资源简介

学习任务单
课程基本信息
学科 化学 年级 九年级 学期 秋季
课题 金属的化学性质（第二课时）
学习目标
1.通过实验探究认识常见金属与某些盐溶液的置换反应，学会运用科学探究的方法解决化学 问题。 2.通过总结金属活动性顺序的应用，学会运用分析、归纳的科学方法。 3.基于对我国古代湿法冶金术的了解，增强民族自豪感和爱国主义情感。
课前学习任务
1. 回忆金属活动性顺序表。 2. 阅读课本 P93-94，了解金属与盐溶液的置换反应以及金属活动性顺序表的应用。 3.阅读“湿法冶金 ”的发展历史，感受古人的智慧，增强民族自豪感和爱国主义情感。
课上学习任务
【学习任务一】 1、实验探究：将锌片、铁丝、铜丝三种金属分别放入硫酸铜、硝酸银、氯化钠溶液中，观察 并记录实验现象。 CuSO4 溶液AgNO3 溶液NaCl 溶液ZnFeCu
2、通过实验研究，你发现哪些金属能和盐溶液反应？ 3、写出对应的化学方程式。归纳总结金属与盐溶液的反应条件。 4.了解我国古代湿法冶金技术，书写湿法炼铜的化学方程式。
【学习任务二】 1. 回忆常见金属在溶液中的活动性顺序： 2.交流讨论金属活动性顺序的应用，将讨论结果记录在下面。 （1）判断金属与酸能否发生置换反应。 反应条件： （2）判断金属与盐溶液能否发生置换反应。 反应条件： （3）判断金属的活动性的强弱。 方法： （4）判断金属与混合盐溶液反应的次序。 过量锌粉加入到氯化亚铁和氯化铜的混合溶液中，哪种盐先反应？ （5）判断反应后溶液质量的增减。 铁丝插入硫酸铜溶液中，反应一段时间，将铁丝取出，铁丝的质量增重了还是减轻了？ 溶液的质量增重了还是减轻了？为什么？ 【学以致用】你能说出几种辨别真假黄金的化学方法？
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一、金属性与金属活动性的区别与联系 金属元素的原子在化学反应中通常表现出失去电子成为阳离子的倾向。金属性的强弱通 常用金属元素原子的最外层电子的电离能（即气态原子失去电子成为气态阳离子时所需要的 能量）大小来衡量。而金属的活动性是反映金属在水溶液里形成水合离子倾向的大小，也就 是反映金属在水溶液里发生氧化反应的难易程度，它是以金属的标准电极电势为依据的。从 能量角度看，金属的标准电极电势除了与金属元素原子的电离能有关外，还与金属的升华能 （即固态金属单质受热变成气态原子时所需要的能量） 以及金属阳离子的水合能（即金属阳
离子与水化合成水合阳离子时所放出的能量）等多种因素有关。 金属性强的元素，一般来说它的活动性也大，但也有不一致的情况。例如，钠的第一电 离能比钙的第一电离能要小，因此钠的金属性要比钙强。但是，钙在水溶液中形成水合离子 的倾向比钠大，即钙的标准电极电势比钠要负一些，所以钙的金属活动性比钠大，在金属活 动性顺序中排在钠的前面。铜和银也有类似的情况。 由此可见，金属性和金属活动性有一定 的区别。 二、金属与盐反应的“例外 ” 排在金属活动性顺序前面的钾、钙、钠等与其后面金属的盐溶液反应时，不能置换出金 属，而是首先与水反应置换出氢，同时生成对应的碱，碱再与盐发生复分解反应。如钠与硫 酸铜溶液反应，可认为分两步进行： 2Na+2H2O=2NaOH+H2 ↑ 2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓ 总反应方程式为：2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ 对于金属与熔融盐的反应情况， 由于反应是在高温下进行，而不是在水溶液中进行的， 因此不能用金属活动性顺序来判断能否发生置换反应。如将钠蒸气通入熔融的 KCl 中，可以 得到一种钠钾合金。钠的沸点为 882.9℃ , 钾为 774℃ , 显然钾在高温时更易挥发，在分馏塔 中加热这种合金，钾即可从合金中分离出来。另外，从钠和钾的同类型化合物的晶格能来看， 钠比钾高，因而钠的化合物更稳定。 三、湿法冶金的历史 我国劳动人民很早就认识了铜盐溶液里的铜能被铁置换，从而发明了水法炼铜。它成为 湿法冶金术的先驱，在世界化学史上占有光辉的一页。 在汉代许多著作里有记载“石胆能化铁为铜 ”，晋葛洪《抱朴子内篇·黄白》中也有“ 以 曾青涂铁，铁赤色如铜 ”的记载。南北朝时更进一步认识到不仅硫酸铜，其他可溶性铜盐也 能与铁发生置换反应。南北朝的陶弘景说：“鸡屎矾投苦洒（醋）中涂铁，皆作铜色 ”，即不 纯的碱式硫酸铜或碱式碳酸铜不溶于水，但可溶于醋，用醋溶解后也可与铁起置换反应。显 然认识的范围扩大了。到唐末五代间，水法炼铜的原理应用到生产中去，至宋代更有发展， 成为大量生产铜的重要方法之一。 在欧洲，湿法炼铜出现比较晚。15 世纪 50 年代，人们把铁片浸入硫酸铜溶液，偶尔看 出铜出现在铁表面，还感到十分惊讶，更谈不上应用这个原理来炼铜了。

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