9.2金属的化学性质：金属与酸的反应---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 金属与酸的反应 教学目标 1.了解金属与酸反应的规律，能通过金属与酸反应的活泼性强弱知道金属的活泼性。 2. 准确掌握置换反应的概念，并可以对化学方程式进行判断。 3.理解金属与酸在不同条件下反应图像的识别并学会自己绘画。 1 情景导入 通过金属与氧气反应的条件的难易,可以得出金属的活动性不同,那么还有其他的方法判断金属的活动性吗? 有，很多金属不仅能与氧气反应，而且还能与盐酸或稀硫酸反应。金属与盐酸或稀硫酸能否反应以及反应的剧烈程度，是否也可反映出金属的活泼程度呢？ 当然可以 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？又有什么规律呢？ 2 新课讲授 比较不同金属与酸的反应 在探究时，金属该如何选择，在选择酸时需要注意什么？ 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 〔探究任务〕 〔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。 你准备按照怎样的步骤完成上述实验探究任务？在实验过程中是否需要进行变量控制？ 〔实验方案〕 取面积大小基本相同的铁片、铜片、锌片，同时控制加入酸的量保持一致。 〔实验现象〕 反应比较剧烈，产生气泡，溶液颜色无变化 反应比较剧烈，产生气泡，溶液颜色无变化 无明显现象，不反应 无明显现象，不反应 反应缓慢，产生气泡，溶液由无色变为浅绿色 反应缓慢，产生气泡，溶液由无色变为浅绿色 【实验结论】 1、 并不是所有的金属都能与酸反应，而且反应的剧烈程度也不相同。 2、金属活动性：                                。 Al＞Zn ＞ Fe＞ Cu 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： Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ 　Fe ＋ 2HCl = FeCl2 ＋ H2↑ Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 　Fe ＋ H2SO4 = FeSO4 ＋ H2↑ 2. 观察上述反应的化学方程式，分析这些反应的共同特点。 化合物 单质 单质 化合物 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ 　Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 　Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ 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。 置换反应特点：“单换单” 通式：A + BC → B+AC 注意：铁在置换反应中一般为+2价 m(H2) t a 0 t1 金属与酸反应的图象问题 将一定质量金属（氢之前）和足量的酸反应，以时间为横坐标，生成氢气的质量为纵坐标，绘制相应的图像。 m(H2) t a 0 t1 1.倾斜线的倾斜程度 表示单位时间内产生氢气的多少，取决于酸的浓度和金属活动性的强弱。 酸的浓度越大，金属越活泼，倾斜线的倾斜程度就越大。 m(H2) t a 0 t1 2.水平线的高低 氢气来自酸中的氢，而生成氢气的多少，取决于金属消耗酸的多少，消耗的酸越多，产生的氢气就越多。（以常见与酸反应的金属为例） 在金属活动性顺序表中，常见与酸反应的金属有Mg、Al、Zn、Fe，以其与稀盐酸反应为例，判断当金属质量一定时，和同浓度过量的酸反应产生氢气的多少。 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ 65 71 m x x Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ 24 71 m x x 2Al + 6HCl = 2AlCl2 + 3H2↑ 2×27 3×71 m x x Fe + 2HCl = 2AlCl2 + 3H2↑ 56 71 m x x = 解析：通过上述展示，可以发现若金属质量相同，酸过量，对于Mg、Zn、Fe（+2价）产生氢气的质量和自身的相对原子质量成反比，相对原子质量Zn＞Fe ＞ Mg，即产生氢气的质量Mg＞Zn ＞ Fe，但Al不同，我们需要转化一下，才能比较进行比较，通过具体例子，可以发现将Al的相对原子质量×，即18，就可以进行比较。即产生氢气的质量Al＞Mg＞ Fe＞ Zn， 金属活动性: Mg ＞ Al ＞ Zn ＞ Fe，斜线倾斜程度： Mg ＞ Al ＞ Zn ＞ Fe m(H2) a- Al b- Mg c- Fe 0 t2 t1 t3 d- Zn t3 相对原子质量： Zn(65)＞Fe (56)＞ Mg(24) ＞ Al(18), 产生氢气的质量Al＞Mg＞ Fe＞ Zn 相同质量的金属Al、Mg、Zn 、 Fe和过量的酸反应 t Mg Al Zn Fe “原” 大 “气”小 若是一定量的酸和过量的质量的金属呢？其产生氢气的质量和时间的关系图又该如何画？（以Al、Mg、Zn 、 Fe 为例） m(H2) t 0 t1 一定量的同浓度、同质量的酸和过量的Al、Mg、Zn 、 Fe反应 金属活动性: Mg ＞ Al ＞ Zn ＞ Fe，斜线倾斜程度： Mg ＞ Al ＞ Zn ＞ Fe Al Mg Zn Fe 由于在此反应过程中，金属过量，酸不足，则反应到最后消耗的酸一样，则产生氢气的质量Al=Mg= Fe= Zn 若向一定质量的金属中逐渐同浓度的酸，以产生氢气的质量为纵坐标，以加入酸的为横坐标的关系图又该如何画？（以Al、Mg、Zn 、 Fe 为例） m(H2) m(HCl） a 0 t1 在此反应过程中，分2个阶段 （1）酸不足，金属过量时，此时酸反应完产生的氢气的质量相等，在这个阶段曲线应该重合； 向一定质量的金属中逐渐同浓度的酸 （2）随着酸的不断加入，金属会被逐渐消耗完，通过方程式可以得到相同质量的金属消耗算的质量大小依次为： Al＞Mg＞ Fe＞ Zn，即Zn最先被消耗完，产生氢气的质量最小。 Al最后被消耗完，产生氢气的质量最大。 向一定质量的金属中逐渐同浓度的酸 m(H2) m(HCl） a 0 t1 Al Mg Fe Zn 1.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。 2.置换反应：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。通式：A + BC → B+AC 3.判断不同情况下金属与酸反应的图像的变化 1.下面物质中，不能用金属和酸直接反应得到的是（ D　　） A．氯化镁 B．硫酸铝 C．氯化锌 D．硫酸铁 2.下列化学反应属于置换反应的是（　　） A．Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑ B．Ba(OH)2+H2SO4═BaSO4↓+2H2O C．4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3 D．2HgO 2Hg+O2↑ 3.铁、锌与稀盐酸反应的化学方程式分别为Fe＋2HCl = FeCl2＋H2↑、Zn＋2HCl = ZnCl2＋H2↑，关于这两个反应说法错误的是(　 D　) A．反应物都是一种单质和一种化合物 B．生成物是另一种单质和另一种化合物 C．都是化合反应 D．都是置换反应 4. 下列图像与描述不相符的是（ C ）。 EVCapture4.2.2软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EVCapture4.2.2软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EVCapture4.2.2软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $$