内容正文:
第八单元 金属和金属材料
8.2金属的化学性质
课标导航
1.了解铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应。
2.初步认识常见金属与盐酸、稀硫酸发生的置换反应。
3.熟练掌握金属活动性顺序及其应用。
4.理解置换反应的概念。
知识点拨
点拨1金属与氧气的反应
大多数金属都能与氧气反应,但反应的难易和剧烈程度不同。
1.常温下,在空气中极易与氧气反应,如:镁、铝等。4Al+3O2=2Al2O3;2Mg + O2 点燃 2MgO铝在空气中表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝的进一步氧化,因而铝具有很好的抗腐蚀性能。
2.常温下不易与氧气反应,但在空气或氧气中加热时,能与氧气反应。如:铁、铜等。
3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4;2Cu + O2 ∆ 2CuO
3.常温下不易与氧气反应,在氧气中加热至熔化也不与氧气反应。如:金、银等。
“真金不怕火炼”说明金即使在高温时也不能与氧气反应。
点拨2金属与盐酸或稀硫酸的反应
1.镁条放入盐酸或稀硫酸中
现象:产生大量气泡,固体逐渐消失。
化学方程式:Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑;Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
2.锌粒放入盐酸或稀硫酸中
现象:产生气泡,固体逐渐减少。
化学方程式:Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑;Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
3.铁丝插入盐酸或稀硫酸中
现象:产生气泡,固体逐渐减少,溶液由无色逐渐变成浅绿色。
化学方程式:Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ 氯化亚铁溶液浅绿色
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ 硫酸亚铁溶液浅绿色
4.置换反应: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
点拨3金属与盐溶液的反应
1.铝丝浸入硫酸铜溶液中
现象: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。
化学方程式:2Al+3CuSO4= Al2(SO4)3+3Cu
2.铜丝浸入硝酸银溶液中
现象: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。
化学方程式:Cu+2AgNO3 =Cu(NO3)2+2Ag
3.铜丝浸入硫酸铝溶液中,无变化。
点拨4金属活动性顺序表
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性顺序由强逐渐减弱
1.金属活动性顺序的应用:
(1)在金属活动性顺序表里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强。
(2)在金属活动性顺序表里,只有位于氢之前的金属才能置换出酸中的氢。
(3)在金属活动性顺序表里,只有位于前面的金属才能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。
2.验证三种金属的活动性顺序,一般采用“取中”的原则,简记为“两金夹一液”或“两液夹一金”。
如:比较铁、铜、银三种金属活动性时,可“将Zn、Ag分别加入CuSO4溶液中”或“将Cu分别加入ZnSO4、AgNO3溶液中”。
考点五 金属与酸反应的图像问题
1.当横坐标是反应时间时,倾斜程度越大(越先出现拐点),表示反应速率越快,金属活动性越强
2.等质量金属与足量酸反应:金属的相对原子质量除以化合价所得的数值越小,完全反应后生成的氢气越多。即等金足酸时,产生的氢气质量:铝>镁>铁>锌,如图1) 图1 图2
3.等量相同浓度的同种酸与足量金属完全反应:酸不足被完全消耗,生成的氢气质量相等,如图2。
圈住考点
一、金属的物理性质
1.金属与氧气的反应
金属+氧气→金属氧化物 (化合反应)
镁
铝
铁
铜
2Mg+O2 = 2MgO
4Al+3O2 = 2Al2O3
3Fe+2O2Fe3O4
2Cu+O22CuO
常温下表面形成氧化膜
常温下表面形成氧化膜
铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
紫红色的铜丝加热后变黑
*通过金属与氧气能否反应及反应的难易程度判断金属的活动性。镁、铝>铁、铜>金。
2.金属与酸的反应
金属+酸→盐+H2↑
(置换反应) 反应条件:金属活动性排在H前
注意:实验前用砂纸打磨金属,除去镁、铁等金属表面的氧化膜,便于金属与酸接触反应。
+稀盐酸
+稀硫酸
镁
锌
铁
现象
固体逐渐溶解,产生大量气泡
固体逐渐溶解,产生较多气泡
固体逐渐溶解,无色溶液变为
浅绿色,产生少量气泡
方程式
Mg+2HCl = MgCl2+H2↑
Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑
Fe+ 2HCl = FeCl2 + H2↑