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新人教版化学九年级下册 第八单元 金属和金属材料《课题2 金属的化学性质》课件3

发布时间:2014-01-13 09:48:55  

第八章课题二
金属的化学性质

化学性质一:能和氧气反应
想一想:你学过哪些 金属与氧气的反应? 说一说反应现象,写 一写方程式

2Mg+O2===2MgO(白色)
(黑色) 3Fe+2 O2 ===Fe3 O4
点燃

点燃

2Cu+O2===2CuO(黑色)
4Al+3O2===2Al2O3(白色)
点燃



课题2

金属的化学性质

一、金属与氧气的反应 1、有些金属常温时能与空气中的氧气反应,如Mg、Al 2Mg+O2 == 2MgO 4Al+3O2 == 2Al2O3 (致密的)

2、有些金属在点燃、加热或高温时才能直接与氧气反应, 如Fe、Cu
3Fe+2O2 == Fe3O4
点燃

△ 2Cu+O2 == 2CuO

3、有些金属高温时也不与氧气反应,如Au
俗语说“真金不怕火炼”

说明金的化学性质稳定, Cu>Au 铁丝在氧气中燃烧 初步得出:金属活动性 Mg、 Al>Fe、 即使高温时也不与氧气反 应。
高 温 炼 金

判断金属的活动性的方法之一:比较和氧气反应的 难易程度和剧烈程度。

讨论:金属与氧气反应的规律
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 常温下 易被氧 化 常温下能被氧化 加热时 能被氧 化 不能 被氧 化

铝的化学性质活泼,为什么我 们通常没有见到铝被锈蚀? 金属铝在常温下发生缓慢氧:4Al+3O2=2Al2O3 在铝的表面形成一层致密的氧化铝薄膜,从而 阻止铝进一步氧化,因此,铝具有抗腐蚀性。 为何不宜用钢刷来擦洗铝制餐具呢? 若用钢刷擦洗铝制品,容易把氧化铝薄膜除掉, 从而失去了保护作用,所以用布擦洗好。

化学性质二:能和酸反应
A组:在试管中分别放
入镁条、锌粒、铁丝、 铜丝。然后,分别向 其中加入一些稀盐酸。

B组:在试管中分别
放入镁条、锌粒、铁 丝、铜丝。然后,分 别向其中加入一些稀 硫酸。

播放

注意观察试管内壁上的变化, 和比较反应速度

从探究中你有何发现?
4 1 2 3 5 、金属能否和稀盐酸、 、根据反应的剧烈程度, 、该实验如果用的酸浓 、怎样总结叙述这种比 、以下反应的反应物和 稀硫酸反应? 排出这几种金属的活动性。 度不同,能否具有说服力? 较金属活动性强弱的方法? 生成物属于哪种类别?
反应物 反应现象 剧烈反应,产生 镁 大量气泡 稀盐酸 或稀硫 酸 剧烈反应,产生 锌 大量气泡 反应缓慢,有气 铁 泡产生,溶液由 无色变为浅绿色 铜 不反应 反应 速度 很快 适中

反应方程式(写的时候标出 化合价) Mg + H2 SO4 = MgSO4 + H2 ↑ Mg + 2HCl

= MgCl2 + H2 ↑

Zn + H2 SO4 == Zn SO4 + H2 ↑

Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2 ↑

较慢

Fe + H2 SO4 == Fe SO4 + H2 ↑ Fe + 2HCl

== FeCl2 + H2 ↑

不反应

亚铁

单质 和一种______ 化合物反应,生成另一种_____ 单质 和 一种_____ 1、 化合物 另一种 _____ 的反应叫做置换反 应 你还能举出哪些置换反应的例子?

(1) C + 2

CuO

高温 加热

2Cu+CO2 ↑

(2)H2 + CuO (3)Fe + CuSO4
(4) CO + CuO

H2O + Cu FeSO4 + Cu
Cu + CO2

以下反应是不是置换反应,为什么?
加热

说出化合反应: 由两种或两种以上物质,反应生成一种物质的反应。 分解反应: 由一种物质,分解生成两种或两种以上物质的反应。

化合反应、分解反应是从哪个角度定义的? 置换反应是从哪个角度定义的? 化合、分解只看物质的数目,不看类别,置换反应既看数 目又看类别

阶段小结
请归纳总结出金属的两条化学性质 及比较金属活动性强弱的两种方法。 God Save me!!
我得意的 笑,又得 意的笑…

为什么受伤 的总是我!

无所谓,我 无所谓…

金属与酸的反应的剧烈程度

【实验现象】 铜与酸:不反应
铁与酸: 缓慢 锌与酸: 迅速 镁与酸: 剧烈 【探究结论】 1.并不是所有的金属都能与酸反应,而且反应 的剧烈程度也不相同。 2.金属活动性:Mg> Zn> Fe> Cu 。

1、判断下列反应的正误,并改正。

4Fe + 3O2 === 2Fe2O3
2Fe + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2↑ Cu + 2HCl = CuCl2 + H2↑

点燃

Fe3O4 FeCl2

不反应

(1)只要有单质和化合物参加的反应一定是置换反应 举例说明: 一氧化碳燃烧、甲烷燃烧等 (2)只要有单质和化合物生成的反应一定是置换反应 举例说明: 过氧化氢分解、高锰酸钾分解等

化学性质三:能和某些化合物溶液反应
回忆:铁和硫酸铜溶 播放 观察铝与硫酸铜溶液反应: 液反应的现象: 铜与硝酸银溶液反应: 铁钉表面有红色物质 你能描述一下观察到的现象 生成,蓝色溶液变成 浅绿色 . 吗?写出反应方程式(标着
铝 片 与 硫 酸 铜 溶 液 反 应 铜 丝 与 硝 酸 银 溶 液 反 应

化合价)

以上反应属于哪种基本反应类型? 置换反应 实验 现象 反应的化学方程式 你能通过以上反应,比较出铜、银、铝的活动性强 铝片表面出现红色 铝片浸入 弱吗? Al>Cu>Ag 物质,溶液由蓝色 2Al + 3CuSO4= Al2(SO4)3 + 硫酸铜溶
液中 变为无色。

3Cu

比较金属的活动性方法之三 铜丝表面出现黑色 铜丝浸入 物质,溶液由无色 Cu +2Ag NO3 =Cu(NO3)2 + 2Ag 硝酸银溶 将一种金属浸入另一种金属的化合物溶液中,看是 逐渐变为蓝色。 液中 否能将对方置换出来。

金属与化合物溶液的反应
实验
光亮的 铝丝浸 入硫酸 铜溶液 中

现象

反应的化学方程式

说明

铝丝表面覆盖一层 2Al + 3 CuSO4 == Al2( SO4)3+ 3Cu 实验一:说明___ Al 的 红色物质,溶液由 活动性强于_____ Cu 蓝色变成无色

铜丝浸 铜丝表面覆盖一层 入硝酸 黑色物质,溶液由 Cu + 2AgNO3 银溶液 无色逐渐变成蓝色 中
铜丝浸 入硫酸 铝溶液 中

Cu 实验二:说明 ____ == Cu(NO3)2 + 2Ag 的活动性强于 _____ Ag




实验三:说明_____ Cu 的 活动性弱于_____ Al

Al>Cu>Ag 结论:金属活动性顺序______________________

三、常见金属的活动性顺序表
怎么读? 第一句
第二句 第三句

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强到弱

怎么用?
1、在金属活动性顺序表里,金属的位臵越靠前,它的活动性越强。 2、在金属活动性顺序表里,位于氢前面的金属能臵换出盐酸,稀 硫酸中的氢。 3、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 它的化合物溶液里臵换出来。

用自己的话说一说,你对这三种用法的理解

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au

判断下列物质能否发生反应?若能,写出相 关化学方程式。 (1)银与稀盐酸 (2)锌与硫酸铜溶液 (3)铜与硫酸锌溶液 (4)铝与硝酸银溶液 (5)银与氯化铜溶液 (6)镁与硫酸亚铁溶液
解答:可发生反应的:(2)(4)(6)
化学方程式: (2)Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4 (4)Al +3AgNO3 = Al(NO3)3 + 3Ag (6)Mg + FeSO4 = MgSO4 +Fe

课题二总结:
4Al+3O2=2Al2O3 2Mg+O2=2MgO 一. 金属与氧气的反应 点燃 Fe O 比较金属活动性强弱的方 3Fe+2 O2 3 4 法(一) Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 ↑ Fe + H2 SO4 = Fe SO4 + H2 ↑ Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 ↑ 二.金属与稀盐酸、稀硫酸反应 Zn + H2 SO4 = Zn SO4 + H2 ↑ 比较金属活动性强弱的方 Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 ↑ 法(二) Mg + H2 SO4 = Mg SO4 + H2 ↑ 2Al + 3 CuSO == Al2( SO ) + 3Cu

4 4 3 三.金属与某些化合物溶液反应 Cu + 2AgNO3== Cu (NO3 )2 + 2Ag 比较金属活动性强弱的方 法(三)

四.置换反应:由单质和化合物反应,生成单质和化合物 的反应。 五.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。

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au

1、 有X、Y、Z三种金属,如果把这三种金 属均投入到稀硫酸中,X、Y表面均无明显现象, Z表面有大量气泡产生。若将X、Y这两种金属 放在氧气中加热,X表面无明显现象,Y表面发 黑。则这三种金属活动性顺序为( ) B
A、X>Y>Z C、Y>X>Z B、Z>Y>X D、Z>X>Y

2、波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂,它是由硫酸 铜、熟石灰加水配置而成,为什么不能用铁制容器来 配置波尔多液?

因为Fe能和CuSO4溶液发生置换反应
3、有X、Y、Z三种金属,如果把X和Y分别放入稀硫酸 中,X溶解并产生氢气,Y不反应;如果把Y和Z分别放 入硝酸银溶液中,过一会儿,在Y表面有银析出而Z没 有变化。根据以上实验事实,判断X、Y和Z的金属活动 性顺序。 X > Y > Z 4、下列物质不能由金属和酸反应直接生成的是(B、C) A、 ZnCl2 B、 CuSO4 C 、FeCl3 D 、Al2(SO4)3

黄 黄 铜 金 鉴别区分物质, 戒 戒 就要熟悉物质 指 指 的性质!

市场上很多不

法分子利用黄铜(铜、锌合金)来冒充黄金
性质 硬度 密度 黄铜 大 小 黄金 小 大 高温下也不和 氧气反应 设计实验 将戒指与黄铜相互刻画, 软的是黄金 测戒指的密度,然后与 纯金的密度比较。 用火烧烤片刻,变黑的是 黄铜,不变色的是黄金。 将戒指投入到稀盐酸或 稀硫酸中观察,表面有 气泡冒出的是黄铜,不 反应的是黄金。

牟取暴利。请你设计实验,鉴别区分戒指是黄金还是黄铜。

其中的Cu在加热时 化学性质一 能和氧气反应生成 黑色的氧化铜 化学性质二 其中的Zn能和稀 盐酸或稀硫酸反 应生成氢气

不和酸反应

练习一:“除杂”问题
铜粉中混有铁粉,可以采用怎样的方法除去? 分析过程 Cu不能被磁铁吸引 而Fe能被磁铁吸引。 Cu不能跟稀盐酸、 稀硫酸反应,而Fe 能跟稀盐酸稀硫酸 反应。 操作方法 用磁铁吸引 将Cu、Fe混合物放 入到足量稀盐酸或 稀硫酸中,反应完 毕后过滤、洗涤。 反应方程式 物理方法
Fe + 2HCl= FeCl2 + H2↑ Fe + H2SO4 = FeSO4 +H2↑

Cu不跟CuSO4溶液反 将Cu、Fe混合物放 入到足量 CuSO 4溶液 Fe + CuSO4 = FeSO4 +Cu 应而Fe能跟CuSO4溶 中,反应完毕后过 液反应 滤。
问题一:在方法(二)的操作过程中,使用足量稀盐酸或稀硫酸的目的是什么? 为了将铁粉全部反应掉。 怎样知道铁粉被完全反应掉了? 当固体表面再没有气泡冒出时,说明铁粉被全部反应掉了。 问题二:两种方法相比,哪种方法更好?为什么?

5、填写下列表格。(“混合物”栏中括号内为杂质)

混合物 铜粉(Fe)

除去杂质的化学方程 主要操作步骤 式
Fe + H2SO4 = FeSO4 +H2↑
加适量硫酸至无气 泡产生,过滤,洗涤, 干燥。
加适量无锈铁钉或铁 粉、过滤

FeCl2溶液 (CuCl2)

Fe + CuCl2 = FeCl2 + Cu

练习二:比较金属的活动性强弱
如果用最简单的方法,证明锌、银、铜的活动性顺 序,至少需要选用下列物质的________. (1)Zn (2)Ag (3)Cu (4)CuSO4 溶液 (5)稀硫酸 (6)AgNO3 (7)ZnSO4 溶液
方法 选择 操作 总结

方法 将两种金属的单质, 将 Zn 、 Ag 分别浸入 CuSO 溶液中, 4 (一)(1) 浸入活动性位于中 (2) Zn表面析出红色的Cu,说明 间的那种金属的化 (4) Zn>Cu; Ag表面无Cu析出,说明

Cu>Ag。综上所得可知Zn>Cu;>Ag 合物溶液中。这样 设计最简单。

方法 将活动性位于中间的 将 Cu 分别浸入 AgNO 溶液和 ZnSO 3 4 (二)(3) 那种金属的单质,分 (6) 溶液中, Cu表面析出银白色的Ag, (7) 说明Cu>Ag; Cu表面无Zn析出,说 别浸入另两种金属的

明Zn>Cu。综上所得可Zn>Cu;>Ag 化合物溶液中。这样 设计也简单。

练习三:比较金属与酸的反应
分别取质量相同的铝、锌、镁、铁四种

金属,浸入相等 浓度的稀硫酸(或稀盐酸)中。
比较 内容 分析 结论

比较 反应 速度

根据“金属活动性顺序表”可知, 金属的活动性越强, 活动性强弱顺序为Mg>Al>Zn>Fe, 反应速度越快。 故金属表面冒出气泡的速度也是 Mg>Al>Zn>Fe。
X1 = 6 x10g 2Al + 3H SO = Al (SO ) + 3H ↑ 2 4 2 4 3 2 54 设取质量都为 10g 。根据反应方程 质量相同时,生成氢 54 6 X2 = 2 x10g 气由多到少为 式分别计算生成多少氢气?(注意 Zn + H SO = ZnSO + H ↑ 2 4 4X1 2 65 10g

比较 生成 氢气 的多 少

Al>Mg>Fe>Zn; 只要计算到最终算式即可) 2 x10g X 3 = Mg + H SO = MgSO + H ↑ 2 4 4 :56 2 54 10g 24 Mg :24 Al:27 Zn:65 Fe 化合价相等的金属, = 2 x10g 61 X 1 + H SO = FeSO + H ↑ X H: 相对原子质量越大的 4 = Fe 2 4 4 2 56 6 生成氢气反而越少。 X1 = x10g
54

中考题: 相同质量的Mg、Zn、Fe和足量的稀硫酸反应,产生 氢气的总质量(m)随时间(t)变化的关系如下图, 则下图中a、b、c表示的金属分别为:

m

a Mg b Fe c Zn t1 t2 t3 t

m

这样图示是否正确?为什么?

Mg Fe Zn t1 t2 t3 t

0

0

切记:与时间轴夹角越大,说明生成氢气的速度越快; 在看图时,必须既要看生成氢气的速度快慢,又要看生成氢气多少。

? ? ? ?

等质量的M、N两种金属,分别与相同质 量分数的足量稀盐酸反应(已知M、N在生成 物中均为+2价),生成氢气质量和反应时间的 关系如右图所示,下列叙述正确的是( ) A.M、N两种金属中较活泼的是N B.生成H2的质量M<N C.相对原子质量较大的是N D.产生H2的速率N>M

练习四:分析反应后质量的变化
将铁片放入下列溶液中,反应一段时间后,铁片的质量会 将两块锌片分别放入FeSO4溶 增加 的是( ) 液、CuSO4溶液中,反应一段 A、稀H2SO4 B、FeSO4溶液时间后,分析锌片质量的变 C、CuSO4溶液 D、稀HCl 化情况。
Zn:65 Fe:56 Cu:64

分析: 浸入FeSO4溶液中,铁不跟FeSO4反应,铁片质量不变。 浸入稀硫酸或稀盐酸中,铁被反应掉,铁片质量减少。

浸入CuSO4溶液 中,铁被反应掉,但生成的铜会附着在 铁片上。根据反应方程式可知: Fe + CuSO4= FeSO4 + Cu 56 64 反应掉的铁与生成的铜的质量比为56:64 ,所以反应掉 的铁比生成的铜质量小,故一段时间后铁片的质量会增加。

有A、B两块等质量的铁,将A浸入稀硫酸 中,同时将B浸入硫酸铜溶液中,过一会儿, 同时取出晾干,两块铁的质量mA、mB应该 是( ) A A.mA<mB C.mA=mB B.mA>mB D.mA≥mB

为了测定某生铁中杂质的含量,取该生铁样品20克, 放到盛有200克稀盐酸的烧杯中,反应后烧杯中物质总质 量变成219.4克. ⑴生铁中的主要杂质是( 碳 ) ⑵计算该生铁中铁的质量分数是多少(Fe:56 H:1 )
解:根

据质量守恒定律:M生铁+M稀盐酸=M烧杯中物质+M氢气 得:M氢气=20g + 200g - 219.4g = 0.6g 设20g生铁中铁的质量为x Fe + 2HCl= FeCl2 + H2↑ 56 2 0.6g x 56 = x 2 0.6g x = 16.8g

16.8g× 100%=84% 20g

答:生铁中铁的质量分数 为84%

在CuCl2和FeCl2的混合溶液中,加入一定量的锌 粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸, 有气体生成,则滤渣中一定有(B ) A.Cu、Fe、Zn B.Cu和Fe C.Zn和Cu D.Zn、Fe 分析: 1、判断活动性:活动性Zn>Fe>Cu 2、活泼金属先置换出最不活泼的金属: 所以Zn先置换Cu;若置换完Cu后,Zn还有剩 余,Zn再置换Fe
由题目可知:“滤渣”中仅仅有Cu,是不能和 稀盐酸反应生成氢气的,所以至少要置换出Fe 才行,如果把Fe全部置换出后Zn仍有剩余也行。

一工业废水中含有大量的硫酸亚铁、少量的硫酸铜 及不溶性杂质,试设计一种经济简便的分离方案提取 得到铜。并说明每一步的目的。 FeSO4 ② 溶液 过滤 加过量 Fe 粉 FeSO4 废水 FeSO4 过滤 ① CuSO4 CuSO4 溶液 ③ Fe粉、Cu 杂质 加过量 过⑤ ④ 稀硫酸 滤 ①除去杂质。 ②将Cu全部置换出来。 ③分离溶液和固体。 ④将过量的Fe粉全部反应掉。 ⑤过滤出Cu回收。

Cu

FeSO4 溶液和 剩余的 硫酸

填写下列表格(混合物栏中括号内为杂质) 混合物
铜粉铁粉
除去杂质的化学方程式 主要操作步骤

FeCl2 CuCl2 CuO C
CaCl2 CaCO3

N 2 O2
CO CO2
CO2 CO

1.被誉为“东方之冠”的中国馆是上海世博会标志性 建筑之一,中国馆共向地下钻孔约5000根钢筋水泥桩, 其横梁、椽子、斜撑、柱子的“中国红”外衣选用的是 铝板,馆周围是大片红木色的塑木(塑料和木屑按照 近似于1:1的比例制成)地板。 (1)以上建筑中使用了金属材料的是 A C 。 A.地下桩 B.地板 C.横梁外衣 (2)钢和铝的共同点是 B 。 A.都是单质 B.都是合金 C.都能导电 (3)铝能与NaOH溶液反应,化学方程式为: 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3X, X的化学式为 H2 。 (4)将铝丝浸入硫酸铜溶液中能形成美丽的“铜树”, 发生反应的化学方程式为 2Al+3CuSO4===Al2(SO4)3+3Cu

实验 从煤油中取一小块金 属钠,用小刀切去一端 的外皮,观察实验现象.

将金属钠放入水中, 发现钠漂浮在水面上, 并在水面四处“游走” 发出“咝咝”的声音, 片刻后熔成一个银白 色小球。

现象:切口处 可观察到银白 色的金属光泽, 在空气中很快 变暗。
讨论:从以上实验,我们了解 到金属钠的哪些物理和化学性 质?

物理性质:密度比煤油大,比水小; 硬度小;银白色,熔点低。 化学性质:极易与氧气、水反应,且反应放出大量的热。

欲判断三种金属X、Y、Z的活动性顺序,没有必要验证的 结论是( C ) A、Y能置换

含X的化合物溶液中的X 说明Y>X B、X能置换酸中的氢 说明X>H C、Y能置换酸中的氢 说明Y>H D、Z不能置换酸中的氢 说明H>Z

生活小常识
绿豆在铁锅中煮熟后会变成黑色, 苹果、梨子用刀切了以后表面也 会变成黑色,为什么呢?
这是因为绿豆、苹果、梨子等物质中都 含有一种酸叫鞣酸,能与铁发生反应生 成黑色的物质,所以会变黑


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