課 題 2 金 屬 的 化 學 性 質(zhì)第 1課 時1.知 道 鐵 、 鋁 、 銅 、 鎂 等 常 見 金 屬 與 氧 氣 的 反 應 2.掌 握 鐵 、 鎂 、 鋅 等 常 見 金 屬 與 鹽 酸 、 稀 硫 酸 的 置 換 反 應【 學 習 目 標 】 在 現(xiàn) 代 考 古 中 ， 發(fā) 現(xiàn) 從 地 下 出 土 的 文 物 里 ， 金 銀 器 具 總 是比 鐵 器 保 存 得 完 整 、 完 好 ， 而 且 年 代 往 往 比 鐵 器 早 。 你 知 道 這是 為 什 么 嗎 ？ 東 周 匈 奴 族 鹿 形金 怪 獸唐 代 舞 馬 銜 杯紋 銀 壺 春 秋 金 柄 鐵 劍 因 為 金 、 銀 不 活 潑 ， 不 易 與 其 他 物 質(zhì) 反 應 ， 抗 腐 蝕 性 能 強 ，在 自 然 界 以 單 質(zhì) 形 式 存 在 ， 易 被 人 類 發(fā) 現(xiàn) 使 用 。 鐵 較 活 潑 ， 易與 其 他 物 質(zhì) 反 應 而 被 腐 蝕 ！ 鐵 嚴 重銹 蝕金 光 亮 如 新【 聯(lián) 系 實 際 】 【 溫 習 舊 知 1】銀 白 色 鎂 條 久 置 空 氣 中 表 面 變 黑 是 因 為 。打 磨 后 的 鎂 條 在 空 氣 中 點 燃 有 什 么 現(xiàn) 象 ？ 。鎂 條 燃 燒 ， 發(fā) 出 耀 眼 白 光 ， 放 熱 ， 生 成 白 色 固 體金 屬 的 化 學 性 質(zhì)2Mg + O2 2MgO點 燃反 應 的 化 學 方 程 式 為 ： 。鎂 常 溫 下 被 氧 化 了【 溫 習 舊 知 2】 點 燃 的 鐵 絲 在 氧 氣 中 燃 燒 的 現(xiàn) 象 為 ，火 星 四 射 ， 放 熱 ， 生 成 黑 色 固 體反 應 的 化 學 方 程 式 為 ： 。 日 常 生 活 中 ， 用 于 保 護 鋼 鐵 制 品 （ 如 自 來 水 管 ） 所 使 用 的 “ 銀 粉 ” 實 際 上 是 金 屬 _的 粉 末 。 為 什 么 鋁 具 有 優(yōu) 良 的 抗 腐 蝕 性 能 ？ （ 課 本 第 9頁 ）【 生 活 知 識 】 答 ： 因 為 鋁 在 常 溫 下 迅 速 與 空 氣 中 的 氧 氣 反 應 ， 表 面 生 成 一 層 致 密 的 氧 化 鋁 薄 膜 ， 阻 止 內(nèi) 部 的 鋁 進 一 步 氧 化 ， 故 抗 腐 蝕 性 好 。Al2O3化 學 方 程 式 ： Al + O2 234 鋁 鋁 在 空 氣 中 不 能 燃 燒 ， 但 能 在 氧 氣 中 劇 烈 燃 燒 ，生 成 白 色 固 體 。 + 322 234 OAlOAl 點 燃反 應 的 化 學 方 程 式 為 ： 。 俗 話 說 “ 真 金 不 怕 火 煉 ” ， 這 說 明 了 什 么 事 實 ？ 即 使 在 高 溫 條 件 下 金 也 不 能 和 氧 氣 反 應 。 【 生 活 知 識 】 銅 不 能 在 空 氣 或 氧 氣 中 燃 燒 ， 但 受 熱 時 表 面易 氧 化 變 ，反 應 的 化 學 方 程 式 為 ： 。黑 【 討 論 】 通 過 上 述 實 驗 事 實 和 相 關(guān) 的 化 學 方 程 式你 能 獲 取 哪 些 信 息 ？Au + O 2 不 反 應 2Mg + O2 2MgO點 燃+ 322 234 OAlOAl 點 燃4Al + 3O2 = 2Al2O3 實 驗 表 明 ， 大 多 數(shù) 金 屬 都 能 與 氧 氣 反 應 ， 生 成相 應 的 金 屬 氧 化 物 ， 但 反 應 的 難 易 和 劇 烈 程 度 不 同 。 【 積 累 知 識 】 一 、 金 屬 與 氧 氣 的 反 應1 常 溫 下 易 與 氧 氣 反 應 ： 以 、 為 代 表 。2 升 溫 時 能 與 氧 氣 反 應 ： 以 、 為 代 表 。3 高 溫 下 也 不 能 與 氧 氣 反 應 ： 以 為 代 表 。 Mg AlFe CuAu【 結(jié) 論 】 金 屬 活 潑 程 度 (即 活 動 性 )： Mg、 Al Fe、 Cu Au 活 動 與 探 究 ： 探 究 鎂 、 鋅 、 鐵 、 銅 的 活 動 性 順 序 很 多 金 屬 能 與 鹽 酸 或 稀 硫 酸 反 應 。 金 屬 與 鹽 酸 或稀 硫 酸 能 否 反 應 ， 也 可 反 映 出 金 屬 的 活 潑 程 度 ， 即 金屬 活 動 性 。A組 ： 把 鎂 、 鋅 、 鐵 、 銅 分 別 放 入 稀 鹽 酸 中 。B組 ： 把 鎂 、 鋅 、 鐵 、 銅 分 別 放 入 稀 硫 酸 中 。二 、 金 屬 與 酸 的 反 應 金屬 現(xiàn)象稀鹽酸 稀硫酸鎂鋅鐵銅 反 應 劇 烈 ， 有 大 量 氣 泡 產(chǎn) 生反 應 較 劇 烈 ， 有 較 多 氣 泡 產(chǎn) 生反 應 且 有 氣 泡 產(chǎn) 生無 明 顯 現(xiàn) 象【 活 動 與 探 究 】 金 屬 與 稀 鹽 酸 、 稀 硫 酸 的 反 應 God Save me！ 為 什 么受 傷 的總 是 我 ！ 無 所 謂 ，我 無 所 謂 我 得 意 的 笑 ，又 得 意 的 笑 反 應 劇 烈 程 度 不 同 【 積 累 知 識 】 二、金屬與酸(鹽酸、稀硫酸)的反應 我 們 可 以 根 據(jù) 金 屬 與 鹽 酸 或 稀 硫 酸 能 否 反 應以 及 反 應 的 劇 烈 程 度 來 判 斷 金 屬 的 活 動 性 。 金 屬 活 動 性 ： Mg Zn Fe Cu1、 請 你 在 P10的 表 中 正 確 書 寫 本 探 究 活 動 中 發(fā) 生 的反 應 化 學 方 程 式 ？2、 從 反 應 物 和 生 成 物 的 物 質(zhì) 類 別 如 單 質(zhì) 、 化 合 物的 角 度 分 析 ， 這 些 反 應 有 什 么 特 點 ？ 將 這 一 類 反 應與 化 合 反 應 、 分 解 反 應 進 行 比 較 。 鹽 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 屬 與 酸 反 應 的 化 學 方 程 式單 質(zhì) 化 合 物 化 合 物 單 質(zhì) 單 質(zhì) 化 合 物 化 合 物 單 質(zhì)鐵 元 素 ： +2價 【 積 累 知 識 】 三 、 置 換 反 應 由 一 種 單 質(zhì) 與 一 種 化 合 物 反 應 ， 生 成 另 一 種單 質(zhì) 和 另 一 種 化 合 物 的 反 應 叫 做 置 換 反 應 。 單 質(zhì) +化 合 物 =另 一 化 合 物 +另 一 單 質(zhì)A + BC = AC + B2.根 據(jù) 金 屬 能 否 與 鹽 酸 或 稀 硫 酸 反 應 生 成 氫 氣 可 把 金 屬 分 為 兩 類氫 前 金 屬 和 氫 后 金 屬1.鎂 、 鋅 、 鐵 等 金 屬 能 與 鹽 酸 、 稀 硫 酸 發(fā) 生 置 換 反 應 ， 銅 不 能 反 應【 積 累 知 識 】 二 、 金 屬 與 酸 溶 液 （ 鹽 酸 、 稀 硫 酸 ） 的 反 應 把 金 屬 鋁 表 面 致 密 的 氧 化 膜 用 砂 紙 除 去 后 ， 放 入 鹽 酸 或 稀 硫 酸 中 ， 均 可 看 到 產(chǎn) 生 較 多 氣 泡 ， 該 氣 體 可 被 點 燃 ， 據(jù) 此 可 判 斷 鋁 屬 于 金 屬 （ 填 “ 氫 前 ” 或 “ 氫 后 ” ） 。 反 應 的 化 學 方 程 式 分 別 為 ： ， 。2Al + 6HCl= 2AlCl3 + 3H22Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2 氫 前 為 什 么 強 調(diào) 金 屬 是 與 鹽 酸 、 稀 硫 酸 反 應 生 成 氫 氣 ，金 屬 與 濃 硫 酸 或 硝 酸 反 應 能 否 產(chǎn) 生 氫 氣 ？ 答 ： 不 能 ， 因 為 濃 硫 酸 和 硝 酸 具 有 強 氧 化 性 ，與 金 屬 反 應 不 生 成 H2而 生 成 H2O， 反 應 比 較 復 雜 ，不 屬 于 置 換 反 應 。例 ： Zn + 2 H2SO4（ 濃 ） = ZnSO4 + 2H2O + SO2【 重 點 提 示 】 金 屬 的 化 學 性 質(zhì)1、 大 多 數(shù) 金 屬 能 與 O2反 應2、 大 多 數(shù) 金 屬 能 與 鹽 酸 或 稀 硫 酸 反 應 判 斷 常 見 金 屬 活 動 性 順 序 的 方 法2、 金 屬 能 否 與 酸 溶 液 （ 鹽 酸 或 稀 硫 酸 ） 發(fā) 生 置 換 反 應 ， 若 能 反 應 生 成 氫 氣 ， 是 氫 前 金 屬 ； 反 之 則 是 氫 后 金 屬小 結(jié) ：1、 金 屬 與 氧 氣 反 應 的 難 易 程 度 D1、 鋁 在 一 百 多 年 里 產(chǎn) 量 得 到 大 幅 度 的 提 高 ， 并被 廣 泛 地 使 用 ， 原 因 之 一 就 是 鋁 的 抗 腐 蝕 性 能 好 。鋁 具 有 良 好 抗 腐 蝕 性 能 的 原 因 （ ）A.鋁 的 化 學 性 質(zhì) 不 活 潑 B.鋁 不 與 酸 、 堿 反 應 C.鋁 常 溫 下 不 與 氧 氣 反 應 D.鋁 表 面 生 成 一 層 致 密 的 氧 化 鋁 保 護 膜 2、 下 列 物 質(zhì) 中 ， 不 能 用 金 屬 和 鹽 酸 發(fā) 生 置 換 反 應 制 得 的 是 （ ） A.MgCl2 B. ZnCl2 C.CuCl2 D. FeCl2C 3、 下 列 物 質(zhì) 中 ， 不 能 用 金 屬 和 相 應 的 酸 發(fā) 生 置 換 反 應 制 得 的 是 （ ） A.MgSO 4 B. ZnSO4 C. AlCl3 D. Fe2(SO4)3 D 4.將 一 枚 潔 凈 的 鐵 釘 浸 入 稀 硫 酸 中 ， 下 列 敘 述 中 正 確的 是 ( ) 鐵 釘 表 面 產(chǎn) 生 氣 泡 ； 液 體 由 無 色 逐 漸 變 為 淺 綠 色 ； 鐵 釘 的 質(zhì) 量 減 輕 ； 液 體 的 質(zhì) 量 減 輕 。A. B. C. D. C 解 ： 設(shè) 生 成 的 氫 氣 的 質(zhì) 量 分 別 為 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 當 堂 訓 練 課 本 13頁 第 8題 （ 補 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 設(shè) 需 要 的 鎂 、 鋅 、 鐵 、 鋁 的 質(zhì) 量 分 別 為 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、 鎂 、 鋁 、 鋅 、 鐵 三 種 金 屬 各 30g， 分 別 與 足 量 稀 鹽 酸反 應 ， 各 生 成 氫 氣 的 質(zhì) 量 是 多 少 ？ 如 果 反 應 后 各 生 成 氫 氣30g， 則 需 要 這 三 種 金 屬 的 質(zhì) 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 屬 各 生 成 氫 氣的 質(zhì) 量 為 ：鎂 ： 2.5g; 鋁 ： 3.3g鋅 ： 0.9g; 鐵 ： 1.1g生 成 30g氫 氣 各 需 要金 屬 的 質(zhì) 量 為 ：鎂 ： 360g; 鋁 ： 270g鋅 ： 975g; 鐵 ： 840g 【 知 識 積 累 】 金 屬 和 鹽 酸 、 稀 硫 酸 反 應 產(chǎn) 生 氫 氣 的 規(guī) 律 Mg、 Al、 Zn、 Fe四 種 金 屬 與 鹽 酸 、 稀 硫 酸 反 應生 產(chǎn) H 2的 規(guī) 律 ： 相 同 質(zhì) 量 的 四 種 金 屬 與 足 量 酸 反 應 產(chǎn) 生 H 2的 質(zhì) 量 是 ：Al Mg Fe Zn。 （ 金 屬 完 全 反 應 ） 置 換 出 相 同 質(zhì) 量 的 氫 氣 所 需 金 屬 質(zhì) 量 是 ：Zn Fe Mg Al 。 足 量 的 四 種 金 屬 與 相 同 質(zhì) 量 、 相 同 濃 度 的 酸 反 應 產(chǎn)生 H 2的 質(zhì) 量 ： Al=Mg=Fe=Zn 。 （ 酸 完 全 反 應 ） 1、 等 質(zhì) 量 的 鋅 和 鐵 分 別 與 足 量 的 稀 硫 酸 反 應 ， 能正 確 表 示 生 成 氫 氣 的 質(zhì) 量 （ 縱 坐 標 ） 與 時 間 （ 橫坐 標 ） 的 關(guān) 系 的 圖 像 是2、 等 質(zhì) 量 的 稀 硫 酸 分 別 與 足 量 的 鎂 、 鐵 、 鋅 三種 金 屬 反 應 ， 下 列 圖 像 能 正 確 生 產(chǎn) 氫 氣 質(zhì) 量 與反 應 時 間 之 間 關(guān) 系 的 是 BB 3、 相 同 質(zhì) 量 的 Mg、 Fe分 別 與 稀 鹽 酸 作 用 ， 產(chǎn) 生H2的 質(zhì) 量 m (H2)與 加 入 稀 鹽 酸 的 體 積 V（ 稀 鹽 酸 ）關(guān) 系 如 下 圖 所 示 ， 其 中 正 確 的 是4、 現(xiàn) 有 等 質(zhì) 量 甲 、 乙 、 丙 三 種 金 屬 ， 分 別 放入 三 份 溶 質(zhì) 質(zhì) 量 分 數(shù) 相 同 的 足 量 稀 硫 酸 中 ， 產(chǎn)生 氫 氣 的 質(zhì) 量 與 反 應 時 間 的 關(guān) 系 如 右 圖 所 示（ 已 知 甲 、 乙 、 丙 在 生 成 物 中 化 合 價 均 為 +2價 ） 。 則 下 列 說 法 中 不 正 確 的 是A 氫 氣 的 質(zhì) 量 ： 甲 乙 丙 B 相 對 原 子 質(zhì) 量 ： 乙 丙 甲 C 金 屬 活 動 性 ： 乙 甲 丙 D 消 耗 硫 酸 的 質(zhì) 量 ： 甲 乙 丙 AB 5、 等 質(zhì) 量 的 X、 Y兩 種 金 屬 分 別 和 足 量 的 同 體 積 、同 濃 度 的 鹽 酸 反 應 ， 產(chǎn) 生 氣 體 的 質(zhì) 量 與 時 間 的 關(guān)系 如 圖 所 示 下 列 說 法 中 不 正 確 的 是A. t1時 ， 產(chǎn) 生 氣 體 的 質(zhì) 量 ： X YB t2時 ， 消 耗 金 屬 的 質(zhì) 量 ： X YC t3時 ， 消 耗 金 屬 的 質(zhì) 量 ： X=YD t3時 ， 消 耗 鹽 酸 的 質(zhì) 量 ： X=Y D 6、 有 等 質(zhì) 量 的 A、 B兩 金 屬 ， 相 對 原 子 質(zhì) 量 Ar(A)Ar(B)， 將 A放 入 質(zhì) 量 分 數(shù) 為 15%的 稀 硫 酸 中 ， B放 入質(zhì) 量 分 數(shù) 為 15%的 稀 鹽 酸 中 ， 在 反 應 中 A、 B均 為 2價 ， 產(chǎn) 生 氫 氣 的 質(zhì) 量 隨 反 應 時 間 的 變 化 曲 線 如 右 圖 。下 列 說 法 正 確 的 是A 產(chǎn) 生 氫 氣 的 速 率 ： A B B 反 應 后 A、 B一 定 都 有 剩 余 C 消 耗 的 稀 硫 酸 和 稀 鹽 酸 質(zhì) 量 一 定 不 相 等 D 消 耗 B的 質(zhì) 量 一 定 小 于 A的 質(zhì) 量C 7、 將 等 質(zhì) 量 的 鎂 和 鐵 分 別 放 入 等 質(zhì) 量 、 相 同 質(zhì)量 分 數(shù) 的 稀 鹽 酸 中 ， 產(chǎn) 生 氫 氣 的 質(zhì) 量 反 應 時 間的 關(guān) 系 如 圖 所 示 ， 下 列 說 法 錯 誤 的 是A 反 應 結(jié) 束 后 鎂 一 定 有 剩 余B 反 應 消 耗 鹽 酸 的 總 質(zhì) 量 一 定 相 等C 0 t1時 段 ， 產(chǎn) 生 氫 氣 的 質(zhì) 量 鎂 比 鐵 大D 0 t2時 段 ， 參 加 反 應 的 鎂 的 質(zhì) 量 與 鐵 相 等D 8、 下 列 圖 形 正 確 的 是 C 9、 在 質(zhì) 量 相 等 、 溶 質(zhì) 質(zhì) 量 分 數(shù) 相 同 的 稀 硫 酸 中 ，分 別 加 入 等 質(zhì) 量 的 鋅 粉 和 鐵 粉 ， 生 成 氫 氣 質(zhì) 量 （ m ）隨 反 應 時 間 （ t） 的 變 化 曲 線 如 下 圖 所 示 。 下 列 表 述正 確 的 是 （ 填 序 號 ） 。 A表 示 鋅 和 稀 硫 酸 的 反 應 曲 線 反 應 結(jié) 束 后 消耗 兩 種 金 屬 的 質(zhì) 量 相 等 反 應 結(jié) 束 后 稀 硫 酸 都 沒有 剩 余 反 應 結(jié) 束 后 兩 種 金 屬 一 定 都 有 剩 余 反應 結(jié) 束 后 生 成 的 氫 氣 質(zhì) 量 相 等