8.2金属的化学性质（第3课时金属活动性顺序的应用）---2024-2025学年九年级化学人教版（2024）下册

第八单元　金属和金属材料 课题2　金属的化学性质 综合提升·第3课时　金属活动性顺序的应用 Fe Al Mg Au 化学 1．金属与氧气反应 （金属＋氧气―→ 金属氧化物） 2.金属与酸反应 [氢前金属＋稀盐酸（稀硫酸）―→ H2↑ ＋金属化合物] 3.与金属化合物溶液反应 [金属（前）＋金属化合物―→ 新金属（后）＋新金属化合物] 　金属的化学性质 「 平凡的事做到极致就是伟大！」 1.会设计实验探究金属活动性顺序 2.会分析金属与酸反应的图像 3.会判断反应后固体或溶液质量的变化 4.会选择合适的试剂除去混合物中的杂质 5.会判断反应后滤液、滤渣的成分 第八单元　金属和金属材料 化学 如何选择合适的试剂验证金属的活动性顺序？ 验证金属活动性顺序的实验方法： 1.金属与酸反应： 观察能否产生气体以及产生气泡的速率。 2.金属与金属化合物的溶液反应： 观察能否反应（是否有金属析出或溶液颜色的变化）。 第八单元　金属和金属材料 化学 实验方案的设计 1．比较两种金属的活动性强弱（以Zn、Cu为例） 实验方案 金属与酸反应 金属与盐溶液反应 将锌片、铜片分别放入稀硫酸中 将锌片放入 CuSO4溶液中 将铜片放入ZnSO4溶液中 实验现象 锌片：___________；铜片：___________ 锌片表面有________析出，溶液由____色变为____色 无明显现象 实验结论 金属活动性：______＞______ 有气泡产生 无明显现象 红色固体 蓝 无 Zn Cu 课时14　金属的化学性质 化学 如何验证三种金属的活动性顺序？ 具体方法为： ①先排出金属活动性顺序； ②选取两边的金属和中间金属的化合物溶液，即“两金夹一液” 或选取中间的金属和两边金属的化合物溶液，即“两液夹一金” 最简单方法:与 不同！ 中 第八单元　金属和金属材料 化学 2.比较三种金属的活动性强弱（以Mg、Cu、Ag为例） 实验方案 两金夹一液：分别将两边金属单质放入活动性居于中间的金属的盐溶液中 两液夹一金：将活动性居于中间的金属单质分别放入两边金属的盐溶液中 将镁片、银片分别放入Cu(NO3)2溶液中 将铜片分别放入Mg(NO3)2溶液和AgNO3溶液中 实验现象 镁片：表面有__________析出，溶液由____色变为____色； 银片：无明显现象 Mg(NO3)2溶液中：无明显现象；AgNO3溶液中：铜片表面有____________析出，溶液由____色变为____色 实验结论 金属活动性：______＞______＞______ 红色固体 蓝 无 银白色固体 无 蓝 Mg Cu Ag 课时14　金属的化学性质 化学 1、两金夹一液： 分别将两边金属单质放入活动性居于中间的金属的盐溶液中 2、两液夹一金： 将活动性居于中间的金属单质分别放入两边金属的盐溶液中 两种金属的比较 三种金属的比较 一、探究金属活动性顺序的实验设计 1、两种金属与稀盐酸(稀硫酸)反应 2、一种金属与另一种金属的化合物溶液反应 「 平凡的事做到极致就是伟大！」 现有银、铜、铁三种金属，某研究小组的同学为探究银、铜、铁的金属活动性顺序，设计了三个实验: I.将铁片浸入稀硫酸中; Ⅱ.将银片浸入稀硫酸中; Ⅲ.将铁片浸入硫酸铜溶液中。 (1)实验I的现象是: 有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色。发生反应的化学方程式为_______________________; 反应产生的气体可用______的方法检验。 (2)上述三个实验还不能完全证明三种金属的活动性顺序，请你补充一个实验以达到实验目的:__________________________________________ ________________________________(写出实验操作和现象)。根据以上探究，三种金属的活动性由强到弱的顺序是__________ (3)将银、铜、铁中的两种金属分别放入_______溶液中，即可验证这三种金属的活动性强弱。 Fe+H2SO4=FeSO4+ H2 ↑ 点燃 将铜片浸入硝酸银溶液中，一段时间后，铜片表面有银白色物质析出，溶液由无色变为蓝色 Fe> Cu>Ag CuCl2 [或CuSO4或Cu(NO3)2等] 随堂练习 「 平凡的事做到极致就是伟大！」 二、金属与酸反应的折线图 1、等量金属，足量酸 ② 等金不等氢 ① 金属没有剩余 ③生成氢气的速率：Mg> Al >Zn > Fe（横坐标） ④生成氢气的质量：Al > Mg > Fe > Zn（纵坐标） ⑤金属元素化合价相同时，相对原子质量越小， 生成的氢气量越多 第八单元　金属和金属材料 化学 M + 2HCl = MCl2 + H2 ↑ R 2 a g x 对于镁、锌、铁,有以下通式，假设它们的元素符号为M，相对原子质量是R,实际质量是a g,制得H2质量为x。 R a g 2 x = x= g 2a R 对于铝，铝反应后是+3价，计算过程如下： 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 ↑ 2R 6 a g x 2R a g 6 x = x = g 3a R 金属元素相同价态时，相对原子质量越小，生成的氢气量越多 金属质量相同时，Al与酸反应生成的H2比镁多 Ar: Mg-24 Al-27 Fe-56 Zn-65 生成H2质量：Mg>Fe>Zn 生成H2质量：Al>Mg>Fe>Zn 第八单元　金属和金属材料 化学 Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 ↑ 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 ↑ Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 ↑ Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 ↑ 2×36.5 2 6×36.5 3×2 73 2 Ar: H-1 Cl-35.5 足量的Al、 Mg、Zn、Fe分别和一定量等浓度的酸反应 （酸没有剩余，产生的氢气质量： ） 2×36.5 2 2×36.5 2 73 2 73 2 73 2 相等 第八单元　金属和金属材料 化学 二、金属与酸反应的折线图 ② 等酸等氢 ① 酸没有剩余 ③生成氢气的速率：Mg> Al >Zn > Fe（横坐标） ④消耗金属的质量：Zn > Fe>Mg> Al 2、足量金属，等量酸 第八单元　金属和金属材料 化学 等量金属，足量酸（等金不等氢） 足量金属，等量酸（等酸等氢） 图像 分析 1、酸足量，反应产生氢气的质量由参加反应的金属决定， 2、酸不足，反应产生氢气的质量由参加反应的酸的质量决定 二、金属与酸反应的折线图 反应后金属的化合价 金属的相对原子质量 生成氢气的质量= （氢气质量-反应时间图像） 「 平凡的事做到极致就是伟大！」 等量金属，足量酸（等金不等氢） 足量金属，等量酸（等酸等氢） 图 像 分 析 3、倾斜程度越大(越先出现拐点)，表示反应速率越快，金属活动性越强。 4、初中常考的是Mg、Al、Zn、Fe四种金属与酸的反应。 ①酸足量时，铝生成的氢气质量最大；对于另外三种金属，相对原子质量越小，生成的氢气质量越大。 即生成氢气质量大小关系为Al＞Mg＞Fe＞Zn ②酸不足时，最终消耗金属的质量大小关系为Zn＞Fe＞Mg＞Al 「 平凡的事做到极致就是伟大！」 相同质量的 M、N 两种活泼金属，分别与足量浓度为8%的稀盐酸反应 (M、N在生成物中均显+2价)，生成H₂的质量和反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是( ) A. M、N两种金属中较活泼的是N B. 生成H₂的质量：M<N C. 相对原子质量较大的是N D. 生成H₂的速率：N>M 随堂练习 C 「 平凡的事做到极致就是伟大！」 Zn＋FeSO4=== ZnSO4＋Fe　　 65 152 161 56 反应后固体质量减小，溶液质量增大 三、金属与金属化合物溶液反应后固体或溶液质量的变化 方法：比较化学方程式中各物质的相对质量 2Al＋3CuCl2=== 2AlCl3＋3Cu 54 405 267 192 反应后固体质量增大，溶液质量减小 注意：①相对质量=化学计量数×相对分子质量 ②金属与酸反应，反应后溶液质量一定增加。 「 平凡的事做到极致就是伟大！」 如图所示，在杠杆的两端分别挂着质量相同的铜球和锌球，这时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在稀硫酸和CuSO4溶液中一段时间，则下列说法中正确的是( ) A.只有左边烧杯中的溶液质量增加 B.只有右边烧杯中的溶液质量增加 C.两边烧杯中的溶液质量都增加 D.去掉烧杯后，杠杆仍然保持平衡 B 随堂练习 「 平凡的事做到极致就是伟大！」 四、利用金属活动性除杂 混合物 除去杂质的化学方程式 注意操作步骤 铜粉（Mg） MgCl2溶液（CuCl2） 填写下面表格（“混合物”栏中括号内为杂质） Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ 加适量盐酸至无气泡产生，过滤，洗涤，干燥 Mg+CuCl2 =MgCl2+Cu 加适量镁粉，过滤 「 平凡的事做到极致就是伟大！」 除杂的原则：“不增、不减、易分离” 1.“不增”——除去杂质的同时不能引入新的杂质； 2.“不减”——操作过程中尽量不使被提纯的物质损失； 3.“易分离”——加入除杂试剂反应后的生成物和被提纯的物质易分离，可将杂质转化为沉淀、气体等易分离的物质或被提纯的物质。 第八单元　金属和金属材料 化学 20 混合物 除去杂质的化学方程式 注意操作步骤 银粉（Zn） FeSO4溶液（CuSO4） Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ 加适量盐酸至无气泡产生，过滤，洗涤，干燥 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 加适量无锈铁钉或铁粉， 过滤 随堂练习 「 平凡的事做到极致就是伟大！」 五、利用金属活动性回收贵重金属 技巧点拨　 1、先对金属活动性进行排序， 2、一种金属和两种金属的化合物溶液反应时， 先置换活动性较弱的金属。 3、两种金属与一种金属的化合物溶液反应时， 活动性较强的金属先和金属化合物发生反应。 方法技巧： 前置后，化合物可溶， 隔越远，置越先。 「 平凡的事做到极致就是伟大！」 加入Fe粉的量 反应进行的程度 滤渣成分 滤液成分(水除外) Fe粉不足 AgNO3部分 反应 __________ ______________________ Fe粉恰好完全反应（适量） AgNO3恰好 反应完 __________ __________ Fe粉过量 AgNO3反应完 __________ __________ Ag AgNO3、Fe(NO3)2 Ag、Fe Ag Fe(NO3)2 Fe(NO3)2 例：将一定量铁粉加入硝酸银溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。 向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。 第八单元　金属和金属材料 化学 23 向含有AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入过量的铁粉，充分反应后过滤，则下列说法中正确的是( ) A. 滤纸上有Ag，滤液中有Ag+ 、Cu2+ 、Fe2+ B. 滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Ag+ 、Fe2+ C. 滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Fe2+ D. 滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Fe2+ C 随堂练习 「 平凡的事做到极致就是伟大！」 向含有FeSO4和CuSO4的混合溶液中加入一定量的Zn粉，充分反应后过滤，再向滤渣中加入稀硫酸，有气体生成，根据上述现象，得出的结论正确的是( ) A. 滤渣中只有Cu B. 滤渣中一定有Fe C. 滤渣中一定有Zn D. 滤渣中一定有Cu、Fe、Zn B 随堂练习 「 平凡的事做到极致就是伟大！」 12页第8题 $$