内容正文:
第2章 物质转化与材料利用
第2节 金属的化学性质
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学习目标
1.了解金属的化学性质。
2.通过典型金属与酸以及某些盐的反应,认识金属活动性顺序。
3.了解置换反应的特点。
4.能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单的判断,并能用置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。
5.通过钢铁锈蚀和防锈的学习研究,使学生逐渐体验到物质、条件、环境之间相互制约的辩证唯物主义观点。
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知识点1 金属与氧气的反应 重点
1.认识金属
在元素周期表中,除汞(液态金属)外,金属元素的中文名称都带有金字旁。
锂 <m></m> 钠 <m></m> 镁 <m></m> 铝 <m></m> 钾 <m></m> 钙 <m></m>
铬 <m></m> 锰 <m></m> 铁 <m></m> 镍 <m></m> 铜 <m></m> 锌 <m></m>
钡 <m></m> 钨 <m></m> 钯 <m></m> 银 <m></m> 锡 <m></m> 镭 <m></m>
铂 <m></m> 金 <m></m> 汞 <m></m> 铊 <m></m> 铅 <m></m> 铋 <m></m>
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2.金属与氧气的反应
镁、铝、铁、铜、金与氧气反应的情况如下表:
反应条件 金属 现象 化学方程式
常温或点燃时能反应 镁 打磨过的镁条在空气中表面逐渐变暗;
在空气中点燃时,产生耀眼的白光,放出大量的热,生成白色固体
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反应条件 金属 现象 化学方程式
常温或点燃时能反应 铝 打磨过的铝在空气中表面会逐渐变暗,生成一层致密的氧化铝薄膜;
在纯氧中点燃时,剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,生成白色固体
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反应条件 金属 现象 化学方程式
点燃或加热时才能反应 铁 常温下在干燥的空气中,铁很难与氧气反应;在氧气中点燃时,剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热
铜 常温下在干燥的空气中,铜很难与氧气反应;在空气中加热时,表面会生成黑色物质
高温不反应 金 即使在高温下,金也不与氧气反应
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3.结论
(2)镁、铝在常温下就能与氧气反应,金在高温时也不与氧气反应。由此可知,镁、铝比较活泼,铁、铜次之,金最不活泼。
(3)金属越活泼,越易与氧气反应,同等条件下反应越剧烈。
(1)大多数金属都能与氧气反应,但反应的难易程度和剧烈程度不同,这在一定程度上反映金属的活泼程度。
特别提醒
洗涤铝制容器时,不能用钢丝球擦洗,以免破坏氧化膜;铝制容器不能盛放酸性或碱性物质,因为酸性或碱性物质会破坏铝的氧化膜,进而腐蚀金属铝。
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典例1 (2022·台州期中)下列关于金属与氧气反应的说法,正确的是( )
D
A.红热的细铁丝在空气中能燃烧
B.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
C.“真金不怕火炼”说明金的熔点很高
D.根据金属与氧气反应的难易程度,可以比较一些金属的活泼性
【解析】A(×)红热的细铁丝只有在氧气中才会燃烧;B(×)铜、铁在常温下几乎不与氧气反应;C(×)“真金不怕火炼”说明金的化学性质很稳定,即使在高温下也不与氧气反应;D(√)金属越容易与氧气反应,活泼性越强。
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1.探究金属与稀盐酸、稀硫酸的反应
(1)实验步骤图示
知识点2 金属与酸的反应 重难点
(2)实验现象
金属 现象 反应的化学方程式
镁 剧烈反应,产生大量气泡,生成的气体能够燃烧并产生淡蓝色火焰
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金属 现象 反应的化学方程式
锌 反应较剧烈,产生大量气泡,生成的气体能够燃烧并产生淡蓝色火焰
铁 反应缓慢,有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色,生成的气体能够燃烧并产生淡蓝色火焰
铜 无现象
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(3)实验结论
①镁、锌、铁三种金属都能与盐酸或稀硫酸反应生成氢气,铜不与盐酸或稀硫酸反应。
②根据镁、锌、铁与等质量、等浓度的酸反应的剧烈程度或产生气泡的快慢,可判断它们的反应能力强弱。
特别提醒
1.金属与酸反应的剧烈程度与金属与酸的接触面积、酸的浓度和种类等因素有关,比较不同金属与酸反应的速率需要控制变量,即设计实验时,除金属种类不同外,金属的形状、大小,实验的温度,酸的种类、浓度、体积等都应相同。
2.金属与盐酸或稀硫酸反应后溶液的质量增大,是因为参加反应的金属的质量大于生成的 <m></m> 的质量。
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典例2 下列物质不能由金属单质与酸反应制得的是( )
C
A. <m></m> B. <m></m> C. <m></m> D. <m></m>
[解析] 铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁。
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2.置换反应
(1)置换反应的概念与特征
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(2)置换反应的常见类型
①活泼金属与酸的反应,如 <m></m> 。
②金属与金属化合物溶液