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第八单元 金属和金属材料 课题2 金属的化学性质 1 回忆:金属的一些物理性质 思考:1、铝与铁比较,有哪些优良性质? 2、铝为什么具有良好的抗腐蚀性? 答:铝在常温下能与空气中的氧气发生化学反应 (4Al+3O2 ==2Al2O3),表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止反应的进一步氧化,因此,铝有很好的抗腐蚀性能。 金属与氧气的反应 镁、铝在常温下即可与氧气反应,点燃条件下反应更剧烈。 4Al + 3O2 2Al2O3 2Mg + O2 2MgO 4Al + 3O2 2Al2O3 2Mg + O2 2MgO 点燃 点燃 3 铁、铜在点燃或加热的条件下可与氧气反应,在常温下几乎不反应。 在氧气中点燃: 在空气中加热: 3Fe + 2O2 Fe3O4 点燃 2Cu + O2 2CuO 金属与氧气的反应 铁、铜等常温下几乎不与氧气反应,在高温时能与氧气反应 金在高温时也不能和氧气反应(真金不怕火炼) 2Cu+O2 === 2CuO 3Fe+2O2 === Fe3O4 点燃 5 实验表明,大多数金属都能与氧气发生反应,生成相应的金属氧化物,但反应的难易程度和剧烈程度是不相同的。 金属与氧气的反应 1.常温下易与氧气反应: 以 、 为代表。 2.加热时能与氧气反应:以 、 为代表。 3.高温下也不能与氧气反应:以 为代表。 Mg Al Fe Cu Au 【结论】 金属活泼性: Mg、Al>Fe、Cu>Au (1)为什么铝具有优良的抗腐蚀性能? 铝与氧气反应,生成致密的氧化铝薄膜,起保护作用。化学方程式:4Al + 3O2 2Al2O3 若用钢刷擦洗铝制品,容易把氧化薄膜除掉,从而起不到保护作用。 (2)为何不宜用钢刷来擦洗铝制餐具呢? 联系生活实际 已知甲、乙、丙三种不同金属,甲在空气中加热后仍保持原金属光泽,乙在空气中会缓慢氧化而腐蚀,丙在空气中会迅速氧化,需保存在煤油中,则甲、乙、丙三种金属的活动性大小关系为( ) A.甲>乙>丙 B.乙>丙>甲 C.丙>甲>乙 D.丙>乙>甲 D 有人说:为了鉴别黄金的真伪,可将黄金饰品放入醋酸或盐酸中浸泡,观察有无气泡产生,便知真假。 你认为有道理吗?这又是为什么呢? 9 金属与酸的反应 实验 现象 反应的化学方程式 镁条+稀盐酸 锌粒+稀盐酸 铁钉与稀盐酸 铜丝+稀盐酸 不反应 Fe+2HCl=FeCl2+H2 Zn+ 2HCl=ZnCl2+H2 Mg+2HCl=MgCl2+H2 无明显现象 迅速反应,有大量气泡冒出 反应较快,有气泡冒出 反应较慢,冒出气泡;一段时间后可观察到溶液变为浅绿色 结论:活泼金属与稀酸(稀盐酸、稀硫酸)反应生成金属化合物和氢气; 注意:铁与稀酸反应生成的化合物中铁元素为+2价。 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。 金属与酸的反应 知识拓展:金属与酸反应产生氢气质量的分析 1、酸足量时: 例如:a g金属M(其相对原子质量为 m,在化合物中显示的化合价为 n)与足量稀盐酸反应,生成氢气的质量为x ,求算过程如下。 M + 2nHCl == 2MCln + H2 m n a g x —— = —— m n a g x 金属的质量和化合价均相同时,金属的相对原子质量越大,生成氢气的质量越小。 如:相同质量的Mg、Zn、Fe分别与足量的稀硫酸反应,生成氢气的质量关系为:Mg>Fe>Zn。 a n m x= —— g — n 2 氢气质量= 金属的化合价 金属的质量 金属的相对原子质量 相同质量的金属与足量酸反应生成氢气的质量不同。 2、酸不足时: 金属与等质量同浓度的同种酸反应时,生成氢气的质量相等。 如:足量的Mg、Zn、Fe分别与等质量等质量分数的稀硫酸反应,生成氢气的质量关系为:Mg=Fe=Zn。 1、大多数金属能与氧气反应生成对应的金属氧化物; 2、较活泼金属能与盐酸或稀硫酸反应生成金属化合物和氢气; 3、酸足量时,相同质量的金属与足量酸反应生成氢气的质量不同;酸不足时,金属与等质量同浓度的同种酸反应时,生成氢气的质量相等。 练一练:下列反应属于置换反应的是 ( ) A 、Fe + 2HCl ====FeCl2 + H2 B、3Fe + 2O2 Fe3O4 C、2H2O2 =====2H2O + O2 MnO2 D、CH4 + 2O2 ==== 2H2O + CO2 点燃 A 金属活动性顺序 符号: 金属活动性由强逐渐减弱 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 名称: 钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢)铜 汞 银 铂 金 金属活动性顺序的理解 (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,排在氢前面的金属能与盐酸、稀