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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
第2课时：金属活动性顺序
新课导入
金属与氧气的反应
反应难易：常温 点燃 加热 高温
金属与稀盐酸、稀硫酸的反应
金属活动性：镁>铝>铁>铜>金
反应强度：不反应 缓慢 较快 剧烈
金属还有没有其他化学性质呢？这些性质与金属的活动性有什么规律可循呢？
新课导入
张潜——北宋炼铜家
《神农书》中记载“胆矾水可浸铁为铜”
《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”张潜所著《浸铜要略》中揭开了“湿法炼铜”技术的奥秘，为世界湿法冶金技术第一人。你知道“湿法炼铜”的化学原理吗？
Fe+CuSO4=== FeSO4+Cu
五水合硫酸铜：CuSO4·5H2O
本课时让我们一起了解湿法炼铜的原理——金属与金属化合物溶液的反应以及金属活动性顺序。
学习目标
1.通过实验探究等认识常见金属的主要化学性质及金属活动性顺序。
2.能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单的判断。
3.能用金属活动性顺序解释日常生活中的问题。
知识全解
一、金属与金属化合物溶液的反应
红色
铁钉与硫酸铜反应
实验现象 浸入溶液的银白色铁钉表面覆盖一层 物质，溶液由 逐渐变为 。
反应原理
实验结论
Fe + CuSO4=== FeSO4 + Cu
蓝色
浅绿色
金属 金属化合物 金属化合物 金属
铁与硫酸铜溶液反应，将铜从硫酸铜溶液中置换出来
金属活动性顺序：铁＞铜
知识全解
二、金属活动性顺序的探究
实验探究铝、铜、银的金属活动性顺序
将铝丝浸入
硫酸铜溶液中
将铜丝浸入
硝酸银溶液中
将铜丝浸入
硫酸铝溶液中
知识全解
二、金属活动性顺序的探究
实验探究铝、铜、银的金属活动性顺序
实验 现象 化学方程式 质量变化 活动性比较
将铝丝浸入硫酸铜溶液中 Al　 　Cu
将铜丝浸入硝酸银溶液中 Cu　 　Ag
将铜丝浸入硫酸铝溶液中 Al　 　Cu
铝丝上附着红色固体，溶液的颜色变浅
铜丝上附着白色固体，溶液由无色变成蓝色
无明显现象
2Al + 3CuSO4 ==== 3Cu + Al2(SO4)3
Cu + 2AgNO3 ==== 2Ag + Cu(NO3)2
金属质量增加，溶液质量减小
金属质量增加，溶液质量减小
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>
>
知识全解
思考与讨论
1.通过该实验，能得出铝、铜、银的金属活动性顺序吗？
2.铁与酸或其他金属的化合物溶液反应后，溶液通常显什么色？原因？铜和
其他金属的化合物溶液反应后，溶液通常显什么色？原因？
Fe+稀盐酸
Fe+稀硫酸
Fe+硫酸铜溶液
Fe+氯化铜溶液
含二价铁
离子的溶液
Al Cu Ag
金属活动性由强逐渐减弱
蓝色的
硝酸铜溶液
得到
浅
绿
色
Cu+硝酸银溶液
得到
Fe2+:浅绿色；Fe3+:黄色；Cu2+:蓝色
知识全解
思考与讨论
3.观察涉及的化学方程式，能发现什么特点？它们属于什么基本化学反应类型？
铝和硫酸铜反应:
铜和硝酸银反应：
2Al + 3CuSO4 ==== 3Cu + Al2(SO4)3
Cu + 2AgNO3 ==== 2Ag + Cu(NO3)2
单质
化合物
化合物
单质
A + BC → AC + B
置换反应
这类反应的特点：金属+金属化合物→新金属+金属化合物
注意：反应在金属化合物的溶液中进行，像氯化银等难溶性金属化合物，不能发生此类反应。
知识全解
思考与讨论
4.鉴别真假黄金的第3种化学方法？
取样品适量置于硝酸银溶液中，若样品表面出现一层银白色物质，则为假黄金，如无明显变化，则为真黄金。
假黄金（铜锌合金）中的锌、铜均可与硝酸银发生反应生成银，使其表面覆盖一层银白色物质。真黄金的金不会与硝酸银反应，无明显现象。
知识全解
经过许多实验探究，人们总结出了常见金属在水溶液中的活动性顺序：
三、金属活动性顺序
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
知识全解
越前越强
前能置后
氢前置氢
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。
在金属活动性顺序中，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来
在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢
三、金属活动性顺序
金属活动性顺序的判定依据
Mg>Zn > Fe> Cu > Ag
Zn + 2HCl===ZnCl2 + H2↑
Cu不与稀盐酸、稀硫酸反应
Cu + 2AgNO3 ==== 2Ag + Cu(NO3)2
Ag不能置换硝酸铜中的铜
金属不能用K、Ca、Na，因
为这些金属常温下能和水
发生反应
知识全解
方法指引：预测
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置换反应。
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。
三、金属活动性顺序
预测是在已有信息的基础上，依据一定规律和方法对未知食物所进行的一种推测。
已有信息
物质的性质
实验
预测
设计
验证
知识全解
四、判断金属活动性强弱的常见方法
1.通过金属与O2反应的难易程度进行判断
2.相同条件下，通过金属与稀盐酸或稀硫酸能否反应以及反应的难易程度进行判断
3.通过金属与另一种金属化合物溶液的反应情况进行判断（K、Ca、Na除外）
设计实验验证金属活动性强弱的依据
知识全解
五、验证金属活动性强弱的实验设计方法
两种金属 设计思路 金属与金属化合物溶液反应 金属与酸反应
方案设计 将金属A加入金属B化合物溶液中 将两种金属分别加入等体积、等浓度的稀盐酸（或稀硫酸）中
以Zn、Cu为例 具体操作 将锌片加入硫酸铜溶液中 将锌片、铜片分别插入等体积、等浓度的稀硫酸中
现象 锌片表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为无色 锌片表面有气泡产生，铜片表面无明显现象
结论 金属活动性：Zn>Cu K、Ca、Na除外
两种金属均为氢后金属，不能用此法
知识全解
五、验证金属活动性强弱的实验设计方法
三种金属 设计思路 两金夹一液 两液夹一金
方案设计 将活动性位于两端的金属分别加入中间金属的化合物溶液中 将活动性位于中间的金属分别加入位于两端的金属的化合物溶液中
以Fe、Cu、Ag为例 具体操作 将铁片、银片分别加入硫酸铜溶液中 将铜片分别插入硫酸亚铁、硝酸银溶液中
现象 锌片表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色；银片表面无明显现象 硫酸亚铁溶液中无明显现象；硝酸银溶液中铜片表面有银白色固体析出，溶液由无色变为蓝色
结论 金属活动性：Fe>Cu>Ag K、Ca、Na除外
知识全解
五、验证金属活动性强弱的实验设计方法
设计思路 氢前、氢后金属同时存在，可先用酸区分氢前、氢后金属，再用金属与金属化合物溶液反应验证
方案设计 将活动性位于两端的金属分别加入中间金属的化合物溶液中
以Al、Fe、Cu、Ag为例 试剂 相同形状、大小的铝片、铁片、铜片、银片、硝酸银溶液、稀盐酸
操作 ①取打磨后的铝片、铁片、铜片、银片分别放入稀盐酸中；②将铜片放入硝酸银溶液中
现象 ①铝片、铁片表面产生气泡，且产生气泡的速率：铝片>铁片；铜片和银片表面无明显变化。②铜片表面产生一层银白色物质，溶液由无色变为蓝色。
结论 金属活动性：Al>Fe>Cu>Ag
课堂小结
金属的活动性顺序
判断依据
内容
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
在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性越强
在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢
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
验证实验
金属与酸反应、金属与化合物溶液反应
两金夹一液、两液夹一金……
课堂练习
1.《梦溪笔谈》中有记载：“信州铅山县有苦泉，流以为涧，挹其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜；熬胆矾铁釜，久之亦化为铜。”请写出“熬胆矾、铁釜，久之亦化为铜”涉及的化学原理： （用化学方程式表示），该反应属于 （填基本反应类型）。久之，铁釜质量 （填“增大”或“减小”）。
Fe + CuSO4=== FeSO4 + Cu
置换反应
增大
课堂练习
解析：
胆矾为五水硫酸铜（CuSO4·5H2O），铁釜中含铁单质，“熬胆矾”过程中，铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁。该反应为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，该反应属于置换反应。根据化学方程式可知，每56份质量的铁会置换出64份质量的铜，故久之铁釜质量增加。
课堂练习
2.有X、Y、Z三种金属，X在常温下就能与氧气反应，Y、Z在常温下几乎不与氧气反应；如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Z表面有银析出，而Y没有变化，根据以上实验事实，判断X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是（　　）
A．X＞Y＞Z B．X＞Z＞Y
C．Y＞X＞Z D．Y＞Z＞X
B
课堂练习
解析:
X、Y、Z三种金属，X在常温下就能与氧气反应，Y、Z在常温下几乎不与氧气反应，说明X的金属活动性比Y、Z强；如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Z表面有银析出，而Y没有变化，说明Z的金属活动性比银强，Y的金属活动性比银弱，即Z＞Ag＞Y，则X、Y和Z的金属活动性顺序为X＞Z＞Y。
课堂练习
3.项目式学习小组的同学设计下列实验方案验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性顺序，可行的是（　　）
A．将Fe、Cu、Ag分别加入稀硫酸中
B．将Fe、Cu分别加入AgNO3溶液中
C．将Cu分别加入FeSO4溶液、AgNO3溶液中
D．将Cu、Ag分别加入FeSO4溶液中
C
课堂练习
解析：
将Fe、Cu、Ag分别加入稀硫酸中，铜、银都不能与稀硫酸反应，不能比较铜、银的金属活动性，故A不可行；将Fe、Cu分别加入AgNO3溶液中，铁、铜均能置换出溶液中的银，说明了活动性铁＞银，铜＞银，但无法确定铁、铜的金属活动性强弱，故B不可行；将Cu分别加入FeSO4溶液、AgNO3溶液中，铜不能置换出溶液中的铁，说明了活动性铁＞铜，铜能置换出溶液中的银，说明了活动性铜＞银，可得出三种金属的活动性顺序是铁＞铜＞银，故C可行；将Cu、Ag分别加入FeSO4溶液中，铜、银均不能置换出溶液中的铁，说明了活动性铁＞铜，铁＞银，但无法确定银和铜的金属活动性强弱，故D不可行。
课堂练习
4.向一定质量的AgNO3和Fe（NO3）2的混合溶液中加入Zn粉a g，充分反应后过滤，得到一定温度下的滤液（不饱和）和滤渣，分别向滤液和滤渣中加入适量稀盐酸，均无明显现象。下列有关说法中，正确的是（　　）
A．滤液的颜色为无色
B．滤液中的溶质只有Zn（NO3）2
C．滤渣质量一定大于a g
D．滤渣中一定有单质Ag和单质Fe
C
课堂练习
解析：
由金属活动性Zn＞Fe＞Ag可知，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，若还有锌粉剩余，锌再与Fe（NO3）2反应生成硝酸锌和铁。分别向滤液和滤渣中加入适量稀盐酸，均无明显现象，说明滤液中不含硝酸银，滤渣中不含锌、铁，所以锌恰好与硝酸银恰好完全反应，滤液中含有Zn（NO3）2和Fe（NO3）2，滤渣中含有Ag。由以上分析可知，滤液中含有Zn（NO3）2和Fe（NO3）2，因此滤液的颜色为浅绿色，故A正确，B错误；每65份质量的锌可置换出216份质量的银，因此滤渣质量一定大于a g，故C正确；滤渣中只含有Ag，故D错误。
谢谢观看

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