内容正文:
课题2 金属的化学性质
一、金属的化学性质
1. 金属与氧气的反应:金属+O2→金属氧化物
反应条件
金属
实验现象
化学方程式
常温
镁
打磨过的镁带在空气中表面逐渐变暗。
2Mg+O2===2MgO
铝
打磨过的铝在空气中表面会逐渐变暗,生成一层致密的 。
4Al+3O2===2Al2O3
点燃或
加热
镁
在空气中点燃剧烈燃烧,发出耀眼的 ,冒白烟,生成白色固体。
2Mg+O22MgO
铁
在氧气中点燃,剧烈燃烧, ,放出大量的热,生成 色固体。
3Fe+2O2Fe3O4
铜
在空气中加热表面变为 色。
2Cu+O22CuO
高温
金
在空气中加热不变色。
●铝具有很好的抗腐蚀性能原因:铝与空气中氧气反应,表面生成一层 的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化。
【结论】金属活动性顺序:镁、铝>铁、铜> 。
2. 金属与酸的反应:金属+酸→盐+H2↑
(教材P10) 金属与稀盐酸或稀硫酸的反应
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。
金属
现象
化学方程式
稀盐酸
稀硫酸
镁
反应剧烈,产生 大量气泡
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
锌
反应比较剧烈,产生 少量气泡
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
铁
反应缓慢,有 少量气泡 产生,
溶液由无色变为 浅绿色
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
铜
无明显现象
【分析与结论】
(1)能与稀酸反应的金属有 ,反应后生成的气体是 ;
不能与稀酸反应的金属是 。
(2)从金属与酸反应的难易程度(或产生气泡速率的快慢)等角度,可以判断金属的 强弱。
金属与酸反应的速率越快,金属活泼性越强。
(3)四种金属的活动性顺序:镁 > > 铁 > 。
3. 金属与金属化合物溶液(盐溶液)的反应:金属+盐→新盐+新金属
(教材P12) 金属活动性顺序
【问题】如何设计实验,探究铝、铜、银的金属活动性顺序?
【实验】
图1:铁+硫酸铜溶液 图2:铝+硫酸铜溶液 图3:铜+硝酸银溶液
实验内容
实验现象
化学方程式
活动性比较
铁+硫酸铜溶液
铁表面有 红色固体 产生,
溶液由 蓝色逐渐变为浅绿色
Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4
>
铝+硫酸铜溶液
铝表面有 红色固体 产生,
溶液由 蓝色逐渐变为无色
2Al+3CuSO4 =Al2(SO4)3 +3Cu
>
铜+硝酸银溶液
铜表面有 银白色固体 产生,
溶液由 无色逐渐变为蓝色
Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3)2
>
铜+硫酸铝溶液
无明显现象
>
【温馨提示】
①单质铁与稀盐酸和稀硫酸反应,均生成亚铁盐;
②现象的描述重点:金属表面生成固体的颜色,溶液颜色的变化。
【分析与结论】
(1)上述能发生反应的化学方程式的特点是 。
它们属于 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?
二、置换反应
1.概念:由一种 与一种 反应,生成另一种 与另一种 的反应。
2.特征:单质+化合物→新单质+新化合物
3.表达式:A+BC→AC+B
4.置换反应类型:
(1)金属+酸→金属化合物+H2:例如Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
(2)金属+金属化合物→另一金属+另一金属化合物:例如Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4
(3)C+金属氧化物→金属单质+CO2:例如C+2CuO 2Cu+CO2↑
(4)H2+金属氧化物→金属单质+H2O:例如H2+CuO Cu+H2O
【温馨提示】CO+金属氧化物→金属单质+CO2,如CO+CuO Cu+CO2,该反应不属于置换反应,也不属于其他基本反应类型。
置换反应与化合反应、分解反应的比较
反应类型
特点
举例
通式
化合反应
多变一
3Fe+2O2 Fe3O4
A+B+…… → C
分解反应
一变多
CaCO3 CaO+CO2↑
A → B+ C+……
置换反应
单换单
Cu+2AgNO3 === Cu(NO3)2+2Ag
A+BC → AC+B
三、金属活动性顺序
1. 金属活动性顺序
2. 金属活动性顺序表的意义
(1)在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就 ;
(2)在金属活动性顺序里,位于 前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸的氢;
(3)在金属活动性顺序里,位于 的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里 出来。
3.金属活动性顺序的应用
(1)判断金属与酸能否反应。
①在金属活动性顺序表中,该金属必须排在 氢的前面 。
②“酸”一般指的是稀盐酸、稀硫酸。
(2)判断金属与盐溶液能否反应
①在金属活动性顺序表中,排在 前面 的金属能把排在 后面 的金属从其盐溶液中置换出来。
②盐是可溶性盐。
③K、Ca、Na除外(K、Ca、Na等加入到盐溶液中,先与溶液中的水反应,生成的碱再与盐反应)。
(3)根据金属活动性的相对强弱,可为除杂选择合适的试剂。
如Cu中混有少量的Fe,欲除去少量的Fe,可选择加入足量的硫酸铜溶液充分反应,Fe和硫酸铜溶液反应生成了Cu和硫酸亚铁,再过滤即可。
(4)根据金属活动性顺序判断金属与盐溶液反应后 滤渣、滤液的成分 。
一种金属和几种盐溶液混合时,最不活泼的金属最先被置换出来,然后再依次按照活动性由弱到强的先后顺序被置换出来
(5)根据金属活动性顺序判断金属与酸反应的快慢(反应速率)或根据反应速率判断金属的活动性顺序。一般金属 越活泼 ,在 同等条件下 ,与某一酸反应的速率 越快 。
1. 很多金属能与氧气、 、稀硫酸等发生反应,但反应的难易程度不同。
2. 由一种 与一种 反应,生成另一种 和另一种 的反应叫作置换反应。
3. 常见金属的活动性顺序如下:
金属活动性顺序可以用来预测常见金属的某些 ,并解释有关的实验现象和实际应用。
嫁 给 那 美 女, 新 铁 席, 轻(H), 统 共 一 百 斤
单元
课题
课题2 金属的化学性质(3课时)
课时
第一课时 金属与氧气、稀酸的反应
板书
设计
单元
课题
课题2 金属的化学性质(3课时)
课时
第二课时 金属活动性顺序
板书
设计
一、活动性强的金属可以把活动性弱的金属从它的化合物溶液中置换出来。
Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4
2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu 置换反应:单换单
Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
二、金属活动性顺序
1.排在越前面的金属,活泼性越强。
2.位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。
3.排在前面的金属能把排在后面的金属从它们化合物的溶液中置换出来。
单元
课题
课题2 金属的化学性质(3课时)
课时
第三课时 金属活动性顺序的应用
板书
设计
1.金属活动性顺序
2.金属活动性顺序的规律
(1)在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,活动性就越 强 。
(2)在金属活动性顺序里,位于 氢前面 的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。
(3)在金属活动性顺序里,位于 前面的金属 能把后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来(K Ca Na除外)。
3.应用
(1)判断金属被开发利用的先后顺序。
(2)判断某些置换反应能否发生。
(3)判断金属与混合盐溶液反应后滤液、滤渣的成分。
当有多个置换反应都能发生时,在活动性顺序中金属之间间隔远的,反应先发生。一个置换反应结束后,另一个置换反应才会发生。如在硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中加入锌粒,锌先和硫酸铜反应,反应完毕后,若锌有剩余,才和硫酸亚铁反应。
【注意事项】①金属化合物必须溶于水;②AgCl不溶于水,不能用于和金属发生置换反应;③K、Ca、Na太活泼,常温下和水反应,不能置换出金属化合物中的金属。
4.金属活动性顺序的比较方法:比较Cu、Fe、Ag三种金属的活动性顺序
(1)选用试剂:Fe、CuSO4溶液、Ag
“两金夹一液”:即选用三种金属活动性最强和最弱的两种金属的单质及活动性介于两种金属之间的金属的化合物溶液作为试剂,根据两种金属单质分别与化合物溶液反应的情况进行判断。
(2)选用试剂:FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液
“两液夹一金”:即选用三种金属中活动性排在中间的金属单质及其他两种金属的化合物溶液作为试剂,根据金属单质分别与两种化合物溶液反应的情况判断。
【注意事项】实验前金属需打磨,目的是除去金属表面的氧化膜或污物。
【知识拓展】除杂(不增,不减,易分离,易恢复原状)
混合物
方法
有关化学方程式
Cu(Zn)
①加入足量稀盐酸,过滤、洗涤、干燥
Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑
②加入足量硫酸铜溶液,过滤、洗涤、干燥
Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4
FeSO4(CuSO4)
加入足量铁粉,过滤
Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4
请填写下列化学用语:
物质
1
2
3
4
5
6
名称
氧化铝
硫酸锌
氯化亚铁
硫酸亚铁
氯化铜
硝酸银
化学式
化学反应
化学方程式
1
铁在氧气中燃烧
2
镁条燃烧
3
铝在常温下与氧气反应
4
在空气中灼烧铜
5
镁与稀盐酸反应
6
锌与稀硫酸反应
7
铁与稀盐酸反应
8
铝与硫酸铜溶液反应
9
铁和氯化铜溶液反应
10
铜与硝酸银溶液反应
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