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课题2 金属的化学性质
【教学目标】
知道铝、铁、铜等常见金属与氧气的反应。（重）
认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应，以及与某些金属化合物溶液的置换反应，并能用置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。（重）
能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单的判断，并能利用金属活动性顺序来解释一些与日常生活有关的化学问题。（难）
【生活链接】——波尔多液的发现
波尔多液是因1882年首先用于法国波尔多城而得名。波尔多液是用硫酸铜水溶液和石灰乳按照一定比例配制而成的。1882年秋天，法国人米拉德在法国波尔多城附近发现各处葡萄树都受到病菌的侵害，只有公路两旁的几行葡萄树依然果实累累。他感到很奇怪，就去请教管理这些葡萄树的园主。原来园主把白色的石灰水和蓝色的硫酸铜溶液分别撒到路旁的葡萄树上，让它们在葡萄叶上留下白色和蓝色的痕迹，使路人看了以为是喷过了毒药，从而打消偷食葡萄的念头。
经过园主的启发，米拉德进行反复试验与研究，终于发明了这种几乎对所有植物病菌均有效的杀菌剂。
—问题探究：用硫酸铜配制波尔多液时能否在铁桶中进行？
【知识点1】金属与氧气的反应
大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同，金属越活泼，越易与氧气反应，同等条件下反应越剧烈。常见金属在空气及氧气中的反应现象及化学方程式如下表：
补充：
铝在常温下易与空气中的氧气发生缓慢氧化，在其表面形成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止铝进一步被氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性。
“真金不怕火炼”是指金的化学性质稳定，即使在高温下也不与氧气反应。
[扩展]大多数金属可与氧气反应，所以大多数金属在自然界中以化合物形式存在，只有金、银等极少数金属以单质形式存在。
【知识点2】金属与盐酸、硫酸的反应
金属与酸反应的探究
[实验目的]探究金属与稀盐酸、稀硫酸是否发生反应及反应的剧烈程度。
[实验步骤]
在试管里放入少量镁，加入5ml稀盐酸，将燃着的小木条放在试管口，观察现象；
按照上述方法，分别在放有少量锌、铁或铜的试管中加入稀盐酸，观察现象，比较反应的剧烈程度。
如果有气体产生，判断生成的是什么气体。
用稀硫酸代替稀盐酸进行实验，并比较发生的现象。
[实验现象]
金属 现象 反应的方程式
稀盐酸 稀硫酸 稀盐酸 稀硫酸
镁 反应剧烈，产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧，并产生淡蓝色火焰 同稀盐酸 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
锌 反应比较剧烈，产生大量气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧，并产生淡蓝色火焰 同稀盐酸 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
铁 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色，生成的气体能够燃烧，并产生淡蓝色火焰 同稀盐酸 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
铜 没有变化，不反应 同稀盐酸
[实验结论]Mg、Zn、Fe能与稀盐酸或稀硫酸反应，剧烈程度依次减弱。反应都有气体生成，气体燃烧都产生蓝色火焰，即产物都为H2；
Cu不与稀盐酸或稀硫酸反应。从而判断这四类金属的活动性顺序为：
Mg>Zn>Fe>Cu。
[注意]
不同的金属反应的剧烈程度不同，可根据冒出气泡的快慢来判断金属活动性的强弱；
反应过程中，金属颗粒的大小要尽量相同，且酸的浓度也要相同，这样观察到的反应速率才更准确（控制变量法）。
置换反应——基本反应类型
反应中的共同特点： 。
置换反应： 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置换反应 。
特征：反应物和生成物都是一种单质和一种化合物。
通式：A+BC=B+AC
【扩展】化学反应的基本类型
化学反应的基本类型为：化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。
【知识点3】金属活动性顺序
在湿法炼铜试验中，我们已经知道把铁钉放在硫酸铜溶液中，铁钉表面会有红色的铜析出。说明：铁的活泼性比铜强，可以把铜从它的盐溶液中置换出来。——比较金属活泼性的依据之一
[探究实验]探究金属的活泼性
[提出问题]Al、Cu、Ag的活动性强弱顺序是什么？
[猜想与假设]铝比铜活泼、铜比银活泼。
[制定计划]将一根铝丝浸入硫酸铜溶液中，将一根铜丝进入到硝酸银溶液中，将一根铜丝浸入到硫酸铝溶液中。
[实验步骤]（1）把一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中，过一会取出，观察有什么现象发生；
（2）把一根洁净的的铜丝浸入硝酸银溶液中，过一会取出，观察有什么现象发生；
（3）把另一根洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中，过一会取出，观察有什么现象发生；
[实验现象]
实验 现象 相关方程式
Al+CuSO4 铝丝上有紫红色的物质生成，溶液由蓝色变为无色。 2Al+3CuSO4==Al2(SO4)3+3Cu
Cu+AgNO3 铜丝上有白色的物质生成，溶液由无色变为蓝色。 Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag
Cu+Al2(SO4)3 无现象 ——
[实验结论]三种金属的活动性顺序为：Al>Cu>Ag。
[注意事项]
（1）因铝丝表面覆盖有一层致密的氧化物薄膜，因此实验前应用砂纸将其表面打磨干净，否则很难反应。
（2）铁与酸反应或与金属的化合物溶液反应时生成+2价铁的化合物，如氯化亚铁（FeCl2）、硫酸亚铁(FeSO4)，它们的水溶液均为浅绿色。
2.金属活动性顺序
（1）常见金属在溶液中的活动性顺序：
金属活动性顺序的应用：
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。
金属活动性的比较方法：
将两种金属与酸接触，观察现象；
将一种金属伸到另一种金属的化合物溶液中，观察现象。
【扩展】
1.金属活动性是指金属原子在溶液中失去电子的能力，金属的位置越靠前，金属在溶液中就越容易失去电子变成离子，它的活动性就越强。
2.在金属与金属化合物溶液发生置换反应时，一般不用很活泼的K、Ca、Na等，因为这些金属常温下可以和水反应，而不能置换出金属化合物溶液中的金属。

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