内容正文:
第八单元 金属和金属材料
课题2 金属的化学性质
课本核心知识点精讲
知识点1 金属与氧气的反应
1.大多数金属都能与氧气发生反应,但反应的难易和剧烈程度不同。
2.常温下,铝与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化。其反应的化学方程式为4Al+3O2=2Al2O3。
3.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。
4.“真金不怕火炼”说明金即使在高温时也不与氧气反应。
特别提醒:铝制品和金制品都耐腐蚀,但原理不同。铝耐腐蚀是因为铝与氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜;金耐腐蚀是因为金的化学性质稳定,不与氧气反应。
知识点2 金属与盐酸、稀硫酸的反应
1.实验现象及相关反应
金属
实验现象
反应的化学方程式
镁
反应剧烈,产生大量气泡,溶液仍为无色
Mg+2HCl==MgCl2+H2 ↑
Mg+H2SO4 = MgSO4+H2 ↑
锌
反应比较剧烈,产生较多气泡,溶液仍为无色
Zn+2HCl=ZnCl2+H2
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 ↑
铁
反应缓慢,有少量气泡产生,溶液由无色变为浅绿色
Fe+2HCl= FeCl2+H2
Fe+H2SO4 == FeSO4+H2 ↑
铜
没有变化
——
2.实验结论
镁、锌、铁和铜四种金属的活动性顺序为镁>锌>铁>铜。
方法归纳:利用金属与盐酸或稀硫酸能否反应以及反应的剧烈程度可以判断金属的活动性强弱。相同条件下,金属与酸反应越剧烈,金属越活泼。酸的种类、浓度及金属表面积、温度等因素也会影响金属与酸反应的剧烈程度,设计实验时应注意控制变量。
知识点3 置换反应
1.概念:由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。
2.特征:反应物和生成物都是一种单质和一种化合物。
3.化合反应、分解反应、置换反应的比较
反应类型
特点
举例
简单表示
化合反应
多变一
C+O2CO2
A+B+……→C
分解反应
一变多
2H2O22H2O+O2↑
A→B+C+……
置换反应
单换单
Zn+2HCl= ZnCl2+H2↑
A+BC→B+AC
特别提醒:置换反应是单质与化合物反应生成新的单质和新的化合物的反应。因为单质中元素的化合价为0,化合物中元素的化合价不为0,因此置换反应中一定有元素的化合价发生变化。
知识点4 金属活动性顺序
1.规律
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
2.意义
在金属活动性顺序里:
(1)金属的位置越靠前,它的活动性就越强。
(2)位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。
(3)位于前面的金属(K、Ca、Na除外)能把位于后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来。
方法归纳:金属活动性顺序的判断依据
判断依据
结论
金属能否与酸溶液反应产生氢气
若能反应,则该金属在金属活动性顺序中位于氢的前面,否则位于氢的后面
金属与酸溶液反应的剧烈程度
相同条件下,反应越剧烈,金属越活泼
金属A与另一种金属B的化合物溶液能否发生置换反应
若A能置换出B,则A的金属活动性比B强
例1:(2022广东中山黄圃镇中学一模)现有等质量甲、乙、丙三种金属,分别放入三份足量同种稀硫酸中,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示,已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2价。则下列说法中不正确的是( )
A.生成氢气的质量:甲>乙>丙 B.金属活动性:乙>甲>丙
C.相对原子质量:乙>丙>甲 D.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙
【答案】C
【解析】由题图可知,甲、乙、丙三种金属完全反应生成氢气的质量:甲>乙>丙;金属的活动性越强,与酸反应的速率越快,则金属活动性:乙>甲>丙;金属元素在生成物中化合价相同时,产生氢气的质量与金属的相对原子质量成反比,即产生氢气越多,说明该金属的相对原子质量越小,则相对原子质量:丙>乙>甲;金属与酸反应时,氢气来源于酸中的氢元素,生成的氢气越多,消耗的硫酸越多,则消耗硫酸的质量:甲>乙>丙。
知识点5 金属活动性顺序的探究
1.金属和另一种金属化合物溶液的反应
结论:铝、铜、银三种金属的活动性由强到弱的顺序为Al>Cu>Ag。
2.验证三种金属活动性顺序的常用方法
(1)“两金夹一液”:选用三种金属中活动性位于两端的金属单质,以及活动性介于中间的金属化合物溶液作为试剂。
(2)“两液夹一金”:选用三种金属中活动性位于中间的金属单质,以及另外两种金属化合物的溶液作为试剂。
例2:(2022湖南湘潭云湖中学模拟)某同学为了探究相关金属的化学性质,做了下列实验:
(1)A试管中实验现象是______________________