第八單元金屬和金屬材料課題二金屬的化學性質

金屬鋁的發現比銅、鐵等金屬要晚很多，它的利用僅一百多年。在這短短的一百多年里，鋁從“珍珠一樣的金屬”發展成如今被廣泛應用的年產量僅次于鐵的金屬，與它的抗腐蝕性好有很大關系。鋁制品放置很多年依然光亮鐵制品表面很容易被銹蝕為什么鋁的抗腐蝕性這么好呢？【回顧】鎂條在氧氣中燃燒：之前我們學過鎂條、鐵絲都能與氧氣反應，你還記得它們的現象嗎？現象：劇烈燃燒、發出耀眼白光.生成白色粉末狀固體、放出大量的熱。2Mg+O2===2MgO點燃化學方程式：【回顧】鐵絲在氧氣中燃燒：現象：劇烈燃燒、火星四射、生成一種黑色固體、放出大量的熱。3Fe+2O2====Fe3O4點燃化學方程式：一、金屬與氧氣反應實際上，許多金屬都能與氧氣反應，但是反應的難易和劇烈程度不同。1.鎂、鋁等金屬在常溫下就能與氧氣反應。（2）鋁在常溫下與氧氣反應，其表面生成一層致密的氧化鋁（Al2O3）薄膜，阻止鋁進一步被氧化。因此鋁有很好的抗腐蝕性能。（1）金屬鎂在常溫下與空氣中的氧氣反應生成一層氧化膜。化學方程式：2Mg+O2═2MgO化學方程式：4Al+3O2═2Al2O3一、金屬與氧氣反應2.鐵、銅等在常溫下幾乎不與氧氣反應，但在高溫時能與氧氣反應。銅在氧氣中加熱：現象：紅色金屬變為黑色固體2Cu+O2====2CuO化學方程式：3.“真金不怕火煉”說明金既使在高溫下也不與氧氣反應。除金外，銀、鉑等金屬也不易與氧氣反應。一、金屬與氧氣反應一、金屬與氧氣反應由上述事實可以得出：·鎂、鋁等在常溫下就能與氧氣反應。·鐵、銅等在常溫下幾乎不與氧氣反應，但在高溫時能與氧氣反應?！そ稹y等在高溫時也不與氧氣反應?！究偨Y】大多數金屬能與氧氣反應，但反應的難易程度和劇烈程度不同，其中活動性順序比較為：鎂、鋁>鐵、銅>

金、銀一、金屬與氧氣反應【練一練】下列關于金屬與氧氣反應的觀點中正確的是（）A．所有的金屬在常溫下都能與氧氣反應

B．鎂只有在高溫時才能與空氣中的氧氣反應

C．“真金不怕火煉”說明即使高溫下金也不與氧氣反應

D．金屬與氧氣反應都必須點燃或加熱【練一練】平時在洗鋁鍋時，都要用柔軟的抹布而不能用清潔球，其主要原因是（）A．清潔球太貴 B．防止破壞鋁鍋表面致密的氧化鋁保護膜C．防止鋁鍋變形 D．抹布洗得更干凈CB二、金屬與稀鹽酸、稀硫酸的反應

很多金屬不僅能與氧氣反應，還能與稀鹽酸或稀硫酸反應。金屬與稀鹽酸或稀硫酸是否反應，可反映金屬的活動性。探究金屬與稀鹽酸或稀硫酸的反應實驗操作：1.準備4支試管，編號1、2、3、4，分別在各試管中加入適量的鎂條、鋅粒、鐵釘和銅片，然后在每支試管中加入等體積的稀鹽酸，觀察現象。2.分別用燃著的木條放在各試管口，觀察現象，并判斷反應后產生了什么氣體。3.把稀鹽酸換成稀鹽酸進行相同實驗，并比較發生的現象。金屬現象化學方程式稀鹽酸稀硫酸稀鹽酸稀硫酸鎂鋅鐵銅反應較劇烈，產生大量氣泡，溶液顏色不變，生成的氣體能燃燒，產生淡藍色火焰反應緩慢，有氣泡產生，無色溶液逐漸變為淺綠色，，生成的氣體能燃燒，產生淡藍色火焰沒有明顯現象Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑反應劇烈，迅速產生大量氣泡，溶液顏色沒有變化，生成的氣體能燃燒，產生淡藍色火焰二、金屬與稀鹽酸、稀硫酸的反應討論：1.上述哪些金屬能與鹽酸、稀硫酸發生反應？反應的劇烈程度如何？反應后生成了什么氣體?哪些金屬不能與鹽酸、稀硫酸發生反應?根據反應時是否有氫氣產生，將金屬分為兩類。

由上述實驗事實可知：鎂、鋅、鐵三種金屬都能與鹽酸、稀硫酸發生反應放出氫氣，它們的金屬活動性比較強，反應越劇烈金屬活動性越強；銅不能與鹽酸、稀硫酸發生反應放出氫氣，它們的金屬活動性比較弱。因此它們的金屬活動性強弱：鎂>鋅>鐵>銅。二、金屬與稀鹽酸、稀硫酸的反應2.對于能發生的反應，從反應物和生成物的物質類別如單質、化合物的角度分析，這些反應有什么特點?將這一類反應與化合反應、分解反應進行比較。2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+H2↑單質單質化合物化合物像這種由一種單質與一種化合物反應，生成另一種單質和另一種化合物的反應，叫做置換反應。通式：A+BC→B+AC特點：“單換單”二、金屬與稀鹽酸、稀硫酸的反應置換反應與化合反應、分解反應的比較：分解反應化合反應置換反應概念特點表達式由一種物質生成兩種或兩種以上其他物質的化學反應由兩種或兩種以上的物質生成另一種物質的化學反應代表

由一種單質與一種化合物反應，生成另一種單質和另一種化合物的反應單換單一變多多變一AB→A+BA+B→ABA+BC→B+AC點燃通電2H2O====2H2↑+O2↑2H2+O2====2H2OMg+2HCl=MgCl2+H2↑二、金屬與稀鹽酸、稀硫酸的反應【練一練】下列反應中，屬于置換反應是（）A．C2H5OH+3O22CO2+3H2O B．3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3

C．NaOH+HCl═NaCl+H2O D．CO2+2NaOH═Na2CO3+H2OB【練一練】有關置換反應說法錯誤的是（）A．一定有元素化合價改變

B．一定生成兩種物質

C．反應物的物質類別一定不同

D．一定有金屬參與反應或者有金屬生成D二、金屬與稀鹽酸、稀硫酸的反應【練一練】等質量、等濃度的稀硫酸分別與足量的鎂、鋅兩種金屬反應，下列圖象能正確表示產生氫氣質量與反應時間之間關系的是（）B二、金屬與稀鹽酸、稀硫酸的反應【練一練】將一根潔凈的銅片放入稀硫酸中，下列敘述正確的是（）①銅片表面產生氣泡②液體由無色變成藍色③溶液的質量增加④無明顯現象A．③④ B．④ C．①②③ D．①②③④B二、金屬與稀鹽酸、稀硫酸的反應【回顧】你還記得鐵和硫酸銅的反應嗎？【實驗現象】鐵釘表面覆蓋了一層紅色固體，溶液由藍色變為淺綠色；【化學方程式】Fe+CuSO4====Cu+FeSO4這說明鐵的活動性比銅強，它可以把銅從硫酸銅溶液中置換出來。這是比較金屬活動性的依據之一。三、金屬活動性順序探究金屬活動性順序實驗操作：1.把一根用砂紙打磨過的鋁絲浸入硫酸銅溶液中，過一會兒取出，觀察，有什么現象發生?2.把一根潔凈的銅絲浸入硝酸銀溶液中，過一會兒取出，觀察，有什么現象發生?3.把另一根潔凈的銅絲浸入硫酸鋁溶液中，過一會兒取出，觀察，有什么現象發生？除去鋁絲表面的氧化膜三、金屬活動性順序實驗實驗現象反應的化學方程式鋁絲浸入硫酸銅溶液中銅絲浸入硝酸銀溶液中銅絲浸入硫酸鋁溶液中

無明顯現象銀白色鋁片表面有紫紅色物質生成，溶液由藍色變為無色2Al+3CuSO4==Al2(SO4)3＋3Cu紫紅色銅片表面有銀白色物質生成，溶液由無色變為藍色Cu+AgNO3===Ag+Cu（NO3）2討論：通過該實驗，你能得出鋁、銅、銀三種金屬的活動性順序嗎？【結論】金屬活動性：鋁>銅>銀三、金屬活動性順序

科學家經過多方面的研究，對金屬的活動性進行排列如下，稱為金屬活動性順序。金屬活動性由強逐漸減弱CaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAuK鈣鈉鎂鋁鋅鐵錫鉛氫銅汞銀鉑金鉀金屬活動性順序的應用：1.在金屬活動性順序里：金屬的位置越_____,它的活動性就越強。故可比較不同金屬的活動性強弱。靠前三、金屬活動性順序2.在金屬活動性順序里：位于____前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的_____，且金屬活動性越強，反應速率越快。故可根據金屬活動性順序判斷某金屬是否能與酸反應以及反應快慢。氫氫2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑Cu+HCl如：===不反應Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑【注意】這里的酸要求為鹽酸或稀硫酸，濃硫酸或硝酸與金屬反應不會生成氫氣。

三、金屬活動性順序3.在金屬活動性順序里：位于_____的金屬能把位于______的金屬從它們的化合物的溶液里置換出來，且越靠后的金屬越容易被其他活潑金屬從其鹽溶液中置換出來（K、Ca、Na除外?。?。故可用于判斷金屬與混合鹽溶液的反應先后順序。前面后面需要注意的是：①金屬與某些金屬化合物發生置換反應，這些金屬化合物必須是能溶于水的。②與某些金屬化合物溶液發生置換反應的金屬不能是鉀、鈣、鈉，因為鉀、鈣、鈉會先與溶液中的水反應。三、金屬活動性順序現在假黃金（銅鋅合金）在社會上層出不窮，學了今天的內容之后你會辨別真假黃金了嗎？有哪些方法呢？思考：方法一：高溫灼燒，假黃金由于含有銅，在火烤下會被氧化成黑色的氧化銅。方法二：放入稀酸里面，有氣泡冒出的是假的，因為假貨摻有鋅，會與酸反應。方法三：放入硫酸銅溶液或硝酸銀溶液里面，因為假貨摻有鋅和銅，會與硫酸銅溶液或硝酸銀溶液反應，置換出銅或銀。三、金屬活動性順序【練一練】金屬Zn、Al、Mg、Fe分別與鹽酸反應，劇烈程度排列順序正確的是（）A．Zn＞Al＞Mg＞Fe B．Al＞Mg＞Fe＞Zn C．Mg＞Al＞Zn＞Fe D．Fe＞Mg＞Al＞ZnC【練一練】向Cu（NO3）2溶液中加入一定量的鐵粉和鋁粉，充分反應后過濾，發現濾液為淺綠色，則濾渣中一定含有的物質是（）A．Cu B．Cu、Fe C．Al D．FeA三、金屬活動性順序【練一練】向含有Cu（NO3）2、AgNO3的混合溶液中加入一定量的鋁粉，使其充分反應后過濾，向濾渣中滴加稀鹽酸，有氣泡產生，則下列結論正確的是（）A．濾液中一定含Cu2+、Ag+、Al3+

B．濾渣中一定含Ag、Cu、Al C．濾液中一定含Al3+，可能含Cu2+，一定不含Ag+

D．濾渣中一定含Al，可能含Cu、AgB【練一練】將金屬R投入稀硫酸中，有氣泡產生；鋅片插入R的硫酸鹽溶液中，有R析出，則R、Zn、Cu的金屬活動性順序是（）A．Zn＞R＞Cu B．Cu＞R＞Zn C．R＞Zn＞Cu D．Zn＞Cu＞RA三、金屬活動性順序一、金屬與氧氣反應·鎂、鋁等在常溫下就能與氧氣反應。·鐵、銅等在常溫下幾乎不與氧氣反應，但在高溫時能與氧氣反應?！そ?、銀等在高溫時也不與氧氣反應。二、金屬與稀鹽酸、稀硫酸的反應在金屬活動性順序里：位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫，且金屬活動性越強，反應速率越快。三、金屬活動性順序金屬活動性由強逐漸減弱CaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAuK鈣鈉鎂鋁鋅鐵錫鉛氫銅汞銀鉑金鉀金屬活動性順序的應用：·比較不同金屬的活動性強弱；·判斷某金屬是否能與酸反應以及反應快慢；·判斷金屬與混合鹽溶液的反應先后順序。1．下列金屬中，金屬活動性最強的是（）A．鈣

B．鐵

C．銅

D．銀2．下列屬于置換反應的是（）A．3Fe+2O2Fe3O4

B．Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑ C．2HgO2Hg+O2↑ D．NaOH+HCl═NaCl+H2OAB3．下列某小組同學設計的四組試劑中。能用來驗證鋅、銅、銀的金屬活動性強弱的是（）（1）鋅片、銀片、硝酸銅溶液（2）銀片、硝酸鋅溶液、硝酸銅溶液（3）銅片、硝酸鋅溶液、硝酸銀溶液（4）鋅片、銅片、硝酸銀溶液A．（1）（2）

B．（2）（3）

C．（3）（4）