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第八单元 金属和金属材料
课题2 金属的化学性质
学习目标
1.知道常见金属与氧气的反应。
2.初步认识常见金属与酸、金属化合物溶液的置换反应。
3.熟悉常见金属的活动性顺序，学会推断常见金属活动性强弱。
4.能用金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。
学习要点
1.重点：
（1）在实验探究中学习金属与盐酸、稀硫酸的反应及掌握金属的活动性顺序。
（2）掌握置换反应的定义，能够判断并区别三种化学反应的基本类型。
2.难点：分析实验现象，能够通过其反应剧烈程度，比较金属的活动性。
知识回顾
实验 实验现象 反应的化学方程式
镁条在空气中燃烧
铁丝在氧气中燃烧
在空气中加热铜丝
基础梳理
一、金属与氧气的反应
1.常温下能反应:以　　　　为代表。
2.高温下能反应:以　　　　　　为代表。
3.高温下也不能反应:以　　为代表。
[反应规律]金属+氧气　　　　　　　　　　
[联系生活]为什么铝制品不易生锈
二、金属与盐酸、稀硫酸的反应
1.收集信息:观察并记录实验现象
金属+盐酸 现象 结论
镁
锌
铁
铜
2.收集信息:观察并记录实验现象
金属+稀硫酸 现象 结论
镁
锌
铁
铜
3.反思交流:金属与酸反应
在镁、锌、铁、铜几种金属中,哪些金属能与盐酸、稀硫酸发生反应 反应的剧烈程度如何 哪些金属不能与盐酸、稀硫酸发生反应 如果要将金属分为两类,你能把金属分为哪两类 依据是什么
[分析小结]
1.金属+酸　　　　　　　　　　
2.金属活动性由强到弱顺序:　　　　　　(H)　　　　　　　
[分析讨论]
这些化学反应的类型和以前学过的化合反应、分解反应的类型相同吗 如果从物质类别的角度去分析,这些反应有什么特点
[分析小结]
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
三、金属活动性顺序
1.金属与盐溶液的反应
实验 现象 反应的化学方程式
铝丝浸入硫酸铜溶液中
铜丝浸入硝酸银溶液中
铜丝浸入硫酸铝溶液中
[分析小结]
(1)金属+盐(溶液)　　　　　　　　　　　。
(2)铝、铜、银的金属活动性顺序:　　　　　　　　　　　。
2.金属活动性顺序及其应用
(1)金属活动性顺序
(2)金属活动性顺序重要应用
a.在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前面,它的活动性就越　　;
b.在金属活动性顺序里,位于　　　　的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢;
c.在金属活动性顺序里,位于　　　　的金属能把位于　　　　　的金属从它们化合物的溶液里置换出来(简记为　　　　)。
典型例题
【例题1】判断下列反应属于化合反应的是(　　),属于分解反应的是(　　),属于置换反应的是(　　)
A.CaCO3CaO+CO2 B.CH4+2O2CO2+H2O
C.CO2+H2OH2CO3 D.Fe+CuSO4FeSO4+Cu
答案：C　A　D
【例题2】家用铝锅、铁锅为什么不能长时间盛放酸性食品
答案：家用铝锅、铁锅长时间盛放酸性食品,金属与酸会发生化学反应,而被腐蚀。
【例题3】下列描述正确的是
A．铁丝在O2中燃绕火星四射，有黑色固体产生
B．金属铝在空气中具有抗腐蚀性，是因为金属铝不与空气反应
C．加热高锰酸钾可以制取O2，液化空气也可以制取O2，两者都属于化学变化
D．硫在O2中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，并生成有刺激性气味的气体
解析：A、铁丝在O2中燃绕火星四射，有黑色固体产生，正确；
B、金属铝在空气中具有抗腐蚀性，是因为金属铝与空气中的氧气反应，其表面形成了一层致密的氧化物薄膜，从而阻止铝进一步氧化，错误：
C、加热高锰酸钾可以制取O2，液化空气也可以制取O2，前者属于化学变化，后者属于物理变化，错误：
D、硫在O2中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，并生成有刺激性气味的气体，错误。故选A。
答案：A
【例题4】明代科学家宋应星所著的《天工开物》中，详细记述了金、银、铜、锌等金属的开采和冶炼方法，其中金属活动性最强的是（ ）
A．金 B．银 C．铜 D．锌
解析：常见金属活动性顺序：
由此可知，金、银、铜、锌四种金属的活动性顺序由强到弱为锌＞铜＞银＞金。故选D。
答案：D
【例题5】为验证甲、乙、丙三种金属的活动性顺序，把三种金属分别放入稀盐酸中，只有乙表面无明显变化，把甲放入丙的硝酸盐溶液中，甲的表面有丙析出。则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序由弱到强的是（ ）
A．甲、乙、丙
B．乙、甲、丙
C．乙、丙、甲
D．丙、乙、甲
解析：把三种金属分别放入稀盐酸中，只有乙表面无明显变化，说明甲、丙的金属活动性比氢强，乙的金属活动性比氢弱，即金属活动性顺序：甲、丙＞H＞乙；把甲放入丙的硝酸盐溶液中，甲的表面有丙析出，说明甲的金属活动性比丙强，即金属活动性顺序：甲＞丙；故甲、乙、丙三种金属的活动性顺序由弱到强为乙、丙、甲。
答案：C
【例题6】探究Fe、Cu、Ag三种金属的活动性，下面所选的各组试剂不可行的是（ ）
A．Fe、Cu、稀硫酸、AgNO3溶液
B．Cu、Ag、FeSO4溶液
C．Fe、Ag、CuSO4溶液
D．Cu、FeSO4溶液、AgNO3溶液
解析：A．铁能和稀硫酸反应，铜不能和稀硫酸反应，说明铁比铜活泼；铜能与硝酸银溶液反应，说明铜比银活泼；故可行。
B．铜、银都不能和硫酸亚铁溶液反应，说明铁最活泼，不能比较铜和银的活动性；故不可行。
C．铁能和硫酸铜溶液反应，说明铁比铜活泼；银不能和硫酸铜溶液反应，说明铜比银活泼；故可行。
D．铜不能和硫酸亚铁溶液反应，说明铁比铜活泼；铜能和硝酸银溶液反应，说明铜比银活泼；故可行。
答案：B
课后练习
1.铝在一百多年里产量得到大幅度的提高，并被广泛地使用，原因之一就是铝的抗腐蚀性能好。铝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
2.下列四种金属中，能与稀反应放出的是( )
A.
B.
C.
D.
3.下列物质中，可用金属跟盐酸直接反应制得的是( )
A.
B.
C.
D.
4.下列反应属于置换反应的是（ ）
A. B.
C. D.
5.向的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,再向滤渣中加入稀盐酸,发现没有气泡产生,则滤渣中一定含有的物质是( )
A.Fe、Cu B.Cu、Ag C.Cu D.Ag
6.下列现象或事实，可用金属活动性作出解释的是( )
①黄铜（铜锌合金）外观与黄金相似，但可将两者放入稀盐酸中加以区别
②铝比金属锌更耐腐蚀，说明锌比铝活动性强；
③用硫酸铜石灰水配制农药波尔多液时，不能用铁制容器
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
7.把X、Y、Z三种金属分别放入稀硫酸中，X没有明显现象，Y、Z表面有气泡产生，另取Y放入Z的盐溶液中，未见明显现象。则三种金属的活动性顺序为( )
A.X>Y>Z B.Z>Y>X C.X>Z>Y D.Y>X>Z
8.小雨为验证镁、铁、锌三种金属的活动性，进行了下图所示实验：
（1）实验中，小雨观察到的现象是________________，由此得出三种金属的活动性：镁>锌>铁；
（2）小明还补充了铁片与硫酸铜溶液反应的实验，实验中观察到的现象是________________，有关反应的化学方程式为________________。由此得出铁、铜两种金属的活动性：铁________________铜（填“>”“=”或“<”）。
参考答案
知识回顾
实验 实验现象 反应的化学方程式
镁条在空气中燃烧 发出耀眼的白光,放热,生成白色固体 2Mg+O22MgO
铁丝在氧气中燃烧 剧烈燃烧火星四射,放出大量的热,生成黑色固体 3Fe+2O2Fe3O4
在空气中加热铜丝 铜在常温下不与氧气反应,但在加热时铜表面变黑 2Cu+O22CuO
基础梳理
一、1.镁、铝　2.铁、铜　3.金
[反应规律]金属氧化物
[联系生活]铝在常温下发生缓慢氧化:4Al+3O2=2Al2O3,形成一层致密的氧化物薄膜,从而阻止铝的进一步氧化,因而铝具有优良的抗腐蚀性。
二、1.
金属+盐酸 现象 结论
镁 产生气泡很快 Mg+2HClH2↑+MgCl2
锌 产生气泡较快 Zn+2HClH2↑+ZnCl2
铁 产生气泡较慢 Fe+2HClH2↑+FeCl2
铜 无气泡 不反应
2.
金属+稀硫酸 现象 结论
镁 产生气泡很快 Mg+H2SO4H2↑+MgSO4
锌 产生气泡较快 Zn+H2SO4H2↑+ZnSO4
铁 产生气泡较慢 Fe+H2SO4H2↑+FeSO4
铜 无气泡 不反应
3.镁、锌、铁这3种金属能与盐酸、稀硫酸发生反应;反应的剧烈程度依次减弱;铜不能与盐酸、稀硫酸发生反应;可以将金属分为活泼金属与不活泼金属;依据是能否与盐酸、稀硫酸反应放出氢气。
[分析小结]1.盐+氢气
2.Mg　Zn　Fe　(H)　Cu
[分析讨论]不相同;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的反应。
[分析小结]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,这种反应叫置换反应。
三、1.
实验 现象 反应的化学方程式
铝丝浸入硫酸铜溶液中 铝丝表面覆盖一层红色物质,溶液由蓝色变成无色 2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu
铜丝浸入硝酸银溶液中 铜丝表面覆盖一层银白色物质,溶液由无色逐渐变成蓝色 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
铜丝浸入硫酸铝溶液中 无现象 —
[分析小结]
(1)新金属+新盐
(2)Al>Cu>Ag
2.(1)
(2)a.强　b.氢前面　c.前面　后面　前换后
课后练习
1.答案：D
解析：A.铝的化学性质比较活泼，错误B.铝与盐酸等酸和氢氧化钠等碱都能反应，错误； C.铝常温下会与氧气生成氧化铝，错误； D.铝与氧气反应，在其表面生成一层致密的氧化铝保护膜，使铝有很好的抗腐蚀性，正确。
2.答案：C
解析：在金属活动性顺序中，铜、银、汞均排在氢后面，不能和稀硫酸反应；锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。故选C。
3.答案：C
解析：铁与盐酸反应生成氯化亚铁，不是氯化铁，A错误；铜不与盐酸反应，B错误；铝与盐酸反应生成氯化铝，C正确；银不与盐酸反应，D错误。
4.答案：C
解析：置换反应的定义是：单质和化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。只有C项符合。
5.答案：D
解析：充分反应后过滤，再向滤渣中加入稀盐酸，发现没有气泡产生，说明滤渣中不含有铁，则滤渣中一定含有的物质是铁和硝酸银反应生成的银。
故选：D。
6.答案：B
解析：①黄铜是铜锌合金，锌较活泼，能与酸发生置换反应，气泡产生；黄金不活泼，不能与酸反应，无明显现象，故可将两者放入稀盐酸中加以区别，①正确；
②铝比金属锌更耐腐蚀，铝的表面易形成致密的氧化铝薄膜，保护铝；根据金属活动顺序表可知，铝比锌活动性强，②错误；
③用硫酸铜石灰水配制农药波尔多液时，铁比铜活泼，铁可与硫酸铜发生置换反应，故不能用铁制容器，③正确；
综上所述，故选B。
7.答案：B
解析：由题意可知，X、Y、Z三种金属分别放入稀硫酸中，Y、Z表面有气泡产生，X没有明显现象，说明Y、Z的金属活动性比氢强，X的金属活动性比氢弱，即Y、Z>H>X；将Y放入Z的盐溶液中，未见明显现象，说明Y的金属活动性比Z弱，故三种金属的活动性由强到弱的顺序为Z>Y>X。故选B。
8.答案：（1）①三种金属片表面均有气泡产生，速率最快的是镁，其次是锌，最慢的是铁
（2）铁片上有红色物质析出，溶液由蓝色变为浅绿色；；>
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