溶液没有明显变化Fe+2HCl==FeCl2+H2↑Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑Mg+2HCl==MgCl2+H2↑产生大量的气泡，放出热量，形成无色的溶液产生大量的气泡，放出热量，形成无色的溶液＋2氯化亚铁（B组：金属与稀硫酸反应）金属现象反应的化学方程式镁锌铁铜Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑产生大量的气泡，放出热量，形成无色的溶液产生气泡，放出热量，形成浅绿色的溶液没有明显变化产生大量的气泡，放出热量，形成无色的溶液＋2硫酸亚铁金属与盐酸反应的比较讨论：观察此图，你有何看法？GodSaveme！为什么受伤的总是我？我有点难受…我好高兴！讨论：观察此图，填空：1、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

>

>

>

.MgZnFeCu

MgZnFeCu单质化合物化合物单质小结：

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。

讨论：

对于以上的反应，从反应物和生成物的物质分类角度分析，这些反应有何特点？

Mg

+

2HCl

=＝

MgCl2

+

H2↑

Zn

+

2HCl

=＝

ZnCl2

+

H2↑

Fe

+

2HCl

=＝

FeCl2

+

H2↑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？化合反应：A+B+…→AB…（以多合一）分解反应：AB→A+B+…

（以一变多）置换反应：A+BC→B+AC(以一换一)让我们来回忆：说明:铁能把铜从硫酸铜溶液中置换出来，这也是比较金属活动性的依据之一。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覆盖，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：回忆：活动性:Fe﹥Cu活动探究三、金属与某些化合物的溶液反应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。不反应2Al+3CuSO4==3Cu+Al2(SO4)3Cu+2AgNO3==2Ag+Cu(NO3)2铜与硝酸银溶液的反应铝与硫酸铜溶液的反应1、以上反应类型都属于

反应。2、铝、铜、银三种金属的活动性顺序是

置换Al>Cu>Ag讨论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。（注：是氢元素，不是氢气）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。（k、Ca、Na除外）金属活动性顺序表KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）

CuHgAgPtAu

金属活动性由强逐渐减弱一、金属的化学性质：1、金属能与氧气反应（金属越活泼，反应越容易，越剧烈）2、金属能与盐酸、稀硫酸反应（置换反应）（金属越活泼，反应越容易，越剧烈）3、金属能与含金属元素的化合物的溶液反应（活动性较强的金属能置换出活动性较弱的金属）二、置换反应（A+BC==B+AC）

本课题你应该知道1、下列金属活动性由强至弱的顺序及元素名称、符号均正确的一组是（）

A．钾K>钙Ca>钠Na>镁MgB．铝Al>锌Zn>铁Fe>锡XiC．铅Pb>铜Cu>贡HgD．金Au>银Ag>铂pt

练习：2.判断下列物质能否发生反应？若能，写出相关化学方程式。

（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

（5）银与氯化铜溶液（6）镁与硫酸亚铁溶液

解答：可发生反应的：（2）（4）（6）化学方程式：(2)Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4(4)Al+3AgNO3=Al(NO3)3+3Ag(6)Mg+FeSO4=MgSO4+Fe3、若金属锰(Mn)在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，则下列反应不正确的是()A.Mn+H2SO4=MnSO4+H2↑B.Mg+MnSO4=MgSO4+MnC.Fe+MnSO4=FeSO4+MnD.Mn+CuSO4=MnSO4+Cu因为铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。4.为什么出土文物中铜器比铁器多呢？5.⑴为什么铁器易生锈，而铝制品不易锈蚀呢？⑵为什么不宜用钢刷、沙等来擦洗铝制品呢？铜的活动性比铁弱，不易被氧化。这样会把铝制品表面的氧化物保护膜清洗掉。6.⑴请推测

K

与

O2反应的条件是

。⑵镁

（填：能、不能）制成锅。7.⑴请推测

Zn

与

O2反应的条件是

。⑵“白铁皮”是铁锌合金，其制品为什么不易锈蚀呢？8.为什么说“真金不怕火炼”？

常温下不能常温下Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑2Al＋3H2SO4＝Al2(SO4)3＋3H2↑镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气判断金属活动性的方法一：根据金属与氧气反应的难易程度与反应现象的剧烈程度判断判断金属活动性的方法二：根据金属与酸反应的剧烈程度和产生氢气的速度判断。Fe+CuSO4=Cu+FeSO42Al＋3CuSO4

=3Cu＋Al2(SO4)3Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2判断金属活动性的方法三：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。铜丝表面覆盖一层银白色的固体，溶液由无色变为蓝色铝丝表面有红色固体出现，溶液由蓝色变为无色铁钉表面会有红色物质析出，溶液从蓝色变为浅绿色金属的活动性顺序：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu

活动性由强逐渐减弱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。金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中有重要应用，它可以给你以下一些判断的依据：(归纳）金属的活动性顺序：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu

活动性由强逐渐减弱一、理解一个内涵：金属的活动性顺序的内容：由金属的活动性顺序的内容可知：活动性最强的金属是钾，活动性最弱的金属是金，能跟酸发生置换反应的金属，其活动性一定比H强；能把金属从其可溶性金属化合物溶液中置换出来的另一种金属，其活动性一定比金属化合物中金属的活动性强。二、熟记两个条件：1.金属与酸发生置换反应产生氢气应具备的条件：（1）金属的位置要在H的前面（2）酸应是非氧化性酸，如盐酸，稀硫酸，乙酸等简记为：氢前置换氢，酸非氧化性2.金属与金属化合物溶液发生置换反应的条件：（1）金属的位置：排在前面的金属可以把排在后面的金属从其化合物溶液中置换出来（钾钙钠除外）（2）金属化合物必须溶于水。AgCl、BaSO4不溶于水浓硫酸和HNO3是氧化性酸，与金属反应不生成氢气；Fe与酸发生反应生成氢气时或Fe与金属化合物溶液反应时，都生成+2价的亚铁化合物；钾、钙、钠不能置换出金属化合物溶液中的金属。（因为性质太活泼，可以置换出水中的氢）

练习：1、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的金属活动性顺序.解答:金属活动性顺序X>Y>Z2、某同学探究金属单质的活泼性时发现：X、Y都能与稀硫酸反应放出氢气而Z不能；Y能在X的盐溶液中置换出X。则它们的金属活动顺序为（）

A．X>Y>(H)>ZB．Y>X>(H)>ZC．X>Z>(H)>YD．Y>(H)>X>Z

3、对甲、乙、丙三种金属活动性的实验研究过程如下（1）取大小相等的三种金属片，分别放入CuSO4溶液中，一段时间后，甲、丙表面出现红色物质，乙没有现象。（2）取大小相等的甲、丙两种金属片，分别放入相同的稀盐酸中，甲、丙表面都产生气泡，但甲产生气泡的速度明显比丙的快。则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是（）

A.甲>丙>乙B.丙>乙>甲

C.甲>乙>丙D.丙>甲>乙

4、将甲、乙两种金属片分别放入硫酸铜溶液中，甲表面析出金属铜，乙没有发生反应。据此判断，三种金属的活动性顺序是（）

A.甲＞铜＞乙B．铜＞甲＞乙

C．乙＞铜＞甲D．甲＞乙＞铜三、把握三个规律：1.金属与金属化合物溶液的反应规律（1）不同金属与（同种）金属化合物溶液反应时，活动性强的金属先与金属化合物反应。

铁、锌与硫酸铜溶液反应镁、铝与硝酸银溶液反应（2）同一金属与溶液中不同的金属化合物反应时，该金属先与活动性较弱的金属所形成的化合物反应。即排在金属活动性顺序中最后的金属优先被置换出来，然后依次置换出稍后金属，顺序中两金属间距离越大，上述反应越易发生。把镁条插入硝酸铜、硝酸银、硝酸锌的混合溶液中

把锌片插入硫酸铜和硫酸亚铁的混合溶液中练习：将洁净的铁丝浸入含有Ag(NO3)2和Zn(NO3)2的电镀废水中，一段时间后取出，铁丝表面覆盖了一层物质，这层物质是()A．Ag、ZnB．AgC．ZnD．Ag、Fe

1、利用下列各物质之间的反应，能够验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性顺序的是（）

A.FeCuCl2溶液AgB.FeCl2溶液CuCl2溶液Ag

C.FeCl2溶液CuAgD.FeCl2溶液CuAgNO3溶液一、设计方案：检验金属活动性2、为了测定Ag,Zn,Cu,H的化学活动性强弱,某同学利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+HClCu+HClZn+AgNO3B、Zn+HClCu+AgNO3Zn+AgNO3C、Cu+HClZn+AgNO3Cu+AgNO3D、Zn+HCl

Cu+HClCu+AgNO3DAD

3.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的金属活动性顺序.解答:金属活动性顺序X>Y>Z练习：练习：4、为验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性是依次减弱的，某化学兴趣小组设计了如图所示的四个实验。其中不必进行的是（）

5、某学生为了验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序，设计了四种方案：①将Zn、Cu分别加入到FeSO4溶液中②将Zn、Cu分别加入到ZnSO4溶液中③将Zn分别加入到FeSO4、CuSO4溶液中④将Fe分别加入到ZnSO4、CuSO4溶液中正确的是()A.①或④B.①或②C.②或③D.③或④6、X、Y、Z、W是四种不同的金属，为比较这些金属活动性的强弱，某同学利用这四种金属单质、盐酸、Z的硝酸盐、W的硝酸盐，进行有关实验，结果如下表(能发生置换反应的记为“√”，不能反应的记为“一”，无标记的表示未做该实验)。这四种金属的活动性顺序为（）

A．X>W>Y>Z B．X>Y>W>ZC．W>X>Y>Z D．Y>W>Z>X

XYZW盐酸√——√Z的硝酸盐√W的硝酸盐√—2.用实验方法验证金属的活动性由强到弱的解题规律（1）首先将金属按其活动性由强到弱的顺序进行排列（2）选取试剂步骤：①选取中间的金属，两端的金属组成的可溶性金属化合物溶液；②选取两端的金属，中间的金属组成的可溶性金属化合物的溶液；注意：选取铁的化合物时应选取可溶性的亚铁化合物溶液。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+HClCu+HClZn+AgNO3B、Zn+HClCu+AgNO3Zn+AgNO3C、Cu+HClZn+AgNO3Cu+AgNO3D、Zn+HClCu+HClCu+AgNO3设计实验验证锌、铜、铁的活动性D1.将铁片放入下列溶液中，溶液的质量会减少的是（)

A、HClB、H2SO4

C、Na2SO4D、CuSO4

D2.将铁片放入下列溶液中，铁片的质量会增加的是（）

A、稀H2SO4B、FeSO4溶液

C、CuSO4溶液D、稀HClCZn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑Fe+CuSO4=Cu+FeSO4Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2忽略体积的变化，密度怎样变化?质量=密度×体积3.金属与酸（金属化合物溶液）发生置换反应后溶液质量的变化规律。只要比较反应前后溶液中溶质的相对质量大小即可。若反应后溶液中溶质的相对质量变小，则溶液中溶液的质量变小，反之则增大。四、学会四点应用1.判断金属与酸的置换反应能否发生2.判断金属与酸发生置换反应的速率快慢在金属活动顺序中，排在H前面的金属位置越靠前，产生氢气的速率越快3.判断金属与金属化合物溶液的置换反应能否发生4.运用所学知识进行金属活动性的探究（或验证）消灭3个误区1.金属与酸反应一定会产生氢气2.金属都容易与空气中的氧气反应生成相应的氧化物3.金属与酸反应一定属于置换反应6.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ZnB、只有Cu

C、有Cu和NaD、有Cu和Zn

DA.向上浮一些B.向下沉一些C.保持原位不动D.无法确定7.如图所示，容器中盛有蓝色硫酸铜溶液，液面上漂浮这一塑料块，若向溶液中投入一铁片，则塑料块将会（）B随堂练习(例题分析)【例1】如图所示是X、Y、Z三种金属在容器中的反应现象，下列说法正确的是()A.X、Y、Z三种金属均发生了置换反应B.三种金属的活动性顺序是X＞Y＞ZC.若Z能从金属Y的盐溶液里置换出Y，则三种金属的活动性顺序是X＞Z＞YD.若X为金属镁，则Z可能是铁【例13】印刷铜制电路板的“腐蚀液”为FeCl3溶液。已知铜、铁均能与FeCl3溶液反应，反应方程式分别为：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2，Fe+2FeCl3=3FeCl2。现将一包铜、铁的混合粉末加入到盛有FeCl3溶液的烧杯中，充分反应后烧杯中仍有少量固体，关于烧杯中物质组成的说法正确的是（）(A)溶液中一定含FeCl3，固体一定是铁和铜(B)溶液中一定含FeCl2，固体一定含铜(C)溶液中一定含FeCl2、CuCl2，固体一定含铜(D)溶液中一定含FeCl2，固体一定是铁和铜

【例12】向一定量的铁粉中逐滴加入稀硫酸至过量,下图是反应过程中某种物质的质量Y随加入稀硫酸的质量变化的关系,则Y不可能表示()

A.消耗铁粉的质量B.生成硫酸亚铁的质量

C.溶液的总质量D.生成氢气的质量

再见1.相同质量的镁、锌、铁分别与足量的稀硫酸反应，产生氢气的质量关系为

，足量的镁、锌、铁与相同质量的酸反应，产生氢气的质量关系为

，两份质量相等的锌分别与足量的稀盐酸和稀硫酸反应，产生氢气的质量关系为

。相等镁﹥铁﹥锌镁=铁=锌【例6】质量相同的下列金属，分别加入到足量的稀盐酸中充分反应，放出氢气最多的是（）

A．MgB．AlC、CuD．Zn

金属元素的化合价×金属的质量金属的相对原子质量氢气的质量=金属的质量=金属的相对原子质量×氢气的质量金属元素的化合价Mg＋2HCl＝MgCl2＋H2↑2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑2422×327×2

镁铝合金mg和足量的盐酸反应后，在标准状况下产生氢气的质量为0.1g，下面数值中，m最可能的值为A0.85B1.05C1.20D1.250.1g0.1g1.2g0.9g极端假设：生成0.1g氢气需要铝0.9g，需要镁1.2g。如果是镁铝混合同样产生0.1g氢气，混合物的质量在0.9g和1.2g之间假设mg镁和足量的盐酸反应，生成0.1g氢气，求m假设mg镁和足量的盐酸反应，生成0.1g氢气，求m224×0.1327×0.1t1t2t3t4●●●●其他信息：活动性：Mg＞Al＞Zn＞Fe①反应时间越短，说明产生氢气的速度越快，越活泼.②同一时间，产生氢气的质量：Mg＞Al＞Zn＞Fe③只有当横坐标是时间，纵坐标是氢气的质量时，曲线越陡相应金属越活泼。（一定注意横坐标表示什么）等质量的不同金属酸足量等质量的不同金属与足量的酸反应产生氢气的质量：Al＞Mg＞Fe＞Zn图2●●●●t1酸等量、金属足量，生成氢气质量相等，①反应时间越短，说明产生氢气的速度越快，性质越活泼.活动性：Mg＞Al＞Zn＞Fe最先被消耗完②同一时间，产生氢气的质量：Mg＞Al＞Zn＞Fe酸均因量不足而在反应中完全消耗1、等质量的酸分别与足量的镁铁锌三种金属反应，下列图像能正确表示氢气质量与反应时间关系的是（）0MgZnFemmmtt0MgZnFet0MgZnFemt0MgZnFeBABCD三、图像题2.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

。MgFeZnmtabc0t2t1t33.如图表示等质量的金属Mg和Al分别与足量且质量分数相等的稀硫酸反应，下列叙述正确的是（）A．X表示反应所用时间，Y表示生成氢气的质量B．X表示生成氢气的质量，Y表示反应所用时间C．X表示滴加稀硫酸的质量，Y表示生成氢气的质量D．X表示参加反应的金属的质量，Y表示生成氢气的质量C1、在天平的两个托盘上各放一只烧杯，烧杯中都盛有足量的盐酸，此时天平保持平衡。如果一边投入少许锌粒，另一边投入相同质量的铁粉，两者都完全溶解后，天平指针将：（）A．偏向放锌粒的烧杯一边B．不发生偏转C．偏向放铁粉的烧杯一边D．无法判断A四、天平指针问题1、利用下列各物质之间的反应，能够验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性顺序的是（）

A.FeCuCl2溶液AgB.FeCl2溶液CuCl2溶液Ag

C.FeCl2溶液CuAgD.FeCl2溶液CuAgNO3溶液一、设计方案：检验金属活动性2、为了测定Ag,Zn,Cu,H的化学活动性强弱,某同学利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+HClCu+HClZn+AgNO3B、Zn+HClCu+AgNO3Zn+AgNO3C、Cu+HClZn+AgNO3Cu+AgNO3D、Zn+HCl

Cu+HClCu+AgNO3DAD

3.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的金属活动性顺序.解答:金属活动性顺序X>Y>Z练习：【例6】为验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性是依次减弱的，某化学兴趣小组设计了如图所示的四个实验。其中不必进行的是（）

【例7】将甲、乙两种金属片分别放入硫酸铜溶液中，甲表面析出金属铜，乙没有发