课题2 金属的化学性质 2023-2024学年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（第1课时）人教版化学九年级下册潇湘晨报报道：某人用10块钱买来的黄铜手链，冒充黄金以数千元的价格抵押给典当行。民警从其身上及所带的物品中缴获用于冒充黄金的黄铜粒６８００多克。黄金饰品中的假货常常鱼目混珠，社会上有些不法分子时常以黄铜冒充黄金进行诈骗活动。因为黄铜（铜、锌合金）单纯从颜色、外形上看，与黄金极为相似，所以很难区分，现请你设计一个实验方案鉴别真假黄金。活动与探究：镁带、铝丝、铁丝、铜丝与氧气的反应。探究指导：（1）将镁带、铝丝、铁丝、铜丝用砂纸打亮，放在空气中。过一会儿观察并记录现象。（2）用坩埚钳夹一段镁带，在酒精灯上点燃，观察并记录实验现象。（3）用坩埚钳夹住一小团棉花伸进装有铝粉的试剂瓶内轻轻蘸一下，让棉花团沾上一些铝粉，将其在酒精灯上点燃后立即伸入盛有少量水的氧气瓶中，观察并记录实验现象。（注：可看到耀眼的白光和大量的白烟）（4）将一根铁丝绕成螺旋状系在一根火柴上，用坩埚钳夹住另一端在酒精灯上点燃火柴，待火柴快燃尽时，将红热铁丝伸入盛有少量水的氧气瓶中，观察并记录实验现象。（5）将一根铜丝绕成螺旋状，用坩埚钳夹住，在酒精灯上加热，观察并记录实验现象。

一、金属与氧气的反应[展示]金属与氧气反应的实验图片。

观察图片中的化学反应并写出化学方程式。归纳金属与氧气反应的知识。实验现象反应的化学方程式镁铝铁铜发出耀眼的白光，生成白色固体发出白光，生成白色粉末火星四射，生成黑色固体生成黑色固体活动性：Mg、Al＞Fe、Cu＞Au

铝的化学性质比铁活泼，为什么我们通常看见铁生锈而没有看到铝生锈？在清洗铝制品时应注意些什么？铝制品耐腐蚀是由于铝可与空气中的氧气反应，使其表面形成一层致密的氧化铝保护膜之故；若用钢刷、沙等来擦洗铝制品，容易把氧化铝薄膜除掉，从而起不到保护作用。[小结]镁、铝在常温下就能与氧气反应。如铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝（Al2O3）薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。这也是铝的产量在短短一百多年里得到大幅度提高，并被广泛运用的一个重要原因。二、金属与盐酸、稀硫酸的反应[展示]活动与探究：将学生分成A、B两大组：A组：在四支试管中分别放入两小块打磨光亮的镁条、锌粒、铁片、铜片，各加入约5mL稀盐酸，观察现象，比较反应的剧烈程度；用燃着的木条放在试管口，观察并记录实验现象。B组：用稀硫酸代替稀盐酸进行实验，并比较发生的现象。问题1：根据与酸反应的快慢或剧烈程度，能否判断出上述金属中哪种最易与酸反应，即它们的金属活动性如何？讨论上帝救我！为什么受伤的总是我！我无大碍。我得意的笑，我得意的笑。由此推出，金属活动性顺序__________________。讨论:铁、镁、锌和稀盐酸或稀硫酸反应时剧烈程度不同。_____反应最剧烈，其次是_____，然后是_____。镁锌铁Mg、Zn、Fe、？

CuＨH2H2H2×观察下列化学方程式Mg+2HCl==MgCl2+H2↑

Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑Fe+2HCl==FeCl2+H2↑

Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑问题2：①上述反应是否是我们学过的化合反应、分解反应？②上述几个反应有何共同点？讨论单质化合物化合物单质这种由

与

反应，生成了

和

的反应叫做置换反应。

Mg

+

2HCl

=

MgCl2

+

H2↑

Zn

+

2HCl

=

ZnCl2

+

H2↑

Fe

+

2HCl=

FeCl2

+

H2↑观察一下这些反应，有什么共同点？

（从反应物和生成物的角度分析）一种单质一种化合物另一种单质另一种化合物特点：A+BC=AC+B新知应用在现代考古中，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，而且年代比铁器早。你知道为什么吗？巩固新知[展示]1.家里的铁锅、铝壶为什么不能常时间放置食物？2.下列反应是否是置换反应？c.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑b.Fe+CuSO4FeSO4+Cu3.活动探究：最近社会上有几个卖黄金手饰的串街小贩，你如何证明他卖的是黄铜（黄铜是铜锌合金，与黄金外观相似）还是黄金做的手饰？请写出实验方法、现象和结论。Cu+CO2a.CO+CuO【拓展延伸】Cu+H2O置换反应的类型归纳：1．气体与固体之间的置换反应H2+CuO

2Fe+3H2O3H2+Fe2O3

2Cu+CO2↑C+2CuO2．固体与固体之间的置换反应

4Fe+3CO2↑

3C+2Fe2O3

CO+H2

CO+H2O(g)3．液体与固体之间的置换反应4.金属与酸溶液的反应与氧气的反应与盐酸的反应与稀硫酸的反应Mg2MgOMgCl2+H2↑MgSO4+H2↑Al=2Al2O32AlgCl3+3H2↑Al2（SO4）3+3H2↑Zn

2ZnOZnCl2+H2↑

ZnSO4+H2↑

FeFe3O4FeCl2+H2↑

FeSO4+H2↑金属与氧气和酸的化学反应如下表:

2Al+3O22Zn+O2Fe+2O2Fe+H2SO4Mg+2HCl2Al+6HClZn+2HClFe+2HClMg+H2SO42Al+3H2SO4Zn+H2SO42Mg+O2

1.如图是X、Y、Z、W四种金属与稀盐酸反应状况的示意图，据此判断四种金属中活动性最弱的是（）

A．X

B．Y

C．Z

D．W【解析】根据漫画中四种金属的表现可知：Z的最活泼，X次之，W再次之，Y最稳定。A2.把X、Y、Z三种金属分别放入稀盐酸中,X、Y溶解并有气泡产生,Z不反应,取过量X放入Y(NO3)2和Z(NO3)2的混合溶液中充分反应后过滤,经检验,滤渣中只有X、Z。则X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是 (

)A.X>Y>Z

B.Y>Z>XC.Y>X>Z

D.X>Z>Y解析:把X、Y、Z三种金属分别放入稀盐酸中,X、Y溶解并有气泡产生,Z不反应,说明X、Y的活动性顺序位于氢前,Z位于氢后;取过量X放入Y(NO3)2和Z(NO3)2的混合溶液中充分反应后过滤,经检验,滤渣中只有X、Z,说明X可以把Z置换出来,不能置换出Y,说明X的活动性比Z强,但比Y弱,因此三种金属的活动性由强到弱的顺序为:Y>X>Z。C3.课外学习小组为进一步探究活泼金属与酸反应的情况,做了以下两组对比实验(见图)。请分析实验Ⅰ、Ⅱ后回答:(1)实验Ⅰ反映了同种金属跟不同酸反应的剧烈程度不同;实验Ⅱ则表明了

,原因是。

(2)按照实验Ⅰ和Ⅱ的设计思路,请你再设计一组对比实验,简述实验方案.解析:本题考查金属与酸的反应。不同金属跟同一种酸反应的剧烈程度不同锌比铁活泼(其他合理答案也可)选取同一金属与不同浓度的同种酸进行对比实验,酸的浓度越大,反应越剧烈。金属的化学性质1.金属与氧气的反应

氧气中：

4Al+3O22Al2O3空气中（氧化膜抗腐蚀）Mg+2HCl==MgCl2+H2↑

Fe+2HCl==FeCl2+H2↑

Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑

现象：金属表面有气泡冒出

Cu与稀盐酸不反应二、置换反应定义：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应。特点：A+BC==

AC+B结论：（1）根据反应剧烈程度可知金属活动性：Mg>Zn>Fe>Cu（2）金属活动性较强的金属才能与酸反应生成氢气2.金属与酸的反应第八单元

金属和金属材料课题2金属的化学性质第2课时人教版化学九年级下册演示：外观相似的四片金属片（Mg、Al、Zn、Fe，编号）置于铁三角架上灼烧，由学生根据现象猜出金属名称。进行“猜金属”游戏，观察现象，猜测金属。【材料引入】奇怪的天平：趣味化学小组的张同学，从实验室借来一台天平，在天平两端秤盘里各放两只大小和重量都相等的烧杯，再在两只烧杯中分别倒入等质量的硫酸铜溶液和硫酸镁溶液，使天平保持平衡。接着他又拿两个质量相等的铝球，并同时将这两个铝球分别放入两个烧杯之中，这时天平两端继续保持平衡。过一会儿，将铝球取出，天平慢慢地倾斜了。是天平出了毛病，还是其他什么原因？请设计实验，比较铝和铁谁活泼？试剂：铝丝、硫酸亚铁溶液、稀硫酸、硝酸铝溶液、

铁丝方案一：铝丝、稀硫酸、铁丝比较两种金属和稀硫酸反应剧烈程度方案二：铝丝、硫酸亚铁溶液2Al+3FeSO4=Al2(SO4)3+3Fe方案三：铁丝、硝酸铝溶液无法反应，因为铁没有铝活泼三、探究金属活动性1.同学们在猜金属的游戏中，发现了它们化学性质的共性和差异性吗？KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu铁银铜镁金2.金属与盐酸反应的比较。KCaNaMgAlZn

FeSnPb(H)CuHgAgPtAu盐酸GodSaveme！无所谓，我无所谓……为什么受伤的总是我！我得意的笑，又得意的笑…金属与盐酸的反应金属与稀盐酸反应：金属现象化学方程式Mg剧烈,大量气泡Mg+2HClMgCl2+H2

Zn较剧烈,较多气泡Zn+2HClZnCl2+H2

Fe少量气泡Fe+2HClFeCl2+H2

Cu无变化3.铁与硫酸铜溶液、银与硝酸银溶液反应KCaNaMg

Al

Zn

FeSnPb(H)CuHgAgPtAuFe>CuCu>Ag比较互相的活动性谁更强将铁放到硫酸铜溶液中，将银放到硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液中，观察现象。实验现象反应方程式铁钉浸入硫酸铜溶液中铜丝浸入硫酸亚铁溶液中铜丝浸入硝酸银溶液中金属活动性：Fe>Cu>AgAg铜丝表面有银白色固体，溶液从无色逐渐变成蓝色。Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag无现象铁丝表面有红色固体，溶液从蓝色逐渐变成绿色。Fe+CuSO4=FeSO4+Cu结论：这种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。对于能发生的反应，从反应物和生成物的物质类别角度的分析，这些反应有什么特点？Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Fe+2HCl=FeCl2

+H2↑讨论：单质化合物化合物单质KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu1.在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。常见金属活动性顺序表金属活动性由强逐渐减弱2.在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、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们化合物的溶液里置换出来。钾钙钠镁铝锌铁锡铅氢铜汞银铂金（K、Ca、Na除外）

四、金属活动性顺序的应用金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中有重要作用，它可以给你以下一些判断依据：1．在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强；2．在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、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们化合物的溶液中置换出来。课堂练习：下列物质能否发生反应？写出能发生反应的化学方程式并判断它们是否为置换反应。(1)银与稀盐酸(2)锌与硫酸铜溶液(3)铜与硫酸锌溶液(4)铝与硝酸银溶液课后思考题：1．波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂，它是由硫酸铜、石灰加水配制而成，为什么不能用铁制容器来配制波尔多液？2．学完本课题后，你能否想出另外的办法来鉴别黄铜与黄金？1.金属R与CuCl2溶液反应的化学方程式为:R+CuCl2RCl2+Cu,则下列说法错误的是 (

)A.该反应是置换反应B.金属R可能是铝C.金属R的活动性比Cu强D.该反应前后R的化合价发生了改变解析:铝元素在化合物中只有一种化合价,为正三价,题中金属R在化合物中的化合价为正二价,故R不可能是金属铝.故选B.B2.下列可用于验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序的一组药品是 (

)A.Fe、Cu、H2SO4溶液B.Cu、Ag、FeSO4溶液C.Fe、Ag、CuSO4溶液D.Ag、FeSO4溶液、CuSO4溶液解析:A.药品中无银的单质或盐溶液,无法验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序,故A错误;B.分别把Cu、Ag放入FeSO4溶液中,均无明显现象出现,不能验证三种金属的活动性顺序,故B错误;C.分别把Fe、Ag放入CuSO4溶液中,Fe表面出现红色物质,Ag表面无明显现象,可验证三种金属的活动性顺序,C正确;D.把Ag分别放入FeSO4溶液、CuSO4溶液中,均无明显现象出现,不能验证三种金属的活动性顺序,D不正确.C3.如图所示,弹簧秤下挂一重物,重物浸没在AgNO3溶液中,稳定时弹簧秤读数为F1.再向烧杯中加入适量的铜粉,充分搅拌并配制足够的时间后,