课题2　金属的化学性质优质课教学设计

课题2

金属的化学性质

教学目标 第一课时

1、知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应，

2、初步认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应以及与化合物的溶液的反应。

3、通过对金属活动性顺序的学习，能对有关的置换反应进行简单的判断，并能用金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。

重点和难点

1、金属与氧气反应；2、金属活动性顺序；3、置换反应的应用

一、金属的化学性质：

1、与氧气的反应：

金属的种类

现

象

反应条件

化学反应的方程式

镁与空气(氧气)

铝与空气(氧气)

铁与氧气

铜与氧气加热

金与氧气反应

归纳：

(1)、大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同

(2)、上述金属的活动性由强到弱的顺序为：镁、铝、铁、铜、金。

应用：

1、判断金属的活动性(与氧气反应的难易程度来区分) 2、鉴别物质（如：黄铜与黄金的区别）

3、铝表面的保护膜的形成

4、不能用砂纸或沙除去铝表面的保护膜。

2、金属与盐酸或稀硫酸的反应：(强调：1、对化学方程式要非常熟练；2、记住反应现象) 金属

有关现象

反应的化学方程式

镁

剧烈反应，产生大量的气泡，生成的气体能够燃烧Mg+2HCl=MgCl2+H2↑

并且产生淡蓝色火焰，反应后溶液仍为无色。

Mg+H2SO4=MgSO4+ H2↑

锌

反应较快，产生大量的气泡，生成的气体能够燃烧Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑

并且产生淡蓝色火焰，反应后溶液仍为无色。

Zn +H2SO4= Zn SO4+ H2↑

铁

反应较慢，产生大量的气泡，生成的气体能够燃烧Fe+2HCl= Fe Cl2+H2↑

并且产生淡蓝色火焰，反应后溶液为浅绿色。

Fe +H2SO4= Fe SO4+ H2↑

铜

不反应

3、探究影响金属与酸反应的程度的因素

实验序号

实验过程

实验现象

镁粉和铁粉分别与5%的盐酸反应

镁粉产生气体快

1 铁粉和铁片分别与10%的盐酸反应

铁粉产生气体快

2 铁片分别与5%和10%的盐酸反应

10%的盐酸产生气体快

3 由此得出影响金属与酸反应的剧烈程度的因素有：

因素一：

因素二：

因素三：

知识链接：铝制品与黄金都有很强的耐腐蚀性，它们在原理上的区别是：铝制品表面有一层保护膜，而黄金的化学性质稳定。

第二课时

3、金属与盐的溶液反应：

实验操作

有关现象

反应的化学方程式

2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu 铝丝表面有一层红色物质生成，铝丝浸入硫酸铜溶液

溶液由蓝色逐渐变为无色。

钢丝表面覆盖一层银白色物质，Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 铜丝浸入硝酸银溶液

溶液由无色逐渐变为蓝色。

Fe +CuSO4= Fe SO4+ Cu

铁丝表面有红色物质析出，溶液铁丝浸入硫酸铜溶液

由蓝色逐渐变为浅绿色。

钢丝浸入硫酸铝溶液

不反应

比较金属的化学性质得出金属的活动性及其规律：（如下）

二、置换反应: 1、定义：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。

2、特征：的种类有关；(1)、只与反应前后的物质价一定发生改变。(2)、反应前后元素的化合

3、常见置换反应的类型有：

（1）、溶液中的反应：①金属与酸溶液的反应；②金属与盐溶液的反应。

（2）、非溶液中的反应：碳和氢气参加的置换反应。

（3）、有单质和化合物参加的反应不一定是置换反应；有单质和化合物生成的反应不一定是置换反应

三、金属与酸或某些盐的溶液反应的规律：

钾钙钠镁铝、锌铁锡铅氢、铜汞银铂金；与酸相反应，氢前能换氢，氢后则不能；

与盐相反应前金换后金。

注解：

①、非常活泼K、Ca、Na三种金属与盐的溶液反应时，前位的金属不能置换后位的金属；

②、通常情况下，金属与酸反应时，选择稀盐酸或稀硫酸，不能选择浓硫酸和硝酸

(这两种酸是强氧化性酸)；

③、金属与盐的溶液反应时，被选择的盐的溶液必需是可溶于水的盐(一般选择硝酸盐或部分硫酸盐)。

四、知识链接：

（1）凡是铁参加的置换反应，生成的都是亚铁盐。

（2）金属与酸反应后，溶液的质量增加；金属与盐的溶液反应后，溶液质量发生改变。

（3）容易出现的错误：有CO参加的氧化还原反应往往容易判断成置换反应：

如：3CO + Fe2O3高温2Fe + 3CO2

置换反应的应用：

1、

判断金属的活动性顺序(一般方法有：，①、与氧气反应的条件和反应的剧烈程度；②、与酸反应的速率；③、与可溶性的盐的溶液的反应) 2、

进行有关计算：

(1)、已知反应物或生成物的简单计算：

(2)、有规律类的计算：

当活泼金属与酸反应时，生成氢气的情况：

在化合价相同(同时为+2价)时，相等质量的金属与酸(盐酸、稀硫酸)反应后，生成的氢气的质量与其相对原子质量成反比。

应用：1、直接应用：如比较生成相同质量的氢气时，消耗金属的质量由多到少关系是

。

H2/g(M N与稀酸的反应)

H2/g (Zn Fe与酸反应)

析出Cu的质量(与CuSO4溶液反应)

M

N

0

反应时间

0

参加反应金属的质量

0

Zn Fe Al溶解的质量

A

B

C 说明：图A表示相同质量的两种金属分别与足量的稀盐酸反应的情况，由上述信息分析：

(上线是M、下线是N) 可以获得哪些信息：①生成氢气的质量M﹥N;②、相对原子质量M﹤N;③反应速率M﹥N; ④、金属的活动性M﹥N;

图B

相同质量的Zn、Fe分别与相同质量和浓度的稀硫酸反应，产生氢气和反应所用的时间的关系

如上图B所示

(前线为a，后线为b)下列说法中不正确的是

A、曲线a、b分别对应的是锌、铁与酸反应的情况。

B、盐酸均反应完，锌、铁都有剩余

C、盐酸均反应完，锌恰好反应，铁有剩余

D、锌、铁都反应完，盐酸有剩余。

图C表示三种金属分别与CuSO4反应后，生成铜的质量与消耗三种金属的质量关系，从上到下三根线分别表示的金属依次是

。

数形结合题：

(有几种方法来判断下图中的曲线分别代表的是铁还是锌)

混合物的判断：

(1)、某种合金的质量为30g与足量的稀酸(稀盐酸或稀硫酸)反应后，生成的H2质量为1g，则该合金可能为

A、Mg、Al合金

B、Mg、Fe合金

C、Al、Fe合金

D、Mg、Zn合金

(2)、现有不纯的铁5.6g与足量的稀硫酸反应后，生成的氢气的质量为0.21g，则该铁中可能含有的杂质为：A、Zn

B、Cu

C、K

D、Mg (3)、现有不纯的铁6g与足量的稀硫酸反应后，生成的氢气的质量等于0.2g，则该铁中可能含有的杂质为：A、Zn

B、Cu

C、Na

D、Mg

E、Al 其它应用：

1、

生活中补充铁的途径：

加铁酱油(硫酸亚铁)1、食用产生的细铁粉(1)、铁铲与铁锅摩擦时，与胃酸反应生成的氯化亚铁被

吸收。

2、铁锅炒菜

点食用醋生(2)、铁锅炒菜时，经常加 成醋酸亚铁被

吸收。的铁粉3、营养麦片中含有极细2、

判断金属与酸能否发生置换反应：

3、

判断金属能否与盐溶液发生置换反应

4、

判断溶液质量的变化：将一定质量的铁钉分别放入稀硫酸、硫酸铜溶液中反应一段时间后取出，则溶液的变化(1)、在稀硫酸中

(2)、硫酸铜溶液中

。

5、

确定金属的活动性顺序(两边金属取其单质，中间金属取其溶液；两边金属取其溶液，中间金属其单质)。如：现有Zn、Fe、Cu三种金属，请你设计鉴别这三种金属活动性顺序的方法。(至少三种方案) 6、

计算方面

(1)、在杠杆两端分别挂着质量和体积都相同的铁球和铝球，这时杠杆平衡。将两球分别完全浸没在质量和溶质的质量分数相等的稀硫酸中，当两个烧杯中无气泡产生为止。此时两球的体积变化忽略不计，也没有孔洞出现。下列推测正确的是

A、铁球一定是空心的

B、拿走烧杯后，要使杠杆平衡，支点应向左移动

C、拿走烧杯后，杠杆仍然平衡

D、拿走烧杯后，要使杠杆平衡，支点应向右移动

(2)、如果将上述的稀硫酸换成硫酸铜溶液，情况又将如何？

(3)、把一些锌粉放入Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，完全反应后过滤，向滤渣中加入盐酸有气体产生。根据以上现象，得出的正确结论是

A、滤渣中一定有Zn Fe Ag

B、滤渣中一定有Fe Ag，可能有Zn C、滤渣中一定有Zn Fe，可能有Ag

D、滤渣中一定有Ag，可能有Zn、Fe (4)、将Zn和Cu同时加入AgNO3溶液中，充分反应后，过滤，向滤渣中加入盐酸，有无色气体产生。对上述滤渣有下列说法：①、一定含有Zn；②、可能含有Zn;③、一定含有Cu; ④、可能含有Cu;⑤、一定含有Ag;⑥、可能含有Ag (5)、现有M、N、X、Y四种金属小明为确定四种金属的活动性顺序，进行下列实验：

①、将它们分别投入稀硫酸中，只有M、N发生反应产生气泡；

②、将N投入M的硝酸盐溶液中，有M的单质析出；

③、将X投入Y的硝酸盐溶液中，溶液的质量减轻。据此，你认为四种金属的活动性顺序为 。

(6)、初中化学课学完后，化学学习兴趣小组对“金属活动性顺序”从内容、规律以及应用等方面进行了总结。请你认真填写下面的空白内容：

(1)、金属活动性顺序表：K Ca Na Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Ag Pt Au (2)、金属与酸反应的规律是 。

(3)、金属与酸发生置换反应，必须符合有三点：①、K、Ca、Na三种金属非常活泼，不能把金属直接从其盐溶液中置换出来；②、 ；

③、 举出实际应用的例子(用化学反应的方程式表示) (7)、向FeSO4、CuSO4的混合溶液中投入一些锌粉，完全反应后得到一些固体沉淀，向沉淀中加入少量的稀硫酸有气泡产生。下列对固体成分的判断正确的是

②③⑤ ①、一定含有Zn；

②、一定含有Fe；

③、一定含有Cu； ④、可能含有Fe； ⑤、可能含有Zn； ⑥、可能含有Cu (8)、铝比铁的活动性好，但铝比铁的耐腐蚀性好。为什么？

8、物质的除杂：

(1)、Fe(Fe2O3): (2)、Fe2O3(Fe)： (3)、Cu(Fe): (4)、ZnSO4(Fe): (5)、ZnCl2(HCl、CuCl2) 。

9、天平问题小专题

在天平两边的烧杯上分别盛放有相等质量和质量分数的稀硫酸，然后再在烧杯中放上相同质量的两种金属(如铁和锌)天平如何变化：(天平问题的前提是在天平的两边所放的酸的体积、质量、浓度完全一样：酸完天平衡；金完天平斜，偏向重金一边。)

(1)、如果天平仍然平衡，则说明烧杯内的酸已经反应完，且生成氢气的质量相等。

烧杯内的金属分成两种情况：①、两种金属都有剩余；②、相对原子质量小的金属还有剩余。

(2)、如果天平不平衡，说明烧杯内金属有已经反应完，且偏向相对原子质量较大的一方；

烧杯内酸分成两种情况：①、酸都没有反应完；②

、相对原子质量较大的烧杯内的酸没有反应完，而相对原子质量较小的酸反应完全。

(3)、如果一边放一定质量的铁，另一边所放物质如铜、锌、碳酸钙的质量的计算问题：

①、放铜的质量为：②、放锌的质量为：

③、放碳酸钙的质量为：

练习：

1、天平两边的托盘上放有相同质量和质量分数的稀硫酸，现将相同质量的铁和锌分别放在左右两边的烧杯内，如果天平平衡，下列情况中正确的是

；如果天平不平衡，下列情况中正确的是

。当天平不平衡时，天平偏向

。

①、铁恰好反应完； ②、铁没有反应完； ③、锌恰好反应完；

④、锌没有反应完； ⑤、硫酸恰好反应完相反 ⑥、硫酸没有反应完。

2、天平两边的托盘上放有相同质量和质量分数的稀硫酸，现在在左边的烧杯内放5.6g的铁，要使天平平衡，(1)、则应在天平的右边放

克的铜才能使天平平衡；(2)、如果放的是锌，则需要锌的质量为

克；如果是碳酸钙，则需要碳酸钙的质量为

克。

3、

天平两边分别放上等质量和等质量分数的足量稀硫酸，这时，在天平的两边分别放上等质量的锌和铁，(1)、开始时，天平的指针偏向

，原因是：

(2)、反应结束，天平的指针偏向

。

原因是

。

4、

在甲、乙两支完全相同的试管中，分别装有足量的质量和溶质质量分数相同的稀盐酸，在两只试管上方各罩一个完全相同的气球，两个气球中分别装有相同质量的金属A与B，现同时提起两只气球，使其中的金属迅速与稀盐酸接触反应。实验发现：开始时，甲气球迅速鼓起，而乙气球鼓起较慢。反应结束时，甲气球鼓起的体积比乙气球大。根据以上事实，可得出以下结论：

（1）、

；

（2）、

；

（3）、若在上述条件下，A、B两种金属与盐酸反应均生成+2价盐，据此还可以得到的结论是

。

5、某种即热饭盒用混有少量铁粉的镁粉与水反应提供热量。现将该混合物分成四等分，进行如下实验，其中所得的实验结论正确的是：

实验操作和现象

实验结论

A 用磁铁充分接触该混合物，磁铁上吸附有少量黑色粉末

用化学方法可以分离镁和铁

B 向该混合物中加入少量水，剧烈反应放出大量热，有气该气体一定是氧气。

泡产生。

C 将该混合物加入到一定量的稀硫酸中，有气泡产生，反剩余固体中一定有铁。

应结束后有固体剩余

D 将该混合物加入到一定量的稀硫酸铜溶液中，反应结后剩余固体中一定有铜，一定没有固体剩余

有镁。