5.1金属的性质和利用课件---2023-2024学年九年级化学沪教版（全国）上册

金属的性质和利用 第二课时 回顾旧知 请同学们回忆一下铁在纯氧中燃烧的实验现象 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体,放出大量热 铁能够在纯氧中燃烧，那么其他金属是不是都可以与氧气发生反应呢？金属除了可以与氧气反应以外，还有没有其他的重要的化学性质呢？ （一）金属与氧气的反应 1.常温下能与氧气发生反应的金属 镁（Mg）和铝（Al）的化学性质比较活泼常温下就能与氧气发生反应，生成对应的氧化物 4Al + 3O2 2 Al2O3 2Mg + O2 2 MgO 为什么铝具有较强的抗腐蚀性呢 铝的熔点：660℃ 氧化铝的熔点：2050℃ 2.高温条件下（加热）能与氧气发生的金属 铁、铜在常温下几乎不与氧气发生氧气，但是在加热的条件却可以与氧气发生反应。 铁如果在潮湿的空气中可以与氧气在常温下发生反应 3.高温下也不与氧气发生反应的金属 金的化学性质非常活泼，即使是高温条件下，也不与氧气发生反应 “真金不怕火炼” 总结 通过金属与氧气反应条件的难易程度，我们可以大致判断出以上几种金属化学性质的强弱 Mg、Al>Fe、Cu>Au 金属与氧气的反应 金属 反应条件 反应现象 化学反应方程式 镁Mg 空气中即可与O2反应 空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体 铝Al 纯氧中即可与O2反应 纯氧中才能燃烧 铁Fe 在纯净的O2中才能燃烧 火星四射，生成黑色固体 铜Cu 在加热的条件下会被O2氧化 红色固体逐渐变成黑色 1、金属 + 氧气 条件 金属氧化物 2、铜在潮湿的空气中易生成铜绿Cu2(OH)2CO3，即：铜生锈与空气中的H2O、CO2、O2有关。 3、即可得出结论：Mg Al Fe Cu 4、俗话说：“真金不怕火炼”即：金在高温条件下也不易与氧气发生反应。 5、金属铝具有良好的抗腐蚀性能，其原因时：铝与氧在常温下能反应，生成一层致密性较好的氧化物薄膜，从而阻止里层的铝进一步被氧化。 （二）金属与酸的反应 在大小相同的4支小试管中分别加入等质量大小相等的镁条、锌片、铁片、铜片；后向4支试管中分别加入等体积等浓度的稀盐酸或者稀硫酸，观察实验现象。 镁与稀盐酸 锌与稀盐酸 铜与稀盐酸 铁与稀盐酸 在大小相同的4支小试管中分别加入等质量大小相等的镁条、锌片、铁片、铜片；后向4支试管中分别加入等体积等浓度的稀盐酸或者稀硫酸，观察实验现象。 镁、锌、铁与盐酸或者硫酸反应产生气泡，铜不与盐酸或硫酸反应；前三者反应的剧烈程度（反应速率）依次为:Mg>Zn>Fe 现象 结论 活泼性（化学性质）：Mg>Zn>Fe>Cu 金属与酸的反应： 金属固体逐渐消失，产生大量气泡，放出热量。且冒气泡越快反应越剧烈，放热越明显，则金属活泼性越强。 化学方程式 这些化学方程式 有什么共同点？ 定义：置换反应：一种单质与一种化合物反应生成另外一种单质 和化合物的反应。 属于基本反应类型 由单质参与反应和 单质生成的一定是置换反应吗？ 通式：A+BC=AC+B 口诀：单化换单化 镁 锌 铁 铜 反应剧烈，有大量气泡产生 反应较剧烈，有 较多气泡产生 反应较剧烈，有 较多气泡产生 反应较剧烈，有大量气泡产生 反应较慢，有 少量气泡产生，一段时间后，溶液变成浅绿色 无明显变化 无明显变化 Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑ Zn+2HCl ＝ZnCl2+H2↑ Fe+2HCl ＝FeCl2+H2↑ Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ Zn+H2SO4 ＝ZnSO4+H2↑ Fe+H2SO4 ＝FeSO4+H2↑ 金属镁、锌、铁、铜与盐酸、硫酸的反应 反应较慢，有 少量气泡产生，一段时间后，溶液变成浅绿色 总结： 金属 + 酸 盐 + 氢气 拓展 1、影响金属与酸反应剧烈程度的因素有: （1）金属活泼性的强弱 （2）金属表面积的大小 （3）酸的浓度 2、金属与酸反应生成氢气的质量为： mH2 = m金 x 金属化合价 金属的相对原子质量 即：生成氢气的多少与金属化合价跟相对原子质量的比 值成正比。 3、等质量的金属Mg、Al、Zn、Fe与足量的同种酸反应时，生成H2最多的是_______，生成H2最少的是_______。 4、Mg、Al、Zn、Fe与足量同种酸反应生成同样多的H2时，消耗金属由少到多是： 5、足量的四种金属与等质量、等浓度的同种酸充分反应时，则生成的H2：__________。 Al zn 一样多 Al （少）— Mg — Fe — Zn（多）。 拓展应用：H2的实验室制取 1、药品用稀硫酸 H2SO4 和锌粒 Zn 2、原理： 3、制取装置： 固液反应不需加热型和向下排空气法或排水集气法。 将表情对号入座： 实验一：把一根用砂纸打磨过的铝丝浸入到硫酸铜溶液中，观察现象 实验二：把一根洁净的铜丝浸入到硝酸银溶液中观察现象 实验三：把一根洁净的铜丝浸入到硫酸铝溶液中观察现象 现象一：铝丝表面有一层红色的物质析出，溶液颜色变浅。 现象二：铜丝表面有一层光亮的银析出，溶液逐渐变蓝。 现象三：无明显现象 同学们跟根据实验现象把化学方程式写出来呢？ （三）金属与盐溶液的反应 根据上述实验我们能得出什么启示呢？ 比较两种金属的活泼性，可以用一种金属1与另一种金属2化合物的溶液反应，若能够置换出该金属，则说明该金属1比金属2活泼；反之则说明金属2比金属1活泼。 三种金属的活泼性呢 如Zn、Cu、Ag 硫酸锌溶液 硝酸银溶液 方法一 方法二 硫酸铜溶液 锌 银 始终以中间的金属为标准：中间的金属插两头金属化合物的盐溶液；两边的金属插中间的金属化合物的溶液 根据金属与氧气反应的难易程度以及金属与酸的反应和金属与另一种金属化合物的盐溶液反应可以得出不同的金属的活泼性。 金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活泼性逐渐减弱 金属活动性顺序的应用 1.在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，金属的活泼性就越强。 2.在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属可以置换出盐酸、稀硫酸中的氢。 3.在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能把后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活泼性逐渐减弱 金属化合物必须可溶 能换则强不能换则弱 前能换后，强能换弱。 几点说明 在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属可以置换出盐酸、稀硫酸中的氢。 不能置换出浓硫酸、硝酸中的氢 铁、铝在常温下遇浓硫酸、浓硝酸会发生钝化。 加热条件铁、铝会与浓硫酸、浓硝酸剧烈反应 在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能把后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。 钾、钙、钠除外 钠与硫酸铜溶液反应为例 现象：剧烈反应，产生气体，该气体能够燃烧，试管中产生蓝色絮状物沉淀。 机理 向锌粉与铜粉的混合物中加入一定量的硝酸银溶液，充分反应后过滤得到滤渣和滤液： 1、若反应后所得溶液呈蓝色，则滤渣中的成分为： 一定没有Zn，一定有Ag，可能有Cu 2、若反应后所得溶液呈无色，则滤渣中的成分为： 一定有Ag，Cu ,可能有Zn 3、若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤渣成分为： Zn，Ag，Cu 4、若向滤渣中加入稀盐酸无气泡产生，则滤渣成分为： 一定没Zn，一定有Ag，可能有Cu。 5、若向滤液中加入稀盐酸产生白色沉淀，则滤液中有：___________________________ AgNO3 ，Cu(NO3)2 和 Zn(NO3)2 趣味分类 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $$