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(共26张PPT)
第2章　物质转化与材料利用
2．2　金属的化学性质
第2课时　金属活动性顺序及金属腐蚀
一、金属的活动性顺序
应用：一种活动性 的金属能把另一种活动性 的金属从它的盐溶液中 出来，一般情况下，排在氢 的金属可以把酸里的 置换出来。
较强
较弱
置换
前面
氢
二、防止金属锈蚀的常用方法
1．铁锈蚀的条件：铁与 和 等物质相互作用。
2．防止铁生锈的方法
(1)覆盖一层保护膜法：使铁制品隔绝 或隔绝 ，保持铁制品表面干净和洁净或 ，如刷油漆、涂油、电镀、烤蓝等。
氧气
水
空气
水
在铁制品表面涂一层保护膜
(2)改变内部结构法：改变铁的组成、结构，制成合金钢，如不锈钢等。
1．下列金属中，金属活动性最强的是( )
A．铁　　 　B．镁　　 　
C．锌　　 　D．铜
B
A
2．已知化学反应：X＋YSO4===Y＋XSO4，根据此反应信息判断正确的是( )
A．X的金属活动性比Y强
B．Y的金属活动性比X强
C．X一定是金属铁
D．Y一定是金属铜
A
3．科学趣味小组在学习了金属的化学性质后，对金属R的活动性进行探究发现：将金属R放入稀盐酸中，观察到有气泡产生(该反应的化学方程式可表示为：R＋2HCl===RCl2＋H2↑)，将R放入ZnSO4溶液中无任何变化。下列化学方程式书写错误的是( )
A．R＋MgSO4===RSO4＋Mg
B．R＋CuSO4===RSO4＋Cu
C．R＋H2SO4===RSO4＋H2↑
D．2Al＋3RSO4===Al2(SO4)3＋3R
4．某学习小组用相同的洁净无锈的铁钉对铁制品锈蚀的条件进行探究，设计的实验如图所示，一周后观察，
下列说法错误的是( )
A．①和②中的铁钉无明显变化，③中的铁钉明显生锈
B．②中加入的蒸馏水要事先煮沸，目的是除去水中溶解的氧气
C．③中铁钉的甲、乙、丙三处，甲处锈蚀最严重
D．探究发现铁生锈的主要条件是铁与空气和水(或水蒸气)直接接触
C
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
5．湿法炼铜的原理是：先用硫酸将铜矿中的铜转变为可溶性的硫酸铜，再将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来。请写出铁与硫酸铜反应的化学方程式： 。
6．请你补充完整金属的活动性顺序：
K　 　Na　Mg　 　Zn　 　Sn　Pb　(H)　 　Hg　 　Pt　Au
Ca
Al
Fe
Cu
Ag
③④
7．某学生为了验证铁、银、铜三种金属的活动性顺序，设计了五种方案：
①将Ag、Cu分别加入到FeSO4溶液中；②将Fe、Cu分别加入到AgNO3溶液中；③将Cu分别加入到FeSO4、AgNO3溶液中；④将Fe、Ag分别加入到CuSO4溶液中；⑤将Fe、Ag、Cu分别加入到FeSO4溶液中。
其中可行的是 。
8．为探究锌、铁、铜三种金属的活动性及它们和氢元素的位置关系，小明设计了如下实验：
(1)小科认为上述实验中，省略某些实验也能达到实验目的，能被省略的实验是 (填字母)，可得出的金属活动性顺序为 。
C
锌＞铁＞氢＞铜
(2)将C、D试管反应后的废液倒入废液缸中，过滤，向所得滤液中加入铁粉，若有气泡产生，则滤渣的成分是 ，写出有气泡生成的化学方程式： ，该反应是类型是： 。
铜
Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
置换反应
C
9．金属M与AgNO3溶液发生反应：M＋2AgNO3===M(NO3)2＋2Ag。下列说法正确的是( )
A．M可能是铝
B．Ag的金属活动性比M强
C．反应前后M的化合价发生了改变
D．在金属活动性顺序里，M一定排在氢前
10．将一定量的锌粉加入到硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸镁的混合溶液中，过一段时间后过滤，向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则下列叙述正确的是( )
①滤渣中一定含有锌　②滤渣中一定含有铜，可能含有锌　③向滤渣中加入一定量稀盐酸，最后溶液一定变成浅绿色　④滤液中溶质一定含有硫酸锌和硫酸镁　⑤滤液的颜色不可能为浅绿色
A.①④⑤ B．②③④⑤ C.②③④ D．②④
D
11．某化工厂排出的废液中含有硝酸银、硝酸锌和硝酸铜三种物质。为了分离并回收金属银和铜，某校化学课外小组的同学运用刚学到的“常见金属活动性顺序表”结合其他有关化学知识对废水进行处理，设计方案分离并回收金属银和铜。
根据实验方案回答以下问题：
(1)固体X是 (填化学式)。
(2)滤液B中除了Zn(NO3)2外还含有的溶质是 。(写化学式)
(3)操作a的名称是 ，实验室进行该操作时要用到的玻璃仪器有烧杯、 和玻璃棒。
(4)写出步骤①中发生的化学方程式
。
Ag
Fe(NO3)2
过滤
漏斗
Cu＋2AgNO3===2Ag＋Cu(NO3)2
------
12．某课外活动小组的同学用铁粉和铜粉的混合物按如图流程进行实验，回答相关问题。
[已知：Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O]
(1)操作a的名称是 ；
(2)写出FeCl2溶液通入Cl2时发生反应的化学方程式 ；
(3)方法1若不通入O2反应将不会发生，原因是 ；
(4)通常选方法1而不选方法2的理由是 。
过滤
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
在金属活动顺序中，铜是位于氢之后的，
与稀硫酸不反应
方法1不会产生污染空气的二氧化硫气体，
方法2会产生有毒的二氧化硫气体，污染空气
13．小红发现，金店里有两种不同的“白金”，单价相差悬殊，小红很好奇，打算进行研究。
【查询资料】市场上所谓的“白金”通常有两种，一种是金、镍、铜、锌的合金，称为白色金；另一种是铂金，铂是一种银白色的贵重金属，用于耐腐蚀的化学仪器及首饰等，俗称“白金”[platinum]——元素符号Pt。小红结合化学课上学习的金属活动性顺序，展开了下列实验活动。
(1)鉴别两种白金，她的方法可能是 。
(2)探究Zn、Ni(镍)、铜的活动性顺序。
【作出假设】对三种金属的活动性顺序提出可能的假设①Zn＞Ni＞Cu；②Zn＞Cu＞Ni你觉得还有其他的可能性吗？请把它们写出来(一种即可)：
取两种白金
分别放入盛有稀盐酸的试管中，有气泡产生的是
含锌的白金，无气泡的是铂金
假设：③ 。
【查阅资料】小红同学查阅了部分含镍化合物的溶解性如下表，且得知镍能与酸反应。
【设计实验】同温下，取大小、厚度相同的这三种金属薄片，分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中，观察现象。
Ni＞Zn＞Cu
【记录现象】请帮助小红把实验现象填写完整：
【得出结论】原假设中正确的是 (填序号)，写出镍与盐酸反应的化学方程式
。
金属 Ni Zn Cu
与盐酸反应的现象 气体产生缓慢，金属逐渐溶解 气体产生激烈，金属迅速溶解 __________________________
①
Ni＋2HCl===NiCl2＋H2↑
无明显现象
(无气泡产生)
【结论应用】
①根据探究结果，请你预测镍与硫酸铜溶液 (填“能”或“不能”)反应，理由是 。
②除小红的实验设计外，你能否像小红一样，设计另一组实验，也这样一次验证上述假设的正确与否，你的设计所用的一组物质的化学式是 (只写出一组即可)。
能
镍的活动性
比铜强
Zn，NiSO4，Cu(其他合理答案也可)第2节　金属的化学性质
知识点1　金属与氧气的反应
1．铁、铜等金属在潮湿的空气中易与__氧气__发生复杂的化学反应。
2．在点燃或加热条件下，多数金属能和氧气发生化学反应。
比如：2Mg＋O2__2MgO__
3Fe＋2O2__Fe3O4__
2Cu＋O2__2CuO__
说明　①铁在潮湿的空气中易生锈，生成Fe2O3(铁锈)，而在干燥的空气中则不易生锈；其在氧气中燃烧会生成Fe3O4(黑色固体)。
②铝与空气中的氧气反应，表面生成一层致密的氧化物薄膜(Al2O3)，可以防止内部的铝进一步与氧气反应，起到保护作用。
③铜在潮湿的空气中也会生锈，铜锈[Cu2(OH)2CO3]俗称铜绿，化学名称为碱式碳酸铜。
知识点2　金属与酸的反应
1．金属与酸的反应
(1)镁条、铝条、锌粒与稀盐酸(或稀硫酸)反应。
化学方程式：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑或Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑或2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑
Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑或Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
现象：金属表面都有气泡出现。
用途：Zn与稀硫酸的反应常用于实验室制氢气。
(2)铜片不与稀盐酸、稀硫酸反应。
2．置换反应：由一种单质跟一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。
例：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
单质＋化合物―→新化合物＋新单质
说明　置换反应是初中阶段四大基本反应类型之一。学习时与前面所学习的分解反应、化合反应、复分解反应进行比较，更有利于正确构建置换反应的概念。
知识点3　金属的活动性顺序
1．金属与盐溶液的反应
(1)铁与硫酸铜反应
化学方程式：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
现象：有紫红色物质附着在铁丝表面，溶液变浅绿色。
用途：古代湿法炼铜原理。
(2)铜与硝酸银溶液反应
化学方程式：Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag
现象：有银白色物质附着在铜丝的表面，溶液变蓝色。
2．金属活动性顺序
应用：一种活动性较强的金属能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来，一般情况下，排在氢前面的金属可以把酸里的氢置换出来。
说明　金属与盐溶液的反应规律
①不同的金属与盐溶液反应时，活动性强的金属先与盐反应。
②同一金属与溶液中不同的盐反应时，先与活动性较弱的金属阳离子反应。
③K、Ca、Na三种金属活动性太强，在与盐溶液反应时，先与水反应，生成的碱再与盐反应，因此置换反应一般不用K、Ca、 Na。
知识点4　防止金属腐蚀的常用方法
1．铁的锈蚀条件
铁与氧气和水等物质相互作用。
2．防止铁生锈的方法
(1)覆盖一层保护膜法：使铁制品隔绝空气或隔绝水，保持铁制品表面干燥和洁净或在铁制品表面涂一层保护膜，如刷油漆、涂油、电镀、烤蓝等。
(2)改变内部结构法：改变铁的组成、结构，制成合金钢，如不锈钢等。
易错点1　金属与酸反应现象的分析
例1　未经打磨的铝片放入盛有足量稀盐酸的密闭容器中，通过气压传感器测得容器内气体压强和反应时间的变化关系如图所示。下列分析不合理的是( D )
A.a→b段气压几乎没增大，是因为铝未参加反应
B．b→c段比c→d段反应慢，是因为氧化铝的缘故
C．b→d段气压增大是由产生气体和反应放热引起的
D．e点一定是容器中化学反应的终点
【易错说明】d点压强最大，是容器中化学反应的结束点。
易错点2　根据药品用量分析金属与酸反应后的质量变化
例2　在已经调平的托盘天平两边各放一只等质量的烧杯，向烧杯中各加入质量相等、溶质质量分数相同的稀盐酸，然后在左边烧杯中放入镁，在右边的烧杯中放入与镁质量相等的铝。待充分反应后，下列分析错误的是( D )
A．天平保持平衡，左边烧杯中，酸没有剩余，镁可能有剩余
B．天平保持平衡，右边烧杯中，酸没有剩余，铝一定有剩余
C．天平失去平衡，左边烧杯中，酸一定剩余，镁一定没剩余
D．天平失去平衡，右边烧杯中，酸可能剩余，铝一定没剩余
【易错说明】若天平保持平衡，则两边酸都没有剩余，铝一定有剩余，镁可能有剩余；若天平不平衡，则一定偏向左边，且右边酸可能剩余，铝也可能有剩余。
1．在某铁的样品中，可能含有Zn、Mg、Al、Cu等金属杂质中的2种，取5.6克样品跟足量稀硫酸反应，得到0.20克H2，则此铁的样品中含有的金属杂质不可能是( C )
A．Cu和Mg　　　　B．Zn和Al
C．Mg和Al D．Al和Cu
2．某溶液中含有Cu(NO3)2和AgNO3，现向其中逐渐加入一定质量的铁粉进行处理，并绘制参加反应的铁的质量与溶液中溶质种类的关系图，下列说法正确的是( B )
A．a点溶液中溶质为3种时，金属单质的种类也为3种
B．当溶质种类为2种时，金属单质种类可能为2种
C．a、b两点，溶液的质量相等
D．当溶质种类为1种时，金属单质种类可能为1种
3．向盛有氯化亚铁和氯化铜混合溶液的烧杯中加入一定量的锌粉，充分反应后，得到固体M和溶液N。下列叙述错误的是( D )
A．锌有剩余时，M中一定有Fe、Cu和 Zn
B．锌有剩余时，N中一定没有FeCl2和 CuCl2
C．锌无剩余时，M中一定有Cu、可能有Fe
D．锌无剩余时，N中一定有ZnCl2和 FeCl2
4．向一定量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入锌粉，所得溶液的质量与加入锌粉的质量关系如图所示。下列说法正确的是( C )
A．a点所得溶液中的溶质是硝酸铜、硝酸锌
B．向b点所得固体中加入盐酸有气泡产生
C．c点所得固体为银和铜
D．d点所得溶液中溶质一定有硝酸锌，可能有硝酸铜
5．两个烧杯中有等质量的锌和铁，分别逐渐加入等质量分数的稀硫酸，产生氢气的质量与加入硫酸的质量关系如图所示，A、B代表金属，a、b、c是曲线上的三个点，则：
(1)分析可知：A金属是__铁__；在__c__点时两烧杯中金属都有剩余。
(2)写出b点时B金属所在烧杯里的溶液溶质是__ZnSO4、H2SO4__(填化学式)。
6．铁的锈蚀对社会生产造成较大损害，但也有有利的一面，如某些食品包装袋内常放入还原性铁粉作“双吸剂”以防止食品腐败。某课外兴趣小组在实验室发现了一包破损的还原性铁粉(含少量杂质，杂质既不溶于水也不溶于酸)，他们取六份样品，分别加稀硫酸反应。测得部分数据如下，请根据有关信息回答问题。
实验次数 1 3 4 5 6
取样品质量(g) 31.0 31.0 31.0 31.0 31.0
取稀硫酸质量(g) 30.0 90.0 120.0 150.0 180.0
产生气体质量(g) 0 a 0.3 0.5 0.6
(1)食品袋内放入“双吸剂”是为了吸收__O2、H2O__，用铁粉而不用铁块作“双吸剂”的理由是__增大与氧气、水分的接触面积，加快反应速率__。
(2)a的数值为__0.1__。
(3)第4次实验，所得溶液中溶质的化学式为__Fe2(SO4)3、FeSO4__。
(4)列式计算该样品中单质铁的质量分数(保留至0.1%)。
解：设该样品中单质铁的质量为x
Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
56　　　　　　　　　 2
x　　　　　　　　　　0.6g
＝　x＝16.8g
该样品中单质铁的质量分数＝×100%≈54.2%。
3(共25张PPT)
第2章　物质转化与材料利用
2．2　金属的化学性质
第1课时　金属与氧气反应　金属与酸反应
一、金属与氧气的反应
1．金属的可燃性(如镁条的燃烧)
化学方程式：____________________________
现象：燃烧反应剧烈，发出__________、生成___________。
2．金属与氧气反应(如铜、铝)
化学方程式：____________________________
现象：铜丝加热后表面会由______变成______。
红色
白色粉末
强烈白光
黑色
二、金属与酸的反应
1．镁条、铝条、锌粒与稀盐酸(或稀硫酸)反应。
化学方程式：
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
或Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑
Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
或Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
现象：________________________________。
用途：Zn与稀硫酸的反应常用于实验室制氢气。
金属表面都有气泡出现
2．铜片和稀盐酸、稀硫酸__________(填“反应”或“不反应”)。
3．置换反应：由一种单质跟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做置换反应。
例：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
单质＋化合物―→_________＋_______
不反应
新化合物
新单质
1．将镁带和铜丝放在酒精灯火焰的外焰上加热一段时间，下列有关说法错误的是( )
A．铜丝不会燃烧，镁带会剧烈燃烧
B．加热后铜丝表面变黑，镁带反应后会生成白色固体
C．这两个变化都是化学变化
D．该实验说明在一定条件下，金属都能和氧气反应
D
2．抗氧化剂能吸收氧气，降低食品内部及周围的含氧量，阻止氧气与食品发生氧化反应，从而延长食品的保质期。小明发现新买来的高级月饼的包装盒内有一个印有“抗氧化剂”的小包，内装灰黑色粉末，其成分可能是( )
A．铁粉 B．氢氧化钠
C．二氧化锰 D．生石灰
A
3．铝在一百多年里产量得到大幅度的提高，并被广泛地使用，原因之一就是铝的抗腐蚀性能好。铝具有良好抗腐蚀性能的原因是( )
A．铝的化学性质不活泼
B．铝不与酸、碱反应
C．铝在常温下不与氧气反应
D．铝表面生成一层致密的氧化铝保护膜
D
4．下列物质可通过金属与稀盐酸反应直接得到的是( )
A．CuCl2　B．AgCl　C．ZnCl2　D．FeCl3
5．下列反应属于置换反应的是( )
C．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
D．Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl
C
C
6．铝、铁是我们生活中常见的金属。
(1)铝制品具有很好的抗腐蚀性能，
是因为铝在空气中其表面易形成
致密的_________薄膜。
(2)图中发生反应后能生成
________色固体，做该实验时，
在集气瓶中预先加入少量水可以防止_____________________________________。
氧化铝
黑
溅落的高温熔化物炸裂瓶底
7．实验室常用锌和稀硫酸反应来制取氢气，反应的方程式为：___________________________，
该反应是__________。
(填反应的基本类型)，请你再写出一个与其反应类型相同且产生氢气的化学方程式：______________________________________。
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
置换反应
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑(合理均可)
8．一根用细绳吊着的长玻璃棒左端绕上光亮的粗铜丝，并使玻璃棒
保持水平(如图)。用酒
精灯给铜丝加热数分钟，
停止加热后冷却，发现
玻璃棒左端下降。
(1)用化学方程式表示左端下降的原因：______________________________________；
(2)将玻璃棒连同细绳取下，铜丝端浸入稀硫酸，充分反应后取出，洗涤、干燥再重新吊起(细绳系在玻璃棒的位置不变)，玻璃棒__________(填“能”或“不能”)再次保持水平，反应的化学方程式为：______________________________________。
不能
CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O
9．已知铝在空气中会生成一层致密的氧化膜(Al2O3)，该氧化膜可与稀盐酸发生反应：Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O。实验小组将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中，用传感器探究反应过程中温度和压强的变化，结果如图。下列说法不正确的是( )
A．反应过程中有热量放出
B．0～50s，发生稀盐酸与Al2O3的反应
C．50 s时，溶液中溶质为AlCl3
D．100s～140s，压强减小是因为温度降低
C
10．金属钴(Co)与铁具有相似的化学性质。
(1)钴可形成化合价为＋2和＋3的两种氧化物，其化学式分别是________、________；
(2)已知CoCl2固体是蓝色的，CoCl2·6H2O固体和CoCl2溶液都是粉红色的。将滤纸放入CoCl2溶液中浸泡，取出晾干。将干燥的粉红色滤纸用酒精灯小心烘烤，滤纸由粉红色逐渐变成蓝色，烘烤时反应的化学方程式是____________________________________；
CoO
Co2O3
(3)将金属钴投入稀硫酸中，发生化学反应
Co＋H2SO4===CoSO4＋H2↑。预测可观察到的现象是_______________________________________________________________________。
固体溶解，有无色气泡产生，溶液由无色变为粉红色
实验 1 2 3
步骤 将一片铝箔在空气中用酒精灯加热 将另一片相同铝箔伸入到充满氧气的集气瓶中，引燃 将一段镁条在空气中用酒精灯加热
现象 铝箔不燃烧，熔化后也不滴下，外面立即形成一层薄膜 铝箔剧烈燃烧，发出耀眼白光 镁条剧烈燃烧，发出耀眼白光
11．科学探究可以培养学生良好的科学思维，某兴趣小组进行了金属燃烧实验：
试回答下列问题：
(1)进行1、2实验的目的是为研究铝和氧气反应的剧烈程度是否与氧气的__________有关。
(2)某同学分析1、3实验后就得出了如下结论：不同金属的活动性是不同的，其他同学认为这个结论不可靠，你认为他们的理由是______________________________________。
浓度
选用镁、铝做实验，选择的金属的品种太少
(3)在实验1中，有同学用细针去刺破液态铝外的薄膜，观察到里面的液体铝依然没有流出来。实验后，同学们查阅资料获知该薄膜是氧化铝，其熔点明显高于酒精灯火焰的温度，由此推断，刺破薄膜后液态铝会迅速和_________反应又会形成致密氧化膜，所以液态铝不会流出来。
氧气
12．如图是几种金属与相同盐酸反应情况的形象示意图。
(1)根据图你能得出的结论是(任答一条)
______________________________________；
排在氢前的金属可以和酸溶液反应生成气体
(2)写出一种金属与盐酸反应的化学方程式______________________________________；
(3)实验室如用上述金属与盐酸反应来制取氢气，你认为选________(填名称)最好，理由是______________。
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
锌
反应速率适中
13．运用手持技术探究金属与酸的反应。
向250mL的烧瓶内注入25mL溶质质量分数8.8%的稀盐酸，分别剪取长约4cm、宽约0.4cm的镁、铝、锌、铁、铜金属条，打磨后投烧瓶中，迅速塞紧带有压强传感器的橡皮塞
(见图1)，点击采集，得到如图2所示的气压变化曲线。回答下列问题：
(1)曲线a对应的金属是____。
(2)曲线b对应的金属是铁，反应的化学方程式为____________________________________。
铜
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
(3)曲线c在18s左右达到最高点后又略微下降的原因是________________________________________。
(4)下列说法错误的是____。
A.d对应的反应速率适中，适合实验室制取气体
B．如延长反应时间，可得到d的图象是一条直线
C.从0～100s图象可推测e对应的金属打磨不彻底
D．从250－450s图象推测e反应时盐酸浓度在变大
镁与稀盐酸反应放热，在18s反应结束，温度随后降低
BD

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