课题2　金属的化学性质 (2)

课 题 2 金 属 的 化 学 性 质第 1课 时1.知 道 铁 、 铝 、 铜 、 镁 等 常 见 金 属 与 氧 气 的 反 应 2.掌 握 铁 、 镁 、 锌 等 常 见 金 属 与 盐 酸 、 稀 硫 酸 的 置 换 反 应【 学 习 目 标 】 在 现 代 考 古 中 ， 发 现 从 地 下 出 土 的 文 物 里 ， 金 银 器 具 总 是比 铁 器 保 存 得 完 整 、 完 好 ， 而 且 年 代 往 往 比 铁 器 早 。 你 知 道 这是 为 什 么 吗 ？ 东 周 匈 奴 族 鹿 形金 怪 兽唐 代 舞 马 衔 杯纹 银 壶 春 秋 金 柄 铁 剑 因 为 金 、 银 不 活 泼 ， 不 易 与 其 他 物 质 反 应 ， 抗 腐 蚀 性 能 强 ，在 自 然 界 以 单 质 形 式 存 在 ， 易 被 人 类 发 现 使 用 。 铁 较 活 泼 ， 易与 其 他 物 质 反 应 而 被 腐 蚀 ！ 铁 严 重锈 蚀金 光 亮 如 新【 联 系 实 际 】 【 温 习 旧 知 1】银 白 色 镁 条 久 置 空 气 中 表 面 变 黑 是 因 为 。打 磨 后 的 镁 条 在 空 气 中 点 燃 有 什 么 现 象 ？ 。镁 条 燃 烧 ， 发 出 耀 眼 白 光 ， 放 热 ， 生 成 白 色 固 体金 属 的 化 学 性 质2Mg + O2 2MgO点 燃反 应 的 化 学 方 程 式 为 ： 。镁 常 温 下 被 氧 化 了【 温 习 旧 知 2】 点 燃 的 铁 丝 在 氧 气 中 燃 烧 的 现 象 为 ，火 星 四 射 ， 放 热 ， 生 成 黑 色 固 体反 应 的 化 学 方 程 式 为 ： 。 日 常 生 活 中 ， 用 于 保 护 钢 铁 制 品 （ 如 自 来 水 管 ） 所 使 用 的 “ 银 粉 ” 实 际 上 是 金 属 _的 粉 末 。 为 什 么 铝 具 有 优 良 的 抗 腐 蚀 性 能 ？ （ 课 本 第 9页 ）【 生 活 知 识 】 答 ： 因 为 铝 在 常 温 下 迅 速 与 空 气 中 的 氧 气 反 应 ， 表 面 生 成 一 层 致 密 的 氧 化 铝 薄 膜 ， 阻 止 内 部 的 铝 进 一 步 氧 化 ， 故 抗 腐 蚀 性 好 。Al2O3化 学 方 程 式 ： Al + O2 234 铝 铝 在 空 气 中 不 能 燃 烧 ， 但 能 在 氧 气 中 剧 烈 燃 烧 ，生 成 白 色 固 体 。 + 322 234 OAlOAl 点 燃反 应 的 化 学 方 程 式 为 ： 。 俗 话 说 “ 真 金 不 怕 火 炼 ” ， 这 说 明 了 什 么 事 实 ？ 即 使 在 高 温 条 件 下 金 也 不 能 和 氧 气 反 应 。 【 生 活 知 识 】 铜 不 能 在 空 气 或 氧 气 中 燃 烧 ， 但 受 热 时 表 面易 氧 化 变 ，反 应 的 化 学 方 程 式 为 ： 。黑 【 讨 论 】 通 过 上 述 实 验 事 实 和 相 关 的 化 学 方 程 式你 能 获 取 哪 些 信 息 ？Au + O 2 不 反 应 2Mg + O2 2MgO点 燃+ 322 234 OAlOAl 点 燃4Al + 3O2 = 2Al2O3 实 验 表 明 ， 大 多 数 金 属 都 能 与 氧 气 反 应 ， 生 成相 应 的 金 属 氧 化 物 ， 但 反 应 的 难 易 和 剧 烈 程 度 不 同 。 【 积 累 知 识 】 一 、 金 属 与 氧 气 的 反 应1 常 温 下 易 与 氧 气 反 应 ： 以 、 为 代 表 。2 升 温 时 能 与 氧 气 反 应 ： 以 、 为 代 表 。3 高 温 下 也 不 能 与 氧 气 反 应 ： 以 为 代 表 。 Mg AlFe CuAu【 结 论 】 金 属 活 泼 程 度 (即 活 动 性 )： Mg、 Al Fe、 Cu Au 活 动 与 探 究 ： 探 究 镁 、 锌 、 铁 、 铜 的 活 动 性 顺 序 很 多 金 属 能 与 盐 酸 或 稀 硫 酸 反 应 。 金 属 与 盐 酸 或稀 硫 酸 能 否 反 应 ， 也 可 反 映 出 金 属 的 活 泼 程 度 ， 即 金属 活 动 性 。A组 ： 把 镁 、 锌 、 铁 、 铜 分 别 放 入 稀 盐 酸 中 。B组 ： 把 镁 、 锌 、 铁 、 铜 分 别 放 入 稀 硫 酸 中 。二 、 金 属 与 酸 的 反 应 金属 现象稀盐酸 稀硫酸镁锌铁铜 反 应 剧 烈 ， 有 大 量 气 泡 产 生反 应 较 剧 烈 ， 有 较 多 气 泡 产 生反 应 且 有 气 泡 产 生无 明 显 现 象【 活 动 与 探 究 】 金 属 与 稀 盐 酸 、 稀 硫 酸 的 反 应 God Save me！ 为 什 么受 伤 的总 是 我 ！ 无 所 谓 ，我 无 所 谓 我 得 意 的 笑 ，又 得 意 的 笑 反 应 剧 烈 程 度 不 同 【 积 累 知 识 】 二、金属与酸(盐酸、稀硫酸)的反应 我 们 可 以 根 据 金 属 与 盐 酸 或 稀 硫 酸 能 否 反 应以 及 反 应 的 剧 烈 程 度 来 判 断 金 属 的 活 动 性 。 金 属 活 动 性 ： Mg Zn Fe Cu1、 请 你 在 P10的 表 中 正 确 书 写 本 探 究 活 动 中 发 生 的反 应 化 学 方 程 式 ？2、 从 反 应 物 和 生 成 物 的 物 质 类 别 如 单 质 、 化 合 物的 角 度 分 析 ， 这 些 反 应 有 什 么 特 点 ？ 将 这 一 类 反 应与 化 合 反 应 、 分 解 反 应 进 行 比 较 。 盐 酸 硫 酸 Mg + 2H Cl = MgCl2 + H 2 Zn + 2H Cl = ZnCl2 + H 2Fe + 2H Cl = FeCl2 + H 2 Mg + H 2SO4 = MgSO4+ H 2Zn + H 2SO4 = ZnSO4 + H 2Fe + H 2SO4 = FeSO4 + H 2金 属 与 酸 反 应 的 化 学 方 程 式单 质 化 合 物 化 合 物 单 质 单 质 化 合 物 化 合 物 单 质铁 元 素 ： +2价 【 积 累 知 识 】 三 、 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 做 置 换 反 应 。 单 质 +化 合 物 =另 一 化 合 物 +另 一 单 质A + BC = AC + B2.根 据 金 属 能 否 与 盐 酸 或 稀 硫 酸 反 应 生 成 氢 气 可 把 金 属 分 为 两 类氢 前 金 属 和 氢 后 金 属1.镁 、 锌 、 铁 等 金 属 能 与 盐 酸 、 稀 硫 酸 发 生 置 换 反 应 ， 铜 不 能 反 应【 积 累 知 识 】 二 、 金 属 与 酸 溶 液 （ 盐 酸 、 稀 硫 酸 ） 的 反 应 把 金 属 铝 表 面 致 密 的 氧 化 膜 用 砂 纸 除 去 后 ， 放 入 盐 酸 或 稀 硫 酸 中 ， 均 可 看 到 产 生 较 多 气 泡 ， 该 气 体 可 被 点 燃 ， 据 此 可 判 断 铝 属 于 金 属 （ 填 “ 氢 前 ” 或 “ 氢 后 ” ） 。 反 应 的 化 学 方 程 式 分 别 为 ： ， 。2Al + 6HCl= 2AlCl3 + 3H22Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2 氢 前 为 什 么 强 调 金 属 是 与 盐 酸 、 稀 硫 酸 反 应 生 成 氢 气 ，金 属 与 浓 硫 酸 或 硝 酸 反 应 能 否 产 生 氢 气 ？ 答 ： 不 能 ， 因 为 浓 硫 酸 和 硝 酸 具 有 强 氧 化 性 ，与 金 属 反 应 不 生 成 H2而 生 成 H2O， 反 应 比 较 复 杂 ，不 属 于 置 换 反 应 。例 ： Zn + 2 H2SO4（ 浓 ） = ZnSO4 + 2H2O + SO2【 重 点 提 示 】 金 属 的 化 学 性 质1、 大 多 数 金 属 能 与 O2反 应2、 大 多 数 金 属 能 与 盐 酸 或 稀 硫 酸 反 应 判 断 常 见 金 属 活 动 性 顺 序 的 方 法2、 金 属 能 否 与 酸 溶 液 （ 盐 酸 或 稀 硫 酸 ） 发 生 置 换 反 应 ， 若 能 反 应 生 成 氢 气 ， 是 氢 前 金 属 ； 反 之 则 是 氢 后 金 属小 结 ：1、 金 属 与 氧 气 反 应 的 难 易 程 度 D1、 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 （ ）A.铝 的 化 学 性 质 不 活 泼 B.铝 不 与 酸 、 碱 反 应 C.铝 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 2、 下 列 物 质 中 ， 不 能 用 金 属 和 盐 酸 发 生 置 换 反 应 制 得 的 是 （ ） A.MgCl2 B. ZnCl2 C.CuCl2 D. FeCl2C 3、 下 列 物 质 中 ， 不 能 用 金 属 和 相 应 的 酸 发 生 置 换 反 应 制 得 的 是 （ ） A.MgSO 4 B. ZnSO4 C. AlCl3 D. Fe2(SO4)3 D 4.将 一 枚 洁 净 的 铁 钉 浸 入 稀 硫 酸 中 ， 下 列 叙 述 中 正 确的 是 ( ) 铁 钉 表 面 产 生 气 泡 ； 液 体 由 无 色 逐 渐 变 为 浅 绿 色 ； 铁 钉 的 质 量 减 轻 ； 液 体 的 质 量 减 轻 。A. B. C. D. C 解 ： 设 生 成 的 氢 气 的 质 量 分 别 为 X1、 X2、 X3、 X4Mg + 2HCl = MgCl2+ H224 230g X124 230g X1= X1=2.5gZn + 2HCl = ZnCl2+ H265 230g X265 230g X 2= X2=0.9g 当 堂 训 练 课 本 13页 第 8题 （ 补 充 Al） Fe + 2HCl = FeCl2+ H256 230g X356 230g X3= X3=1.1g2Al + 6HCl =2 AlCl3+ 3H254 630g X454 630g X 4= X4=3.3g 设 需 要 的 镁 、 锌 、 铁 、 铝 的 质 量 分 别 为 Y1、Y2、 Y3、 Y4Mg + 2HCl = MgCl2+ H224 2Y1 30g 24 2Y1 30g= Y1=360gZn + 2HCl = ZnCl2+ H265 2Y 2 30g65 2Y2 30g= Y2=975g Fe + 2HCl = FeCl2+ H256 2Y3 30g56 2Y3 30g= Y3=840g2Al + 6HCl =2 AlCl3+ 3H254 6Y4 30g54 6Y 4 30g= Y4=270g 13、 镁 、 铝 、 锌 、 铁 三 种 金 属 各 30g， 分 别 与 足 量 稀 盐 酸反 应 ， 各 生 成 氢 气 的 质 量 是 多 少 ？ 如 果 反 应 后 各 生 成 氢 气30g， 则 需 要 这 三 种 金 属 的 质 量 各 是 多 少 ？Mg + 2H Cl = MgCl2 + H 2Zn + 2H Cl = ZnCl2 + H 2Fe + 2H Cl = FeCl2 + H 22Al + 6H Cl = 2AlCl 3 + 3H 224 22 27 3 265 256 2 30g金 属 各 生 成 氢 气的 质 量 为 ：镁 ： 2.5g; 铝 ： 3.3g锌 ： 0.9g; 铁 ： 1.1g生 成 30g氢 气 各 需 要金 属 的 质 量 为 ：镁 ： 360g; 铝 ： 270g锌 ： 975g; 铁 ： 840g 【 知 识 积 累 】 金 属 和 盐 酸 、 稀 硫 酸 反 应 产 生 氢 气 的 规 律 Mg、 Al、 Zn、 Fe四 种 金 属 与 盐 酸 、 稀 硫 酸 反 应生 产 H 2的 规 律 ： 相 同 质 量 的 四 种 金 属 与 足 量 酸 反 应 产 生 H 2的 质 量 是 ：Al Mg Fe Zn。 （ 金 属 完 全 反 应 ） 置 换 出 相 同 质 量 的 氢 气 所 需 金 属 质 量 是 ：Zn Fe Mg Al 。 足 量 的 四 种 金 属 与 相 同 质 量 、 相 同 浓 度 的 酸 反 应 产生 H 2的 质 量 ： Al=Mg=Fe=Zn 。 （ 酸 完 全 反 应 ） 1、 等 质 量 的 锌 和 铁 分 别 与 足 量 的 稀 硫 酸 反 应 ， 能正 确 表 示 生 成 氢 气 的 质 量 （ 纵 坐 标 ） 与 时 间 （ 横坐 标 ） 的 关 系 的 图 像 是2、 等 质 量 的 稀 硫 酸 分 别 与 足 量 的 镁 、 铁 、 锌 三种 金 属 反 应 ， 下 列 图 像 能 正 确 生 产 氢 气 质 量 与反 应 时 间 之 间 关 系 的 是 BB 3、 相 同 质 量 的 Mg、 Fe分 别 与 稀 盐 酸 作 用 ， 产 生H2的 质 量 m (H2)与 加 入 稀 盐 酸 的 体 积 V（ 稀 盐 酸 ）关 系 如 下 图 所 示 ， 其 中 正 确 的 是4、 现 有 等 质 量 甲 、 乙 、 丙 三 种 金 属 ， 分 别 放入 三 份 溶 质 质 量 分 数 相 同 的 足 量 稀 硫 酸 中 ， 产生 氢 气 的 质 量 与 反 应 时 间 的 关 系 如 右 图 所 示（ 已 知 甲 、 乙 、 丙 在 生 成 物 中 化 合 价 均 为 +2价 ） 。 则 下 列 说 法 中 不 正 确 的 是A 氢 气 的 质 量 ： 甲 乙 丙 B 相 对 原 子 质 量 ： 乙 丙 甲 C 金 属 活 动 性 ： 乙 甲 丙 D 消 耗 硫 酸 的 质 量 ： 甲 乙 丙 AB 5、 等 质 量 的 X、 Y两 种 金 属 分 别 和 足 量 的 同 体 积 、同 浓 度 的 盐 酸 反 应 ， 产 生 气 体 的 质 量 与 时 间 的 关系 如 图 所 示 下 列 说 法 中 不 正 确 的 是A. t1时 ， 产 生 气 体 的 质 量 ： X YB t2时 ， 消 耗 金 属 的 质 量 ： X YC t3时 ， 消 耗 金 属 的 质 量 ： X=YD t3时 ， 消 耗 盐 酸 的 质 量 ： X=Y D 6、 有 等 质 量 的 A、 B两 金 属 ， 相 对 原 子 质 量 Ar(A)Ar(B)， 将 A放 入 质 量 分 数 为 15%的 稀 硫 酸 中 ， B放 入质 量 分 数 为 15%的 稀 盐 酸 中 ， 在 反 应 中 A、 B均 为 2价 ， 产 生 氢 气 的 质 量 随 反 应 时 间 的 变 化 曲 线 如 右 图 。下 列 说 法 正 确 的 是A 产 生 氢 气 的 速 率 ： A B B 反 应 后 A、 B一 定 都 有 剩 余 C 消 耗 的 稀 硫 酸 和 稀 盐 酸 质 量 一 定 不 相 等 D 消 耗 B的 质 量 一 定 小 于 A的 质 量C 7、 将 等 质 量 的 镁 和 铁 分 别 放 入 等 质 量 、 相 同 质量 分 数 的 稀 盐 酸 中 ， 产 生 氢 气 的 质 量 反 应 时 间的 关 系 如 图 所 示 ， 下 列 说 法 错 误 的 是A 反 应 结 束 后 镁 一 定 有 剩 余B 反 应 消 耗 盐 酸 的 总 质 量 一 定 相 等C 0 t1时 段 ， 产 生 氢 气 的 质 量 镁 比 铁 大D 0 t2时 段 ， 参 加 反 应 的 镁 的 质 量 与 铁 相 等D 8、 下 列 图 形 正 确 的 是 C 9、 在 质 量 相 等 、 溶 质 质 量 分 数 相 同 的 稀 硫 酸 中 ，分 别 加 入 等 质 量 的 锌 粉 和 铁 粉 ， 生 成 氢 气 质 量 （ m ）随 反 应 时 间 （ t） 的 变 化 曲 线 如 下 图 所 示 。 下 列 表 述正 确 的 是 （ 填 序 号 ） 。 A表 示 锌 和 稀 硫 酸 的 反 应 曲 线 反 应 结 束 后 消耗 两 种 金 属 的 质 量 相 等 反 应 结 束 后 稀 硫 酸 都 没有 剩 余 反 应 结 束 后 两 种 金 属 一 定 都 有 剩 余 反应 结 束 后 生 成 的 氢 气 质 量 相 等