第二节 金属的化学性质（教学设计） 化学鲁教版五四学制2024九年级全一册

第二节 金属的化学性质 一、知识目标 1.知道镁、铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应，能正确书写相关化学方程式。 2.初步认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应，以及与盐溶液的置换反应，能写出相应化学方程式。 3.理解金属活动性顺序，能用其对有关的置换反应进行简单的判断，并解释常见的化学问题。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上观察金属与氧气、酸、盐溶液反应的现象，从微观角度理解金属原子易失电子的性质导致其化学性质活泼。 2.证据推理与模型认知：通过实验现象总结金属活动性顺序，建立利用金属活动性顺序判断置换反应能否发生的模型。 3.科学探究与创新意识：通过设计并完成金属与酸、盐溶液反应的实验，培养探究能力和创新思维。 一、教学重点 金属的化学性质、置换反应的概念、金属活动性顺序及应用。 二、教学难点 金属活动性顺序、金属与酸和盐溶液的反应及其图像问题。 本节教学内容出自鲁教版初中化学教材第四单元第二节《金属的化学性质》。金属的化学性质是初中化学的重要内容之一，它在整个化学知识体系中起着承上启下的作用。在学习本节内容之前，学生已经对氧气、酸、盐等物质的性质有了一定的了解，这为本节内容的学习奠定了基础。同时，本节内容的学习也为后续学习化学方程式的计算、金属的冶炼等知识做好了铺垫。 按照教材编排，本节内容主要安排了金属与氧气的反应、金属与酸的反应、金属与盐溶液的反应以及金属活动性顺序等内容。教材通过实验探究的方式，引导学生观察、分析实验现象，得出金属的化学性质以及金属活动性顺序，培养了学生的科学探究能力和逻辑思维能力。同时，教材还注重将化学知识与生活实际相结合，如介绍铝制品的抗腐蚀性能，让学生感受到化学知识在生活中的广泛应用。 教学对象是初中阶段的学生，他们正处于从形象思维向抽象思维过渡的时期。在知识基础方面，学生在之前的化学学习中已经了解了一些常见金属的物理性质，也掌握了一些基本的化学反应类型，如化合反应等。但对于金属的化学性质，他们的认识还比较肤浅，缺乏系统的了解。 在学习能力方面，经过一段时间的化学学习，学生已经具备了一定的实验操作能力和观察分析能力，但在实验设计和科学探究方面还存在不足。例如，在探究金属与酸、盐溶液的反应时，可能对于变量控制的理解和应用不够准确。 在学习兴趣方面，金属的化学性质涉及到许多有趣的实验现象，如镁条燃烧的耀眼白光、铁丝燃烧的火星四射等，这些现象能够激发学生的学习兴趣。但在学习金属活动性顺序等抽象概念时，可能会觉得有些枯燥，需要教师采用合适的教学方法，如通过实例分析、对比归纳等，帮助学生理解和掌握。此外，学生在学习过程中可能会存在个体差异，教师需要关注到不同层次学生的学习需求，进行有针对性的指导。 教学环节一 课堂导入 【播放视频】同学们，老师先给大家播放一段精彩的视频。视频里展示了金属在生活中的广泛应用，有闪闪发光的金银首饰、坚固耐用的钢铁桥梁、轻巧便捷的铝合金门窗，还有在高科技领域发挥重要作用的各种金属材料。相信大家在生活中也经常能看到这些金属制品，它们极大地丰富和便利了我们的生活。 【引导思考】大家有没有想过，这些金属为什么能有这么多不同的用途呢？这其实和它们的性质密切相关。我们之前已经了解了金属的一些物理性质，比如导电性、导热性、延展性等。那么金属除了这些物理性质之外，还有哪些化学性质呢？接下来，让我们一起回顾之前学过的内容，看看金属与氧气会发生怎样的反应。 【回顾旧知】在前面的学习中，我们已经知道金属镁、铁、铜都能与氧气发生化学反应。大家还记得镁条燃烧、铁丝燃烧和铜丝加热的实验现象吗？（给学生一些时间思考和回答）镁条燃烧时剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体；铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体；铜丝加热时，红色固体变为黑色。这些现象都表明金属在一定条件下能与氧气发生反应。 【提出问题】那么除了这些我们熟悉的金属，其他金属与氧气反应又会有怎样的现象呢？铝也是我们生活中常见的金属，它与氧气反应的情况又是怎样的呢？带着这些疑问，让我们一起进入今天关于金属化学性质的学习。 设计意图 1.激发学生兴趣：通过播放展示金属在生活中广泛应用的视频，让学生直观地感受到金属与生活的紧密联系，迅速吸引学生的注意力，激发他们对金属性质进一步探究的兴趣，提高课堂参与度。 2.联系生活实际：从生活中常见的金属制品入手，使抽象的化学知识变得具体而有趣，让学生明白化学知识在生活中无处不在，增强学生学习化学的积极性和主动性。 3.回顾旧知，引入新课：在学生对金属有了一定感性认识的基础上，引导学生回顾之前学过的金属与氧气反应的知识，为新知识的学习做好铺垫。同时，通过提出关于其他金属与氧气反应的问题，引发学生的思考，自然地过渡到本节课的主题，让学生明确学习方向，带着问题去探索新知识。 教学环节二 金属与氧气的反应 活动一：常见金属与氧气反应的回顾 【引入】同学们，金属材料在我们的生产、生活中应用广泛。在前面的学习中，我们已经知道金属镁、铁、铜都能与氧气发生化学反应。现在让我们一起来回顾一下这些反应。 【问题】请同学们回忆镁条、铁丝、铜丝分别与氧气反应的实验现象，并写出相应的化学方程式。 【学生思考】 回答镁条燃烧的现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体；化学方程式为2Mg+O2点燃2MgO。 回答铁丝燃烧的现象：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体；化学方程式为3Fe+2O2点燃Fe3O4。 回答铜丝加热的现象：红色固体变为黑色；化学方程式为2Cu+O2△2CuO。 【讲解】评价、强调：这些反应都体现了金属与氧气的反应，不同金属与氧气反应的剧烈程度和条件有所不同。镁条在空气中就能剧烈燃烧，铁丝需要在氧气中点燃才能燃烧，而铜丝则需要加热才能与氧气反应。 设计意图 通过复习金属与氧气的反应，让学生初步体会金属的活动性差异。 【对应训练1】下列金属在空气中加热，能剧烈燃烧并发出耀眼白光的是（ ） A. 镁 B. 铁 C. 铜 D. 铝 【答案】A 【解析】A.镁在空气中加热能剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，A选项正确； B.铁在空气中加热不能燃烧，在氧气中能剧烈燃烧，火星四射，B选项错误； C.铜在空气中加热表面会变黑，C选项错误； D.铝在空气中加热表面会形成一层致密的氧化铝薄膜，不会剧烈燃烧，D选项错误。 【对应训练2】写出铁在氧气中燃烧的化学方程式，并指出反应类型。 【答案】化学方程式为3Fe+2O2点燃Fe3O4，反应类型为化合反应。 【解析】铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，符合“多变一”的特征，属于化合反应。 活动二：铝与氧气的反应 【引入】除了镁、铁、铜，铝也是一种常见的金属。下面我们来探究铝与氧气的反应。 【实验演示】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。让同学们观察现象。 【问题】请同学们描述实验现象，并写出化学方程式。 【学生思考】回答实验现象：铝粉能在氧气中剧烈燃烧，发出白光，生成白色固体；化学方程式为4Al+3O2点燃2Al2O3。 【讲解】评价、强调：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。 设计意图 进一步了解金属铝与氧气的反应，知道金属铝抗腐蚀能力强的原因。 【对应训练3】铝制品具有良好抗腐蚀性能的原因是（ ） A. 铝的化学性质不活泼 B. 铝不与酸、碱反应 C. 铝常温下不与氧气反应 D. 铝表面生成一层致密的氧化铝保护膜 【答案】D 【解析】铝的化学性质比较活泼，常温下能与氧气反应生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止了内层的铝进一步被氧化，所以铝制品具有良好的抗腐蚀性能 A.铝化学性质不活泼错误，A选项错误； B.铝能与酸、碱反应，B选项错误； C.铝常温下与氧气反应，C选项错误， D. 铝表面生成一层致密的氧化铝保护膜，D选项正确。 教学环节三 金属与酸的反应 活动一：比较不同金属与酸的反应 【引入】除金属镁、铁能与盐酸、硫酸反应外，还有很多金属也能与酸发生反应。下面我们通过实验来探究铁、铜、锌三种金属能否与酸反应，以及与酸反应的剧烈程度。 【问题】请同学们思考实验方案，我们应该如何设计实验来完成这个探究任务？实验过程是否需要进行变量控制？ 【学生思考】回答：需要打磨除去金属表面的氧化物，使用形状、面积相同的铁、铜、锌三种金属与等浓度等体积的酸反应。 【实验操作】教师按照设计好的实验方案进行实验，将铁片、铜片、锌片分别放入盛有10%的稀盐酸和10%的稀硫酸的试管中，让同学们观察现象。 【问题】请同学们描述实验现象，并根据现象得出实验结论。 【学生思考】 回答实验现象：铁与稀盐酸、稀硫酸反应缓慢，产生较少气泡，溶液由无色变为浅绿色；铜与稀盐酸、稀硫酸无明显现象；锌与稀盐酸、稀硫酸反应较剧烈，产生较多气泡。 回答实验结论：能与稀盐酸、稀硫酸反应的金属是铁、锌；三种金属分别与稀盐酸、稀硫酸反应由易到难的顺序是锌＞铁＞铜。 【讲解】评价、强调：通过这个实验，我们得到了金属的活动性顺序。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为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。在金属活动性顺序里，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（K、Ca、Na除外）。 设计意图 用控制变量法进行金属与酸的实验探究，通过反应现象，逐步得出金属在水溶液中的活动性顺序。 【对应训练1】下列金属中，不能与稀硫酸反应放出氢气的是（ ） A. 镁 B. 锌 C. 铜 D. 铁 【答案】C 【解析】在金属活动性顺序中，镁、锌、铁排在氢前面，能与稀硫酸反应放出氢气；铜排在氢后面，不能与稀硫酸反应放出氢气，C选项正确。 【对应训练2】将等质量的锌和铁分别放入等质量、相同质量分数的稀盐酸中，产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示，下列说法错误的是（ ） A. a曲线表示锌 B. 反应消耗盐酸的总质量一定相等 C. 反应后盐酸一定没有剩余 D. 反应后锌一定有剩余 【答案】D 【解析】A.锌比铁活泼，所以锌与酸反应的速率快，A选项正确； B.由图可知生成的氢气质量是相等的，则参加反应的盐酸的质量也是相等的，B选项正确； C.生成的氢气质量是相等的，则参加反应的盐酸的质量也是相等的，无剩余，C选项正确； D.如图最终生成的氢气质量相等，则消耗的盐酸质量相等，那么根据反应方程式可知铁消耗得少、锌消耗得多，已知根据“等质量的锌和铁”，因此铁一定有剩余，D选项错误。 活动二：金属与酸反应的化学方程式及特点 【引入】在上面的实验中，我们知道了铁、锌能与稀盐酸、稀硫酸反应。现在请同学们写出铁、锌分别与稀盐酸、稀硫酸反应的化学方程式。 【学生任务】写出化学方程式： 铁与稀盐酸反应：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑； 铁与稀硫酸反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑； 锌与稀盐酸反应：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑； 锌与稀硫酸反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。 【问题】观察上述反应的化学方程式，分析这些反应的共同特点。 【学生思考】回答：这些反应都是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，属于置换反应，其通式为A＋BC=B＋AC。 【讲解】评价、强调：置换反应是化学反应的基本类型之一。在金属与酸的反应中，金属置换出酸中的氢，生成氢气和相应的盐。 设计意图 通过分析金属与酸反应的化学方程式，从物质类别的角度得出置换反应，能使学生理解更深刻。 【对应训练3】下列反应属于置换反应的是（ ） A. 2H2O通电2H2↑+O2↑ B. Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2 C. Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ D. CaCO3高温CaO+CO2↑ 【答案】C 【解析】置换反应是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 A.是分解反应，A选项错误； B.反应物中没有单质，不属于置换反应，B选项错误； C.符合置换反应的定义，C选项正确； D.是分解反应，D选项错误。 教学环节四 金属与盐溶液的反应 活动一：探究金属与盐溶液的反应 【引入】许多金属除与氧气、酸溶液反应外，还能与盐溶液发生反应。下面我们通过实验来探究铁、铜与硫酸铜、硝酸银、氯化钠溶液的反应。 【实验操作】教师将铁丝、铜丝两种金属分别放入硫酸铜、硝酸银、氯化钠溶液中，让同学们观察并记录实验现象。 【问题】请同学们描述实验现象，并根据现象得出金属的活动性顺序。 【学生思考】 回答铁丝浸入硫酸铜溶液中的现象：铁丝表面出现红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色，说明Fe＞Cu。 回答铁丝浸入硝酸银溶液中的现象：铁丝表面出现银白色固体，溶液由无色变为浅绿色，说明Fe＞Ag。 回答铁丝浸入氯化钠溶液中的现象：无明显现象，说明Na＞Fe。 回答铜丝浸入硝酸银溶液中的现象：铜丝表面出现银白色固体，说明Cu＞Ag。 回答铜丝浸入氯化钠溶液中的现象：无明显现象，说明Na＞Cu。 【讲解】评价、强调：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。在金属活动性顺序里，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（K、Ca、Na除外）。 设计意图 通过分析金属与盐溶液反应的实验探究，从实验现象分析并进一步理解金属的活动性。 【对应训练1】将一定量的锌粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的是（ ） A. 若滤液为蓝色，则滤渣中一定有银和铜 B. 若向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生，则滤液中一定有硝酸锌和硝酸铜 C. 若滤渣中只有银，则滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜和硝酸银 D. 若滤液为无色，则滤渣中一定有银和铜，可能有锌 【答案】D 【解析】锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜 A.若滤液为蓝色，说明滤液中含有硝酸铜，滤渣中一定有银，可能有铜，A选项错误； B.若向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生，说明滤渣中含有锌，滤液中一定只有硝酸锌，B选项错误； C.若滤渣中只有银，说明锌只与硝酸银反应，滤液中一定有硝酸锌，可能有硝酸铜和硝酸银，C选项错误； D.若滤液为无色，说明硝酸铜已完全反应，滤渣中一定有银和铜，可能有锌，D选项正确。 【对应训练2】有X、Y、Z三种金属，把Y投入X(NO3)2溶液中，Y表面有X析出，把X投入Z(NO3)2溶液中，X表面有Z析出。则X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是（ ） A. Y＞X＞Z B. X＞Y＞Z C. Z＞Y＞X D. Z＞X＞Y 【答案】A 【解析】把Y投入X(NO3)2溶液中，Y表面有X析出，说明Y的活动性比X强；把X投入Z(NO3)2溶液中，X表面有Z析出，说明X的活动性比Z强。所以三种金属的活动性由强到弱的顺序是Y＞X＞Z，A选项正确。 活动二：总结金属活动性顺序的应用 【引入】通过前面的实验和学习，我们了解了金属活动性顺序。现在请同学们总结一下金属活动性顺序有哪些应用。 【学生思考】回答： 可以判断金属与氧气反应的难易程度，活动性越强的金属越容易与氧气反应。 可以判断金属与酸能否反应，排在氢前面的金属能与稀盐酸、稀硫酸反应放出氢气。 可以判断金属与盐溶液能否反应，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。 【讲解】评价、强调：金属活动性顺序在化学中有重要的应用，我们可以利用它来判断化学反应能否发生，解释一些化学现象等。在应用时要注意K、Ca、Na等活泼金属的特殊性。 设计意图 使学生进一步理解金属活动行的意义和应用。 【对应训练3】为验证镁、铁、铜三种金属的活动性顺序，可选用的一组物质是（ ） A. 铜、氯化亚铁溶液、氯化镁溶液 B. 铁、铜、氯化镁溶液 C. 镁、氧化铜、硫酸亚铁溶液 D. 铁、硫酸铜溶液、氯化镁溶液 【答案】D 【解析】A.铜与氯化亚铁溶液、氯化镁溶液都不反应，无法比较铁和镁的活动性，A选项错误； B.铁、铜都不与氯化镁溶液反应，无法比较铁和铜的活动性，A选项错误； C.镁能与硫酸亚铁溶液反应，但氧化铜与金属活动性顺序的验证无关，A选项错误； D.铁能与硫酸铜溶液反应，说明铁的活动性比铜强，铁不与氯化镁溶液反应，说明镁的活动性比铁强，可以验证三种金属的活动性顺序，D选项正确。 一、金属与氧气反应 （化合反应） 二、金属与酸反应 （置换反应） 1.金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au （1）在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强； （2）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。（K、Ca、Na除外！） 2.置换反应：一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物。表达式：A+BC→B+AC 三、金属与盐溶液反应 （置换反应） 1.在金属活动性顺序里，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。 （K、Ca、Na除外！） 2.活动性强的金属优先和活动性弱的金属的盐溶液发生反应。 1.下列物质在O2中燃烧，火星四射，生成黑色固体的是（ ） A．木炭 B．镁条 C．蜡烛 D．铁丝 【答案】D 【解析】A.木炭在氧气中燃烧发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，A选项错误； B.镁条在氧气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，B选项错误； C.蜡烛在氧气中燃烧，发出白光，瓶壁有水雾出现，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，C选项错误； D.铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，D选项正确。 2.下列对实验现象的描述，错误的是（ ） A．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体 B．镁条燃烧时，发出耀眼的白光，生成白色固体 C．乙炔在空气中燃烧，火焰为淡蓝色，生成刺激性气味的气体 D．在蜡烛火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，发现烧杯内壁有液滴 【答案】C 【解析】A.铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，A选项正确； B.镁条燃烧时，发出耀眼的白光，生成白色固体，B选项正确； C.乙炔在空气中燃烧，火焰明亮并伴有浓烈的黑烟，而不是淡蓝色火焰，C选项错误； D.蜡烛燃烧生成水和二氧化碳，在蜡烛火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁会出现液滴，D选项正确。 3.有X、Y、Z三种金属，为判断其活动性顺序，某兴趣小组的同学做了如下实验：①将X、Y、Z分别置于稀盐酸中，X有气体产生，Y、Z无明显现象；②将Y金属放入Z的盐溶液中，无现象。则X、Y、Z的活动性顺序为（ ） A．Y>Z>X B．X>Y>Z C．Y>X>Z D．X>Z>Y 【答案】D 【解析】①将X、Y、Z分别置于稀盐酸中，X有气体产生，Y、Z无明显现象，说明X能与稀盐酸反应，活动性比氢强，Y、Z不能与稀盐酸反应，活动性比氢弱，即X＞H＞Y、Z； ②将Y金属放入Z的盐溶液中，无现象，说明Y不能将Z从其盐溶液中置换出来，即Z＞Y。综合可得X＞Z＞Y，D正确。 4.为验证铁、铜、银的金属活动顺序，某同学设计了以下四组实验。下列说法错误的是（ ） A．通过实验①、②，能验证金属活动性：Fe＞Cu B．通过实验①、②、③，能验证金属活动性：Fe＞Cu＞Ag C．实验④中X为Cu，Y为FeSO4溶液，能验证金属活动性：Fe＞Cu D．实验④中X为Cu，Y为AgNO3溶液，能验证金属活动性：Cu＞Ag 【答案】B 【解析】A.实验①铁能与硫酸铜反应，说明铁的活动性比铜强，实验②铜不能与硫酸亚铁反应，也说明铁的活动性比铜强，通过实验①、②能验证金属活动性Fe＞Cu，A选项正确； B.实验①说明Fe＞Cu，实验②说明Fe＞Cu，实验③说明Cu＞Ag，但仅通过这三个实验不能严谨地得出Fe＞Cu＞Ag的结论，还需要补充铁与硝酸银溶液反应等实验，B选项错误； C.实验④中X为Cu，Y为FeSO4溶液，若铜不能与硫酸亚铁反应，能验证金属活动性Fe＞Cu，C选项正确； D.实验④中X为Cu，Y为AgNO3溶液，若铜能与硝酸银反应，能验证金属活动性Cu＞Ag，D选项正确。 5.某同学绘制了含铁元素的部分物质转化关系图（图中“→”表示一种物质可以转化为另一种物质，部分反应物、生成物及反应条件已略去），下列说法正确的是（ ） A．铁丝能在空气中剧烈燃烧实现转化① B．转化②可通过Fe3O4与CO发生置换反应实现 C．氧气和水同时存在是实现转化③的主要条件 D．通过Fe与ZnSO4溶液反应可实现转化④ 【答案】C 【解析】A.铁丝在空气中不能剧烈燃烧，只能发生缓慢氧化，铁丝在氧气中才能剧烈燃烧，A选项错误； B.Fe3O4与CO反应生成铁和二氧化碳，反应物中没有单质，不属于置换反应，B选项错误； C.铁生锈的条件是与氧气和水同时接触，所以氧气和水同时存在是实现转化③铁生锈的主要条件，C选项正确； D.在金属活动性顺序中，铁排在锌后面，铁不能与ZnSO4溶液反应，D选项错误。 6.将足量X、Y、Z、M四种金属分别投入等质量、等质量分数的稀盐酸中(反应关系如图甲)，把金属Y、Z分别投入硝酸银溶液中(反应关系如图乙)，据此判断X、Y、Z、M的金属活动性顺序是（ ） A．M>X>Y>Z B．M>X>Z>Y C．X>M>Z>Y D．X>M>Y>Z 【答案】A 【解析】由图甲可知，M与稀盐酸反应产生氢气的速率最快，其次是X，然后是Y，Z与稀盐酸不反应，说明M、X、Y的活动性比氢强，Z的活动性比氢弱，且活动性M＞X＞Y；由图乙可知，Y能将银从硝酸银溶液中置换出来，Z不能将银从硝酸银溶液中置换出来，说明Y的活动性比Z强。综合可得M＞X＞Y＞Z，A选项正确。 7.向CuSO4溶液中加入一定质量的Zn粉，反应后过滤，得滤渣和蓝色滤液，下列说法正确的是（ ） A．滤液中一定有CuSO4和ZnSO4 B．滤液中一定有CuSO4，可能有ZnSO4 C．向滤渣中滴加稀盐酸，一定有气泡产生 D．滤渣中一定有Cu，可能有Zn 【答案】A 【解析】A.锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，反应后过滤得到蓝色滤液，说明滤液中一定含有硫酸铜，即锌粉不足，没有将硫酸铜完全反应，所以滤液中一定有CuSO4和ZnSO4，A选项正确； B.锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，反应后过滤得到蓝色滤液，说明滤液中一定含有硫酸铜，即锌粉不足，没有将硫酸铜完全反应，所以滤液中一定有CuSO4和ZnSO4， B选项错误； C.滤渣中一定有铜，可能有锌，若锌不足，滤渣中没有锌，向滤渣中滴加稀盐酸，没有气泡产生，C选项错误； D.滤渣中一定有铜，若锌不足，滤渣中没有锌，选项D错误。 8.实验室某废液的溶质为硝酸铜、硝酸银和硝酸铝，取该废液进行如下图所示实验。下列说法正确的是（ ） A．若滤液呈无色，则滤液中可能含有三种溶质 B．若向滤液中滴加氯化钾溶液产生白色沉淀，则滤渣可能是混合物 C．若滤渣由三种金属组成，则滤液可能呈蓝色 D．若向滤渣中滴加稀盐酸无气泡冒出，则滤液中可能含有两种阳离子 【答案】D 【解析】在金属活动性顺序中，铝＞锌＞铜＞银，向含有硝酸铜、硝酸银和硝酸铝的废液中加入锌粉，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，当硝酸银完全反应后，锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，锌不与硝酸铝反应 A.若滤液呈无色，说明硝酸铜已完全反应，滤液中一定含有硝酸铝和硝酸锌，不可能含有三种溶质，A选项错误； B.若向滤液中滴加氯化钾溶液产生白色沉淀，说明滤液中含有硝酸银，即锌粉不足，滤渣中只有银，是纯净物，B选项错误； C.若滤渣由三种金属组成，即滤渣中有银、铜、锌，说明锌粉过量，硝酸铜已完全反应，滤液不可能呈蓝色，C选项错误； D.若向滤渣中滴加稀盐酸无气泡冒出，说明滤渣中没有锌，可能是银和铜，滤液中一定含有硝酸铝和硝酸锌，可能含有硝酸铜，所以滤液中可能含有铝离子和锌离子两种阳离子，D选项正确。 9.人类对科学规律的认识常需经历漫长的探索过程，对金属活动性规律的认识也是如此。 （1）1625年格劳贝尔发现将金属放入稀盐酸中会“消失”，这为发现金属活动性顺序奠定了基础。小嘉选用锡、铜、锌三种金属重温实验，则会“消失”的金属有______。 （2）1766年卡文迪许用金属与酸反应制取了一种可燃性气体，他称之为“可燃空气”，其实该气体就是______。从此为探索金属活动性打开了新思路。 （3）1865年贝开托夫经过大量的实验得出了金属活动性规律。小嘉运用该规律开展实验，向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入铁粉，溶液质量变化如图所示，则B点时溶液中所含的金属阳离子有______ 。 【答案】（1）锌、锡；（2）氢气；（3）Cu2+、Fe2+ 【解析】（1）在金属活动性顺序中，锌、锡排在氢前面，能与稀盐酸反应，会“消失”，铜排在氢后面，不能与稀盐酸反应，不会“消失”； （2）金属与酸反应生成的可燃性气体是氢气； （3）向硝酸铜和硝酸银的混合溶液中逐渐加入铁粉，铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，溶液质量减小，当硝酸银完全反应后，铁再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，溶液质量增大。B点时，硝酸银已完全反应，铁与部分硝酸铜反应，所以溶液中所含的金属阳离子有Cu2+、Fe2+。 10.白铜是铜、镍（Ni）合金，某学习小组同学欲利用废弃的白铜回收铜、镍两种金属。 （1）先向盛有等量镍粉和锌粉的两支试管中分别加入溶质质量分数相同的稀硫酸，观察到都有气泡产生，且锌粉与稀硫酸反应更剧烈，镍粉与稀硫酸反应后的溶液为绿色，说明镍的金属活动性比锌______（填“强”或“弱”）。查阅资料可知，镍与稀硫酸反应的化学方程式为：Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑。 （2）接下来，同学们设计了如下实验流程回收铜和镍。 如图中，固体A是______，②中反应的化学方程式是______（只写一个）。 （3）要验证Ni、Zn、Cu的金属活动性顺序，用下列各组药品进行实验，不能达到目的的是______（填字母）。 A．Ni、Zn、Cu、稀盐酸 B．Ni、Cu、ZnSO4溶液 C．Zn、Cu、NiSO4溶液 D．Ni、ZnSO4溶液、CuSO4溶液 【答案】（1）弱；（2）Cu；Zn+ H2SO4=ZnSO4+H2↑或Zn+NiSO4=Ni+ZnSO4；（3）B 【解析】（1）锌粉与稀硫酸反应更剧烈，说明锌的活动性比镍强，即镍的金属活动性比锌弱； （2）白铜是铜、镍合金，加入稀硫酸，镍与稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气，铜不与稀硫酸反应，所以固体A是铜；溶液B中含有硫酸镍和过量的稀硫酸，加入锌粉，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，锌与硫酸镍反应生成镍和硫酸锌，化学方程式为Zn+ H2SO4=ZnSO4+H2↑或Zn+NiSO4=Ni+ZnSO4； （3）A.将Ni、Zn、Cu分别放入稀盐酸中，锌反应最剧烈，镍次之，铜不反应，可以验证Ni、Zn、Cu的金属活动性顺序，A选项正确； B.Ni、Cu都不能与ZnSO4溶液反应，只能说明锌的活动性比镍、铜强，但无法比较镍和铜的活动性强弱，不能达到目的，B选项错误； C.锌能与NiSO4溶液反应，说明锌的活动性比镍强，铜不能与NiSO4溶液反应，说明镍的活动性比铜强，可以验证Ni、Zn、Cu的金属活动性顺序，C选项正确； D.镍不能与ZnSO4溶液反应，说明锌的活动性比镍强，镍能与CuSO4溶液反应，说明镍的活动性比铜强，可以验证Ni、Zn、Cu的金属活动性顺序，D选项正确。 在本次教学中，通过实验探究的方式让学生直观地认识金属的化学性质，学生参与度较高，对知识的理解也较为深刻。但在教学过程中，也存在一些不足之处。例如，在实验操作环节，部分学生操作不够规范，导致实验现象不够明显，今后应加强对学生实验操作技能的训练。另外，对于金属活动性顺序的应用，部分学生理解起来有一定难度，后续可以通过更多的实例和练习帮助学生巩固和掌握。同时，在教学时间把控上还需进一步优化，给学生留出更多的思考和讨论时间。 18 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $