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课题2 金属的化学性质
第2课时 金属活动性顺序
一、学习目标
1. 通过实验探究金属与其他金属化合物溶液的置换反应。
2. 通过实验探究和讨论交流，认识金属的化学性质及其活动性顺序。
3. 能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单地判断，并能利用金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。
二、学习重难点
重点：对金属活动性顺序的初步探究。
难点：利用金属活动性顺序对置换反应的判断。
三、学习过程
【知识回顾】
1. 写出下列化学反应的方程式
①铁和稀硫酸：_________________________；
②锌和稀盐酸：_________________________；
③铝和稀盐酸：_________________________。
2. 置换反应：由一种_____和_____反应，生成另一种_____与另一种_____。
3. 铁钉放在硫酸铜溶液中，铁钉表面有________固体析出，溶液由________色逐渐变成________色，反应的化学方程式为________________________。
4. 根据金属与氧气能否反应及反应的难易、剧烈程度，判断出镁、铝、铁、铜、金五种金属的活动性强弱：______________________________________。
5. 根据金属与盐酸、稀硫酸能否反应，判断出镁、锌、铁、铜四种金属的活动性强弱：______________________________________。
【复习引入】
前面我们在第五单元课题1学习到将铁钉投入到硫酸铜溶液中发生了什么现象？
现象：铁表面会覆盖一层红色的物质；溶液逐渐由蓝色变成浅绿色。
该反应的化学方程式：Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu
【课堂探究】
1. 实验探究：探究铝、铜、银的活动性强弱。
实验方案：
①将铝片插入到硫酸铜的溶液中。
②将铜片插入到硝酸银溶液中。
③将铜片插入到硫酸铝溶液中。
实验内容 实验现象 反应的化学方程式 金属活动性
铝丝浸入硫酸铜溶液中 铝丝的表面有 固体析出，溶液由 色逐渐变成 色 说明 的活动性比 强
铜丝浸入硝酸银溶液中 铜丝的表面有 固体析出，溶液由 色逐渐变成 色 说明 的活动性比 强
铜丝浸入硫酸铝溶液中 铜丝表面 ， 溶液颜色 说明 的活动性比 强
实验结论：
（1）活动性_______（填强或者弱，下同）的金属可把活动性_______金属从化合物溶液中置换出来；
（2）通过上述实验，你能得出铝、铜、银的金属活动性顺序是：__________。
2. 金属活动顺序表（请根据金属活动性依次填写元素符号）
（1）在金属活动性顺序表中，金属的位置越靠 ，它的活动性越强；
（2）位于 的金属能置换出盐酸或稀硫酸中的______________；
（3）位于_______的金属能把位于_______的金属从它们的化合物溶液里_______出来。
【注意】
（1）排在氢前面的金属可以置换出盐酸或稀硫酸中的氢（指氢元素）而不是氢气
（2）金属与其他金属的化合物溶液反应时需注意是“前换后，盐可溶”。
【练一练】把金属X放入Cu(NO3)2溶液中，X表面有红色固体析出；若放入Mg(NO3)2溶液中，无明显现象。则X、Cu、Mg三种金属活动性由强到弱的顺序正确的是（　 　）
A．Mg、X、Cu B．X、Mg、Cu
C．Mg、Cu、X D．Cu、X、Mg
3. 金属活动性顺序表的应用
①比较三种金属活动性的实验设计
例：比较Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱
方法一：“两金夹一液”。
选用三种金属中活动性______和______的两种金属的单质及活动性介于两种金属之间的金属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。
方法二：“两液夹一金”。
选用三种金属中活动性排在______的金属的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进行判断。
【练一练】只用一种试剂一次性判断Zn、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，选择的试剂是（ ）
A.MgSO4溶液 B.CuSO4溶液
C.ZnSO4溶液 D.FeSO4溶液
②判断各物质之间能否发生反应
例：判断下列反应能否发生？能反应的写出化学方程式。
（1）铜和硫酸锌溶液
（2）锌和硫酸铜溶液
（3）金和硫酸铜溶液
（4）铁和氯化银
（5）铝和稀盐酸溶液
③判断金属与化合物溶液反应后滤液、滤渣分析
方法：金属与金属化合物溶液反应，金属中最活泼的优先置换出最不活泼的金属。
例：将过量的Fe粉放入 Cu(NO3)2和 AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，滤渣与滤液中含有哪些物质？
滤渣中含有： ，滤液中含有： 。
变式：将一定量的Fe粉放入 Cu(NO3)2和 AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，滤渣与滤液中含有哪些物质？
滤渣中一定含有： ，可能有 。
滤液中一定含有： ，可能有 。
【练一练】将一定质量的铁粉放入到足量的Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3混合溶液中，充分反应后过滤，测得滤渣中只含有一种金属，则该金属是（　　）
A．Fe B．Cu
C．Ag D．Mg
④多种金属与一种化合物溶液同时接触且都能发生反应，分析反应的先后顺序和反应后溶液的组成。
方法：金属与金属化合物溶液反应，金属中最活泼的优先置换出最不活泼的金属。
（1）铁丝、铜丝插在少量的AgNO3溶液中，反应后溶液的组成。
溶液中一定含有： ，可能有 。
（2）铁丝、铜丝插在过量的AgNO3溶液中，反应后溶液的组成。
溶液中一定含有： 。
⑤金属及金属化合物溶液除杂
填写下列表格（“混合物”栏中括号内为杂质）。
混合物 除去杂质的化学方程式 主要操作步骤
铜粉（铁粉）
FeCl2溶液（CuCl2）
方法一：除去法，将杂质除去变成与所需要的物质不同的状态，但不能引入新的杂质；
方法二：转化法，就是把杂质转化成所需要的物质。
【学后反思】通过本节课的学习，你收获了什么？
【测评反馈】
1.小丽为确认所回收易拉罐的主要成分是铝还是铁，剪取金属片打磨后，设计了如两种不同方法进行检验，这样设计的理由是（ ）
A．铁、铝有不同的物理性质
B．活泼金属易与氧气反应
C．排在前面的金属可以把酸中的氢置换出来
D．活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的化合物溶液中置换出来
2.向CuSO4溶液中加入一定质量的Al粉，充分反应后过滤，得蓝色滤液，并将滤渣晾干（不考虑操作中的损失）。下列说法正确的是（ ）
A．滤液中只含有Al2（SO4）3
B．滤渣的质量等于Al粉的质量
C．向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生
D．发生反应的化学方程式为
3.向含有AgNO3、Zn(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铜粉，充分反应后，过滤，向滤液中滴入NaCl溶液，有白色沉淀产生。则下列对滤渣和滤液成分的判断中，正确的是（ ）
A．滤渣中只有Cu和Ag B．滤渣中只有单质Ag
C．滤液中只有Cu2+和Zn2+ D．滤液中只有Ag+和Zn2+
4.同学们对金属N的活动性进行探究发现：将金属N放入稀盐酸中，有气泡产生（生成NCl2），将金属N放入ZnSO4溶液中无明显变化。下列化学方程式书写错误的是（ ）
A．
B．
C．
D．
5. 现有Al、Cu、Ag三种金属，限用一种试剂一次性就可以验证它们的金属活动性强弱，则该试剂是（ ）
A．CuSO4溶液 B．稀H2SO4
C．AgNO3溶液 D．AlC13溶液
6.同学们为比较镁、铁、铜、银四种金属的活动性强弱，进行如图所示的实验。
（1）A实验的目的是_____。
（2）B实验中观察到的现象是_____。
（3）C实验中发生反应的化学方程式为_____。
（4）最终得出四种金属的活动性顺序：镁>铁>铜>银，则D实验中物质甲、乙分别为_____（写出一组即可）。
（5）同学们将一定量的锌粉加入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。若所得溶液为蓝色，则滤液中一定含有的金属离子是_____；若向所得滤渣中加入一定量的稀硫酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有_____。课题2 金属的化学性质
第2课时 金属活动性顺序
一、学习目标
1. 通过实验探究金属与其他金属化合物溶液的置换反应。
2. 通过实验探究和讨论交流，认识金属的化学性质及其活动性顺序。
3. 能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单地判断，并能利用金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。
二、学习重难点
重点：对金属活动性顺序的初步探究。
难点：利用金属活动性顺序对置换反应的判断。
三、学习过程
【知识回顾】
1. 写出下列化学反应的方程式
①铁和稀硫酸：_________________________；
②锌和稀盐酸：_________________________；
③铝和稀盐酸：_________________________。
2. 置换反应：由一种_____和_____反应，生成另一种_____与另一种_____。
3. 铁钉放在硫酸铜溶液中，铁钉表面有________固体析出，溶液由________色逐渐变成________色，反应的化学方程式为________________________。
4. 根据金属与氧气能否反应及反应的难易、剧烈程度，判断出镁、铝、铁、铜、金五种金属的活动性强弱：______________________________________。
5. 根据金属与盐酸、稀硫酸能否反应，判断出镁、锌、铁、铜四种金属的活动性强弱：______________________________________。
【答案】1. Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑、Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑、2Al+6HCl= 2AlCl3+3H2↑；2.单质、化合物、单质、化合物；3.紫红色、蓝、浅绿、Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4；4. 镁、铝＞铁、铜＞金5.镁、锌、铁＞铜。
【复习引入】
前面我们在第五单元课题1学习到将铁钉投入到硫酸铜溶液中发生了什么现象？
现象：铁表面会覆盖一层红色的物质；溶液逐渐由蓝色变成浅绿色。
该反应的化学方程式：Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu
【课堂探究】
1. 实验探究：探究铝、铜、银的活动性强弱。
实验方案：
①将铝片插入到硫酸铜的溶液中。
②将铜片插入到硝酸银溶液中。
③将铜片插入到硫酸铝溶液中。
实验内容 实验现象 反应的化学方程式 金属活动性
铝丝浸入硫酸铜溶液中 铝丝的表面有 固体析出，溶液由 色逐渐变成 色 说明 的活动性比 强
铜丝浸入硝酸银溶液中 铜丝的表面有 固体析出，溶液由 色逐渐变成 色 说明 的活动性比 强
铜丝浸入硫酸铝溶液中 铜丝表面 ， 溶液颜色 说明 的活动性比 强
实验结论：
（1）活动性_______（填强或者弱，下同）的金属可把活动性_______金属从化合物溶液中置换出来；
（2）通过上述实验，你能得出铝、铜、银的金属活动性顺序是：__________。
【答案】红色、蓝、无、2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3 + 3Cu、铝、铜；银白色、无、蓝、Cu +2AgNO3 = Cu(NO3)2+2Ag、铜、银；无变化、无变化、铝、铜；强、弱 ；Al>Cu>Ag。
2. 金属活动顺序表（请根据金属活动性依次填写元素符号）
（1）在金属活动性顺序表中，金属的位置越靠 ，它的活动性越强；
（2）位于 的金属能置换出盐酸或稀硫酸中的______________；
（3）位于_______的金属能把位于_______的金属从它们的化合物溶液里_______出来。
【注意】
（1）排在氢前面的金属可以置换出盐酸或稀硫酸中的氢（指氢元素）而不是氢气
（2）金属与其他金属的化合物溶液反应时需注意是“前换后，盐可溶”。
【答案】K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au；前；氢前面、氢；前面、后面、置换。
【练一练】把金属X放入Cu(NO3)2溶液中，X表面有红色固体析出；若放入Mg(NO3)2溶液中，无明显现象。则X、Cu、Mg三种金属活动性由强到弱的顺序正确的是（　 　）
A．Mg、X、Cu B．X、Mg、Cu
C．Mg、Cu、X D．Cu、X、Mg
【答案】A
3. 金属活动性顺序表的应用
①比较三种金属活动性的实验设计
例：比较Fe、Cu、Ag三种金属的活动性强弱
方法一：“两金夹一液”。
选用三种金属中活动性______和______的两种金属的单质及活动性介于两种金属之间的金属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。
方法二：“两液夹一金”。
选用三种金属中活动性排在______的金属的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进行判断。
【答案】①选用试剂为：Fe、CuSO4溶液、Ag；②选用试剂为：FeSO4溶液、Cu、AgNO3溶液；最强；最弱；中间。
【练一练】只用一种试剂一次性判断Zn、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，选择的试剂是（ ）
A.MgSO4溶液 B.CuSO4溶液
C.ZnSO4溶液 D.FeSO4溶液
【答案】D
②判断各物质之间能否发生反应
例：判断下列反应能否发生？能反应的写出化学方程式。
（1）铜和硫酸锌溶液
（2）锌和硫酸铜溶液
（3）金和硫酸铜溶液
（4）铁和氯化银
（5）铝和稀盐酸溶液
【答案】不反应；反应，Zn+CuSO4= ZnSO4+Cu；不反应；不反应，氯化银难溶；反应，2Al+6HCl= 2AlCl3+3H2↑。
③判断金属与化合物溶液反应后滤液、滤渣分析
方法：金属与金属化合物溶液反应，金属中最活泼的优先置换出最不活泼的金属。
例：将过量的Fe粉放入 Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，滤渣与滤液中含有哪些物质？
滤渣中含有： ，滤液中含有： 。
变式：将一定量的Fe粉放入 Cu(NO3)2和 AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，滤渣与滤液中含有哪些物质？
滤渣中一定含有： ，可能有 。
滤液中一定含有： ，可能有 。
【答案】Cu、Ag、Fe；Fe(NO3)2；Ag；Cu、Fe；Fe(NO3)2；Cu(NO3)2和 AgNO3。
【练一练】将一定质量的铁粉放入到足量的Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3混合溶液中，充分反应后过滤，测得滤渣中只含有一种金属，则该金属是（　　）
A．Fe B．Cu
C．Ag D．Mg
【答案】C
④多种金属与一种化合物溶液同时接触且都能发生反应，分析反应的先后顺序和反应后溶液的组成。
方法：金属与金属化合物溶液反应，金属中最活泼的优先置换出最不活泼的金属。
（1）铁丝、铜丝插在少量的AgNO3溶液中，反应后溶液的组成。
溶液中一定含有： ，可能有 。
（2）铁丝、铜丝插在过量的AgNO3溶液中，反应后溶液的组成。
溶液中一定含有： 。
【答案】Fe(NO3)2；Cu(NO3)2；Fe(NO3)2、Cu(NO3)2和 AgNO3。
⑤金属及金属化合物溶液除杂
填写下列表格（“混合物”栏中括号内为杂质）。
混合物 除去杂质的化学方程式 主要操作步骤
铜粉（铁粉）
FeCl2溶液（CuCl2）
方法一：除去法，将杂质除去变成与所需要的物质不同的状态，但不能引入新的杂质；
方法二：转化法，就是把杂质转化成所需要的物质。
【答案】Fe+2HCl=FeCl2+ H2↑；加足量稀盐酸至无气泡产生，过滤、洗涤、干燥；Fe+CuCl2=FeCl2+ Cu；加足量铁粉，过滤。
【学后反思】通过本节课的学习，你收获了什么？
【测评反馈】
1.小丽为确认所回收易拉罐的主要成分是铝还是铁，剪取金属片打磨后，设计了如两种不同方法进行检验，这样设计的理由是（ ）
A．铁、铝有不同的物理性质
B．活泼金属易与氧气反应
C．排在前面的金属可以把酸中的氢置换出来
D．活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的化合物溶液中置换出来
【答案】D
【解析】金属片和氯化锌反应，金属片和氯化亚铁溶液反应，依据的是活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来；
故选：D。
2.向CuSO4溶液中加入一定质量的Al粉，充分反应后过滤，得蓝色滤液，并将滤渣晾干（不考虑操作中的损失）。下列说法正确的是（ ）
A．滤液中只含有Al2（SO4）3
B．滤渣的质量等于Al粉的质量
C．向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生
D．发生反应的化学方程式为
【答案】C
【解析】金属和盐发生反应时，在金属活动性顺序表中只有前面的金属可以把排在它后面的金属从盐溶液中置换出来，钾、钙、钠除外。
由于铝的金属活动性大于铜，把一定质量的铝粉加到CuSO4溶液中，Al和CuSO4反应生成了Cu和Al2(SO4)3。由充分反应后过滤，得蓝色滤液和滤渣，说明CuSO4没有全部参与反应，即沉淀中不可能有Al，一定有Cu，滤液中有生成的Al2(SO4)和没完全参与反应的CuSO4，据此可知：A.滤液中有生成的Al2 (SO4)3和没完全参与反应的CuSO4，故A不符合题意；B.2Al + 3CuSO4=Al2 (SO4)3+3Cu中，每54份质量的铝反应生成192份质量的铜，滤渣铜的质量大于铝粉的质量，故B不符合题意；C.滤渣中不含有铝，滴加稀盐酸，无气泡产生，故C符合题意；
D.铝与硫酸铜溶液反应生成硫酸铝和铜，其反应方程式为：2Al+3CuSO4 =Al2 (SO4)3+ 3Cu，故D不符合题意。
故选：C。
3.向含有AgNO3、Zn(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铜粉，充分反应后，过滤，向滤液中滴入NaCl溶液，有白色沉淀产生。则下列对滤渣和滤液成分的判断中，正确的是（ ）
A．滤渣中只有Cu和Ag B．滤渣中只有单质Ag
C．滤液中只有Cu2+和Zn2+ D．滤液中只有Ag+和Zn2+
【答案】B
【解析】在金属活动性顺序中，锌>铁>氢>银，铁能与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，不能与硝酸锌反应；所以放入铁后只置换出硝酸银中银，所以如果向所得滤液中加NaCl有白色沉淀生成，说明溶液中还存在银离子其白色沉淀是氯化银，因此，所以滤渣一定只有银；滤液中有硝酸银、硝酸锌和硝酸铜；故选：B。
4.同学们对金属N的活动性进行探究发现：将金属N放入稀盐酸中，有气泡产生（生成NCl2），将金属N放入ZnSO4溶液中无明显变化。下列化学方程式书写错误的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】将金属N放入稀盐酸中，观察到有气泡产生（生成NCl2），说明N能与稀盐酸反应，说明了活动性N>H；N的化合价为＋2价；由将金属N放入ZnSO4溶液中无明显变化，说明Zn的金属活动性比N强，即Zn >N。
A、由于金属活动性N >H，所以N能与H2SO4反应，化学方程式N＋ H2SO4=NSO4+H2↑，故A正确；
B、由于金属活动性Mg > Zn > N，所以N不能与MgSO4反应，故B错误；
C、由于金属活动性Al > Zn >N，所以Al能与NSO4反应，化学方程式2Al+ 3NSO4=
3N + Al2 (SO4)3，故C正确；
D、由于金属活动性N >H> Cu，所以N能与CuSO4反应，化学方程式N+CuSO4 = NSO4+ Cu，故D正确。故选：B。
5. 现有Al、Cu、Ag三种金属，限用一种试剂一次性就可以验证它们的金属活动性强弱，则该试剂是（ ）
A．CuSO4溶液 B．稀H2SO4
C．AgNO3溶液 D．AlC13溶液
【答案】A
【解析】A、铝能将硫酸铜中的铜置换出来，说明活动性铝在铜前，银不能与硫酸铜反应，说明活动性银在铜后，故使用硫酸铜溶液能—次性验证铝、铜、银的活动性强弱，故正确；
B、铝能与稀硫酸反应生成氢气，说明活动性铝在氢前，而铜和银不能与稀硫酸反应，说明铜和银在氢后，但是无法说明铜和银的活动性强弱，故错误；
C、铝、铜都可以与硝酸银溶液反应，无法证明铝、铜的活动性强弱，故错误；
D、铜、银与氯化铝溶液都不反应，无法证明铜银的活动性强弱，故错误；
故选:A。
6.同学们为比较镁、铁、铜、银四种金属的活动性强弱，进行如图所示的实验。
（1）A实验的目的是_____。
（2）B实验中观察到的现象是_____。
（3）C实验中发生反应的化学方程式为_____。
（4）最终得出四种金属的活动性顺序：镁>铁>铜>银，则D实验中物质甲、乙分别为_____（写出一组即可）。
（5）同学们将一定量的锌粉加入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。若所得溶液为蓝色，则滤液中一定含有的金属离子是_____；若向所得滤渣中加入一定量的稀硫酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有_____。
【答案】比较镁、铁的金属活动性强弱 铁片溶解，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色 铁和硫酸铜溶液（合理即可） 锌离子、铜离子 锌、铜、银
【解析】(1)在金属活动性顺序中，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其金属化合物溶液中置换出来，A实验的目的是比较镁、铁的金属活动性强弱。
(2)铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁溶液和氢气，B实验中观察到的现象是铁片逐渐溶解，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色。
(3)C实验中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，反应的化学方程式为Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。
(4）通过A、B、C可以得出镁>铁>氢，铜>银，还需证明铁和铜的金属活动性强弱，则D实验中物质甲、乙分别为铁、硫酸铜溶液（或铜、硫酸亚铁，合理即可)。
(5）锌的金属活动性比银、铜强，将一定量的锌粉加入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，硝酸银反应完，若还有锌粉，锌才能与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，若所得溶液为蓝色，说明滤液中含有硝酸铜，硝酸银可能有剩余，也可能恰好完全反应，则滤液中一定含有的金属离子是锌离子和铜离子。若向所得滤渣中加入一定量的稀硫酸，有气泡产生，说明滤渣中含有能与稀硫酸反应的锌，因为铜、银与稀硫酸均不反应，说明锌是过量的，则滤渣中一定含有锌、铜、银。

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