8.2 金属的化学性质（教材通解）化学新教材人教版九年级下册

该初中化学知识清单系统梳理了金属的化学性质知识体系。从金属与氧气反应的条件及现象差异入手，通过实验探究金属与酸的置换反应特点，进而归纳金属活动性顺序及其应用规律，形成从具体反应到规律应用的学习支架。 知识链路按“反应现象→规律归纳→应用判断”逻辑清晰呈现，结合实验探究与对比表格（科学探究与实践），通过归纳推理（科学思维）建立金属活动性与反应关系，易错提醒和生活应用实例强化“性质决定用途”的化学观念，习题注重反应规律辨析与实际问题解决。

第八单元 金属和金属材料 课题2 金属的化学性质 一、金属与氧气的反应 1、铁与氧气的反应 （1）常温下，干燥的空气中铁很难与氧气反应。 （2）在潮湿的空气中，铁与氧气发生缓慢氧化而生成铁锈（主要成分：Fe2O3；铁锈呈红色，结构疏松，易吸水，加快铁器的腐蚀）。 （3）铁经过缓慢氧化后，形成的化合物也可认为是氧化铁，即4Fe+3O2=2Fe2O3。 （3）在纯氧中，铁丝能够被点燃，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热（在点燃前，先将铁丝打磨，在集气瓶中留有少量细砂或水，防止高温溅落物炸裂瓶底 ）即3Fe+2O2Fe3O4。 归纳总结：由上述实验现象，可以看出：“同种物质，在不同的反应条件下，现象可能不同，生成物有可能不同”。 2、镁与氧气的反应 （1）常温下所看到的镁条呈黑色，用砂纸打磨后呈银白色，做镁条燃烧实验时，要注意用坩埚钳夹持，在下面垫上石棉网。 （2）镁条被点燃后，剧烈燃烧，产生耀眼的白光，形成白烟，放出大量的热；即2Mg+O22MgO。 3、铝与氧气的反应 （1）铝在空气容易形成致密的氧化物，故其抗腐蚀性能很好。 （2）铝箔在纯氧中能够剧烈燃烧，即4Al+3O22Al2O3。 4、铜与氧气的反应：在加热的情况下，铜能与氧气反应，生成黑色的物质（氧化铜）；即2Cu+O22CuO；即使在纯氧中，铜也不能被点燃；在潮湿的空气中，铜能被腐蚀，形成绿色粉末状固体——铜绿[Cu2（OH）2CO3]；即2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2（OH）2CO3． 5、大多数金属可与氧气的反应 金属 在空气中 在氧气中 镁 常温下逐渐变暗，表面形成氧化膜。点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的固体。 点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的固体；燃烧化学方程式：2Mg + O2 点燃 2MgO 铝 常温下表面变暗，生成一种致密的氧化膜 点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的固体；燃烧化学方程式：4Al + 3O2点燃 2Al2O3 铁 持续加热变红 点燃，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的固体；燃烧化学方程式：3Fe + 2O2点燃 Fe3O4 铜 加热，生成黑色物质；在潮湿的空气中，生成铜绿而被腐蚀 紫红色的铜丝加热后变黑； 反应化学方程式：2Cu + O2 加热 2CuO 银、金 即使在高温时也不与氧气发生反应 归纳总结：大多数金属一般都能与氧气反应，只是难易及剧烈程度不同而已，由此可判断金属的活动性强弱；反之亦然。 二、金属与稀盐酸、稀硫酸的反应 1、实验探究金属与稀盐酸或稀硫酸的反应 【实验】 （1）在试管中放入少量镁，加入5 mL稀盐酸，将燃着的木条放在试管口，观察现象，并判断反应后生成了什么气体。 参照上述实验步骤，分别向盛有少量锌、铁、铜的试管中加入5 mL稀盐酸，观察现象（如图8-10）。如果有气体生成，判断生成的是什么气体。 （2）用稀硫酸代替稀盐酸进行上述实验。 金属 现象（稀盐酸或稀硫酸） 化学方程式（稀盐酸） 化学方程式（稀硫酸） 镁 固体逐渐溶解，产生大量气泡 Mg+2HCl = MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4 = MgSO4+H2↑ 锌 固体逐渐溶解，产生较多气泡 Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑ 铁 固体逐渐溶解，无色溶液变为浅绿色，产生少量气泡 Fe+2HCl = FeCl2 +H2↑ Fe+H2SO4 =FeSO4+H2↑ 铜 无明显现象 —— —— 【分析与结论】 （1）哪些金属能与稀盐酸或稀硫酸反应？反应后生成了什么气体？哪些金属不能与稀盐酸或稀硫酸反应？ 能反应的金属：镁、锌、铁；反应后生成的气体是氢气（H2）。 不能反应的金属：铜。 （2）对于能发生的反应，根据其化学方程式，从反应物和生成物的类别如单质、化合物的角度，分析这些反应有什么特点，将这一类反应与化合反应、分解反应进行比较。 反应特点（与化合、分解反应的比较）：这类反应的特点是：一种单质（金属）与一种化合物（酸）反应，生成另一种单质（氢气）和另一种化合物（盐），属于置换反应。 与化合反应（“多变一”，如(2H2+O2H2O）的区别：置换反应是“单+化→单+化”，化合反应是多种物质生成一种物质。 与分解反应（“一变多”，如(2H2O22H2O+O2）的区别：置换反应是两种物质反应生成两种物质，分解反应是一种物质生成多种物质。 2、金属 + 酸 → 盐 + H2↑（置换反应） （1）反应条件：金属活动性排在H前。 特别注意：实验前用砂纸打磨金属，除去镁、铁等金属表面的氧化膜，便于金属与酸接触反应。 （2）根据金属与酸混合时是否有氢气产生将金属分为两类：活泼金属和不活泼金属：通过金属与酸能否反应或与酸反应的剧烈程度判断金属的活动性。镁>锌>铁>铜（不反应） （3）铁与稀盐酸和稀硫酸反应生成的铁的化合物中，铁化合价为＋2价。有Fe2＋的溶液为浅绿色。 3、置换反应 （1）定义：由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的反应； 反应化学方程式通式：A+BC→AC+B。 （2）置换反应类型 ①金属+酸→金属化合物+H2 ②金属+金属化合物→另一金属+另一金属化合物 ③C+金属氧化物→金属单质+CO2 ④H2+金属氧化物→金属单质+H2O 特别注意：CO+金属氧化物→金属单质+CO2 该反应不属于基本反应。 化合反应：多变一 CO2+H2O = H2CO3 （3）化学反应基本类型 分解反应：一变多 H2CO3 = CO2↑+H2O 置换反应：单化生化单 C + 2CuO2Cu+CO2↑ 三、金属活动性顺序 1、金属活动性顺序探究 【问题】 如何设计实验，探究铝、铜、银的金属活动性顺序？ 【实验】 （1）将一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中，过一会儿取出，观察现象。 （2）将一根洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中，过一会儿取出，观察现象。 （3）将另一根洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中，过一会儿取出，观察现象。 实验内容 现象 化学方程式 将铝丝浸入硫酸铜溶液中 铝丝表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为无色 2Al+3CuSO4= Al2(SO4)3+3Cu 将铜丝浸入硝酸银溶液中 铜丝表面覆盖一层银白色物质，溶液由无色逐渐变为蓝色 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 将铜丝浸入硫酸铝溶液中 无明显现象 — 【分析与结论】 （1）上述能发生反应的化学方程式的特点是什么？它们属于哪种反应类型？ 能发生反应的化学方程式特点是：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，属于置换反应。 （2）通过上述实验，你能得出铝、铜、银的金属活动性顺序吗？ 金属活动性顺序：通过实验可知：铝能置换出硫酸铜中的铜，铜能置换出硝酸银中的银，铜不能置换出硫酸铝中的铝，因此金属活动性顺序为：(Al＞Cu＞Ag)。 2、常见金属在溶液中的活动性顺序：(巧记：嫁给那美女；身体细纤轻；总共一百斤) 钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢) 铜 汞 银 铂 金 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag Pt Au （1）金属在溶液中的活动性顺序表明了金属活动性强弱顺序（前强后弱），即在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它在水溶液中就越容易失去电子变成离子，其活动性就越强；金属的位置越靠后，其阳离子在水溶液中就比较容易获得电子变成原子，其活动性就越弱。 特别注意：金属的活动性就越强参加反应时，现象就越明显、越剧烈。 3、可用来判断金属与酸能否发生置换反应（氢前置换氢）：只有排在氢前面的金属，才能置换出酸中的氢，而排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢。 （1）金属必须是排在金属活动性顺序中氢（H）前面的金属。 （2）酸应是盐酸、稀硫酸（即不具有强氧化性的酸），不包括浓硫酸和硝酸。 （3）单质铁与酸发生置换反应时生成亚铁盐； （4）K、Ca、Na除与酸反应外，还能与水在常温下发生置换反应（如2Na+2H2O=2NaOH+H2↑），其余金属则不能。 4、可用来判断金属与金属化合物溶液（即盐溶液）能否发生置换反应（前置后，盐可溶，K、Ca、Na不能够）：排在金属活动性顺序中前面的金属一般能把排在后面的金属从其盐溶液里置换出来。 （1）在金属活动性顺序中只要排在前面的金属就能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，而与H的位置无关，但K、Ca、Na等金属例外，由于它们过于活泼，不与溶液中的盐发生置换反应，而是先与溶液中的水发生置换反应；如把钠放入硫酸铜溶液中虽然反应[2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4]，最终没有单质铜生成； （2）铁与盐溶液发生置换反应时，生成二价亚铁盐； （3）用同种金属置换不同的盐溶液，盐中金属排在金属活动性顺序中较后的金属首先被置换出来，用不同的金属置换同种盐溶液，盐中金属先被排在金属活动性顺序中较前的金属置换出来；若有一种金属和多种混合盐溶液反应，最先反应的是最不活泼的那个金属的盐溶液，例如，锌粒与氯化亚铁和硫酸铜和硝酸汞的混合溶液反应，最先反应的是硝酸汞，当硝酸汞被消耗完时，硫酸铜才与锌粒反应，同理，硫酸铜反应完后，锌才会和氯化亚铁反应；当多种金属与一种盐溶液反应时，最活泼的金属先反应，例如，把打磨光亮的镁带、铝丝、铜丝一起放入硝酸银溶液中，镁被消耗完后，铝才和硝酸银反应，铝反应完后，铜跟硝酸银反应。 5、利用金属与酸或盐溶液之间的置换反应是否发生，通过具体的实验及其现象的分析，反过来可以反推金属的活动性顺序，具体的推断方法是这样的 （1）利用金属与酸能否发生置换反应，来反推金属的活动性顺序，例如，把铁和铜分别放在稀盐酸中时，铁的表面上有气泡冒出，这说明铁位居金属活动性顺序中氢的前面；而铜的表面无明显的现象，这说明铜位居金属活动性顺序中氢的后面；由此可推得铁活泼性比铜的要强； （2）利用金属与盐溶液能否发生置换反应，来反推金属的活动性顺序。例如，把铁钉放在硫酸铜溶液中，过一会儿，发现铁钉表面上出现了一层红色物质（即铜）；由此可推得铁活泼性比铜的要强。 方法导引 运用金属活动性顺序，我们可以预测某种金属是否能与稀盐酸、稀硫酸或其他金属的化合物溶液发生置换反应。预测是在已有信息的基础上，依据一定规律和方法对未知事物所进行的一种推测。在化学研究中，可以通过化学实验等方法来验证所作预测的合理性，其思路可用右图表示。 一、金属与氧气的反应 基本性质（与氧气反应的特点） 反应示例与用途举例 活泼金属常温下易与氧气反应 铝在常温下与氧气反应，表面生成致密的氧化铝薄膜，可保护铝制品不易腐蚀，因此铝常用于制作门窗、厨具等。 较活泼金属加热/点燃时与氧气反应 镁点燃时剧烈燃烧，发出耀眼白光，可用于制作照明弹；铁在氧气中点燃剧烈燃烧，火星四射。 不活泼金属高温下难与氧气反应 金在高温下也不与氧气反应（“真金不怕火炼”），因此金常用于制作长期保存的饰品、文物器具。 解题方法点拨：解答这类题目时，首先要熟记不同金属与氧气反应的条件、现象及化学方程式；然后结合题目给出的情境，联系 “金属活动性越强，与氧气反应越容易” 的规律，细致分析题意，再结合所学知识推理、解答。 特别提醒：要做好这类题目，除掌握教材中金属与氧气的反应知识外，还要注意两点：在生活中观察金属制品的腐蚀情况，结合反应规律理解其原因；灵活运用 “金属活动性与反应难易程度的关系”，以及 “反应特点决定用途。 二、金属与酸的反应原理 基本性质（与酸反应的特点） 用途举例 活泼金属能与酸反应生成氢气 实验室用锌与稀硫酸反应制取氢气；铁与酸反应可用于去除铁制品表面的锈迹（需控制反应程度） 金属活动性越强，与酸反应越剧烈 镁与酸反应极快，适合需要快速产生气体的场景；铁与酸反应较慢，可用于温和的化学实验 不活泼金属不与稀酸反应 铜不与稀盐酸/硫酸反应，因此可用铜制容器盛放稀酸溶液 解题方法点拨：解答这类题目时，先明确 “只有活动性排在氢前的金属能与稀酸反应” 的核心规律，再结合题目中金属的类别（活泼/不活泼）、反应现象（气泡快慢），对应到金属活动性与反应的关系，结合情境分析即可。 特别提醒：区分“浓酸”与“稀酸”：如铜虽不与稀硫酸反应，但能与浓硫酸在加热条件下反应（不属于置换反应），需注意题目中酸的类型；联系生活实例，强化 “性质决定使用场景”的逻辑。 三、金属活动性顺序 基本性质（活动性顺序的特点） 用途举例 活动性强的金属能置换活动性弱的金属 用铁粉置换溶液中的铜离子，回收废液中的铜；用铝置换铜盐溶液中的铜，制备纯铜 活动性顺序可判断金属与酸/盐的反应能否发生 依据顺序判断 “铁能否与硫酸铜溶液反应”“银能否与稀盐酸反应”，指导化工生产中的反应选择 解题方法点拨：解答这类题目时，先熟记金属活动性顺序，再根据 “氢前金属能与酸反应、强金属能置换弱金属” 的规则，结合题目中的金属组合，判断反应能否发生或比较活动性强弱。 特别提醒：活动性极强的金属（如钾、钙、钠）与盐溶液反应时，会先与水反应，不能直接置换出金属； 结合生活中的金属制品（如铝制品比铁制品耐腐蚀但活动性更强），理解 “活动性” 与 “实际腐蚀情况” 的区别（需考虑氧化膜等因素）。 一、易错提醒 1、并非所有金属都能与氧气反应，金、铂等不活泼金属常温、点燃条件下均不反应。 2、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，而非铁锈的主要成分氧化铁。 3、铝比铁耐腐蚀是因生成致密氧化膜，并非铝的金属活动性比铁弱。 4、只有金属活动性顺序中氢前的金属，才能与稀盐酸、稀硫酸发生反应。 5、铁与稀酸反应生成 + 2 价亚铁盐，溶液呈浅绿色，不会生成 + 3 价铁盐。 6、未控制酸浓度、金属接触面积等变量，不能直接通过反应速率比较金属活动性。 7、钾、钙、钠不能直接与盐溶液置换金属，会先与水发生反应。 8、金属与盐溶液发生置换反应的前提是，盐必须可溶于水。 9、铁与盐溶液发生置换反应时，始终生成 + 2 价亚铁盐，不会生成 + 3 价铁盐。 10、多种金属与同一种盐溶液反应时，活动性最强的金属会优先参与反应。 11、金属活动性顺序表仅判断化学活泼性，与金属导电性、延展性等物理性质无关。 12、描述金属与酸、盐溶液的反应现象时，不可遗漏固体或溶液的颜色变化。 13、比较三种金属活动性时，仅用稀酸无法判断氢前金属的相对顺序，需搭配盐溶液实验。 14、足量金属与定量酸反应，生成氢气的质量由酸的量决定，与金属活动性无关。 15、金属与氧气的反应属于化合反应，金属与酸、盐溶液的反应属于置换反应，不可混淆反应类型。 二、判断题 1．铝比铁活泼，因此铝制品的抗腐蚀能力比铁制品差( ) 【答案】错误 2．放置在空气中的铝制品和黄金制品都不易腐蚀，说明它们化学性质均不活泼( ) 【答案】错误 3．化学方程式是正确的( ) 【答案】错误 4．化学方程式是正确的( ) 【答案】正确 5．镁粉和锌粒分别放入浓度相同的盐酸中，镁粉放出气泡更剧烈，说明镁的活动性比锌强。( ) 【答案】错误 6．使用氯化镁、铁、铜三种药品，可以判断镁、铁、铜的金属活动性。( ) 【答案】错误 7．在金属活动性顺序里，金属位置越靠前的，与酸反应越剧烈。( ) 【答案】正确 8．在金属活动性顺序里，位于H之前的金属能与酸反应生成氢气。( ) 【答案】错误 9．“曾青得铁则化为铜”的意思是可溶性铁的化合物与铜发生置换反应得到单质铁。( ) 【答案】错误 10．铝制品很耐腐蚀是因为其表面形成了一层致密的氧化铝薄膜。( ) 【答案】正确 11．金属锌与稀硫酸反应：。( ) 【答案】正确 12．化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要价值。Al与稀硫酸反应生成Al2(SO4)3，故Fe也能与稀硫酸反应生成Fe2(SO4)3。( ) 【答案】错误 13．铁和硫酸铜溶液反应后，溶液的颜色变为无色( ) 【答案】错误 14．铝比铁更活泼，所以通常铝制品比铁制品更易被腐蚀( ) 【答案】错误 15．置换反应都有化合价改变，那么有化合价改变的反应一定是置换反应( ) 【答案】错误 16．欲确定金、银、铜三种⾦属的活动性顺序，可选用的一种盐溶液是硝酸铜溶液( ) 【答案】错误 17．在Zn、Fe、Cu中金属活动性最弱的是Cu( ) 【答案】正确 18．在“甲+乙→丙+丁”反应中，若甲是锌、丙是氢气，则乙一定是稀硫酸( ) 【答案】错误 19．有单质和化合物参加的反应不一定是置换反应。( ) 【答案】正确 20．将铁片和铜片放入浓度相同的稀硫酸中，可以判断铁和铜的金属活动性强弱。( ) 【答案】正确 21．铁丝浸入硫酸铜溶液中，铁丝表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色。( ) 【答案】正确 22．活泼金属一定可以从不活泼金属的盐溶液中将不活泼金属置换出来。( ) 【答案】错误 23．铁与稀盐酸反应的化学方程式为：2Fe＋6HCl=2FeCl3＋3H2↑。( ) 【答案】错误 24．将生锈的铁钉放入稀硫酸中，刚开始主要发生的反应是： 。( ) 【答案】错误 25．铁钉放入硫酸铜溶液的现象：银白色固体表面覆盖一层紫红色铜，溶液由蓝色变为浅绿色。( ) 【答案】错误 26．CuO+2COCu+CO2是置换反应。( ) 【答案】错误 27．硫酸铜溶液不能用铁制容器盛放( ) 【答案】正确 28．铁和盐酸反应是置换反应( ) 【答案】正确 29．铜和硝酸银溶液发生化学变化时，溶液质量增加了。( ) 【答案】错误 30．室温下，1 g镁与1 g稀硫酸充分反应后所得的溶液质量为2 g。( ) 【答案】错误 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第八单元 金属和金属材料 课题2 金属的化学性质 一、金属与氧气的反应 1、铁与氧气的反应 （1）常温下，干燥的空气中铁很难与氧气反应。 （2）在潮湿的空气中，铁与氧气发生缓慢氧化而生成铁锈（主要成分：Fe2O3；铁锈呈红色，结构疏松，易吸水，加快铁器的腐蚀）。 （3）铁经过缓慢氧化后，形成的化合物也可认为是 ，即 。 （3）在纯氧中，铁丝能够被点燃，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热（在点燃前，先将铁丝打磨，在集气瓶中留有少量细砂或水，防止高温溅落物炸裂瓶底 ）即 。 归纳总结：由上述实验现象，可以看出：“同种物质，在不同的反应条件下，现象可能不同，生成物有可能不同”。 2、镁与氧气的反应 （1）常温下所看到的镁条呈 ，用砂纸打磨后呈 ，做镁条燃烧实验时，要注意用坩埚钳夹持，在下面垫上石棉网。 （2）镁条被点燃后，剧烈燃烧，产生 ，形成白烟，放出大量的热；即 。 3、铝与氧气的反应 （1）铝在空气容易形成 ，故其 性能很好。 （2）铝箔在纯氧中能够 ，即 。 4、铜与氧气的反应：在加热的情况下，铜能与氧气反应，生成 的物质（氧化铜）；即 ；即使在纯氧中，铜也不能被点燃；在潮湿的空气中，铜能被腐蚀，形成绿色粉末状固体——铜绿[Cu2（OH）2CO3]；即2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2（OH）2CO3． 5、大多数金属可与氧气的反应 金属 在空气中 在氧气中 镁 常温下逐渐变暗，表面形成 。点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的 ，生成白色的固体。 点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的 ，生成 ； 燃烧化学方程式： 铝 常温下表面变暗，生成一种致密的 点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的 ，生成 ； 燃烧化学方程式： 铁 持续加热变红 点燃，剧烈燃烧， ，生成 ；燃烧化学方程式： 铜 加热，生成 ；在潮湿的空气中，生成 而被腐蚀 紫红色的铜丝加热后 ； 反应化学方程式： 银、金 即使在高温时也不与氧气发生反应 归纳总结：大多数金属一般都能与氧气反应，只是难易及剧烈程度不同而已，由此可判断金属的活动性强弱；反之亦然。 二、金属与稀盐酸、稀硫酸的反应 1、实验探究金属与稀盐酸或稀硫酸的反应 【实验】 （1）在试管中放入少量镁，加入5 mL稀盐酸，将燃着的木条放在试管口，观察现象，并判断反应后生成了什么气体。 参照上述实验步骤，分别向盛有少量锌、铁、铜的试管中加入5 mL稀盐酸，观察现象（如图8-10）。如果有气体生成，判断生成的是什么气体。 （2）用稀硫酸代替稀盐酸进行上述实验。 金属 现象（稀盐酸或稀硫酸） 化学方程式（稀盐酸） 化学方程式（稀硫酸） 镁 锌 铁 铜 【分析与结论】 （1）哪些金属能与稀盐酸或稀硫酸反应？反应后生成了什么气体？哪些金属不能与稀盐酸或稀硫酸反应？ （2）对于能发生的反应，根据其化学方程式，从反应物和生成物的类别如单质、化合物的角度，分析这些反应有什么特点，将这一类反应与化合反应、分解反应进行比较。 2、金属 + 酸 → 盐 + H2↑（置换反应） （1）反应条件：金属活动性排在H前。 特别注意：实验前用 ，除去镁、铁等金属表面的 ，便于金属与酸接触反应。 （2）根据金属与酸混合时是否有氢气产生将金属分为两类： ：通过金属与酸能否反应或与酸反应的剧烈程度判断 。镁>锌>铁>铜（不反应） （3）铁与稀盐酸和稀硫酸反应生成的铁的化合物中，铁化合价为 价。有Fe2＋的溶液为 色。 3、置换反应 （1）定义：由一种 与一种 反应，生成 与 的反应； 反应化学方程式通式：A+BC→AC+B。 （2）置换反应类型 ①金属+酸→金属化合物+H2 ②金属+金属化合物→另一金属+另一金属化合物 ③C+金属氧化物→金属单质+CO2 ④H2+金属氧化物→金属单质+H2O 特别注意：CO+金属氧化物→金属单质+CO2 该反应不属于基本反应。 化合反应：多变一 CO2+H2O = H2CO3 （3）化学反应基本类型 分解反应：一变多 H2CO3 = CO2↑+H2O 置换反应：单化生化单 C + 2CuO2Cu+CO2↑ 三、金属活动性顺序 1、金属活动性顺序探究 【问题】 如何设计实验，探究铝、铜、银的金属活动性顺序？ 【实验】 （1）将一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中，过一会儿取出，观察现象。 （2）将一根洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中，过一会儿取出，观察现象。 （3）将另一根洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中，过一会儿取出，观察现象。 实验内容 现象 化学方程式 将铝丝浸入硫酸铜溶液中 铝丝表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为无色 2Al+3CuSO4= Al2(SO4)3+3Cu 将铜丝浸入硝酸银溶液中 铜丝表面覆盖一层银白色物质，溶液由无色逐渐变为蓝色 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 将铜丝浸入硫酸铝溶液中 无明显现象 — 【分析与结论】 （1）上述能发生反应的化学方程式的特点是什么？它们属于哪种反应类型？ （2）通过上述实验，你能得出铝、铜、银的金属活动性顺序吗？ 2、常见金属在溶液中的活动性顺序：(巧记：嫁给那美女；身体细纤轻；总共一百斤) 钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢) 铜 汞 银 铂 金 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag Pt Au （1）金属在溶液中的活动性顺序表明了金属活动性强弱顺序（前强后弱），即在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它在水溶液中就越容易 电子变成离子，其活动性就 ；金属的位置越靠后，其阳离子在水溶液中就比较容易 电子变成原子，其活动性就 。 特别注意：金属的活动性就越强参加反应时，现象就越明显、越剧烈。 3、可用来判断金属与酸能否发生置换反应（氢前置换氢）：只有排在氢 的金属，才能置换出酸中的氢，而排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢。 （1）金属必须是排在金属活动性顺序中氢（H） 的金属。 （2）酸应是 （即不具有强氧化性的酸），不包括浓硫酸和硝酸。 （3）单质铁与酸发生置换反应时生成 ； （4）K、Ca、Na除与酸反应外，还能与 在常温下发生置换反应（如2Na+2H2O=2NaOH+H2↑），其余金属则不能。 4、可用来判断金属与金属化合物溶液（即盐溶液）能否发生置换反应（前置后，盐可溶，K、Ca、Na不能够）：排在金属活动性顺序中 的金属一般能把排在 的金属从其盐溶液里置换出来。 （1）在金属活动性顺序中只要排在 的金属就能把排在 的金属从其盐溶液中置换出来，而与H的位置无关，但K、Ca、Na等金属例外，由于它们过于活泼， 溶液中的盐发生置换反应，而是先与溶液中的水发生置换反应；如把钠放入硫酸铜溶液中虽然反应[2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4]，最终 单质铜生成； （2）铁与盐溶液发生置换反应时，生成 ； （3）用同种金属置换不同的盐溶液，盐中金属排在金属活动性顺序中较后的金属首先被置换出来，用不同的金属置换同种盐溶液，盐中金属先被排在金属活动性顺序中较前的金属置换出来；若有一种金属和多种混合盐溶液反应，最先反应的是最不活泼的那个金属的盐溶液，例如，锌粒与氯化亚铁和硫酸铜和硝酸汞的混合溶液反应，最先反应的是硝酸汞，当硝酸汞被消耗完时，硫酸铜才与锌粒反应，同理，硫酸铜反应完后，锌才会和氯化亚铁反应；当多种金属与一种盐溶液反应时，最活泼的金属先反应，例如，把打磨光亮的镁带、铝丝、铜丝一起放入硝酸银溶液中，镁被消耗完后，铝才和硝酸银反应，铝反应完后，铜跟硝酸银反应。 5、利用金属与酸或盐溶液之间的置换反应是否发生，通过具体的实验及其现象的分析，反过来可以反推金属的活动性顺序，具体的推断方法是这样的 （1）利用金属与酸能否发生 ，来反推金属的活动性顺序，例如，把铁和铜分别放在稀盐酸中时，铁的表面上有气泡冒出，这说明铁位居金属活动性顺序中氢的前面；而铜的表面无明显的现象，这说明铜位居金属活动性顺序中氢的后面；由此可推得铁活泼性比铜的要强； （2）利用金属与盐溶液能否发生 ，来反推金属的活动性顺序。例如，把铁钉放在硫酸铜溶液中，过一会儿，发现铁钉表面上出现了一层红色物质（即铜）；由此可推得铁活泼性比铜的要强。 方法导引 运用金属活动性顺序，我们可以预测某种金属是否能与稀盐酸、稀硫酸或其他金属的化合物溶液发生置换反应。预测是在已有信息的基础上，依据一定规律和方法对未知事物所进行的一种推测。在化学研究中，可以通过化学实验等方法来验证所作预测的合理性，其思路可用右图表示。 一、金属与氧气的反应 基本性质（与氧气反应的特点） 反应示例与用途举例 活泼金属常温下易与氧气反应 铝在常温下与氧气反应，表面生成致密的氧化铝薄膜，可保护铝制品不易腐蚀，因此铝常用于制作门窗、厨具等。 较活泼金属加热/点燃时与氧气反应 镁点燃时剧烈燃烧，发出耀眼白光，可用于制作照明弹；铁在氧气中点燃剧烈燃烧，火星四射。 不活泼金属高温下难与氧气反应 金在高温下也不与氧气反应（“真金不怕火炼”），因此金常用于制作长期保存的饰品、文物器具。 解题方法点拨：解答这类题目时，首先要熟记不同金属与氧气反应的条件、现象及化学方程式；然后结合题目给出的情境，联系 “金属活动性越强，与氧气反应越容易” 的规律，细致分析题意，再结合所学知识推理、解答。 特别提醒：要做好这类题目，除掌握教材中金属与氧气的反应知识外，还要注意两点：在生活中观察金属制品的腐蚀情况，结合反应规律理解其原因；灵活运用 “金属活动性与反应难易程度的关系”，以及 “反应特点决定用途。 二、金属与酸的反应原理 基本性质（与酸反应的特点） 用途举例 活泼金属能与酸反应生成氢气 实验室用锌与稀硫酸反应制取氢气；铁与酸反应可用于去除铁制品表面的锈迹（需控制反应程度） 金属活动性越强，与酸反应越剧烈 镁与酸反应极快，适合需要快速产生气体的场景；铁与酸反应较慢，可用于温和的化学实验 不活泼金属不与稀酸反应 铜不与稀盐酸/硫酸反应，因此可用铜制容器盛放稀酸溶液 解题方法点拨：解答这类题目时，先明确 “只有活动性排在氢前的金属能与稀酸反应” 的核心规律，再结合题目中金属的类别（活泼/不活泼）、反应现象（气泡快慢），对应到金属活动性与反应的关系，结合情境分析即可。 特别提醒：区分“浓酸”与“稀酸”：如铜虽不与稀硫酸反应，但能与浓硫酸在加热条件下反应（不属于置换反应），需注意题目中酸的类型；联系生活实例，强化 “性质决定使用场景”的逻辑。 三、金属活动性顺序 基本性质（活动性顺序的特点） 用途举例 活动性强的金属能置换活动性弱的金属 用铁粉置换溶液中的铜离子，回收废液中的铜；用铝置换铜盐溶液中的铜，制备纯铜 活动性顺序可判断金属与酸/盐的反应能否发生 依据顺序判断 “铁能否与硫酸铜溶液反应”“银能否与稀盐酸反应”，指导化工生产中的反应选择 解题方法点拨：解答这类题目时，先熟记金属活动性顺序，再根据 “氢前金属能与酸反应、强金属能置换弱金属” 的规则，结合题目中的金属组合，判断反应能否发生或比较活动性强弱。 特别提醒：活动性极强的金属（如钾、钙、钠）与盐溶液反应时，会先与水反应，不能直接置换出金属； 结合生活中的金属制品（如铝制品比铁制品耐腐蚀但活动性更强），理解 “活动性” 与 “实际腐蚀情况” 的区别（需考虑氧化膜等因素）。 一、易错提醒 1、并非所有金属都能与氧气反应，金、铂等不活泼金属常温、点燃条件下均不反应。 2、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，而非铁锈的主要成分氧化铁。 3、铝比铁耐腐蚀是因生成致密氧化膜，并非铝的金属活动性比铁弱。 4、只有金属活动性顺序中氢前的金属，才能与稀盐酸、稀硫酸发生反应。 5、铁与稀酸反应生成 + 2 价亚铁盐，溶液呈浅绿色，不会生成 + 3 价铁盐。 6、未控制酸浓度、金属接触面积等变量，不能直接通过反应速率比较金属活动性。 7、钾、钙、钠不能直接与盐溶液置换金属，会先与水发生反应。 8、金属与盐溶液发生置换反应的前提是，盐必须可溶于水。 9、铁与盐溶液发生置换反应时，始终生成 + 2 价亚铁盐，不会生成 + 3 价铁盐。 10、多种金属与同一种盐溶液反应时，活动性最强的金属会优先参与反应。 11、金属活动性顺序表仅判断化学活泼性，与金属导电性、延展性等物理性质无关。 12、描述金属与酸、盐溶液的反应现象时，不可遗漏固体或溶液的颜色变化。 13、比较三种金属活动性时，仅用稀酸无法判断氢前金属的相对顺序，需搭配盐溶液实验。 14、足量金属与定量酸反应，生成氢气的质量由酸的量决定，与金属活动性无关。 15、金属与氧气的反应属于化合反应，金属与酸、盐溶液的反应属于置换反应，不可混淆反应类型。 二、判断题 1．铝比铁活泼，因此铝制品的抗腐蚀能力比铁制品差( ) 2．放置在空气中的铝制品和黄金制品都不易腐蚀，说明它们化学性质均不活泼( ) 3．化学方程式是正确的( ) 4．化学方程式是正确的( ) 5．镁粉和锌粒分别放入浓度相同的盐酸中，镁粉放出气泡更剧烈，说明镁的活动性比锌强。( ) 6．使用氯化镁、铁、铜三种药品，可以判断镁、铁、铜的金属活动性。( ) 7．在金属活动性顺序里，金属位置越靠前的，与酸反应越剧烈。( ) 8．在金属活动性顺序里，位于H之前的金属能与酸反应生成氢气。( ) 9．“曾青得铁则化为铜”的意思是可溶性铁的化合物与铜发生置换反应得到单质铁。( ) 10．铝制品很耐腐蚀是因为其表面形成了一层致密的氧化铝薄膜。( ) 11．金属锌与稀硫酸反应：。( ) 12．化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要价值。Al与稀硫酸反应生成Al2(SO4)3，故Fe也能与稀硫酸反应生成Fe2(SO4)3。( ) 13．铁和硫酸铜溶液反应后，溶液的颜色变为无色( ) 14．铝比铁更活泼，所以通常铝制品比铁制品更易被腐蚀( ) 15．置换反应都有化合价改变，那么有化合价改变的反应一定是置换反应( ) 16．欲确定金、银、铜三种⾦属的活动性顺序，可选用的一种盐溶液是硝酸铜溶液( ) 17．在Zn、Fe、Cu中金属活动性最弱的是Cu( ) 18．在“甲+乙→丙+丁”反应中，若甲是锌、丙是氢气，则乙一定是稀硫酸( ) 19．有单质和化合物参加的反应不一定是置换反应。( ) 20．将铁片和铜片放入浓度相同的稀硫酸中，可以判断铁和铜的金属活动性强弱。( ) 21．铁丝浸入硫酸铜溶液中，铁丝表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色。( ) 22．活泼金属一定可以从不活泼金属的盐溶液中将不活泼金属置换出来。( ) 23．铁与稀盐酸反应的化学方程式为：2Fe＋6HCl=2FeCl3＋3H2↑。( ) 24．将生锈的铁钉放入稀硫酸中，刚开始主要发生的反应是： 。( ) 25．铁钉放入硫酸铜溶液的现象：银白色固体表面覆盖一层紫红色铜，溶液由蓝色变为浅绿色。( ) 26．CuO+2COCu+CO2是置换反应。( ) 27．硫酸铜溶液不能用铁制容器盛放( ) 28．铁和盐酸反应是置换反应( ) 29．铜和硝酸银溶液发生化学变化时，溶液质量增加了。( ) 30．室温下，1 g镁与1 g稀硫酸充分反应后所得的溶液质量为2 g。( ) 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $