资源简介

(共28张PPT)
主题情境
我为列车蚀刻车牌
清除基材表面氧化膜或污物
选择蚀刻液
蚀刻车牌Logo
情境线
问题线
是不是所有的金属都能与稀盐酸或稀硫酸发生反应？
除了酸，还有哪类物质能和金属发生反应？如何对铝、铜、银的金属活动性进行排序？
知识线
金属与酸反应
金属与金属化合物溶液反应；置换反应；金属活动性顺序
怎样才能既蚀刻出图案，又不损坏基材其他部分
课时4 金属的化学性质
主题情境·我为列车蚀刻纪念币
1. 通过实验探究等活动认识常见金属的主要化学性质及金属活动性顺序
2. 初步认识常见金属与盐酸、稀硫酸及某些金属化合物溶液的置换反应
3. 知道置换反应的概念与特征
学习目标
重难点
这些图案是如何制作在金属表面的？
今天我们的任务是将自己喜欢的列车logo刻在金属表面上
“什么是金属蚀刻”
清除基材表面氧化膜或污物
资料卡片
一般工业上使用的金属基材表面有大量氧化膜或污物，使用之前常用“酸洗”清除。“酸洗”是利用酸溶液去除金属表面上的氧化膜和锈蚀物的一种清洁金属表面的方法。比如用盐酸去除铁锈，盐酸会和氧化铁反应生成氯化铁和水。但“酸洗”时间不宜过长。
任 务 1
提出问题
时间过长可能会导致金属基材与酸发生反应
为什么酸洗时间不宜过长？
是不是所有的金属都能与稀盐酸或稀硫酸发生反应？
金属与稀盐酸(或稀硫酸)反应，观察实验现象
进行实验
金属 现象 化学方程式
稀盐酸 稀硫酸 稀盐酸 稀硫酸
镁 剧烈反应，产生大量_____，形成无色溶液，产生能够燃烧的气体
锌 反应较剧烈，产生大量_____，形成无色溶液，产生能够燃烧的气体
Mg + 2HCl MgCl2 + H2↑
Zn + 2HCl ZnCl2 + H2↑
Mg + H2SO4 MgSO4 + H2↑
Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2↑
气泡
气泡
镁与酸 锌与酸 铁与酸 铜与酸
获取证据
金属 现象 化学方程式
稀盐酸 稀硫酸 稀盐酸 稀硫酸
铁 反应缓慢，有______产生，溶液由无色变为_______，产生能够燃烧的气体
铜 无气泡产生
Fe + 2HCl FeCl2 + H2↑
Fe + H2SO4 FeSO4 + H2↑
+2 +2
镁与酸 锌与酸 铁与酸 铜与酸
浅绿色
气泡
1. 金属与酸能否反应
(1)可与盐酸、稀硫酸反应的金属有：
(2)不与盐酸、稀硫酸反应的金属有：
2. 反应后生成了什么气体？
Mg、Zn、Fe
Cu
形成结论
反应后生成了氢气。
大多数金属可以与酸反应：某些金属+酸 金属化合物+H2
能与酸反应的金属比不与酸反应的金属活动性强。
选择蚀刻液
任 务 2
Fe + CuSO4 === Cu + FeSO4
金属蚀刻是反应掉金属表面不需要的部分， 从前面实验我们知道，镁、锌、铁可以与酸反应，固可用酸蚀刻镁、锌、铁，但铜与酸不反应，不能用酸蚀刻铜，那金属铜能与哪类物质反应呢？
思考
探究金属与金属化合物溶液的反应
完成以下实验：
将打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中
将打磨过的铜丝浸入硝酸银溶液中
将打磨过的铜丝浸入硝酸铝溶液中
实验 现象 反应的化学方程式
铝丝浸入硫酸铜溶液中 浸入溶液中的铝丝表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为无色
铜丝浸入硝酸银溶液中 浸入溶液中的铜丝表面覆盖一层银白色物质，溶液由无色逐渐变为蓝色
铜丝浸入硫酸铝溶液中 无现象 /
2Al + 3CuSO4 3Cu + Al2(SO4)3
Cu + 2AgNO3 2Ag + Cu(NO3)2
Al、Cu、Ag的活动性由强到弱的顺序为：
Al ＞ Cu
Cu ＞ Ag
Al ＞ Cu ＞ Ag
思考：
通过上述实验，你能得到铝、铜、银的金属活动性顺序吗？
2Al + 3CuSO4 ==== 3Cu + Al2(SO4)3
Cu + 2AgNO3 ==== 2Ag + Cu(NO3)2
铝和硫酸铜反应：
铜和硝酸银反应：
铜和硫酸铝不反应
单质
化合物
化合物
单质
由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
2Al
+
3CuSO4
=
3Cu
+
Al2(SO4)3
Fe
+
H2SO4
=
FeSO4
H2↑
+
Fe
+
CuSO4
=
FeSO4
Cu
+
观察以下反应有何特点？
+2
+2
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
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
在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属，能置换出稀盐酸(HCl)稀硫酸(H2SO4)的氢
2
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。
3
规 律
方法导引
运用金属活动性顺序，我们可以预测某种金属是否能与稀盐酸、稀硫酸或其他金属的化合物溶液发生反应。
在化学研究中，可以通过化学实验等方法来验证所做预测的合理性。
铝片、锌片、铁片、铜片、稀盐酸、酸洗缓蚀剂、Al2(SO4)3溶液、CuSO4溶液、AgNO3溶液
自选基材，说说哪些溶液可以作蚀刻液
Al
Zn
Fe
Cu
HCl(酸洗缓蚀剂)，CuSO ，AgNO
HCl(酸洗缓蚀剂)，CuSO ，AgNO
HCl(酸洗缓蚀剂)，CuSO ，AgNO
AgNO
基材
蚀刻液
实验药品
酸洗缓蚀剂：用于金属酸洗过程中减缓酸对金属基体的腐蚀
蚀刻车牌 Logo
任 务 3
思考：
蚀刻时可以用哪些东西来代替工业生产材料呢？
蚀刻液
涂保护膜
步骤
刻画图案
表面清洁
三氯化铁、酸性氯化铜、过硫酸铵等
专属材质保护膜
工业材料
紫外线、光刻菲林
酸洗缓蚀剂、酸
化学试剂：
Al2(SO4)3溶液、CuSO4溶液、AgNO3溶液等
石蜡
替代材料
笔
稀盐酸
检查和处理
2~5分钟后，取出，清洗、晾干
蚀刻
将刻有图案的基材放入蚀刻液中
刻画图案
用笔将喜欢的logo图案刻在涂有石蜡的基材上
表面清洁
金属氧化物与酸反应
涂保护膜
将裁剪后的基材放入融化的石蜡液中，均匀蘸取一薄层石蜡
蚀刻车牌
样品展示
“追梦”号
“复兴”号
“驭梦”号
“夸父”号
金属的
化学性质
Mg + 2HCl MgCl2 + H2↑
Fe + 2HCl FeCl2 + H2↑
Zn + 2HCl ZnCl2 + H2↑
与酸反应
与化合物溶液反应
Cu与盐酸(硫酸)不反应
2Al + 3CuSO4 3Cu + Al2(SO4)3
Cu + 2AgNO3 2Ag + Cu(NO3)2
Cu与Al2(SO4)3不反应
置换反应
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性顺序
课堂小结
随堂练习
1. 常温下，下列物质不能由金属与稀硫酸反应一步制得的是(　　)
A. ZnSO4 B. Al2(SO4)3 C. FeCl3 D. MgSO4
2. 关于置换反应说法一定正确的是(　　)
A. 置换反应一定在溶液中进行
B. 置换反应发生时一定有元素化合价的改变
C. 有单质和化合物生成的反应一定是置换反应
D. 所有金属都能与酸发生置换反应
2CuO + C 2Cu + CO2↑
高温
3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2
高温
C
B
金属活动性顺序位于氢后面的金属，不能置换出稀盐酸(HCl)、稀硫酸(H2SO4)中的氢
3. 有X、Y、Z三种金属片，分别放入稀硫酸中，X、Z表面有气泡产生，Y没有明显现象；X放入ZCln溶液中，没有明显现象。判断这三种金属活动性由强到弱的顺序是(　　)A. X＞Y＞Z B. Z＞X＞Y
C. X＞Z＞Y D. Y＞X＞Z
B
4. 如图，将形状相同的铝片、铁片、铜片分别放入盛有等体积、等浓度稀盐酸的试管中，下列说法正确的是(　　)
B
A. 甲中发生的反应为
Al＋HCl=== AlCl3＋H2↑
B. 乙中溶液由无色逐渐变为浅绿色
C. 甲、乙试管中反应的剧烈程度相同
D. 三支试管中都观察到有气泡产生
5.“304”不锈钢广泛用于炊具、餐具等，其中铬的含量高达18%～20%。为探究铬与常见金属铝、铜的金属活动性强弱，兴趣小组进行了如下实验。【查阅资料】铬(Cr)是一种银白色金属，在空气中能形成一层致密的氧化膜，氯化亚铬(CrCl2)溶液显蓝色。【交流讨论】(1)“304”不锈钢中加入铬的目的是
_________________________________________________________。
防止不锈钢被腐蚀(或提高不锈钢的抗腐蚀性能等，合理即可)
【进行实验】铬、铝、铜三种金属的活动性顺序如何？同学们带着问题进行如下实验：
实验编号 实验操作 实验现象 实验结论
实验1 一开始A、B两试管中均无明显现象，一段时间后，试管A中铝丝表面有气泡生成，试管B中____________ 金属活动性由强到弱的顺序为Al、Cr、Cu
实验2 一开始C、D两试管中均无明显现象，一段时间后，试管C中铝丝表面有固体生成，溶液由蓝色变为无色，试管D中_______________________ ___________________
无明显现象
铬丝表面有红色固体析出，溶液颜色无明显变化
【实验分析】(2)进行实验1时，试管A中开始无明显现象的原因可能是__________________。(3)实验2试管C中发生反应的化学方程式为
__________________________。
实验前铝丝未打磨
2Al＋3CrCl2===2AlCl3＋3Cr　

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