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(共23张PPT)
第1章 材料及其利用
金属材料、有机合成材料以及新型材料的广泛应用，促进了人们对物质的性质和物质间的转化关系的研究，深化了对物质及其转化规律认识。
科学家是如何研制材料的？物质的转化规律对材料的开发和利用有什么指导意义？
第2节 金属的化学性质
三星堆遗址是我国古巴蜀文化的瑰宝，考古发掘出土大量的青铜器和金器等。青铜器、铁器总是锈迹斑斑，而金器仍金光闪闪，这是为什么？
第一课时 金属的化学性质
第2节 金属的化学性质
1.将1根镁条、1根铜丝同时分别放在酒精灯上加热，如图所示。哪种金属会在空气中燃烧？不燃烧的那种金属冷却后表面的颜色发生了什么变化？
答：镁条会在空气中燃烧。铜丝表面由原来的紫红色变为黑色。
2.上述现象说明什么？可以得出什么结论？
说明：镁和铜在空气中加热，镁可以燃烧，铜不能燃烧。
结论：镁比铜活泼。
镁、铜与氧气反应都能生成金属氧化物。
反应的化学方程式为：
2Mg + O 2MgO
2Cu + O 2CuO
金属与氧气反应
铁不仅能在氧气中燃烧，而且常温下在潮湿的空气中会被氧化而生锈（铁锈的主要成分是Fe O ）。
常温下，铝的表面易被空气中的氧气氧化生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止金属铝继续被氧化。因此，铝和铝合金具有耐腐蚀性。
金属与氧气反应
金属与酸反应
1.取少量镁条、锌粒和铜片分别放入盛有稀盐酸的3支试管中，观察并记录实验现象。写出反应的化学方程式。
Mg试管：反应剧烈，产生大量气泡，试管壁明显发热。
化学方程式：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
Zn试管：反应平稳，产生较多气泡。
化学方程式：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
Cu试管：无明显现象。
2.取少量镁条、锌粒和铜片分别放入盛有稀硫酸的3支试管中，观察并记录实验现象。写出反应的化学方程式。
Mg试管：反应剧烈，产生大量气泡，试管壁明显发热。
化学方程式：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
Zn试管：反应平稳，产生较多气泡。
化学方程式：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
Cu试管：无明显现象。
3.讨论：（1）通过上述实验，可以得出哪些结论？
（2）比较镁、锌与酸反应的化学方程式，从物质的类别（单质、化合物）角度分析，这些反应有什么共同特点？
活动性由强到弱依次是镁、锌的、铜。
反应物：单质和化合物；
生成物：另一种单质和另一种化合物。
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（即 A + BC → B + AC 的形式）。
定义：由一种单质与一种化合物发生反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应叫作置换反应。
置换反应
镁、锌都能与稀盐酸和稀硫酸反应生成氢气，且镁比锌反应剧烈，铜不能与稀盐酸和稀硫酸反应。
镁的金属活动性比锌强，锌的金属活动性比铜强。
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Zn+2HCl =ZnCl2 +H2↑
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2↑
铁制、铝制的容器为什么不能用来盛放酸性物质？
答：因为铁和铝的金属活动性都都比较强，能与酸发生置换反应（生成盐和氢气），铝表面的氧化铝保护膜也会被酸溶解，使内部铝持续反应。
1.将表面用砂纸打磨过的锌片和铝丝，分别放入盛有硫酸铜溶液的试管中，观察并记录实验现象。
（2）用化学方程式表示上述发生
的化学反应，反应所属的类型是 。
金属表面覆盖一层紫红色固体，溶液颜色由蓝色逐渐变浅直至变为无色
锌与硫酸铜：Zn + CuSO = ZnSO + Cu
铝与硫酸铜：2Al + 3CuSO = Al (SO ) + 3Cu
都是置换反应
2.将表面用砂纸打磨过的锌片和铝丝，分别放入盛有氯化钠溶液的试管中，观察并记录实验现象。
3.讨论：
（1）通过上述实验，可得出什么结论？
无明显现象
锌、铝能与硫酸铜溶液反应，并把铜从硫酸铜溶液中置换出来，由此推得，锌、铝的化学活动性比铜强。同理可推得，锌、铝的化学活动性比钠弱。
由一种单质与一种化合物发生反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应叫作置换反应。
一、金属与氧气反应：金属 + 氧气 → 金属氧化物
二、金属与稀酸反应：金属 + 酸 → 盐+水
三、金属与盐溶液反应：强金属 + 盐 → 新盐+弱金属
1.金属单质的活动性要强于盐中金属元素。
2.盐必须可溶于水（比如 AgCl 不溶于水，就不能用 Cu 去置换 AgCl 中的 Ag）。
1.有甲、乙、丙三种金属，甲在常温下就能与氧气反应，乙、丙在常温下几乎不与氧气反应；若将乙、丙分别放入硝酸银溶液中，在乙表面会有银析出，而丙没有变化。则甲、乙丙三种金属的活动性由强到弱依次是（ ）
A．甲、乙、丙 B．甲、丙、乙
C．丙、乙、甲 D．乙、甲、丙
A
2.有人收藏的明朝铝制品文物，至今保存十分完好，该文物不易锈蚀的主要原因是（ ）
A．铝不易发生化学反应
B．铝不会发生化学反应
C．铝很难与酸发生反应
D．铝易氧化，其表面的氧化膜具有保护内部的作用
D
3.将燃着的镁伸入盛有二氧化碳的集气瓶中，镁带剧烈燃烧，发生的反应方程式为2Mg+CO2 == 2MgO+C，下列叙述错误的是（ ）
A．该反应属于复分解反应
B．该反应属于置换反应
C．该反应说明二氧化碳具有助燃性
D．镁着火时不能用二氧化碳灭火器扑灭
点燃
A
4.钛是一种轻质、高强度、耐腐蚀的金属元素，具有良好的生物相容性。金属钛(Ti)可以用TiO2与Si反应来制取，反应的化学方程式为： TiO2＋Si = SiO2＋Ti，则该反应属于化学反应基本类型中的（ ）
A．化合反应　　
B．置换反应
C．分解反应
D．复分解反应
B
5.下列关于金属与氧气反应的说法中正确的是（　　）
A．红热的铁丝在空气中能燃烧
B．各种金属在常温下都能与氧气反应
C．根据金属与氧气反应的难易程度，可初步比较一些金属的活动性
D．在较高温度下能与氧气反应的金属，在常温下也能与氧气反应
C第1章第1章第2节 金属的化学性质教学设计
一、教学目标
科学观念
通过实验探究，认识金属与氧气、酸、盐溶液反应的化学性质，理解置换反应的概念，初步建立金属活动性顺序的观念，并能用化学方程式表示相关反应。
科学思维
通过对比实验现象，学会运用比较、归纳、推理等方法分析金属的活动性强弱，培养从实验事实中提炼规律、形成结论的科学思维能力。
探究实践
经历"提出问题—设计实验—观察现象—分析归纳—得出结论"的科学探究过程，掌握金属化学性质探究的基本方法，提高实验操作与观察记录的能力。
态度责任
了解金属材料在生活中的广泛应用，认识化学知识在文物保护、材料选择中的价值，增强科学服务社会的责任意识，培养严谨求实的科学态度。
二、教学重点与难点
教学重点
金属与氧气、酸、盐溶液反应的化学性质；置换反应的概念及判断。
教学难点
金属活动性顺序的理解及其在置换反应中的应用；从实验现象中归纳金属活动性强弱的规律。
三、教学准备
实验器材：酒精灯、试管（6支）、镊子、砂纸、试管架、火柴、石棉网。
实验药品：镁条、铜丝、锌粒、稀盐酸（1:3）、稀硫酸（1:4）、硫酸铜溶液、氯化钠溶液。
多媒体：PPT课件、三星堆文物图片、实验现象视频（备用）。
四、教学过程
1. 导入新课（约5分钟）
【情境引入】展示三星堆遗址出土的青铜器和金器图片。提问：三星堆遗址是我国古巴蜀文化的瑰宝，考古发掘出土大量的青铜器和金器等。青铜器、铁器总是锈迹斑斑，而金器仍金光闪闪，这是为什么？
【学生思考】引导学生从金属的化学性质角度思考，激发学习兴趣，引出本节课主题——金属的化学性质。
2. 新课讲授
（1）金属与氧气反应
【实验探究1】将1根镁条、1根铜丝分别放在酒精灯上加热（如PPT图）。
【观察现象】镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼白光，放出大量热，生成白色固体。铜丝表面由原来的紫红色变为黑色。
【思考交流】哪种金属会在空气中燃烧？不燃烧的那种金属冷却后表面的颜色发生了什么变化？
【学生回答】镁条会在空气中燃烧。铜丝表面由原来的紫红色变为黑色。
【分析归纳】上述现象说明什么？可以得出什么结论？
说明：镁和铜在空气中加热，镁可以燃烧，铜不能燃烧。
结论：镁比铜活泼。镁、铜与氧气反应都能生成金属氧化物。
反应的化学方程式为：2Mg + O 点燃2MgO 2Cu + O △ 2CuO
【拓展】常温下，铝的表面易被空气中的氧气氧化生成一层致密的氧化铝保护膜，阻止金属铝继续被氧化。因此，铝和铝合金具有耐腐蚀性。
【讨论】铁制、铝制的容器为什么不能用来盛放酸性物质？
答：因为铁和铝的金属活动性都比较强，能与酸发生置换反应（生成盐和氢气），铝表面的氧化铝保护膜也会被酸溶解，使内部铝持续反应。
（2）金属与酸反应
【实验探究2】取少量镁条、锌粒和铜片分别放入盛有稀盐酸的3支试管中，观察并记录实验现象。
Mg：反应剧烈，产生大量气泡，试管发热。化学方程式：Mg+2HCl=MgCl +H ↑
Zn：反应平稳，产生较多气泡。 化学方程式：Zn + 2HCl = ZnCl + H ↑
Cu：无明显现象。
【实验探究3】取少量镁条、锌粒和铜片分别放入盛有稀硫酸的3支试管中，观察并记录实验现象。
Mg：反应剧烈，产生大量气泡，试管发热。化学方程式：Mg+H SO =MgSO +H ↑
Zn：反应平稳，产生较多气泡。化学方程式：Zn + H SO = ZnSO + H ↑
Cu：无明显现象。
【讨论】（1）通过上述实验，可以得出哪些结论？（2）比较镁、锌与酸反应的化学方程式，从物质的类别（单质、化合物）角度分析，这些反应有什么共同特点？
结论：金属活动性由强到弱依次是镁、锌、铜。镁、锌都能与稀盐酸和稀硫酸反应生成氢气，且镁比锌反应剧烈，铜不能与稀盐酸和稀硫酸反应。镁的金属活动性比锌强，锌的金属活动性比铜强。
反应物：单质和化合物；生成物：另一种单质和另一种化合物。即 A + BC → B + AC 的形式。
定义：由一种单质与一种化合物发生反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应叫作置换反应。
（3）金属与盐溶液反应
【实验探究4】将表面用砂纸打磨过的锌片和铝丝，分别放入盛有硫酸铜溶液的试管中，观察并记录实验现象。
现象：金属表面覆盖一层紫红色固体，溶液颜色由蓝色逐渐变浅直至变为无色。
锌与硫酸铜：Zn + CuSO = ZnSO + Cu 铝与硫酸铜：2Al + 3CuSO = Al (SO ) + 3Cu
上述反应所属的类型是：置换反应。
【实验探究5】将表面用砂纸打磨过的锌片和铝丝，分别放入盛有氯化钠溶液的试管中，观察并记录实验现象。
现象：无明显现象。
【讨论】（1）通过上述实验，可得出什么结论？
结论：锌、铝能与硫酸铜溶液反应，并把铜从硫酸铜溶液中置换出来，由此推得，锌、铝的化学活动性比铜强。同理可推得，锌、铝的化学活动性比钠弱。
【置换反应再认识】由一种单质与一种化合物发生反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应叫作置换反应。
（4）金属与氧气、酸、盐溶液反应总结
一、金属与氧气反应：金属 + 氧气 → 金属氧化物
二、金属与酸反应：金属 + 酸 → 盐 + 氢气
三、金属与盐溶液反应：强金属 + 盐 → 新盐 + 弱金属
条件：①金属单质的活动性要强于盐中金属元素；②盐必须可溶于水（如AgCl不溶于水，就不能用Cu去置换AgCl中的Ag）。
3. 课堂练习（约8分钟）
1. 有甲、乙、丙三种金属，甲在常温下就能与氧气反应，乙、丙在常温下几乎不与氧气反应；若将乙、丙分别放入硝酸银溶液中，在乙表面会有银析出，而丙没有变化。则甲、乙、丙三种金属的活动性由强到弱依次是（　）
A．甲、乙、丙　　B．甲、丙、乙　　C．丙、乙、甲　　D．乙、甲、丙
答案：A
2. 有人收藏的明朝铝制品文物，至今保存十分完好，该文物不易锈蚀的主要原因是（　）
A．铝不易发生化学反应　　B．铝不会发生化学反应
C．铝很难与酸发生反应　　D．铝易氧化，其表面的氧化膜具有保护内部的作用
答案：D
3. （原PPT第4题）钛是一种轻质、高强度、耐腐蚀的金属元素，具有良好的生物相容性。金属钛(Ti)可以用TiO 与Si反应来制取，反应的化学方程式为：TiO + Si = SiO + Ti，则该反应属于化学反应基本类型中的（　）
A．化合反应　　B．置换反应　　C．分解反应　　D．复分解反应
答案：B
4. （原PPT第5题）下列关于金属与氧气反应的说法中正确的是（　）
A．红热的铁丝在空气中能燃烧　　B．各种金属在常温下都能与氧气反应
C．根据金属与氧气反应的难易程度，可初步比较一些金属的活动性
D．在较高温度下能与氧气反应的金属，在常温下也能与氧气反应
答案：C
4. 课堂小结（约3分钟）
本节课我们通过实验探究，认识了金属的三大化学性质：
① 金属与氧气反应（生成金属氧化物）；
② 金属与酸反应（生成盐和氢气）；
③ 金属与盐溶液反应（强金属置换弱金属）。
同时学习了置换反应的概念（A + BC → B + AC），并初步建立了金属活动性顺序的观念。这些知识将帮助我们理解金属在自然界中的存在形式、金属的冶炼以及金属材料的合理使用。
五、板书设计
第2节 金属的化学性质
一、金属 + 氧气 → 金属氧化物
2Mg + O 点燃 2MgO　　2Cu + O △ 2CuO
二、金属 + 酸 → 盐 + H ↑（置换反应）
Mg + 2HCl = MgCl + H ↑　　Zn + 2HCl = ZnCl + H ↑
Mg + H SO = MgSO + H ↑　　Zn + H SO = ZnSO + H ↑
三、金属 + 盐溶液 → 新盐 + 新金属（置换反应）
Zn + CuSO = ZnSO + Cu　　2Al + 3CuSO = Al (SO ) + 3Cu
四、置换反应：A + BC → B + AC
五、金属活动性：Mg > Zn > Cu　　Zn、Al > Cu　　Zn、Al < Na
六、教学反思
本节课通过"三星堆文物"的情境导入，有效激发了学生的学习兴趣。实验探究环节以学生为主体，通过对比实验现象，引导学生自主归纳金属的活动性顺序，培养了学生的科学探究能力。在置换反应概念的构建上，从具体反应到抽象定义，符合学生的认知规律。课堂练习反馈显示，大部分学生能正确判断置换反应并比较金属活动性，但部分学生在化学方程式的书写上仍需加强训练。后续教学中可增加"金属与盐溶液反应"的拓展实验，进一步巩固学生对金属活动性顺序的理解和应用。第 1章第 1 章第 2节 金属的化学性质 1 练习
1．许多证据证明全球文明源于华夏。证据之一：《天工开物》记载了“沉铅结银”
的炼银术：将含银的铅块高温熔化并通入空气，铅变成“密陀僧”(PbO)被除去，
最终得银。下列选项是此法原理的是( )
A．铅易与氧气反应，而银不易与之反应
B．铅可以将银从其化合物中置换出来
C．该炼银术没有发生化学变化
D．铅能与酸反应，而银不能与酸反应
2．小科通过微信公众号“胜哥课程”知道了钛合金是一种新型材料，其中钛(Ti)
的金属活动性位于 Al 和 Zn 之间。下列物质不能与 Ti 发生化学反应的是( )
A．NaNO3 溶液 B．O2 C．稀 H2SO4 D．ZnCl2 溶液
3．“胜哥”用稀盐酸除铁钉表面的铁锈，他向装有铁钉的容器中一次性倒入足量
稀盐酸。实验过程中观察到铁锈逐渐消失，随后铁钉表面产生气泡。下列说法中
正确的是( )
A．实验过程中，溶液的颜色始终保持不变
B．反应中产生的气体，可通过收集后点燃检验
C．反应过程中，溶液中氯离子的数量在不断减少
D．为防止铁制品生锈，可将其浸泡在稀盐酸中
4．“胜哥”将打磨后的铁钉放入硫酸铜溶液中，观察到铁钉表面有红色固体析出，
溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。下列分析正确的是( )
A．反应后固体质量减小 B．铁的金属活动性比铜强
C．反应后溶液的质量增大 D．反应后剩余的固体中只有铜
5．“胜哥”模拟古代镀银工艺，在硝酸银溶液中加入过量金属铜，发生置换反应。
下列分析正确的是( )
A．反应过程中，溶液的质量变大
B．反应过程中，溶液的颜色保持不变
C．反应结束后，烧杯中的固体仅有银
D．反应说明铜的金属活动性比银强
6．“胜哥”在已调平的托盘天平两盘各放一个质量相同的烧杯，往烧杯中加入等
质量、等质量分数的稀硫酸，天平再次平衡。现往两烧杯中同时加入等质量的铁
粉和铜粉，如图所示，下列说法正确的是( )
A．左盘溶液逐渐变黄”
B．右盘产生气泡速度比左侧快
C．天平最终仍保持平衡
D．实验可比较铁和铜的金属活动性
7．“胜哥”用金属蚀刻工艺制作纪念书签，过程如下：将砂纸打磨过的铁片贴上
带有不干胶的保护膜(能避免蚀刻液与铁片接触)，
用刻刀刻出预设图案的轮廓并撕掉图案表面的保
护膜(如图所示)，将处理好的铁片浸入蚀刻液中，
镂空处出现红色附着物。则蚀刻液可以是( )
A．稀硫酸 B．硝酸银溶液 C．硫酸铜溶液 D．氯化镁溶液
8．如图装置中，甲、乙两瓶分别装入等质量的铁粉与锌粉，并均加入足量的同
浓度稀硫酸。反应时，导管中点 P 处红色液柱的移动情况是（ ）
A．先向左移动，最后停在 P 右侧
B．先向左移动，最后停在 P 位置
C．先向右移动，最后停在 P 位置
D．先向右移动，最后停在 P 左侧
9．“胜哥”将等质量硝酸铜和硝酸银溶于水形成的溶液中，加入一定质量的锌粒。
充分反应后，容器内固体质量和成分关系不可能的是( )
A． B． C． D．
10．如图为某“胜哥”用废旧金属制作班徽的过程。下列说法错误的是( )
A．①中利用了铁能被磁铁吸引的性质 B．②中稀盐酸可用氯化钠溶液替代
C．④中铁板上会出现红色物质 D．⑤中塑封可以预防班徽生锈
第 11 题
第 12 题
11．“胜哥”向两个盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯中，分别滴加相同质量分数
的稀硫酸，产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示。正确的是( )
A．a 点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应
B．b 点时，两个烧杯中产生氢气的质量相同
C．c 点时，乙烧杯溶液中溶质只有硫酸铁
D．右侧曲线不能反映铁和铝的金属活动性强弱
12．“胜哥”为探究金属的化学性质进行图 1 所示实验，充分反应后，甲试管内
的溶液只含一种溶质。然后将甲、乙两支试管内的物质倒入烧杯，如图 2 所示。
充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法错误的是（ ）
A．若滤液呈无色，则滤渣中可能存在 3 种物质
B．若滤液呈蓝色，则滤渣中可能存在两种物质
C．若滤渣为混合物，则其质量可能小于 2mg
D．若滤渣为纯净物，则滤液中可能存在 3 种金属离子
13．“胜哥”有等质量的镁和铁，分别放入 10%的等质量的稀硫酸中，产生氢气
的质量随时间变化曲线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．镁和铁中至少有一种剩余
B．铁消耗硫酸的量更多
C．剩余铁的质量大于镁的质量
D．说明铁的活动性大于镁
14．用三块相同的铝(均已去除氧化膜)进行如下实验；
① 取第一块铝片，放入稀硫酸中，有气泡产生；
② 取第二块铝片，放入硫酸铜溶液中，有明显的现象：
③ 取第三块铝片，放入浓硫酸中，没有明显的现象；
④ 将③中的铝片取出，洗净后放入硫酸铜溶液中，没有明显的现象.
（1）①中反应生成的气体为
（2）②中有明显的现象，该现象是指 .
（3）结合实验判断、下列说法正确的是______
A．由②可以得出金属铝比铜活波 B．浓硫酸不能发生化学反应
C．浓硫酸与硫酸的化学性质有区别
15．金属蚀刻画具有凹版画独特的艺术魅力。
“胜哥”利用废弃铁片，按打磨、防蚀、蚀
刻、去膜、着色保护五步制作蚀刻画（蚀刻模型如图，胶膜不与蚀刻液反应）。
（1）“胜哥”用砂纸除去表面的铁锈，铁锈是铁与空气中的
发生反应形成的。
（2）利用铁片制作蚀刻画，下列可作为蚀刻液的是 。（可多选）
A．氢氧化钠溶液 B．硫酸铜溶液 C．氯化镁溶液 D．稀盐酸
（3）蚀刻前用油墨进行局部防蚀。蚀刻结束后，需用5%的碳酸钠溶液清洗。
现配制 100 克5%的碳酸钠溶液，应取用20%的碳酸钠溶液 克加水稀释。
16．“胜哥”开展利用废铁制作金属书签的实践
项目。其简易流程如下：流程 1：铁片预处理。
废铁表面附着铁锈，其主要成分为 Fe2O3， Fe2O3
属于 (填物质类别) ，可以用酸除去。
流程 2：铁片蚀刻。铁片与稀硫酸反应的变化
如图所示，其中 A 粒子的符号为 。用稀硫酸进行蚀刻，铁片表面会出
现凹坑。若采用硫酸铜溶液进行蚀刻，则图案会凸起，其蚀刻原理为
(用化学方程式表示)'。
流程 3：贴保护膜。金属书签制作完成后，要在表面贴上保护膜防止其生锈。
保护膜防锈的主要原理是
17．北宋张潜在其《浸铜要略序》一书中对铜
的冶炼有以下记载：“山有胆泉，土人汲以浸
铁，数日辄类朽木，刮取其屑，锻炼成铜。”
（1）若“浸铁”前后溶液中存在的离子种类如图所示，其中“ ”“ ” “● ”
表示不同种类的离子，则“●”表示 ˇ(填离子符号)。
（2）18K金是金和铜熔合而成的，如图 18K金熔点的是 (选填“a”“b”或“c”)。
第 1 章第 1 章第 2节 金属的化学性质 1 练习答案
1．A 2．A 3．B 4．B 5．D 6．D 7．C 8．A 9．C 10．B
11．D 12．D 13．A
14．（1）氢气 （2）铝片表面析出红色固体，溶液蓝色逐渐变浅 （3）C
15．（1）水（水蒸气）、氧气 （2）B；D （3）25
16．氧化物；Fe2+；Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu；隔绝空气和水
17．（1）Fe2+ （2）a

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