9.2金属的化学性质(课时2)---2024--2025学年九年级化学鲁教版(2024)下册

金属的化学性质 金属的性质 物理性质 化学性质 金属与氧气反应 金属与酸反应 金属与盐溶液反应 温故知新： 考点聚焦 一 比较不同金属与酸溶液和盐溶液的反应现象, 判断金属的活动性顺序。 二 将金属与酸溶液反应所涉及的量的关系用 函数图象表示，进行金属活动性顺序强弱 和金属相对原子质量大小比较。 三 设计实验，探究金属活动性顺序或对已有的 若干实验方案进行评价，判断优劣。 金属活动性顺序的探究、判断与应用 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性顺序由强逐渐减弱 知识回顾：常见金属的活动性顺序 金属与酸发生置换反应产生氢气应具备的条件是： 金属 + 酸 盐 + 氢气 氢前金属 盐酸、 稀硫酸 下列物质可以由金属与酸通过置换反应制得的是（ ） ①FeCl3 ② AlCl3 ③ CuCl2 ④ FeSO4 ② ④ 注：铁生成亚铁盐 金属与盐溶液发生置换反应的条件是： 金属 + 盐 新金属 + 新盐 前换后（K、Ca、Na除外） 可溶 注：铁生成亚铁盐 判断常见金属活泼性的方法： ②金属与酸反应的剧烈程度； ③金属与能否与盐溶液反应； ①金属与氧气反应的难易程度。 金属化学性质 判断依据 结论 金属+氧气 反应的难易与剧烈程度 反应越剧烈，金属活动性越强 金属+酸 能否反应 能反应，排在H前；不能反应，排在H后。 反应的快慢 反应越快越剧烈，金属活动性越强 金属(X)+金属(Y)化合物溶液 能否发生置换反应 能反应：X＞Y 不能反应：X＜Y 金属活动性强弱比较的一般方法： 1.常见金属，利用金属活动顺序直接得结论； 2、陌生金属，可利用下表： 9 8．A、B、C、D是四种金属单质，A能从B的硝酸盐溶液中置换出B，但A不能与稀盐酸反应。相同条件下，C、D能与稀盐酸反应产生H2，且D比C反应剧烈。则四种金属活动性由强到弱的顺序是（ ） A．A、B、C、D B．B、A、C、D C．D、C、A、B D．D、C、B、A C 例、将金属锰(Mn)投入稀盐酸中，有气泡产生。将镁条插入硫酸锰溶液中，如果有锰析出，则Mn、Mg、Cu的金属活泼性由强到弱的顺序是（ ） A．Mn、Mg、Cu B．Mg、Mn、Cu C．Cu、Mg、Mn D．Cu、Mn、Mg B   （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↑ 答: 产生氢气的质量为 。 （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↑ 答:产生氢气的质量为 。 （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↑ 答:产生氢气的质量为 。 （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 6 m X ＝ 得：Ｘ＝　　 ＝ 答:　产生氢气的质量为　　。 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）。 了解金属与酸反应的图像的意义 1、右图为把等质量的均为+2价的三种金属A、B、C分别投入足量的酸中，横坐标代表_________，纵坐标代表 。 在坐标系中，①水平线表示金属与酸反应已完成,水平线越高，说明 。 ②倾斜线表示金属与酸反应正在进行,倾斜线与横坐标的夹角越大,表示反应的速率越___，(填“快”或“慢”)，表示金属的活动性越 ____（填“强”或“弱”） 时间 的质量 H2 /g C A B 时间 氢气的质量 快 强 氢气的质量越多 17 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 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 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 做此类图像题的解题点拨: 1、每条曲线中,斜线越陡表示反应速率快,金属活动性较强;说明单位时间内产生氢气多,反应快金属活动性越强； 2、等质量的不同金属与足量酸反应,生成氢气质量的多少可由“金属的化合价/相对原子质量”比值大小来确定。比值大的生成氢气多，比值小的生成氢气少。 3.在金属价态相同的前提下，等质量的金属与足量酸反应生成氢气越多，则金属的相对原子质量越小。 22 例3、相同质量的M、N两种活泼金属， 分别与足量质量分数为8%的盐酸反应 （M、N在生成物中均为+2价），生成H2质量和反应时间的关系如右图。下列叙述正确的是 （ ） A．金属的活泼性N＞M B．两个反应生成H2的体积相等 C．相对原子质量N＞M D．两个反应消耗盐酸的质量一定相等 C 等质量的3种不同金属分别和足量的溶质质量分数相同的稀硫酸反应，都生成相同价态硫酸盐，其反应情况如右图所示。 （1）3种金属的活动性顺序由强到弱的是（ ） （2）3种金属的相对原子质量由大到小的顺序是（ ） a>c>b c>b>a a b c 反应时间 生成 的质量 H2 思考题： 相同质量的Mg、Zn、Fe和足量的稀硫酸反应，产生氢气的总质量（m）随时间(t)变化的关系如下图，则下图中a、b、c表示的金属分别为： a 、 b 、c 。 m t a b c 0 Mg Fe Zn t2 t1 t3 2、下图为把足量金属A、B、C分别放入盛有等体积、等质量分数稀酸的烧杯中，充分反应，生成氢气的质量与反应时间的关系。 ①水平线表示______ ____。 ②斜线的倾斜度不同表示______ ___ ③从该图像能否判断A、B、C三种金属相对原子质量的大小______ ____。 时间 的质量/g H2 C A B 生成氢气的质量一样 反应速率不同 无法比较 1 . 等质量的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应，下列图象能正确表示生成氢气质量与反应时间之间关系的是（ ） 点拨： 足量的不同金属与等质量的等质量分数的同种酸反应，生成氢气的质量相等。 相对原子质量：Mg-24，Fe-56，Zn-65 H2的质量 反应时间 Mg Zn Fe A H2的质量 反应时间 Mg Zn Fe B H2的质量 反应时间 Mg Fe Zn C H2的质量 反应时间 Mg Fe Zn D B 1、5.6克不纯净的铁片与足量的稀盐酸反应放出0.21gH2 ，则原铁片中含有的金属杂质为（ ） A.Zn B.Mg C.Cu D.Pb 11. 如图所示，烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸，天平调平后，同时向其中分别加入等质量的锌片和铁片，则从反应开始到金属完全反应的过程中，天平指针指向的变化是（ ） A．向左偏 B．向右偏 C．先向左偏后向右偏 D．先向右偏后向左 先后偏 左右偏 反应速率快慢 即金属活动性强弱 最终产生H2的量 天平问题 讨论交流 如何设计实验验证金属的活动性顺序？ 1．设计原理： 根据金属与酸能否反应或反应的剧烈程度或根据金属能否把另一金属从其化合物溶液里置换出来等方法，设计探究实验。 讨论交流 如何设计实验验证金属的活动性顺序？ 2．设计方法： （1）验证两种金属的活动性顺序时，可以将一种金属放在另一种金属的可溶性化合物溶液中，观察能否将另一金属置换出来或根据与酸能否反应及反应的剧烈程度来判断。 二、 金属活动性顺序的探究 1、设计实验证明Mg、Zn、Fe 或Mg、Fe、Ag三种金属的活动性强弱。 2、设计实验证明Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱。 讨论交流 如何设计实验验证金属的活动性顺序？ 2．设计方法： （1）比较三种金属活动性的实验设计。 ①方法一：酸。 设计实验证明镁、铁、铜三种金属的活动性顺序的最简单方案： 方案：取镁条、铁丝、铜丝分别放入稀盐酸中，比较三种金属跟酸反应情况。 活动性顺序为：Mg 〉Fe〉Cu 讨论交流 如何设计实验验证金属的活动性顺序？ 2．设计方法： （2）比较三种金属活动性的实验设计。 ②方法二：“两金夹一盐”。 设计实验证明镁、铁、铜三种金属的活动性顺序的最简单方案： 方案：取镁条和铜丝分别放入相同的FeSO4溶液中，结果FeSO4溶液中的铜丝表面生成固体，说明铁的活动性比铜强；溶液中的镁条不变，说明镁的活动性比铁强。 因此同样也可以证明，活动性顺序为：Mg 〉Fe〉Cu。 讨论交流 如何设计实验验证金属的活动性顺序？ 2．设计方法： ③方法三：“两盐夹一金”。 设计实验证明镁、铁、铜三种金属的活动性顺序的最简单方案： 方案：将两段同样的Fe丝分别放入MgSO4和Cu(NO3)2 溶液中，MgSO4溶液中铁丝不变，说明铁的活动性比镁弱；而Cu(NO3)2溶液中铜丝表面有固体生成，说明铁的活动性比铜强。 因此活动性顺序为：Mg 〉Fe〉Cu。 2.能验证Zn、Cu、Ag三种金属活动性顺序的一组试剂是( )   4. 张超、夏烨和赵小天三位同学都是班里化学兴趣 小组的成员，他们分别设计了3个不同的实验方案 来验证锌、铁、铜三种金属的活动性，他们的方案 如图所示： 以上方案合理的是：（ ） A． 方案一、方案二 B． 方案二、方案三 C． 方案一、方案三 D． 方案一、方案二、方案三 C 问题三、盐溶液与金属反应前后溶液的成分 1.向Cu（NO3）2溶液中加入过量的铁粉，充分反应后过滤。所得滤渣中一定含有               ，所得滤液中一定含有             。 2. 向Cu（NO3）2溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤。所得滤渣中一定含有         ，可能含有       。所得滤液中一定含有             ，可能含有                   。 问题三、盐溶液与金属反应前后溶液的成分 3. 向AgNO3、Cu（NO3）2、Mg(NO3)2混合溶液中加入过量的铁粉，充分反应后过滤。所得滤渣中一定含有         。所得滤液中一定含有                 ，一定不含有                   。 4. 向AgNO3、Cu（NO3）2、Mg(NO3)2混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤。所得滤渣中一定含有         ，可能含有      。所得滤液中一定含有                 ，可能含有                   。 例.将Al和Fe的混合粉末加入到一定量的AgNO3溶液中， 充分反应后，过滤，得到滤渣和浅绿色溶液， 则滤渣中一定没有 （填化学式）， 滤液中的溶质一定有 （填化学式）。 分析： 最活泼的金属最先去置换。 答案： Al； Al(NO3)3 Fe(NO3)2 问题三、盐溶液与金属反应前后溶液的成分 例.往含有FeSO4和CuSO4的溶液中加入 一定质量的Zn粒，充分反应后过滤， 向滤渣中加入稀硫酸，有气泡产生。 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 问题四、盐溶液与金属反应前后溶液质量有没有变化？ 与两种金属的相对原子质量有关 2、将铁片放入下列溶液中，溶液的质量减少 的是（ ） A、稀H2SO4 B、FeSO4溶液 C、CuSO4溶液 D、稀HCl C 3.已知A、 B均为+2价金属，若把金属A投入金属B的盐溶液中，一段时间，溶液质量减少，则金属活动顺序A B ; 相对原子质量A B。(填>、 <、 ＝） < > 1.把少量锌粒投入硫酸铜溶液中,过一会儿溶液质量（ ） A.增加 B.减小 C.不变 D.无法计算 A 随堂演练 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。 1.现有CuO、稀硫酸、铁，你能设法 制出铜来吗?（用化学方程式表示） 魅力化学 CuO+H2SO4=CuSO4+H2O Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 2. 矿物的储量有限，而且不可再生，我们必须保护金属资源并进行金属的回收利用。 某化学兴趣小组的同学欲从含有硫酸、硫酸亚铁和硫酸铜的废液中回收全部金属铜，做了如下实验： 走向社会 废液 过量的金属A 滤液 滤渣B 操作1 适量的C溶液 操作1 滤液 铜 蒸发 硫酸亚铁 请回答：金属A为 滤渣B为 操作1是 C是 。 Fe Fe和 Cu 过滤 硫酸溶液 3.某金属加工厂生产过程中的废液含有少量硝酸银和硝酸铜，为回收利用资源和防止污染，该厂向废液中加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，①向滤出的固体中加入少量稀盐酸， 有气体产生。则滤液中一定有 一定没有 ；滤渣中一定有 。 ②向滤出的固体中加入少量稀盐酸， 无气体产生。则滤液中一定有 可能有 ；滤渣中一定 有 。 走进工厂 硝酸亚铁 硝酸铜和硝酸银 Fe、Cu、Ag 硝酸亚铁 硝酸铜和硝酸银 Ag 4、将一定量的铁粉加入硫酸铜溶液中，下列情况可能出现的是（ ） ①溶液中的金属离子只有Fe2+、Cu2+，不溶物为Fe ②溶液中的金属离子只有Cu2+，不溶物为Fe ③溶液中的金属离子只有Fe2+，不溶物为Fe、Cu ④溶液中的金属离子有Fe2+、Cu2+，不溶物为Cu A.①② B.③④ C.②③ D.①③ 分析: 铁粉量 滤渣 滤液的溶质 少量 适量 （恰好完全反应） 过量 B 铜 铁、铜 硫酸亚铁、硫酸铜 硫酸亚铁 硫酸亚铁 铜 想一想 本节课的收获及疑惑 $$