9.2金属的化学性质同步课件-2024-2025学年九年级化学鲁教版（2024）下册

第九单元 金属 第二节 金属的化学性质 by 劉66老师 （鲁教版）九年级 学习目标 金属与氧气的反应 01 02 金属与酸的反应 03 金属与盐溶液的反应 金属材料具有优良的物理性能，被广泛应用于 生产、生活中。由于大多数金属元素的原子容易失去外层电子，能与许多物质发生化学反应，表现出相似的化学性质。 一、金属与氧气的反应 在前面的学习中，我们知道金属镁、铁、铜都能与氧气发生化学反应。实验证明，许多金属在一定条件下都能与氧气发生化学反应，生成相应的氧化物 铝与氧气的反应 取少量铝粉，均匀地铺在滤纸上，再将滤纸卷起，用坩埚钳夹持，在酒精灯上点燃，迅速伸入盛有氧气的集气瓶中。观察现象 铝粉能在氧气中剧烈燃烧，生成氧化铝。反应的化学方程式为： 在日常生活中，我们经常使用铝、铁及其合金制品，很少见到镁及其合金制品， 你认为可能的原因是什么？ 铝制品的可靠保护层 铝比铁更易与氧气或其他物质发生化学反应，但生活中我们很少见到铝被腐蚀，这是为什么呢？这是因为铝是一种比较活泼的金属，在常温下就很容易跟氧气发生反应，生成一层致密而坚固的氧化铝薄膜。这层薄膜阻止了内层的铝进一步被氧化，从而对铝制品起到保护作用，所以铝制品具有很好的抗腐蚀性能。 二、金属与酸的反应 你还记得铁与盐酸、硫酸的反应吗？事实上，很多金属都能与酸反应。那么，金属与酸反应有什 么特点？ 比较不同金属与酸的反应 〔探究任务〕 探究铁、铜、锌三种金属能否与酸反应，以及与酸反应的剧烈程度。 〔实验用品〕 铁片、铜片、锌片、10% 的稀盐酸、10% 的稀硫酸、试管、量筒、砂纸。 〔实验方案〕 你准备按照怎样的步骤完成上述实验探究任务？实验过程是否需要进行变量控制？ 〔实验现象〕 〔实验结论〕 1. 能与稀盐酸、稀硫酸反应的金属是 。 2.三种金属分别与稀盐酸、稀硫酸反应由易到难的顺序是 。 上述实验中得到的金属排序，也叫金属活动性顺序。人们经过长期的实践，总结出常见金属在水溶液中的活动性顺序如下： 在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它的活动性就越强；排在氢前面的金属能与稀盐酸、稀硫酸反应放出氢气，而排在氢后面的金属不能与稀盐酸、稀硫酸反应放出氢气。 金属与酸溶液反应的特点 1. 在上面的实验中，铁分别与稀盐酸、稀硫酸反应生成氯化亚铁（FeCl2）、硫酸亚铁 （FeSO4），并放出氢气；锌分别与稀盐酸、稀硫酸反应生成氯化锌（ZnCl2）、硫酸锌 （ZnSO4），并放出氢气。试写出这些反应的化学方程式。 铁与稀盐酸反应： 。 铁与稀硫酸反应： 。 锌与稀盐酸反应： 。 锌与稀硫酸反应： 。 2. 观察上述反应的化学方程式，分析这些反应的共同特点。 上述反应，都是一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物，我们把这类反应叫作置换反应 三、金属与盐溶液的反应 我们知道，许多金属能与酸溶液发生化学反应，金属能否与盐溶液发生反应呢？ 金属与盐溶液的反应 将铁丝、铜丝两种金属分别放入硫酸铜、硝酸银、氯化钠溶液中，观察并记录实验现象。 讨论：哪些物质之间会发生反应？反应产物是什么？ 实验证明，铁能从 CuSO4、AgNO3 溶液中把铜和银置换出来，铜只能从 AgNO3 溶液中置换出银，而铁、铜都不能从 NaCl 溶液中置换出钠。 由此可见，在金属活动性顺序中，位置靠前的金属可以把位于其后的金属从它们的盐溶液中置换出来 金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中有 着广泛的应用。我国古代即有湿法冶金技术，利用 金属与盐溶液发生置换反应的原理来冶炼金属，并 一直沿用至今。 物质的分类 我们已经学习了空气、氧气、二氧化碳、硫酸、盐酸、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、 铁、铝、铜等物质的相关知识，也了解了混合物、纯净物、单质、化合物、酸、碱、盐、 氧化物等物质分类概念。 你是否能从物质组成和性质的视角对学过的物质进行整理和分类？请确定你的分类 依据，尝试提出你的分类结果，并与同学相互交流。 四、扩展提升 二 师生互动，共学新知 金属材料具有优良的物理性能，被广泛应用于生产、 生活中。由于金属原子容易失去最外层电子，所以 化学性质活泼。能与很多物质发生化学反应，那么， 金属具有哪些化学性质呢？ 二 师生互动，共学新知 一、金属与氧气的反应 ①镁、铝等在常温下就能与氧气反应。 2Mg＋O2 ＝ 2MgO 4Al＋ 3O2 ＝2Al2O3 镁、铝等在常温下就能与氧气反应 ②铁、铜等在常温下几乎不与氧气反应 3Fe+2O2 ==== Fe3O4 2Cu+O2 === 2CuO △ 点燃 但在高温时能与氧气反应。 ③金即使在高温时也不与氧气反应。 二 师生互动，共学新知 镁、铝在常温下就能与氧气反应。 铁、铜在常温下不能与氧气反应， 但在高温时能与氧气反应 金即使在高温时不能与氧气反应 实验表明：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 活动性：镁、铝 > 铁、铜 > 金 二 师生互动，共学新知 二、金属与酸的反应 实验探究4--3 探究任务：1、探究镁、锌、铁、铜四种金属与酸的反应 2、比较不同金属与酸反应的剧烈程度 实验用品：铁丝、铜丝、锌片、镁片、稀盐酸、稀硫酸、试管、砂纸。 问题思考：你准备按照怎样的实验步骤完成上述两项实验探究任务？ 实验过程中是否需要进行变量控制，还有哪些需要注意的问题？ 二 师生互动，共学新知 二、金属与酸的反应 实验探究4--3 稀盐酸 稀硫酸 镁 锌 铁 铜 大量气泡，反应最快 大量气泡，反应最快 很多气泡，反应快 很多气泡，反应快 产生气泡，反应较快 产生气泡，反应较快 没有气泡，不反应 没有气泡，不反应 二 师生互动，共学新知 各反应的化学方程式 二、金属与酸的反应 实验探究4--3 Mg+2HCl = MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4 = MgSO4+H2↑ Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑ Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑ Fe+2HCl = FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4 = FeSO4+H2↑ 实验结论：1、能与盐酸、稀硫酸反应的金属有：Mg、Fe、Zn。 2、比较四种金属与盐酸、硫酸反应的难易、剧烈程度， 有易到难的顺序是：Mg＞Zn＞Fe＞Cu。 二 师生互动，共学新知 上述实验中得到的金属顺序，也叫金属活动性顺序。人们经过长期的实践，总结出常见金属在溶液中的活动性顺序，如下： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 嫁 给 那 美 女 身 体 细 纤 轻 统 共 一 百 斤 在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它的活动性越强；排在氢前面的 金属能与酸反应放出氢气，而排在氢后面的金属不能与酸反应放出氢气。 二 师生互动，共学新知 三、金属与盐溶液的反应 实验探究4---4 将铝片、铜丝两种金属分别放入氯化铜、硝酸银中，观察并记录实验现象 操作 现象 铝与氯化铜溶液 铜与硝酸银溶液 铝片表面有红色物质析出，溶液与无色变为蓝色 铜丝表面有白色物质析出，溶液有蓝色变为无色 二 师生互动，共学新知 三、金属与盐溶液的反应 实验探究4---4 实验证明，铝可以从氯化铜溶液中把铜置换出来， 铜可以从硝酸银溶液中把银置换出来。 2Al + 3CuCl2==2AlCl3 + 3Cu Cu + 2AgNO3==Cu(NO3)2 + 2Ag 由此可见，在金属活动性顺序中，位置靠前的金属 可以把位于其后的金属从它们的盐溶液中置换出来。 二 师生互动，共学新知 四、置换反应 1、定义： 一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应 2、通式： 单质 + 化合物 == 单质 ’+ 化合物’ 3、例子： Mg+2HCl = H2↑+ MgCl2 Zn+2HCl = H2↑ + ZnCl2 Fe+H2SO4 = H2↑+ FeSO4 Zn+H2SO4 = H2↑+ ZnSO4 2Al + 3CuCl2==2AlCl3 + 3Cu Fe + CuSO4==FeSO4 + Cu Cu + 2AgNO3==Cu(NO3)2 + 2Ag Fe + Cu(NO3)2 ==Fe (NO3)2+ Cu 一 课堂导入 温故知新： 上节课，我们学习了金属的哪些化学性质？ 金属的化学性质： ①金属与氧气的反应 ②金属与酸的反应 ③金属与盐溶液的反应 其中，金属与酸、与盐溶液的反应是重点、难点。 这节课，我们将详细学习金属与酸、盐溶液的反应。 二 师生互动，共学新知 一、金属与酸的反应 在金属活动性顺序表中，排在氢前面的金属可以与酸发生反应。 Mg+2HCl = MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4 = MgSO4+H2↑ Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑ Fe+2HCl = FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4 = FeSO4+H2↑ 2Al+6HCl = 2AlCl3+3H2↑ 2Al+3H2SO4 = Al2(SO4)3+3H2↑ 二 师生互动，共学新知 （一）质量与m的金属与足量的酸反应 （1）质量为m的铁粉与足量的稀硫酸反应，求产生氢气的质量？ 设：产生氢气的质量为X Fe+H2SO4 = FeSO4+H2↑ 56 98 152 2 m x ＝ 得：X＝ 答: 产生氢气的质量为 。 二 师生互动，共学新知 （2）质量为m的锌粉与足量的稀硫酸反应，求产生氢气的质量？ 设：产生氢气的质量为X Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑ 65 98 161 2 m x ＝ 得：X＝ 答:产生氢气的质量为 。 二 师生互动，共学新知 （3）质量为m的镁粉与足量的稀硫酸反应，求产生氢气的质量？ 设：产生氢气的质量为X Mg+H2SO4 = MgSO4+H2↑ 24 98 120 2 m x ＝ 得：X＝ 答:产生氢气的质量为 。 二 师生互动，共学新知 （4）质量为m的铝粉与足量的稀硫酸反应，求产生氢气的质量？ 设：产生氢气的质量为X 2Al+3H2SO4 = Al2(SO4)3+3H2↑ 54 294 342 6 m X ＝ 得：Ｘ＝　　 ＝ 答:　产生氢气的质量为　　。 二 师生互动，共学新知 经过计算“质量与m的金属与足量的酸反应”产生的氢气的质量，发现： 当足量的酸与一定质量m的金属反应时，产生氢气的质量要通过金属来求。且产生的氢气的质量为 ，（M为金属的实际质量）。 二 师生互动，共学新知 在同一坐标图中（横坐标是时间，纵坐标是产生氢气的质量）表示反应情况 Mg Al Fe Zn 二 师生互动，共学新知 在同一坐标图中（横坐标是稀硫酸质量，纵坐标是产生氢气质量）表示反应情况： Al Mg Fe Zn 二 师生互动，共学新知 在同一坐标图中（横坐标是金属的质量，纵坐标是产生氢气质量）表示反应情况： Al Mg Fe Zn 二 师生互动，共学新知 （二）过量的金属与一定量的酸反应 过量的金属铝、镁、铁、锌分别与100g溶质质量分数为9.8%的稀硫酸反应， 求分别产生氢气的质量为多少？ 方法一： 设产生的氢气的质量为X （以镁与稀硫酸的反应为例） 已知参加反应的 H2SO4的质量为100g×9.8%＝ 9.8g Mg+H2SO4 = MgSO4+H2↑ 24 98 120 2 9.8g x ＝ 得：Ｘ＝0.2g 二 师生互动，共学新知 过量的金属铝、镁、铁、锌分别与100g溶质质量分数为9.8%的稀硫酸反应， 求分别产生氢气的质量为多少？ 方法二：已知稀硫酸全部参加反应，则稀硫酸中的氢元素全部转化为氢气，即氢气的质量等于稀硫酸中氢元素的质量。 100g×9.8%×（ ×100%）＝0.2g 二 师生互动，共学新知 在同一坐标图中（横坐标是时间，纵坐标是产生氢气的质量）表示反应情况 Mg Al Fe Zn 二 师生互动，共学新知 在同一坐标图中（横坐标是硫酸的质量，纵坐标是产生氢气的质量）表示反应情况 Mg Al Fe Zn 二 师生互动，共学新知 在同一坐标图中（横坐标是金属的质量，纵坐标是产生氢气的质量）表示反应情况 Al Mg Fe Zn 二 师生互动，共学新知 二、金属与盐溶液的反应 在金属活动性顺序表中，位置靠前的金属可以将位置靠后的金属从它的 盐溶液中置换出来。 向一定量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量的Zn粉，随着Zn粉的量由少到多，反应过滤后滤液溶质和滤渣的分析如下： 情况①：加入少量的锌粉，锌粉只与硝酸银反应。 注意：锌先与硝酸银反应，后与硝酸铜反应 Zn + ２AgNO3= Zn（NO3）２+２Ag 反应完，过滤后，滤液中溶质：Zn（NO3）２、AgNO3、Cu（NO3）2 滤渣：Ag 二 师生互动，共学新知 情况②：锌粉的量恰好与硝酸银反应 Zn + ２AgNO3= Zn（NO3）２+２Ag 反应完，过滤后，滤液中溶质：Zn（NO3）２、Cu（NO3）2 滤渣：Ag 情况③：锌粉的量恰好与硝酸银反应之后多出的一部分与硝酸铜反应 Zn + ２AgNO3= Zn（NO3）２+２Ag Zn + Cu（NO3）2= Zn（NO3）２+Cu 反应完，过滤后，滤液中溶质：Zn（NO3）２、Cu（NO3）2 滤渣：Ag、Cu 二 师生互动，共学新知 情况④：锌粉的量恰好与硝酸银反应之后多出的一部分恰好与硝酸铜完全反应 Zn + ２AgNO3= Zn（NO3）２+２Ag Zn + Cu（NO3）2= Zn（NO3）２+Cu 反应完，过滤后，滤液中溶质：Zn（NO3）２ 情况⑤：过量的锌粉恰好硝酸银、硝酸铜反应 Zn + ２AgNO3= Zn（NO3）２+２Ag Zn + Cu（NO3）2= Zn（NO3）２+Cu 滤渣：Ag、Cu 反应完，过滤后，滤液中溶质：Zn（NO3）２ 滤渣：Ag、Cu、Zn 总结 金属与氧气的反应 01 02 金属与酸的反应 03 金属与盐溶液的反应 第九单元 金属 第二节 金属的化学性质 by 劉66老师 （鲁教版）九年级 Lavf58.46.101 $$