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第九单元　金　属
第二节　金属的化学性质
设计说明 学生已经知道了镁带、铁丝能在氧气中燃烧，铜能跟氧气反应，镁与盐酸、硫酸反应等事实，但这些知识是零碎不系统的。本节课应从复习金属的化学性质入手，使学生对不同的金属化学活泼性不同产生一定的感性认识，在此基础上再来认识金属在水溶液中与酸或盐反应的情况，归纳其活动性规律。 教学目标 知识与技能 1.知道镁、铝、铁、铜等常见金属与氧气的反应。 2.认识常见金属与盐酸、硫酸及盐溶液的置换反应，并能解释日常生活中的一些现象。 3.能说出常见金属的活动性顺序，了解金属活动性顺序的意义。 过程与方法 1.学会运用控制变量的方法探究金属活动性顺序。 2.初步学会运用实验、观察的方法获取信息，能用文字、化学语言表述有关信息，运用比较、分类、归纳概括的方法对获取的信息进行加工。 情感、态度与价值观 1.培养学生的合作意识以及勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精神。 2.培养学生辩证唯物主义观点，激发和增强对化学现象的好奇心和探究欲，提高学习化学的兴趣。 重点难点 教学重点 金属的化学性质、置换反应、金属活动性顺序。 教学难点 金属活动性顺序的应用，判断金属与酸或盐溶液能否反应。 教学方法 实验探究法、自学研究法、讲述法、讨论归纳法。 教具、学具 多媒体课件 玻璃片、铝粉、铁丝、铜丝、铝片、锌片、盐酸、硫酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液、氯化钠溶液、滤纸、坩埚钳、酒精灯、试管等。 [来源:学+ 授课时数 2课时 第一课时　金属与氧气和酸的反应、置换反应 教学过程 导入新课 为什么出土的文物里，金器保存的基本完好，铜器表面有锈迹，而铁器却锈迹斑斑？ 东周鹿型金怪兽　　　东汉晚期青铜奔马　　　　春秋金柄铁剑 讲授新课 一、金属与氧气的反应 在前面的学习中，我们知道金属镁、铁、铜都能与氧气发生化学反应。实验证明，许多金属在一定条件下都能与空气中的氧气发生化学反应，生成相应的氧化物。 实验现象化学方程式铁丝在氧气中燃烧火星四射，放出大量的热，生成黑色固体3Fe＋2O2Fe3O4镁条在空气中燃烧发出耀眼白光，放热，生成白色固体2Mg＋O22MgO铜在酒精灯上加热由红色变为黑色2Cu＋O22CuO
分析“真金不怕火炼”蕴含的化学原理。 金的化学性质不活泼，即使在高温下也不会与氧气反应。 实验探究9-2 取少量铝粉，均匀地铺在滤纸上，再将滤纸卷起来，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。观察现象。 我们会观察到什么现象？ 剧烈燃烧，发出明亮白光 反应的化学方程式是4Al＋3O22Al2O3 可见，许多金属在一定条件下都能与空气中的氧气发生化学反应，生成相应的氧化物。 交流共享： 对比镁、铁、铝分别与氧气发生反应的实验现象，分析一下可能有哪些原因导致这三种金属与氧气反应的难易和剧烈程度不同？ （1）氧气的浓度　（2）金属与氧气的接触面积　（3）金属本身的化学性质（即：金属的活泼性） 多识一点：铝制品的可靠保护层 铝比铁更易与氧气或其他物质发生化学反应，但我们很少见到生活中常用的铝制品生锈，这是为什么呢？ 这是因为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。 教师总结： 1.大多数金属在一定条件下都能与氧气发生反应。 金属+氧气→金属氧化物 2.判断金属活动性的方法一： 根据金属与氧气反应的难易和反应现象的剧烈程度判断。 二、金属与酸的反应 将铁丝、铜丝、锌条用砂纸打磨后，分别放入盛有盐酸和稀硫酸的试管中（要保证同种酸的体积相同），观察并记录实验现象。 金属与盐酸的反应 金属与盐酸现象化学方程式锌+盐酸反应剧烈，有气泡产生Zn＋2HClZnCl2＋H2↑铁+盐酸反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色Fe＋2HClFeCl2＋H2↑铜+盐酸无现象无
金属与硫酸的反应 现象化学方程式锌+稀硫酸反应剧烈，有气泡产生Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑铁+稀硫酸反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑铜+稀硫酸无现象无
注意：Fe与酸反应，生成的盐是亚铁盐（Fe显+2价）。 1.哪些金属能与盐酸、稀硫酸发生反应？反应后生成了什么气体？哪些金属不能与盐酸、稀硫酸发生反应？ 铁、锌与盐酸、硫酸可反应，生成氢气。铜不与盐酸、硫酸反应。 2.比较三种金属分别与盐酸、稀硫酸反应的难易和剧烈程度，按照反应由易到难（剧烈程度递减）将三种金属排序。 锌>铁>铜。 教师总结： 1.大多数金属能与稀盐酸或稀硫酸反应 金属+酸→盐+氢气 （硝酸和浓硫酸与金属反应，另作讨论） 2.判断金属活动性的方法二： 可根据金属与稀盐酸或稀硫酸是否反应或反应的剧烈程度判断金属的活动性强弱 能反应的比不反应的活动性强；反应快的比反应慢的活动性强 上述实验中得到的金属排序，也叫金属活动性顺序。人们经过长期的实践，总结出常见金属在溶液中的活动性顺序如下： 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 在金属活动性顺序中，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酸反应放出氢气，而排在氢后面的金属不能与酸反应放出氢气。 活动天地：金属与酸溶液反应的特点 1.铁分别与盐酸、稀硫酸反应生成氯化亚铁（FeCl2）、硫酸亚铁（FeSO4），并放出氢气；锌分别与盐酸、稀硫酸反应生成氯化锌（ZnCl2）、硫酸锌（ZnSO4），并放出氢气。这些反应的化学方程式为： Fe+2HClFeCl2+H2↑ Fe+H2SO4FeSO4+H2↑ Zn＋2HClZnCl2＋H2↑ Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑ 2.观察上述反应的化学方程式，分析这些反应有什么共同特点？ 单质+化合物→单质+化合物 上述反应中，都是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，我们把这类反应叫做置换反应。 通式为A+BCAC+B 教师点拨 1.置换反应中一定存在化合价变化的元素。 2.有单质和化合物参加的反应不一定是置换反应，如CH4＋2O2CO2＋2H2O；有单质和化合物生成的反应也不一定是置换反应，如3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。 归纳总结 四种基本反应类型 当堂达标 1.把一枚洁净的铁钉放入稀硫酸中，下列说法错误的是（　　） A.铁钉表面产生气泡 B.溶液由无色变成浅绿色 C.铁钉质量变轻 D.液体质量变轻 答案：D 2.下列关于金属与氧气反应的观点中不正确的是（　　） A.大多数金属都能与氧气反应 B.镁在点燃时能与空气中的氧气反应 C.“真金不怕火炼”说明金即使在高温下也不与氧气反应 D.铁在氧气中燃烧生成氧化铁 答案：D 3.下列各组物质，由金属跟同一种稀酸直接作用生成的是（　　） A. ZnCl2和ZnSO4 B. ZnSO4和FeSO4 C. FeCl2和FeCl3 D. ZnSO4和CuSO4 答案：B 4.生铁和足量的稀盐酸充分反应后，总会有一些残渣剩余，残渣的成分主要是（　　） A.铁 B.氯化铁 C.氯化亚铁 D.碳 答案：D 5.为了适应火车提速，我国铁路线上的短轨（25 m）已经连接为长轨，一方面火车得到了提速，另一方面降低了火车经过时的噪音。铁路部门的技术工人用下列反应焊接原钢轨间的缝隙： 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 该反应的基本类型是（　　） A.分解反应 B.化合反应 C.置换反应 D.复分解反应 答案：C 板书设计 第九单元　金　属 第二节　金属的化学性质 第一课时　金属与氧气和酸的反应、置换反应 一、金属与氧气的反应 1.①镁与氧气的反应 ②铁与氧气的反应 ③铜与氧气的反应 2.[活动天地]铝与氧气的反应 二、金属与酸的反应 1.实验探究 2.金属活动性顺序 3.置换反应 第二课时　金属与盐溶液的反应、金属活动性 顺序的应用 教学过程 引入新课 知识回顾 1.常见金属在溶液中的活动性顺序 2.金属活动性顺序的应用规律 （1）在金属活动性顺序中，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酸发生反应生成氢气，而排在氢后面的金属不能与酸发生反应生成氢气。 讲授新课 三、金属与盐溶液的反应 阅读教材第64页实验探究9-4，分组进行实验后，完成下列填空： 1.金属与盐溶液反应的现象如下： CuSO4溶液AgNO3溶液NaCl溶液Zn锌片表面附着一层红色固体，溶液由蓝色逐渐变为无色锌片表面附着一层银白色物质无明显现象Fe铁丝表面附着一层红色固体，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色铁丝表面附着一层银白色物质，溶液由无色逐渐变为浅绿色无明显现象Cu无明显现象铜丝表面附着一层银白色物质，溶液由无色逐渐变为蓝色无明显现象
2.实验表明：锌、铁能从CuSO4、AgNO3的溶液中把铜和银置换出来，铜只能置换出银，而锌、铁、铜都不能从NaCl溶液中置换出钠来。实验中涉及的反应方程式为： 锌和硫酸铜溶液反应：Zn＋CuSO4ZnSO4＋Cu 铁和硫酸铜溶液反应：Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu 锌和硝酸银溶液反应：Zn＋2AgNO3Zn(NO3)2＋2Ag 铁和硝酸银溶液反应：Fe＋2AgNO3Fe(NO3)2＋2Ag 铜和硝酸银溶液反应：Cu＋2AgNO3Cu(NO3)2＋2Ag 3.反应规律：在金属活动性顺序中，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。 盐＋金属→新盐＋新金属。 ①位置靠前的金属中钾、钠、钙除外 ②盐溶液指可溶性盐溶液 应用：利用金属与盐溶液发生置换反应的原理来冶炼金属，如湿法冶金：Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu。 合作探究： 在金属活动性顺序中，两金属相隔越远，其置换能力就越强。例如：锌和铜放入硝酸银溶液中，先发生反应的是锌和硝酸银，当锌反应完后，才是铜与硝酸银溶液反应，你知道这是为什么吗？ 答：如果铜先与硝酸银溶液反应，生成银和硝酸铜溶液，那么锌还可以与新生成的硝酸铜溶液反应，又置换出铜。 教师总结:金属活动性顺序的应用 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.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位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。 讲述例题 例题1.判断下列物质间能否发生置换反应 （1）Fe+CuSO4 （2）Zn+Cu(NO3)2 （3）Cu+AgCl(不溶） （4）Cu+Mg(NO3)2 （5）Zn+MgCl2　　 （6）Cu+Hg(NO3)2 （7）Zn+FeCl2　　　　　　　 （8）Fe+AgNO3 能反应的有（1）、（2）、（6）、（7）、（8） 例题2.你能否设计实验证明Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序。 方案一：用Zn、Ag和CuSO4溶液 方案二：用Cu、Zn(NO3)2溶液和AgNO3溶液 方法归纳：比较三种金属活动性顺序一般采用“取中”原则，可以简记为“两金夹一盐”或“两盐夹一金”。 例题3.室温下，向CuCl2溶液中加入一定质量的Fe粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。将滤渣晾干后称量，质量为a g；取少许滤渣，滴入稀盐酸，有气泡冒出。则下列判断中，正确的是（　　） A.滤液一定是无色溶液 B.滤液中一定含有Cu2+、Fe2+ C.滤渣中一定含有Cu和Fe D.加入铁粉的质量一定大于a g 讨论：黄铜（铜锌合金）的外观与黄金极为相似，一些不法分子常以黄铜冒充黄金进行诈骗。请你运用本节课学到的金属的化学性质帮助警察鉴别真假黄金。 1.取一小片金属放入稀盐酸（或稀硫酸），若观察到金属表面有气泡产生、固体部分溶解，则说明这种金属为铜锌合金 ；若无明显现象，则该金属为黄金。 2.取少量金属块在火焰上加热，若金属表面发黑，则原试样为黄铜，若无变化，则为黄金。 3.取少量金属块置于试管中，向试管中加入适量蓝色硫酸铜溶液，若金属表面出现红色物质且溶液颜色变浅，则原试样为黄铜，若无变化，则原试样为黄金。 当堂达标 1.下列金属中，常温下在空气中不易被腐蚀的是（　　） A.铝 B.锌 C.铁 D.铜 答案：A 2.硅材料是制作太阳能电池及电脑芯片不可缺少的材料，随着一批多晶硅生产企业在乐山建成投产，乐山将成为我国重要的硅材料产业基地。多晶硅生产过程中的一个重要反应为SiO2+2CSi+2CO↑，该反应的基本类型是（　　） A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 答案：C 3. A、B、C三种金属，根据下列反应式中的关系： ①A+B(NO3)2A(NO3)2+B ②C+B(NO3)2C(NO3)2+B ③A+H2SO4(稀硫酸) ASO4　+H2↑ ④C+H2SO4(稀硫酸)　不反应 推断三种金属的活动性顺序为（　　） A. A＞B＞C B. A＞C＞B C. B＞C＞A D. C＞A＞B 答案：B 4.用实验证明Zn、Cu、Mg这三种金属的活动性顺序，选用的试剂是（　　） A. MgCl2溶液 B. ZnSO4溶液 C. CuSO4溶液 D. 稀硫酸 答案：BD 5.室温下，等质量的镁片和铝片分别与足量的稀硫酸反应，产生氢气的质量(m)与时间(t)的关系图正确的是（　　） 　　　　　　　　　 答案：C 板书设计 第九单元　金　属 第二节　金属的化学性质 第二课时　金属与盐溶液的反应、金属活动性顺序的应用 三、金属与盐溶液的反应 1.（1）铁与硫酸铜溶液的反应 （2）铜与硝酸银溶液的反应 2.金属（强）+盐→新盐+新金属（弱） 3.湿法冶金 教学反思

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