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寻找金属的变化规律

发布时间:2013-10-25 09:34:45  

第5节 寻找金属变化的规律

在元素周期表中,除汞外,金属元素的中文各 名称都带有金字旁。

元素周期表中部分金属元素
锂Li 钠Na 镁Mg 铝Al 钾K 钙Ca 钛Ti

P30

在下列金属单质中用红笔 铬Cr 锰Mn 铁Fe 镍Ni 铜Cu 锌Zn 铯Cs 圈出你知道名称的金属,用 蓝笔圈出你用过其制品的金 钡Ba 钨W 钯Pd 银Ag 锡Sn 镭Ra 铱Ir 属。 汞Hg 铊Tl 铅Pb 铋Bi 铀U 铂Pt 金Au

1、在日常生活中哪些地方用到金属? 生活用品,房屋建筑,交通工具,工农业 生产

2、金属有哪些物理性质呢?
有光泽、比较硬,有延展性、有导电性、 导热性、具有一定的熔点和沸点等。

金属的用途与金属性质 的关系

设计实验方案:我们要寻找金属的性质和用途 之间的关系,我们的实验方案中需要包括什么 内容?

? (1)分析常见的金属有哪些物理性质。 ? (2)分析常见的金属有那些用途。 ? (3)分析常见金属的用途与它们具有的物 理性质间有什么关系。

通过实验,我们收集的事实证据有:
金属名称 主要物理性质 用途

性 质 决 定 用 把你的探究结果与同学交流,看谁获得了更丰富的证据和更准确的结论 途

结论1:有些金属能在氧气中燃烧,有些虽 (金属与氧气的反应) 不能燃烧,但能生成氧化物。

1、将镁条和铜条放在酒精灯上加热, 镁条 哪根金属先燃烧? 不燃烧的金属冷却后表面的颜色发生了 变黑 什么变化? 2、将不燃烧的那根金属插入盛有盐酸 的试管中,观察现象。 黑色物质溶解,溶液变绿色

2Mg + O2
2Cu + O2

点燃

2MgO



2CuO

有些金属在氧气中能燃烧(如K、 Ca、Na 、Mg、Al、Fe); 有些不能,但能在加热的条件下 与氧气反应生成氧化物(如Cu)

思考1:铝制容器可不可以盛放酸性或碱性 物质?为什么?

(金属与酸的反应)

将铝片放入盛有稀盐酸的试管中, 观察并记录现象: 铝片表面产生大量的气泡 __________________________

2Al+6HCl ====2AlCl3+ 3H2↑

思考2:是否所有的金属都能被酸

腐蚀?

活动1、取少量镁条、锌粒、铜片分别放入盛有稀盐 镁条、锌粒表面有 酸的3支试管中,观察到:______________________

气泡产生,而铜片却没气泡产生。 _______________________________________
2、将点燃着的火柴靠近产生气体的试管口,会发生 爆鸣 ________声,说明产生的是__________。 氢气

反应的化学方程式分别为
Mg+ 2HCl==MgCl2+H2↑
Zn+ 2HCl==ZnCl2+ H2↑







实验室常用铁,锌与酸(稀盐酸等)制取氢气

3、少量镁条、锌粒、铜片分别放入盛有稀硫酸 镁条、锌粒表面 的 3 支 试 管 中 , 观 察 现 象 :_______________ 产生气泡,铜片没有气体产生 ______________________________. 反应的化学方程式

分别为: Mg+ H2SO4==MgSO4+H2↑ Zn+ H2SO4==ZnSO4+ H2↑
结论3:只有活泼的金属才能与酸反应生成盐

和氢气。

观察这些化学方程式有何特点? Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 置换反应:由一种单质跟一种化合物起反应 生成另一种单质和另一种化合物的反应

单质+化合物→新单质+新化合物

A+BC=B+AC

思考:
化学方程式:CO+CuO Cu+CO2 , 这是不是置换反应?为什么?

活动4、(金属与盐的反应)

1、在盛有硫酸铜溶液的试管里浸入一段洁净的 铁丝,过一会儿取出,观察有什么变化:
铁丝表面有一层红色物质生成。 ____________________________. 化学反应方程式为:

Fe+CuSO4==FeSO4+Cu (湿法炼铜)
2. 在盛有硫酸亚铁溶液的试管中,进入一 段洁净的铜丝,过一会儿取出,观察到 铜丝表面没变化 _____________。

铁的化学性质比铜活泼 说明:____________________________

3.在盛有硝酸银溶液和硫酸锌的试管中,分 别浸入一段洁净的铜丝,过一会儿取出,观 察 到 浸入硝酸银溶液中的铜丝表面有一 ________________________ _____________________________ 层银白色物质生成,而浸入硫酸锌溶液中的 _________________ 铜丝却没有发生变化。 反应的化学方程式为: Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag 思考:根据以上实验事实,比较铜、 银、锌的活动性大小的顺序为 _______________。 Zn> Cu > Ag 金属跟酸、金属跟盐的反应都是置换反应。

活动讨论:设计实验比较镁、锌、铜的活动性, 并从大到小列出镁、锌、铜的活动性顺序。
(1)试剂的选择:

____________________ (2)实验:_______________ ______

______________________________________ (3)结论:镁、锌、铜的活动性由强到弱的顺 序为______________。

方案1:
硫 酸 镁

锌锌
镁 镁 硫 酸 铜 镁 铜

方案3:
硫酸 铜 硫酸 锌

方案2:
硫酸 锌 硫酸 锌

Mg>Zn> Cu

实验讨论:设计实验比较镁、锌、铜的活动性, 并从大到小列出镁、锌、铜的活动性顺序。如果 把氢也列入其中,应如何排列? (1)试剂的选择: ____________________ 镁、锌、铜三种金属和稀盐酸 (2)实验:将镁、锌、铜分别放到盛有稀盐酸的 铜表面无气泡产生,镁和锌表面 试管。观察到:_______________ ______ 产生气泡,但镁产生的气泡的速度比锌要快。 ______________________________________
(3)结论:镁、锌、铜(氢)的活动性由强到 Mg>Zn> [H]> 弱的顺序为______________。 Cu

人们总结出一些金属的金属活动性顺序如下:
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
规律: ① 在金属活动性顺序中,只有排在氢前面 的金属可以把酸中的氢置换出来。 ②在金属

活动性顺序中,只有一种活动性较 强的金属才能把另一种活动性较弱的金属从 它的盐溶液中置换出来。 用铜、银、金等不活泼金属制造的钱币。

1.判断下列物质能否发生反应?若能, 写出相关化学方程式。 (1)金与稀盐酸 (2)铁与硫酸铜溶液 (3)银与氯化亚铁溶液 (4)铝与硝酸银溶液 (5)铜与硫酸锌溶液(6)镁与硫酸锌溶液
解答:可发生反应的:(2)(4)(6)
化学方程式:

(2) Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 (4)Al +3AgNO3 = Al(NO3)3 + 3Ag (6) Mg+ ZnSO4 = MgSO4 +Zn

2.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 的表面有银析出,而Z无变化.根据以上事实,判 断X Y Z的金属活动顺序.

解答: 金属活动性顺序

X>Y>Z

1、能否用锡壶盛装酸性物质? 不能,因为锡较活泼能与酸性物质 反应而被腐蚀. 2、用铁制的容器配制浸种用的波尔多 液?为什么? 不能,因为铁与硫酸铜溶液发生置 换反应.

阅读:化学反应中的电子转移
实验:把金属锌放入硫酸铜溶液中,可观察 到银白色的金属锌表面镀上了一层紫红色的 铜。 思考:为什么铜离子会从溶液中析 出变成金属铜,而金属锌则变成锌 离子进入溶液?

2e
Zn + CuSO4 == ZnSO4 + Cu

说明:金属锌失电子的能力比铜强,锌金属活动性比 铜强。(或者说铜离子得电子能力比锌离子强)

结论:在反应物之间电子发生转移的反应,又称 为氧化还原反应。置换反应都是氧化还原反应。 化合价发生变化的化学反应一般都是氧化还原反应

1、设计实验除去杂质:?铜粉中含有的少 量铁粉;?FeCl2溶液中含有的少量CuCl2 。 a.用稀盐酸 b.用铁粉 为什么?

3、调查化工颜料商店出售的涂料添加剂 “银粉”是什么金属,通过实验做出初步 分析和判断,并提交调查分析报告。 银粉即是铝粉,是具有银色光泽的金属装 饰颜料,广泛应用于涂料行业。

4、已知排在金属活动性顺序表最前几位的活泼金 属能与水反应生成碱和氢气。请写出下列反应的 化学方程式,并推测可能产生的实验现象。 ①把一块绿豆大的金属钠放入1小杯滴有酚酞的 水中。 2Na+2H2O=2NaOH+H2 ↑

有气体产生,滴有酚酞的水显红色
②把一块绿豆大的金属钾放入1小杯滴有硫酸铜 溶液中。 2K+2H O=2KOH+H ↑
2 2

2KOH+CuSO4 = K2SO4+Cu(OH)2↓ 有气体产生,硫酸铜溶液与KOH溶液 反应产生氢氧化铜篮色沉淀。

室温下,等质量的镁粉和铝粉分别与足量的稀 硫酸反应,产生氢气的质量与时间的关系图正 确的是( )
m

m

Mg Al

m

Mg
Al

m

Al Mg

Mg Al

O

t O

t O

t O

t

等质量的三种金属分别与相同浓度的足 量的稀盐酸反应,

都生成+2价的氯化物, 其反应如右图所示。

思考2:是否所有的金属都能被酸

腐蚀?


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