内容正文:
2.1 金属的化学性质
YF
教学目标
一
一
01
金属与氧气反应
金属与酸反应
02
03
置换反应
课堂引入
二
考古学家从土里挖掘的金属文物中,金器总是保存得基本完好,铜器表面有锈迹,而铁器出土很少且锈迹斑斑。
南宋魑首金杯金盘
战国错金银重络铜壶
战国山字格铜柄铁剑
3
课堂引入
二
金属的用途不仅与它们的物理性质有密切关系,而且与它们的化学性质有密切关系
考古学家从土里挖掘的金属文物中,金器总是保存得基本完好,铜器表面有锈迹,而铁器出土很少且锈迹斑斑。
南宋魑首金杯金盘
战国错金银重络铜壶
战国山字格铜柄铁剑
4
金属与氧气反应
三
通过以前的学习,我们已经知道镁和铁都能与氧气反应。实验表明,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是不同的。
发出耀眼的白光,放出大量的热,生成白色固体,并且伴有白烟产生
2Mg+O2 2MgO
点燃
实验现象
化学方程式
实验一:镁条在空气中点燃
金属与氧气反应
三
实验二:铁丝在氧气中燃烧
3Fe+2O2 Fe3O4
点燃
剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热
实验现象
化学方程式
金属与氧气反应
三
实验三:铝在常温下与氧气能发生反应
实验现象
化学方程式
4Al + 3O2 2Al2O3
表面变暗,生成一层致密的氧化膜
Al2O3
金属与氧气反应
三
铁锅
铝锅
在常温下,铝和氧气能发生反应,在铝表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,所以铝具有很好的抗腐蚀性。
金属与氧气反应
三
实验四:铜在空气中加热
加热的条件下,先变红,铜丝表面生成黑色物质生成
2Cu+O2 2CuO
Δ
实验现象
化学方程式
金属与氧气反应
三
说明金的化学性质稳定,即在高温下也不与氧气反应
实验五:金在高温时也不能和氧气反应
实验现象
实验结论
无明显现象
可利用灼烧法鉴别真假黄金
真金不怕火炼
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。
在相同的条件下,金属与氧气反应越容易,金属的活动性越强;反应越剧烈,金属的活动性越强。
1、镁、铝在常温下就能与氧气反应;
2、铁、铜在常温下几乎不与氧气反应,但在点燃或加热时能与氧气反应;
3、金在高温下也不与氧气反应(真金不怕火炼)。
金属活动性:镁、铝较活泼,铁、铜次之,金最不活泼。
金属与酸反应
四
探究:金属与盐酸、稀硫酸的反应
实验步骤
探究一
在四支试管中分别放入打磨光洁的镁条、锌粒、铁片、铜片,各加约5 mL稀盐酸(稀硫酸),观察现象,比较反应的剧烈程度,用燃着的木条放在试管口,观察并记录实验现象。
镁条
锌粒
铁片
铜片
稀盐酸
金属与酸反应
四
Mg+2HCl MgCl2+H2↑
探究:金属与盐酸、稀硫酸的反应
实验现象
镁与盐酸
剧烈反应,产生大量的气泡, 形成无色的溶液,生成的气体能够燃烧并产生淡蓝色火焰,放热
实验现象
化学方程式
Mg+H2SO4 MgSO4+H2↑
金属与酸反应
四
Zn+2HCl ZnCl2+H2 ↑
探究:金属与盐酸、稀硫酸的反应
实验现象
锌与盐酸
反应较剧烈,产生大量的气泡,形成无色的溶液,生成的气体能够燃烧并产生淡蓝色火焰,放热
实验现象
化学方程式
Zn+ H2SO4 ZnSO4+H2 ↑
金属与酸反应
四
Fe+2HCl FeCl2+H2↑
探究:金属与盐酸、稀硫酸的反应
实验现象
铁与盐酸
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,放热
实验现象
化学方程式
Fe+ H2SO4 FeSO4+H2 ↑
金属与酸反应
四
探究:金属与盐酸、稀硫酸的反应
实验现象
铜与盐酸
没有明显变化
实验现象
化学方程式
若相同条件下,产生气泡多且快,则金属活动性强,反之金属活动性弱
探究:金属与盐酸、稀硫酸的反应
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,可判断它们的活动性强弱
③四种金属的活动性顺序:______________________________
镁 > 锌 > 铁 > 铜
金属与酸反应
四
问题思考:
哪些金属能与盐酸反应?反应
的剧烈程度如何?反应后生成什
么气体?
(1)镁、锌、铁能与盐酸反应,而铜不能与盐酸反应;
(2)反应的剧烈程度为:镁>锌>铁;
(3)用燃着的小木条放在产生气体的试管口,
试管口有淡蓝色火焰生成,说明产生的气体为
氢气。
置换反应
五
观察这些反应,它们有什么共同点?
• 置换反应 •
化合物
单质
化合物
单质
+
+
H2↑
MgCl2
2HCl
ZnCl2
H2↑
+
FeCl2
H2↑
+
+
Mg
+
2HCl
Zn
+
2HCl
Fe
+
H2↑
+
H2↑
+
H2↑
+
Mg
+
H2SO4
Zn
+
Fe
+
H2SO4
H2SO4
MgSO4
ZnSO4
FeSO4
化合物
单质
化合物
单质
+
+
19
置换反应
五
概念
特征
判断方法
通式
置换
反应
单换单,价改变
A+BC→AC + B
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
反应物和生成物都是一种单质和一种化合物
特别注意
常见类型
( Fe+H2SO4=FeSO4 + H2↑ )
活泼金属与酸的反应
金属与金属化合物溶液的反应
( Fe+CuSO4=FeSO4+Cu )
非金属与金属氧化物的反应
(2CuO+C 2Cu+CO2↑)
高温
由于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,单质中元素的化合价为0,化合物中各元素的化合价不为0,因此置换反应中一定有元素化合价的变化
有单质和化合物参加的反应不一定是置换反应,如 CH4 +2O2 CO2+2H2O
点燃
有单质和化合物生成的反应也不一定是置换反应,如 CO+CuO Cu+CO2
△
置换反应
五
当堂测试
六
1、试判断下列物质的化学反应类型:
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应
(1)2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ ( )
(2)H2CO3=CO2↑+H2O ( )
(3)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu ( )
(4)CaO+H2O=Ca(OH)2 ( )
C
B
C
A
当堂测试
六
2、从金属利用的历史看,先是青铜器,后是铁器,而铝的利用则是近百年的事,此先后顺序与下列哪个因素有关( )
A.金属的活动性
B.金属的导电性
C.金属在地壳中的含量
D.金属的延展性
A
当堂测试
六
3、在试管中分别放有少量表面积相同的锌片、铁片、铜片、镁片,然后
分别加入 稀盐酸。下列说法正确的是( )
D
A.锌片和稀盐酸反应最剧烈,产生大量气泡
B.铁片表面没有任何变化
C.铜片慢慢变黑,逐渐消失,溶液变成了蓝色
D.镁片反应最剧烈,产生大量气泡并且放热
【解析】四种金属中镁片和稀盐酸反应最剧烈,产生大量气泡并且放热;铁能与盐酸反应产生氢气,铁片表面产生气泡;铜不与盐酸反应,铜片表面无明显现象,溶液颜色不发生变化。
当堂测试
六
4、下列反应中,属于置换反应的是( )
A. CaCO3+H2O+CO2=== Ca(HCO3)2
B. CuCl2===== Cu+Cl2↑
C. 3CO+Fe2O3=====2Fe+3CO2
D. CuSO4+Fe=== FeSO4+Cu
通电
高温
D
解析:此题应紧扣置换反应的特点“一换一”进行判断,即反应物为一种单质和一种化合物,生成物为另一种单质和另一种化合物。
当堂测试
六
5、下列关于金属与氧气反应的说法中,正确的是( )
C
A.红热的铁丝在空气中能燃烧
B.各种金属在常温下都能与氧气反应
C.根据金属与氧气反应的难易程度,可以初步比较一些金属的活动性
D.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
【解析】红热的铁丝在空气中不能燃烧,只有在氧气中才会燃烧,A错误;某些不活泼的金属,如金,在常温下不能与氧气反应,B错误;金属越活泼,越容易与氧气反应,金属越不活泼,越不容易与氧气反应,根据金属与氧气反应的难易程度,可初步比较不同金属的活动性,C正确;在较高温度下能与氧气反应的金属,在常温下不一定能与氧气发生反应,D错误。
当堂测试
六
6、把适量铁粉放入稀硫酸中,下列有关叙述不正确的是( )
C
A.有气泡产生 B.溶液变为浅绿色
C.溶液质量减小 D.铁粉质量减小
【解析】 A、 铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,硫酸亚铁溶
液是浅绿色的,所以反应时有气泡产生,溶液由无色逐渐变为浅绿色。
由化学方程式 可知,每56份质量的
铁参加反应,有2份质量的氢气逸出,溶液的质量增加54份。 随着反
应的进行,铁粉逐渐被消耗,其质量逐渐减小。
当堂测试
六
7、下列物质不能由金属和酸反应直接生成的是( )
A、ZnCl2 B、CuSO4
C、FeCl2 D、Al2(SO4)3
B
当堂测试
六
8、判断下列物质能否发生反应?
(1)银与稀盐酸 (2)锌与硫酸铜溶液
(3)铜与硫酸锌溶液 (4)铝与硝酸银溶液
(5)银与氯化铜溶液 (6)镁与硫酸亚铁溶液
可发生反应的:(2)(4)(6)
课堂总结
七
金属与氧气反应
金属与酸反应
金属与氧气反应,条件越简单,金属的活动性越强
金属与酸反应,反应越剧烈,金属活动性越强
置换反应
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
课题2
金属的化学性质
第1课时
30
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