内容正文:
2.2 金属的活动性顺序
YF
教学目标
一
一
01
金属与金属盐溶液反应
金属的活动性顺序
02
03
金属活动性顺序在生活中的实际应用
课堂引入
二
那么,湿法炼铜的原理是什么呢?
西汉时期,淮南王刘安撰写的《淮南万毕术》中有“曾青得铁则化为铜”的话,曾青,指天然硫酸铜,这就是胆铜法又称湿法炼铜
3
课堂引入
二
湿法炼铜的原理:
Fe+CuSO₄ FeSO₄+Cu
西汉时期,淮南王刘安撰写的《淮南万毕术》中有“曾青得铁则化为铜”的话,曾青,指天然硫酸铜,这就是胆铜法又称湿法炼铜
4
金属与金属盐溶液反应
三
探究一
把一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中,过一会儿取出,观察,有什么现象发生?
探究:金属与金属盐溶液的反应
实验步骤
把一根洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中,过一会儿取出,观察,有什么现象发生?
探究二
把另一根洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中,过一会儿取出,观察,有什么现象发生?
探究三
铝与硫酸铜
探究:金属与金属盐溶液的反应
实验现象
铝丝表面覆盖一层红色固体,溶液由蓝色逐渐变无色
实验现象
化学方程式
2Al+3CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu
金属活动性
Al > Cu
金属质量增加,溶液质量减小
金属与金属盐溶液反应
三
金属与金属盐溶液反应
三
铜丝表面覆盖一层银白色固体,溶液由无色逐渐变蓝色
探究:金属与金属盐溶液的反应
实验现象
实验现象
化学方程式
金属活动性
Cu > Ag
金属质量增加,溶液质量减小
Cu +2AgNO3 Cu(NO3)2+2Ag
铜与硝酸银
金属与金属盐溶液反应
三
无明显现象
探究:金属与金属盐溶液的反应
实验现象
实验现象
化学方程式
金属活动性
铜与硝酸铝
Al > Cu
不反应
金属与金属盐溶液反应
三
探究:金属与金属盐溶液的反应
实验结论
金属的活动性顺序:铝 > 铜 > 银
活动性强的金属能将活动性弱的金属从其化合物溶液中置换出来
结论
注意:Fe2+的化合溶液呈_____色, Fe3+的化合物溶液呈_____色,Cu2+的化合物溶液呈_____色
浅绿
黄
蓝
金属的活动性顺序
四
常见金属在溶液中的活动性顺序:
K
钾
Ca
钙
Na
钠
Mg
镁
Al
铝
Zn
锌
Fe
铁
Sn
锡
Pb
铅
(H)
(氢)
Cu
铜
Hg
汞
Ag
银
Pt
铂
Au
金
金属活动性由强逐渐减弱
金属的活动性顺序
四
验证、比较金属活动性顺序
1.与氧气反应的难易、剧烈程度。
2.金属与盐酸(或稀硫酸)能否反应置换出氢气,以及都能反应时反应的剧烈程度。
3.金属(K、Ca、Na除外)与其他金属的化合物溶液能否反应,置换出化合物中的金属。
依据
探究金属活动性顺序常用的两种方法
金属的活动性顺序
四
(1)锌、银
①分别置于盐酸中,观察能否反应。
②将锌置于硝酸银溶液中,或将银置于氯化锌溶液中。
①分别置于盐酸中,比较反应的剧烈程度。
②将镁置于氯化亚铁溶液中,或将铁置于氯化镁溶液中。
(2)镁、铁
(3)铜、银
将铜置于硝酸银溶液中,或将银置于硫酸铜溶液中。
验证、比较金属活动性顺序
1、设计实验方案,验证下列金属的活动性顺序。
金属的活动性顺序
四
两金夹一液
验证、比较金属活动性顺序
2、设计实验方案,验证 Fe、Cu、Ag 的金属活动性顺序。
Fe > Cu > Ag
铁丝表面有紫红色固体析出,
溶液由蓝色变为浅绿色
无明显现象
铁丝
银丝
硫酸铜溶液
金属的活动性顺序
四
判断金属的相关反应能否发生
在金属活动性顺序里,Al 位于 H 之前,因此铝粉能和盐酸发生反应,所以不可以将洁厕灵和管道疏通剂混合使用。
1、洁厕灵的有效成分为盐酸,有一类管道疏通剂的有效成分之一为铝粉,可以将洁厕灵和这种管道疏通剂混合使用吗?
金属的活动性顺序
四
2、用硫酸铜配制的波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂,为什么不能用铁制容器盛装硫酸铜溶液?可以使用什么金属制作的容器?
判断金属的相关反应能否发生
在金属活动性顺序里,Fe 位于 Cu 之前,因此铁能把铜从硫酸铜溶液中置换出来,所以不能用铁制容器盛装硫酸铜溶液。
可以使用铜或活动性比铜弱的金属制作的容器盛放硫酸铜溶液。
Cu
铜
Hg
汞
Ag
银
Pt
铂
Au
金
制造易拉罐的材料主要有两种:铝合金、铁合金。现有两个不同的易拉罐,怎样用化学方法判断这两个易拉罐的材料?
鉴别金属
①置于盐酸(或稀硫酸)中——比较反应的剧烈程度
②置于金属(_______)化合物溶液——观察是否反应
铁或锌
K
钾
Ca
钙
Na
钠
Mg
镁
Al
铝
Zn
锌
Fe
铁
Sn
锡
Pb
铅
(H)
(氢)
Cu
铜
Hg
汞
Ag
银
Pt
铂
Au
金
金属的活动性顺序
四
金属的活动性顺序
四
鉴别金属
方案 操作 现象 结论
方案一 A罐的材料
是铁合金
B罐的材料
是铝合金
A罐样品有少量气泡产生,溶液由无色逐渐变为浅绿色
B罐样品反应剧烈,有大量气泡产生
裁出条状样品并打磨干净,分别放入两支试管中,再向试管中分别加入等体积、等浓度的盐酸
制造易拉罐的材料主要有两种:铝合金、铁合金。现有两个不同的易拉罐,怎样用化学方法判断这两个易拉罐的材料?
金属的活动性顺序
四
鉴别金属
方案 操作 现象 结论
方案二 A罐的材料
是铁合金
B罐的材料
是铝合金
A罐样品无明显
现象
B罐样品表面有金属析出,溶液由浅绿色逐渐变为无色
裁出条状样品并打磨干净,分别放入两支试管中,再向试管中分别加入等体积、等浓度的硫酸亚铁溶液
制造易拉罐的材料主要有两种:铝合金、铁合金。现有两个不同的易拉罐,怎样用化学方法判断这两个易拉罐的材料?
金属的活动性顺序
四
废液、废渣的处理与回收
1.从铜粉、铁粉的混合物中回收铜。
滤液:HCl、FeCl2 溶液
滤渣:铜
加入过量的盐酸,充分反应后再过滤。
滤液:CuSO4、FeSO4 溶液
滤渣:铜
加入过量的硫酸铜溶液,充分反应后再过滤。
铁粉
铁的化合物溶液;
铜粉
不反应
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金属的活动性顺序
四
加入过量的铁粉,充分反应后再过滤。
滤液:FeSO4 溶液
滤渣:铜、铁
废液、废渣的处理与回收
2.从 FeSO4、CuSO4 的混合溶液中回收 FeSO4 溶液。
CuSO4 溶液
铜;
不产生 FeSO4 之外的可溶性物质。
金属的活动性顺序
四
废液、废渣的处理与回收
3.实验室的废液中含有 CuSO4、FeSO4 和 H2SO4,设计一个工艺流程,从废液中回收FeSO4溶液和铜。
CuSO4
FeSO4
H2SO4
Cu
Cu、Fe
FeSO4 溶液
过量 Fe
过滤
FeSO4、H2SO4
过量 H2SO4、过滤
Fe
过量 Fe
过滤
金属的活动性顺序
四
4.向 AgNO3、Cu(NO3)2 的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。滤渣的成分可能是什么?
废液、废渣的处理与回收
一种金属与多种不同金属的化合物溶液发生置换反应时,总是先与活动性最弱的金属的化合物反应。
金属的活动性顺序
四
废液、废渣的处理与回收
滤渣中只有 Ag
Fe 反应完全
滤渣中有 Fe、Ag、Cu
Fe 剩余
Fe 先置换出 Ag
Fe 剩余
Fe 再置换出 Cu
滤渣中有 Ag、Cu
Fe 反应完全
4.向 AgNO3、Cu(NO3)2 的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。滤渣的成分可能是什么?
当堂测试
五
1、把一枚无锈铁钉放在硫酸铜溶液中,一段时间后,可出现的是( )
A.溶液蓝色变浅直至无色
B.铁钉表面析出红色物质
C.产生大量气泡
D.溶液质量增加
B
浅绿色
无气体生成
每56份质量的铁置换出64份质量的铜,固体质量增加,溶液质量减少
Fe + CuSO4 ===== FeSO4 + Cu
当堂测试
五
2、下列化学反应能发生吗?
Cu + HCl —— CuCl2 + H2↑
Mg + HCl —— MgCl2 + H2↑
Al + HCl —— AlCl3 + H2↑
3、下列化学反应正确吗?
(1)铁 + 盐酸 —— 氯化铁 + 氢气
(2)锌 + 硝酸 —— 硝酸锌 + 氢气
×
生成氯化亚铁
硝酸与金属反应不生成氢气。
√
√
×
×
当堂测试
五
4、波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂,它由硫酸铜、生石灰加水配制而成。为什么不能用铁制容器来配制波尔多液?
答:因为铁制容器会与硫酸铜溶液反应。
Fe + CuSO4 Cu + FeSO4
当堂测试
五
5、下列金属不能从CuSO4溶液中置换出Cu的是( )
A. Al B. Fe
C. Zn D. Au
D
当堂测试
五
6、用下图所示装置进行实验,倾斜Y形管,锌粒与硫酸铜溶液接触,表面有气泡产生并析出红色物质,溶液颜色变浅,经检测产生的气体为氢气。下列说法正确的是( )
A. 锌粒参加的反应均为置换反应
B. 硫酸铜溶液所含阳离子只有Cu2+
C. 可推知金属活动性顺序:铜 > 锌
D. 若用银片代替锌粒,可观察到相似实验现象
A
锌与硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸锌,锌表面有氢气产生,说明锌和酸发生置换反应生成氢气,A正确;
由于锌和硫酸铜溶液产生了氢气,说明溶液中除了含有Cu2+,还含有H+,B错误;
锌表面有红色物质析出,说明金属活动性顺序Zn>Cu,C错误;
在金属活动性顺序中银的金属活动性顺序比铜弱,因此不能与硫酸铜发生置换反应,也不会产生相似的实验现象,D错误。
当堂测试
五
7、向一定量 AgNO3 溶液中加入过量铁粉,充分反应后过滤得到滤渣和滤液,下列判断正确的是( )
A. 得到的滤液无色
B. 所得滤渣的质量比加入铁粉的大
C. 向滤渣中滴加稀盐酸无气泡产生
D. 滤液中一定有 FeSO4,可能有 CuSO4
B
Fe + 2AgNO3 ===== Fe(NO3)2 + 2Ag
最终铁有剩余,硝酸银溶液被反应完
×
浅绿色
有铁剩余,铁的活动性大于氢,因此能够与稀盐酸反应生成氢气
×
一定没有
当堂测试
五
8、有X、Y、Z三种金属片,分别放入稀硫酸中,X、Z表面有气泡产生,Y没有明显现象;X放入ZCln溶液中,没有明显现象。判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A.X>Y>Z B.Z>X>Y
C.X>Z>Y D.Y>X>Z
当堂测试
五
加入稀硫酸中
XYZ
金属活动性:X、Z>H
X、Z表面有气泡生成
无变化
Y表面无气泡生成
金属活动性:H>Y
X
放入ZCln溶液中
金属活动性:Z>X
金属活动性:Z>X>Y
答案:B
课堂总结
六
金属活动性顺序
应用
内容
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强逐渐减弱
在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,它的活动性越强
在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢
在金属活动性顺序中,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来
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