4.2金属的化学性质课件----2024-2025学年九年级化学鲁教版（五四学制）全一册

金属的化学性质 金属与氧气的反应 金属与酸的反应 金属与盐溶液的反应 镁条在空气中燃烧 铁丝在氧气中燃烧 铜粉在空气中加热 发出耀眼的白光，产生大量白烟 2Mg + O2 = 2MgO 点燃 火星四射，生成黑色固体，发出大量的热 3Fe + 2O2 = Fe3O4 点燃 色固体变为 色 红 黑 2Cu + O2 = 2CuO △ 活动一：金属和氧气反应 观察铝与氧气的反应 实验现象： 铝粉剧烈燃烧，发出白光，生成白色固体 化学方程式： 4Al + 3O2 2Al2O3 点燃 5min 金属与氧气反应的难易程度与哪些因素有关？对比镁、铁、铜、铝与氧气发生反应的难易程度，哪种金属的化学性质更活泼？ Mg Al Fe Cu 活动一：金属和氧气反应 1.镁条在常温下会形成氧化膜，在空气中能剧烈燃烧 2.铝粉在空气中可以燃烧 3.铁丝在空气中不能燃烧，在纯氧中能剧烈燃烧 4.铜粉在空气中、氧气中都不燃烧，加热会变黑 化学性质活泼程度：镁＞铝＞铁＞铜 金属与氧气反应的难易程度与哪些因素有关？四种金属活泼程度由强到弱顺序是怎样的？ 10min 多识一点：铝制品的保护层 铝比铁的化学性质活泼，为什么生活中铁制品易生锈而铝制品较少生锈呢？ 铝在常温下就能和氧气反应，形成一层致密的氧化膜，阻止内层的铝被进一步氧化。 4Al + 3O2 2Al2O3 俗话说：“真金不怕火炼”，这说明什么？ 金的化学性质稳定，高温条件下也不与氧气反应。 Au + O2 ≠ 活动一：金属和氧气反应 归纳总结 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，但反应的难易和剧烈程度是不相同的。 1．常温下易与氧气反应：例如    　、　    ； 2．加热时能与氧气反应：例如    　、　    ；3．高温下也不能与氧气反应：例如        。 Mg Al Fe Cu Au +11 2 8 1 +12 2 8 2 +13 2 8 3 Na Mg Al 金属原子容易失去最外层电子，通常化学性质较活泼。 燃烧有 强光 镁与氧气反应 焰火 结构 性质 决定 用途 决定 照明弹 涂铝粉防止 铁片生锈 生成致密 的氧化膜 15min 活动二：金属和酸反应 很多金属可以与酸发生反应，不同金属性质的差异使其与酸反应的现象也存在差异。影响金属和酸反应速率的因素有哪些？如何设计实验探究比较不同金属与酸反应的剧烈程度？ 实验药品： 铁片、铜片、锌片、镁片、10%稀盐酸、10%稀硫酸 探究任务：1.探究铁、铜、锌、镁是否都能与酸反应？ 2.比较不同金属与酸反应的剧烈程度。 问题思考： 2.实验过程中需要控制哪些变量和不变量？ 改变：金属的种类 不变： ①金属与酸的接触面积 ②酸的种类、浓度、用量 ③温度 观察：金属表面有无气泡产生及产生气泡的快慢 1.通过观察什么现象来判断能否反应和剧烈程度？ 12 12 20min 镁 锌 铁 铜 不同金属与酸的反应 反应物 实验现象 化学方程式 镁 + 硫酸 锌 + 硫酸 铁 + 硫酸 铜 + 硫酸 剧烈反应，产生大量气泡 产生较多气泡 产生少量气泡，溶液变为浅绿色 无明显现象 Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2 ↑ Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 ↑ Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 ↑ 不反应 镁、锌、铁、铜的按性质活泼排列： 。 Mg ＞ Zn ＞ Fe ＞ Cu 不同金属与酸的反应 Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 ↑ 实验室制氢气 25min 活动二：金属和酸反应 Mg Zn Fe Cu H 如果铝（Al）和酸的反应比锌和酸剧烈，铝应该排在什么位置？如果以氢（H）为参照，氢排在什么位置？ Al 1865年，俄国化学家贝开托夫在实验的基础上首先确定了金属活动性顺序。贝开托夫当时区分金属的活泼与不活泼，是以氢作为标准的。经过多年的实验论证，科学家们总结出金属的活动性顺序。 活动二:认识金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱 钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅(氢)铜 汞 银 铂 金 1、位置越靠前，金属活动性越强； 2、排在H前面的金属能与酸反应产生氢气，排在H后面的金属不能与酸反应产生氢气。 30min 镁原子失去电子，形成 ； 氢离子得到电子，结合成 从溶液中逸出。 走进微观 Mg2+ H2 观察金属与酸反应的化学方程式： Mg +H2SO4 = H2 ↑ + MgSO4 Zn + H2SO4 = H2 ↑ + ZnSO4 Fe + H2SO4 = H2 ↑ + FeSO4 反应物和生成物的物质类别有何特点？ 置换反应：单质与化合物生成新的单质和新的化合物的反应。A + BC → B + AC 置换反应中一定有元素化合价发生改变。 活动一:金属与盐溶液的反应 35min 本节课有哪些收获？ 作业： 1.熟记金属活动性顺序（背诵） 2.《同步》91页导学天地、92页1-8、93页1-8 默写： 1、工业炼铁的原理 2、铁丝燃烧 3、铝制品不易生锈的原因 4、实验室制氢气 5、镁和盐酸 3Fe + 2O2 = Fe3O4 点燃 Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 高温 4Al + 3O2 = 2Al2O3 Zn + H2SO4 = H2 ↑ + ZnSO4 Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 ↑ 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 钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅(氢)铜 汞 银 铂 金 排在氢之前的金属能从酸中置换出H2，那么金属能否与盐发生类似的反应呢？ 活动一:金属与盐溶液的反应 金属和盐溶液反应 反应物 实验现象 化学方程式 活动性 Fe、CuSO4 Cu、AgNO3 Cu、NaCl 无明显现象 不反应 Cu＜Na 铁表面析出红色固体 铜表面析出银白色固体，溶液变蓝色 Fe + CuSO4 ＝ Cu + FeSO4 Cu + 2AgNO3 ＝ 2Ag + Cu(NO3)2 Cu＞Ag Fe＞Cu 交流探讨 1、金属与盐溶液反应需要符合什么条件？ ①活动性强的金属能从盐溶液中置换活动性弱的金属； ②盐应当可溶。 2、铁在和酸、盐溶液反应时产物的化合价有何特点？ 铁与酸、盐溶液发生置换反应生成Fe2+ 活动一:金属与盐溶液的反应 金属的活动性强弱与其原子失去电子的能力有关，当活动性强的金属原子遇到易得电子的粒子时，该金属原子就会失去电子变成金属阳离子。例如铁原子遇到含铜离子的溶液时，Fe失去电子变为Fe2+，Cu2+得到电子变为Cu单质。 我国劳动人民在古代就发明了“湿法冶金”技术，西汉刘安所著的《淮南万毕术》中记载：“曾青得铁则化为铜”，这里的“曾青”即硫酸铜。 多识一点：湿法冶金 Fe + CuCl2 = FeCl2 + Cu Fe + Cu(NO3)2 = Fe(NO3)2 + Cu 活动二:金属活动性规律 自学“多识一点”，思考以下问题： 1、金属活动性的强弱由什么决定？ 2、向硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入镁粉，镁原子失去的电子更容易被哪种离子得到？ 3、当一种金属和溶液中的两种盐都能反应时，反应的顺序遵循什么规律？ 活动性越强的金属原子越容易失去电子形成离子，例如钾、钙、钠甚至可以和水反应放出氢气，因此，钾、钙、钠不能从盐溶液中置换出金属。 相应的，活动性越强的金属阳离子越不容易得到电子变回原子。例如，钠的金属活动性很强，钠原子很容易失去电子变成钠离子，而钠离子得到电子变回钠原子（金属钠）的过程就比较困难。活动性越弱的金属形成的阳离子越容易得到电子，变回金属单质。 金属与盐溶液的反应规律： 强换弱 盐可溶 铁二价 远优先 归纳总结 活动性最强的金属优先置换活动性最弱的 铁与酸或盐溶液反应生成+2价的亚铁离子 排在前面的金属可以置换排在后面的金属 被置换的金属的盐必须是可溶的 学以致用 向含有硝酸亚铁、硝酸银的混合溶液中加入足量的锌粒，溶液质量随反应时间的变化情况是：先 后 ，最终保持不变。（“增大”或“减小”，相对原子质量： Zn-65，Fe-56，Ag-108） 存在多种金属或盐溶液时，置换顺序遵循“距离越远越优先”的规律。 增大 减小 Zn + Fe(NO3)2 = Zn(NO3)2 + Fe Zn + 2AgNO3 = Zn(NO3)2 + 2Ag 216 65 56 65 3Fe + 2O2 = Fe3O4 点燃 Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 2Cu + O2 = 2CuO △ Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ ✔ ✘ Ag排在H之后 ✘ Cu排在Fe之后 ✔ X、Y是+2价，Z是+1价； X＞H，Z＜H Fe、Cu、Ag；Mg、Fe、Ag(合理即可) （5）Mg + 2AgCl = 2Ag + MgCl2 ✘AgCl不可溶 D A Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ 24 2 20g x Mg：1.67g Zn： 0.62g Fe： 0.71g 作业： $$