重难点01 金属活动性顺序的应用（重难点课件）化学沪科版五四学制2024九年级全一册

该初中化学课件聚焦金属活动性顺序的判断、应用及实验探究，从生活实例如湿法炼铜导入，关联金属性质前备知识，为后续物质转化学习搭建支架，系统涵盖与酸/盐反应规律、实验设计、滤液滤渣分析等内容。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，通过“三取中”实验设计、图像分析法培养证据推理能力，典例结合工业金属回收和生活铝制品防腐体现科学态度。教师可借助系统方法提升教学效率，学生通过变式演练强化解决实际问题的能力。

人教版2019必修第一册 专题9 化学反应的调控 专题01　 金属活动性顺序 的应用 九年级化学 全一册·沪科版五四学制2024 内容导航 2 金属活动性顺序的判断与应用 1 3 4 金属与酸反应比较金属活动性 金属与盐溶液反应比较金属活动性 探究金属活动性的实验设计 5 金属活动性在滤液滤渣判断中的应用 金属活动性顺序 的判断与应用 01 释·要点精讲 金属活动性顺序的判断与应用 知识精讲 基础概念 金属活动性顺序： 钾、钙、钠、镁、铝、锌、铁、锡、铅、(氢)、铜、汞、银、铂、金。 记忆口诀：“嫁给那美女，身体细纤轻；统共一百斤”。 判断依据： 自然界存在形式：以化合物形式存在的金属活动性强于以单质形式存在的金属。 与酸反应：能与稀盐酸、稀硫酸反应的金属活动性强于不能反应的金属（氢前金属可反应）。 与盐溶液反应：金属A能置换金属B的盐溶液中的B，则A的活动性强于B（K、Ca、Na除外）。 特殊规则： K、Ca、Na过于活泼，与水反应，不参与置换反应。 铁反应生成亚铁盐（如FeSO4），而非三价铁盐。 释·要点精讲 方法剖析 方法总结梳理 金属活动性顺序的判断与应用 01 分界点法 以氢为分界，氢前金属能与酸反应，氢后金属不能。 03 实验组合法： 对于多种金属，采用“三取中”原则（如“两金夹一液”或“两液夹一金”）设计实验。 02 置换反应验证 通过金属与盐溶液的置换反应现象（如颜色变化、固体析出）判断活动性强弱。 04 图像辅助法： 结合金属与酸反应的氢气质量-时间曲线，分析反应速率和活动性顺序。 究·典例精析 【典例1】（金属活动性）小康以丙为“数轴”的原点将活动性顺序中的金属分为两部分（如图）。下列有关说法错误的是 A．在自然界中丁主要以单质形式存在 B．小康选择“数轴”的原点丙为H C．将乙加入稀盐酸中，有气泡产生，溶液变为浅绿色 D．甲和Hg都能和稀硫酸发生反应，甲比Hg反应更快 D 金属活动性顺序的判断与应用 究·典例精析 【典例2】（金属活动性顺序的判断）我国传统工艺“湿法炼铜”涉及反应： 。由该反应可知，铁和铜的金属活动性强弱关系是 A．Fe>Cu B．Fe<Cu C．Fe=Cu D．无法判断 A 金属活动性顺序的判断与应用 究·典例精析 【典例3】（金属活动性顺序的判断）有甲、乙、丙、丁四种金属。只有甲在自然界主要以单质形式存在，丁的化合物的水溶液不能用乙制容器盛装，但可以用丙制的容器盛装。这四种金属的活动性由强至弱的顺序正确的是 A．甲>乙>丁>丙 B．丙>丁>乙>甲 C．丙>乙>丁>甲 D．乙>丁>丙>甲 D 金属活动性顺序的判断与应用 究·典例精析 解题通法 金属活动性顺序的判断与应用 应用： 工业：湿法炼铜（Fe + CuSO₄ = Cu + FeSO₄）。 生活：铝制品抗腐蚀（表面致密氧化膜防止进一步反应）。 实验：设计验证金属活动性顺序的实验方案（如Fe、Cu、Ag的验证）。 01 先定位氢的位置，再通过置换反应比较其他金属；对于复杂体系，优先判断活动性差异最大的金属。 策略 02 “前金换后金”，即活动性强的金属置换活动性弱的金属。 口诀 金属与酸反应 比较金属活动性 02 释·要点精讲 金属与酸反应比较金属活动性 知识精讲 基础概念 反应条件： 金属位于氢前，酸为稀盐酸或稀硫酸。 反应特点： 生成氢气和盐，反应速率与金属活动性正相关（活动性越强，反应越剧烈）。 图像分析： 氢气质量-时间曲线：斜率大表示反应速率快，金属活动性强。 氢气质量公式： m(氢气)=（金属质量×化合价）/金属相对原子质量 等质量金属与足量酸反应，相对原子质量小、化合价高的金属生成氢气多。 释·要点精讲 方法剖析 方法总结梳理 金属与酸反应比较金属活动性 使用等质量、等浓度的酸，观察反应速率（气泡产生快慢）和最终氢气质量。 01 控制变量法 单位时间内氢气产量高 → 金属活动性强。 酸不足时，活动性强的金属先消耗完酸。 02 曲线分析法 结合相对原子质量和化合价，预测氢气产量，验证金属活动性。 03 定量比较法 究·典例精析 【典例1】（金属与酸的反应）X，Y，Z三种常见金属及其盐溶液存在以下反应，则三种金属的活动性顺序正确的是 ①X+H2SO==XSO4+H2↑    ②Y+H2SO4不发生反应   ③Y+2ZNO3=Y(NO3)2+2Z A．Y>>Z B．X>Z>Y C．X>Y>Z D．Z>X>Y C 金属与酸反应比较金属活动性 究·典例精析 【典例2】（金属活动性比较）有甲、乙、丙三种表面积相同的金属，分别投入等质量等浓度的稀硫酸中，只有乙有气泡冒出；再将甲投入乙和丙的化合物溶液中，甲的表面没有丙析出，则这四种金属活动性顺序为 A．甲>乙>丙 B．乙>甲>丙 C．乙>丙>甲 D．丙>乙>甲 C 金属与酸反应比较金属活动性 究·典例精析 【典例3】（金属与酸反应活动性的比较）常温下，在密闭容器中用数字传感器探究相同质量的镁和锌分别与等质量分数、等质量的稀盐酸反应过程中压强变化，测定结果如图所示。下列说法正确的是 A．锌的金属活动性比镁强 B．曲线①产生的H2比曲线②多 C．根据压强变化推测两个反应都有热量放出 D．曲线②是镁与稀盐酸反应的压强变化曲线 C 金属与酸反应比较金属活动性 究·典例精析 解题通法 金属与酸反应比较金属活动性 应用： 工业：金属加工中的酸洗除锈（如用稀盐酸除铁锈）。 生活：电池中锌与酸反应产生电流。 实验：快速筛选活泼金属（如Zn、Fe、Cu与酸反应对比）。 01 固定酸的质量和浓度，改变金属种类，对比反应现象和氢气曲线。 策略 02 “斜率定活动，拐点定产量”，即曲线斜率反映活动性，拐点高度反映氢气总量。 规律 金属与盐溶液反应 比较金属活动性 03 释·要点精讲 金属与盐溶液反应比较金属活动性 知识精讲 基础概念 置换反应原理： 活动性强的金属可置换活动性弱的金属离子，生成新金属和盐。 反应条件： 金属位于盐中金属之前（K、Ca、Na除外）。 盐必须可溶（如CuSO4、AgNO3）。 优先反应原则： 多种盐溶液共存时，最不活泼的金属先被置换。 多种金属与一种盐溶液反应时，最活泼的金属先反应。 释·要点精讲 方法剖析 方法总结梳理 金属与盐溶液反应比较金属活动性 反应后滤渣含最不活泼金属，滤液含最活泼金属离子。 滤渣滤液分析法 验证三种金属活动性时，选用中间金属单质和两边金属盐溶液（如Fe、CuCl2、MgCl2）。 试剂选择法 观察金属表面析出固体颜色变化（如铁片析出红色铜）、溶液颜色变化（如蓝色CuSO4变浅绿）。 实验现象法 究·典例精析 【典例1】（金属与盐溶液反应）将金属Ni、Zn分别放入其他三种金属X、Y、Z的盐溶液中，金属析出的情况如表所示，则它们的金属活动性依次递减的顺序为 A． B． C． D． 金属与盐溶液反应比较金属活动性 金属 Ni Zn X盐 无 有 Y盐 无 无 Z盐 有 有 B 究·典例精析 【典例2】（金属与混合盐溶液的反应）为了探究金属与盐溶液的反应规律，某实验小组将一定质量锌放入AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中，实验过程及实验现象如图所示，结合实验现象判断，下列结论中，不正确的是 A．滤液中只含Zn2+ B．滤渣为银、铜、锌的混合物 C．滤液质量一定增大 D．滤液中滴加稀盐酸后肯定不会产生白色沉淀 C 金属与盐溶液反应比较金属活动性 究·典例精析 【典例3】（金属与盐溶液反应）为研究另一种金属锌的化学性质，并从含Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中回收金属铜和银。反应过程中溶质Cu(NO3)2的质量随加入锌粉质量的变化关系如图所示。下列说法正确的是________（填字母）。 A．a点时，溶液的总质量与反应前总质量相等 B．b点时，溶液里含有的阳离子是Zn2+和Cu2+ C．c点时，固体成分为Zn、Cu、Ag的混合物 D．d点时，溶液呈无色 BD 金属与盐溶液反应比较金属活动性 究·典例精析 解题通法 金属与盐溶液反应比较金属活动性 应用： 工业：金属回收（如从废液中用铁回收铜和银）。 生活：铜器表面镀银防止氧化。 实验：制备金属单质（如Zn置换CuSO4中的铜）。 01 写出可能反应方程式，根据活动性顺序判断置换顺序；使用“共存分析法”确定成分。 策略 02 “远优先”，即活动性差异大的金属优先发生置换。 口诀 探究金属活动性 的实验设计 04 释·要点精讲 探究金属活动性的实验设计 知识精讲 基础概念 设计原则： 控制变量（金属形状、酸浓度、温度一致），避免干扰（如K、Ca、Na与水反应）。 常用方法： 金属与酸反应。 金属与盐溶液置换反应。 “三取中”原则： 对于三种金属，选择中间金属单质和两边金属盐溶液，或中间金属盐溶液和两边金属单质。 释·要点精讲 方法剖析 方法总结梳理 探究金属活动性的实验设计 每次实验只改变一个金属种类，固定其他条件。 单一变量法 通过反应有无、速率快慢、颜色变化等现象推断活动性顺序。 现象对比法 设计多组实验覆盖所有金属对，如验证Mg、Fe、Cu活动性时，选用Fe、CuCl2、MgCl2。 组合实验法 究·典例精析 【典例1】（金属活动性的实验探究）为验证铁、铜、铝三种金属的活动性顺序，下列各组物质中不能达到目的的是 A．CuSO4溶液、Fe、Al B．CuSO4溶液、Fe、AlCl3溶液 C．FeSO4溶液、Cu、Al D．Al、Fe、Cu、稀盐酸 A 探究金属活动性的实验设计 究·典例精析 【典例2】（金属活动性顺序探究）下列实验方案能达到实验目的的是 D 探究金属活动性的实验设计  A B C D 实验目的 区分烧碱和纯碱溶液 检验二氧化碳是否集满 除去氮气中的少量氧气 探究锌、铁、铜的金属活动性顺序 实验方案 取样，分别滴加无色酚酞，观察颜色 将燃着的木条伸入集气瓶中 将气体通过灼热的木炭 将铁丝分别插入硫酸锌溶液、硫酸铜溶液中 究·典例精析 【典例3】（金属活动性顺序探究实验设计）为了验证无人机材料中铝、铁、铜的金属活动性顺序，某同学设计了以下三组实验： 则实验③中X和Y的试剂组合可以是______（填序号）。 A．铁和硫酸铜溶液 B．铜和氯化亚铁溶液 C．铝和硫酸铜溶液 D．铝和氯化亚铁溶液 D 探究金属活动性的实验设计 究·典例精析 解题通法 探究金属活动性的实验设计 应用： 科研：测定新合金中金属活动性。 教育：学生实验设计培养科学探究能力。 工业：优化金属冶炼流程（如铬、铁、铜活动性验证用于不锈钢生产）。 01 列出金属活动性假设，设计实验逐一验证；优先使用盐溶液置换反应避免酸反应干扰。 策略 02 “两金夹一液”或“两液夹一金”确保活动性顺序唯一确定。 规律 金属活动性顺序 在滤液滤渣判断中的应用 05 释·要点精讲 金属活动性顺序在滤液滤渣判断中的应用 知识精讲 基础概念 滤液与滤渣： 金属与盐溶液反应后，通过过滤分离的液体（滤液）和固体（滤渣）。 成分判断规则： 多种盐溶液与一种金属反应：最不活泼金属先被置换。 一种盐溶液与多种金属反应：最活泼金属先反应。 质量守恒： 溶液质量变化取决于溶解金属与析出金属的质量差（如Fe + CuSO₄，溶液质量减少）。 金属活动性顺序在滤液滤渣判断中的应用 释·要点精讲 方法剖析 方法总结梳理 根据金属活动性差异，确定置换反应顺序（如Zn先置换Ag+后置换Cu2+）。 反应顺序法 将反应过程分为阶段，分析每阶段滤液和滤渣成分（如使用线段法划分反应区间）。 分段分析法 利用化学方程式计算溶液质量变化、金属质量比，辅助成分判断。 定量计算法 究·典例精析 【典例1】（金属与混合盐溶液的反应）向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法错误的是 A．若滤渣中只有一种金属，则滤液质量一定增大 B．若滤渣中有Fe，则一定有Cu C．若滤液中只有ZnCl2，则向滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生 D．若滤液中有FeCl2，则一定有CuCl2 D 金属活动性顺序在滤液滤渣判断中的应用 究·典例精析 【典例2】（金属与盐溶液）将一定质量的Zn粉投入到Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，得滤渣和滤液。关于该实验有以下说法： ①若滤液呈无色，则滤渣一定是纯净物； ②若滤渣中只有两种单质，则一定是银和铜； ③若滤渣中有三种金属单质，则滤液中的溶质只有硝酸锌； ④滤渣中一定有银和铜，可能有锌和铁； ⑤滤液中一定有锌离子，可能有亚铁离子、铜离子和银离子； ⑥向滤渣中加稀盐酸，有气泡冒出，滤液中一定没有硝酸亚铁。 以上说法正确的是 A．①② B．④⑤⑥ C．②⑤ D．①⑥ C 金属活动性顺序在滤液滤渣判断中的应用 究·典例精析 【典例3】（滤渣滤液判断）向一定质量Cu(NO3)2、Fe(NO3)2的混合溶液中加入一定质量的镁粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法正确的是 A．若滤渣中只有一种金属，则滤液中的溶质一定有三种 B．若滤渣中有两种金属，则滤液中的溶质一定有两种 C．若滤液中只有一种溶质，则向滤渣中加入稀盐酸一定有气泡产生 D．若滤液中有两种溶质，则向滤渣中加入稀盐酸不可能有气泡产生 C 金属活动性顺序在滤液滤渣判断中的应用 究·典例精析 解题通法 金属活动性顺序在滤液滤渣判断中的应用 应用： 环保：处理含重金属废水（如用铁粉回收Cu2+、Ag+）。 冶金：从矿石中分离金属（如锌粉处理AgNO3和Cu(NO3)2混合液）。 实验：分析反应后混合物成分，指导废物回收利用。 01 写出所有可能反应，按活动性顺序模拟反应过程；结合质量守恒验证结论。 策略 02 “滤渣有弱金，滤液有强离子”，即滤渣含最不活泼金属，滤液含最活泼金属离子。 规律 练·变式演练 【演练1】金属镍在制造钱币、不锈钢、催化剂等方面有着广泛的应用。为探究镍(Ni)、锌、铜的金属活动性顺序，小明做了如图所示的实验，发现A试管中镍丝表面无现象，B试管中镍丝表面出现红色物质，则三种金属活动性由强到弱的顺序是 A．Ni、Zn、Cu B．Zn、Cu、Ni C．Zn、Ni、Cu D．Cu、Ni、Zn C 练·变式演练 【演练2】现有质量相等的X、Y、Z三种金属，分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中，X不发生反应，Y、Z在生成物中均显+2价，Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示，则下列说法正确的是 A．Y与H2SO4反应的化学方程式为Y+H2SO4=YSO4+H2↑ B．相对原子质量：Y>Z C．完全反应生成氢气的质量：Y<Z D．X、Y、Z的金属活动性顺序为：Y>Z>X A 练·变式演练 【演练3】人类开发利用金属的时间和金属的活动性有关。为探究金属的活动性强弱，用如图装置进行实验。下列说法不正确的是 A．实验前需要打磨金属片，除去表面的氧化膜 B．若向甲、乙试管加入稀盐酸，只有锌片表面能产生气泡 C．若向乙试管加入ZnSO4溶液，能得出锌的金属活动性比铜强 D．若向甲、乙试管加入AgNO3溶液，能得出三种金属的活动性：Zn＞Cu＞Ag D 练·变式演练 【演练4】将一定质量的铁粉放入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，完全反应后，过滤得滤液和滤渣，小华同学对所得滤液和滤渣的组成作出如下判断： ①反应后所得的溶液一定是无色溶液； ②滤渣中一定有银，可能有铁和铜； ③滤液中一定含有硝酸亚铁、硝酸铜，可能是硝酸银； ④若向滤渣中加入盐酸有气体生成，则滤液中只有硝酸铁； ⑤滤渣的质量一定比加入铁粉的质量大 其中判断正确的个数有 A．5个 B．4个 C．3个 D．2个 D 练·变式演练 【演练5】向AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入一定量镁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液。下列说法正确的是 A．滤渣中一定含有Ag、Cu和Mg B．向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生 C．滤液中一定不含Cu(NO3)2 D．滤液中可能含有AgNO3和Mg(NO3)2 C 练·变式演练 【演练6】小明同学要探究锌、铁、铜的金属活动性顺序，他做了如下实验，其中不能达到预期目的的是 A．将锌片、铜片分别投入足量的硫酸亚铁溶液中，观察现象 B．将铁片分别投入足量的硫酸锌和硫酸铜溶液中，观察现象 C．将锌片、铁片、铜片分别投入足量的稀盐酸中，观察现象 D．将锌片、铁片分别投入足量的硫酸铜溶液中，观察现象 D THANKS! 感谢 您的聆听 九年级化学 全一册·沪科版五四学制2024