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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1课时：金属的化学性质
新课导入
三星堆距今已有3000至5000年历史，出土的黄金面具光亮如初，但青铜人头像表面却有锈迹，你知道这是为什么吗？
新课导入
不法商贩常以黄铜冒充黄金加工首饰，造成首饰市场真假难辨，你有什么办法区分真假黄金吗？
①密度
②硬度
③......
物理性质
化学性质？
学习目标
1. 通过实验探究等活动认识常见金属的主要化学性质。
2.初步认识常见金属与盐酸、稀硫酸的置换反应。
3.知道置换反应的概念与特征。
知识全解
一、金属与氧气的反应
氧气中
空气中
以此类推，其他金属会不会也有相似的化学性质呢？
我们已经知道铁丝和镁条都能与氧气反应。你还记得它们燃烧的现象吗？
3Fe + 2O2 Fe3O4
2Mg + O2 2MgO
打磨过的镁条在空气中表面逐渐变暗；点燃镁条，镁条燃烧发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体。
铁丝在空气中只能烧至红热状态,不能燃烧；在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体。
知识全解
一、金属与氧气的反应
其他几种常见金属与氧气的反应
金属 实验现象 反应的化学方程式
铝 常温状态下，打磨后的铝片在空气中表面变暗，生成一层致密的氧化膜；铝片在空气中加热，表面失去金属光泽，内部逐渐融化，但不滴落
铜 常温下在干燥的空气中很难反应；在空气中加热，铜表面逐渐变黑
金 金即使高温加热，也无明显变化 ——
总结 由镁、铁、铝、铜、金与氧气反应的条件及难易程度可以看出，镁、铝比较活泼，铁、铜次之，金最不活泼。 4Al + 3O2===2Al2O3
4Al + 3O2 2Al2O3
2Cu + O2 2CuO
知识全解
一、金属与氧气的反应
思考与讨论
1.铝的化学性质比较活泼，为什么在日常生活中由很多铝制品，但却看不到铝生锈呢？
铝在空气中与氧气反应，在其表面生成一层致密的氧化铝（Al2O3）薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。
知识全解
一、金属与氧气的反应
思考与讨论
2.为什么铜火锅长时间使用后，火筒的外部即使未与燃烧的燃料接触（排除燃料的不充分燃烧造成的变黑），也会变黑？
铜在加热时，与空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜。
火筒外部变黑
知识全解
一、金属与氧气的反应
思考与讨论
3.根据不同金属与氧气的反应差异，你能设计一种鉴别真假黄金首饰的化学方法吗？
假黄金是黄铜（铜锌合金），在灼烧时，假黄金会变黑。
真黄金是金，在灼烧时，不会变黑。可通过灼烧法观察现象的方法，鉴别真假黄金首饰。
知识全解
二、金属与稀盐酸、稀硫酸的反应
镁、锌、铁、铜分别在稀盐酸中的现象
知识全解
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 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 ---- 二、金属与稀盐酸、稀硫酸的反应
浅绿色
气泡
Mg + 2HCl MgCl2 + H2↑
Mg + H2SO4 MgSO4 + H2↑
Zn + 2HCl ZnCl2 + H2↑
Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2↑
Fe + 2HCl FeCl2 + H2↑
气泡
气泡
Fe + H2SO4 FeSO4 + H2↑
知识全解
二、金属与稀盐酸、稀硫酸的反应
思考与讨论
1.金属与稀盐酸、稀硫酸反应后生成的气体是什么？如何验证？使用该气体时需注意什么？
氢气。将生成的气体点燃，验证其燃烧产物，产物为水，说明该气体为氢气。使用氢气前要验纯。
氢气的验纯
氢气在空气中燃烧
知识全解
二、金属与稀盐酸、稀硫酸的反应
思考与讨论
2.是否所有的金属都能与稀盐酸、稀硫酸反应？
并不是所有的金属都与稀盐酸、稀硫酸反应，如
铜、金、银等金属不能与盐酸、稀硫酸反应生成氢气。
3.镁、锌、铁与相同的稀盐酸、稀硫酸反应现象相同吗？
反应速率不同，反应速率：镁〉锌〉铁。铁与稀盐酸、稀硫酸反应后溶液颜色变为浅绿色。镁、锌与稀盐酸、稀硫酸反应后溶液颜色仍为无色。
知识全解
二、金属与稀盐酸、稀硫酸的反应
思考与讨论
4.铝与稀盐酸、稀硫酸能反应吗？
能反应。
现象：剧烈反应，产生大量气泡，
溶液仍为无色。
化学方程式：
Al + 6HCl 2AlCl3 +3H2↑
Al + 3H2SO4 Al2(SO4 )3+3H2↑
放大
观察
铝与稀盐酸的反应
知识全解
二、金属与稀盐酸、稀硫酸的反应
思考与讨论
5.根据不同金属与稀盐酸、稀硫酸的反应差异，你能再设计一种鉴别真假黄金首饰的化学方法吗？
假黄金（铜锌合金）中的锌可与稀盐酸、稀硫酸反应，而黄金不与稀盐酸、稀硫酸反应，可用稀盐酸或稀硫酸鉴别真假黄金首饰。取适量黄金饰品样品，向其中滴加适量稀盐酸或稀硫酸，若有气泡产生，则为假黄金；若无明显现象，则为真黄金。可通过灼烧法观察现象的方法，鉴别真假黄金首饰。
知识全解
三、置换反应
思考与讨论
观察一下金属与稀盐酸、稀硫酸的反应，它们有何共同点？
Mg + 2HCl MgCl2 + H2↑
Zn + 2HCl ZnCl2 + H2↑
Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2↑
Fe + H2SO4 FeSO4 + H2↑
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，这种反应叫作置换反应。
化合物
单质
化合物
基本反应类型之一
知识全解
三、置换反应
已学三种基本反应类型的比较
反应类型 反应特点 反应特征 联系
化合反应 多变一 A+B+ →C 都属于化学基本反应类型
分解反应 一变多 C→A+B+ 置换反应 单换单 A+BC → AC+B
可能有元素化合价发生变化
一定有元素化合价发生变化
课堂小结
金属的
化学性质
与氧气
的反应
与稀盐酸、稀硫酸的反应
镁、铝在常温下与氧气反应
铁在一定条件下（点燃）与氧气反应
铜在一定条件下（加热）与氧气反应
金即使高温也不与氧气反应
镁、铝>铁>铜>金
置换
反应
化合
反应
镁、铝、锌、铁能与
稀盐酸、稀硫酸反应
铜、金不与稀盐酸、
稀硫酸反应
反应快慢
判断活泼性
镁>铝>锌>铁>铜、金
反应条件
判断活泼性
课堂练习
1.下列有关金属与氧气反应的说法正确的是（　　）
A．铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射，生成一种黑色固体物质三氧化二铁
B．金属与氧气的反应必须加热或点燃
C．铝的抗腐蚀性好是因为铝的化学性质稳定
D．“真金不怕火炼”说明高温条件下金不和氧气反应　
D
课堂练习
解析：
铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，故A错误；铝、镁等在常温下就能和氧气反应，故B错误；铝常温下能与空气中的氧气反应，在其表面生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止内部的铝进一步被氧化，因此铝的抗腐蚀性好，故C错误；“真金不怕火炼”，说明即使高温条件下金也不和氧气反应，故D正确。
课堂练习
2.请运用所学化学知识判断下列反应化学方程式，其中正确的是（ ）
A. 2Fe+6HCl2FeCl3+3H2↑
B. 3Fe + 2O2 Fe3O4
C. Mg+2HCl MgCl2+H2↑
D. 2Ag+2HCl2AgCl↓+H2↑
C
课堂练习
解析：
铁与盐酸生成氯化亚铁（FeCl2）和氢气，故A错误；铁与氧气的反应条件是点燃，故B错误；银的化学性质稳定，不能与盐酸发生置换反应，故D错误。
课堂练习
3.下列物质：①MgCl2 ②FeCl3 ③CuSO4 ④ZnSO4 ，能够通过金属与稀盐酸或稀硫酸反应生成的是 ( )
A. ①② B. ③④
C. ②③ D. ①④
D
课堂练习
解析：
镁和稀盐酸反应生成氯化镁；铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁，不会生成氯化铁；铜和稀硫酸不能反应生成硫酸铜；锌和稀硫酸反应生成硫酸锌。故选D。
课堂练习
4.下列反应中，不属于置换反应的是（　　）
A. Cl2+2NaBr2NaCl+Br2
B. Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
C. Zn+CuSO4ZnSO4+Cu
D. CuO+H2 Cu+H2O
B
课堂练习
解析：
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叫作置换反应。B项中反应物为2种化合物，该反应不属于置换反应。
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