《金属活动性顺序》导学案

PAGEPAGE1《金属活动性顺序》导学案课题金属活动性顺序课型新授课教学目标知识与技能1.通过实验判断金属的活泼性程度。2.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。过程与方法1.课堂中，教师组织、引导和点拨，学生通过实验探究和讨论交流，认识金属的活动性顺序。2.初步学会运用观察、实验等方法获取信息、能用化学语言表达有关信息。3.初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息加工使学生逐步形成良好学习习惯和方法。情感、态度与价值观1.通过金属与金属化合物溶液的对比实验，初步形成仔细观察实验现象的习惯，建立从细微实验现象差别分析得出实验结论的意识。2.“真假黄金饰物”的鉴别，使学生体会到化学从生活中来，到生活中去的学习价值，激发学生学习化学的兴趣，培养学生的合作意识。教学重点金属活动性顺序。教学难点1.对金属活动性顺序的初步探究。2.金属活动性顺序的应用。教具准备锌片、铁丝、铜丝、铝丝、CuSO4溶液、AgNO3溶液、NaCl溶液、Al2（SO4）3溶液、试管（若干）等。课前预习1.金属与金属化合物溶液的反应：铁钉放在硫酸铜溶液中时，铁钉表面有红色物质析出，溶液由蓝色变为浅绿色，反应的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。若铝丝具有和铁钉相似的性质，则铝丝放在硫酸铜溶液中反应的化学方程式为2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu，以上反应的反应类型是置换反应。2.金属活动性顺序（1）规律：（2）在金属活动性顺序里：①金属的位置越靠前，它的活动性越强。②位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。③位于前面的金属一般能把位于它后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。（K、Ca、Na除外）思想方法：控制变量法探究影响金属与酸反应程度的因素时要注意控制变量法的运用，实验中除了变量不同外，其他因素如所用酸的种类、浓度、体积及金属的形状等都要保持相同。复习导入上节课我们学习了金属与氧气的反应，金属与酸的反应以及置换反应的概念，现在让我们通过一组实验来探究金属与金属的化合物溶液的反应。进行新课一金属与金属化合物溶液的反应【活动与探究】请同学们分组完成课本P11~P12实验，并记录好反应现象。通过上述实验我们发现什么问题？（用化学方程式描述实验结果）【交流回答】2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2Cu和Al2(SO4)3不反应根据上述反应，同学们能否得出铜、铝、银的金属活动性顺序？【得出结论】金属活动性：Al＞Cu＞Ag二金属活动性顺序【归纳总结】经过了许多类似上述实验的探究过程，人们进行了认真的去伪存真、由表及里的分析，归纳总结出了常见金属在溶液中的活动性顺序：KCaNaMgAlZnFeSnPb〔H〕CuHgAgPtAu金属活动性由强逐渐减弱在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。同学们是否发现：金属活动性顺序中为什么有氢的位置，有何作用？金属活动性顺序在化学学习和研究中有何重要应用呢？【交流回答】排在氢前的金属能置换出酸中的氢，生成氢气，而排在氢后的金属不能置换出酸中的氢（即不反应）。【复习提问】我们已经知道：金属能跟金属化合物溶液反应，是否所有金属都能与金属化合物溶液反应呢？金属与金属化合物溶液反应应满足什么条件？下面请同学们利用手中仪器和药品完成下列实验探究活动：探究金属与金属化合物溶液的反应。【活动与探究】实验目的：探究金属是否都能与金属化合物的溶液反应。实验用品：锌片、铁丝、铜丝、CuSO4溶液、AgNO3溶液、NaCl溶液、试管（若干）。实验要求：取3支试管，分别加入一小片锌片、铁丝、铜丝，然后分别加入CuSO4溶液、AgNO3溶液、NaCl溶液，仔细观察并记录实验现象，填写实验报告。【提出问题】特别提醒：（1）反应一定要在水溶液中进行，不溶于水的金属化合物一般不与金属反应。如Mg和AgCl不反应。因为AgCl不溶于水。（2）由于K、Ca、Na的活动性较强，若将它们放入某金属的化合物溶液中，它们会首先和水发生反应，而不能将金属化合物中的金属置换出来。特别提醒：判断提供的试剂组能否验证金属的活动性强弱，可根据试剂组中的金属与盐溶液的反应，得出两种金属的活动性顺序，然后再综合看能否得出几种金属之间活动性的强弱顺序。进行新课1.哪些物质间能发生反应，反应产物是什么？2.对照金属活动性顺序，分析归纳出金属和金属化合物溶液反应有什么规律？【交流回答】在金属活动性顺序中，位于前面的金属可以把位于其后面的金属从它们的溶液中置换出来。【归纳总结】在金属活动性顺序里：1.金属的位置越靠前，它的活动性就越强。2.位于氢前的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。3.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（除K、Ca、Na外）。【学生练习1】如何验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性？【交流回答】方法1：取活动性居中的金属单质，如铜丝，而比铜活动性强的金属和比铜活动性弱的金属取其溶液，如ZnCl2溶液和AgNO3溶液，然后将铜丝分别伸入两溶液中，通过是否有金属被置换出来而确定金属的活动性。即“中间的金属，两端的溶液”的方法。方法2：取金属活动性居中的金属化合物的溶液，如CuSO4溶液，而比铜活动性强的金属和比铜活动性弱的金属取其单质，如锌片和银片，然后分别将锌片和银片放入CuSO4溶液中，根据是否有紫红色的铜被置换出来，确定金属的活动性。即“中间的溶液，两端的金属”的方法。【学生练习2】如何验证Mg、Zn、Cu、Ag的活动性？【交流回答】一般情况下金属可分成两类：一类氢前金属，一类氢后金属，所以通常先取四种金属的单质和一种稀酸（如盐酸），分别将四种金属放于盐酸中，根据是否有气泡产生，来确定Mg、Zn（氢前金属）比Cu、Ag（氢后金属）活泼。对于氢前金属，可根据产生气泡速率的快慢来确定Mg比Zn活泼；对于氢后金属，可根据金属单质与金属化合物的溶液的反应来确定Cu比Ag活泼（例如将Cu丝放入AgNO3溶液中）。【学生练习3】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欺诈活动。黄铜（铜锌合金）与黄金的外观很相似，我们可用什么办法来鉴拓展延伸：（1）当两种或多种金属化合物在溶液中共存时，最不活泼的金属先从溶液中被置换出来。（2）当两种或多种金属与一种金属化合物溶液同时混合时，最活泼的金属（K、Ca、Na除外）先发生置换反应，置换出溶液中的金属。即：金属活动性相差越大，置换反应越易发生（K、Ca、Na除外）。进行新课别它们呢？【交流回答】方法1：能与盐酸、稀硫酸反应的为黄铜、不反应的为黄金。方法2：能与AgNO3溶液反应的为黄铜、不反应的为黄金。方法3：黄金与黄铜的密度不同，测一下它们的密度即可区别。方法4：黄金与黄铜的硬度不同，把它们互相刻画，硬度大的为黄铜，小的常用的探究金属活动性顺序的方法有哪些？【问题与思考】常用的探究金属活动性顺序的方法有哪些？【归纳总结】方法1：利用金属与盐酸、稀硫酸的反应。依据现象判断：放出气体速率越快，其金属活动性越强。没有气体产生的，其金属活动性位于金属活动性顺序中氢的后面。特别提醒：设计实验时应注意控制变量：几种金属形状大小相同，酸应为同浓度的同种酸。方法2：利用金属与金属化合物溶液的反应。依据反应能否发生判断：能反应说明置换的金属比被置换金属活动性强。教学板书第2课时金属活动性顺序一、金属与金属化合物溶液反应2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3Cu+2AgNO32Ag+Cu(NO3)2Cu和Al2(SO4)3不反应结论：金属活动性Al＞Cu＞Ag金属活动性顺序的应用在金属活动性顺序里：1.金属的位置越靠前，它的活动性越强。2.位于氢前的金属能置换出盐酸和稀硫酸中的氢。3.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（除K、Ca、Na外）。三、探究金属活动性常用的两种方法1.利用金属和金属化合物的溶液反应探究（验证Zn、Ag、Cu三种金属活动性）。（1）“中间的金属，两端的溶液”的方法（Cu丝、ZnCl2溶液、AgNO3溶液）。（2）“中间的溶液，两端的金属”的方法（Zn片、Ag片、CuSO4溶液）。2.利用金属和盐酸、稀硫酸反应探究（验证Mg、Zn、Cu、Ag的活动性）。课堂小结通过本节课的学习，我们知道了金属活动性顺序的应用，且掌握了探究金属活动性的常用的几种方法。教材习题解答练习与应用（P13）若用铁制容器来配制波尔多液，则容器会被腐蚀，硫酸铜也会变质，发生如下反应：Fe+CuSO4FeSO4+Cu5.（1）不能（2）能，Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu规律总结：要会利用金属活动性顺序设计实验，来验证金属的活动性强弱。氢前面的金属会与酸反应，但氢后面的金属不会与酸反应，前面的金属会把后面的金属从其化合物溶液中置换出来，但后面的金属不能把前面的金属从其化合物溶液中置换出来。（3）不能（4）能，Al+3AgNO3=Al(NO3)3+3Ag7.金属活动性由强至弱依次为X、Y、Z。难题解答【例】向AgNO3溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末，充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色滤液。关于该滤渣和滤液有下列四种说法：①向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生。②向滤液中加入稀盐酸，一定有沉淀产生。③滤渣中一定含有Ag。④滤液中一定含有Fe(NO3)2，一定不含AgNO3，可能含有Al（NO3）3。以上说法正确的个数为（）A.0个B.1个C.2个D.3个【解析】由于没有提及具体的铝和铁的量，所以不能判断金属是否剩余，而银不能和酸反应，所以不能判断一定产生气泡，故①错；由于没有提及具体的铝和铁的量，所以不能判断是否将硝酸银全部置换出来，所以不能判断一定产生沉淀，故②错；由于铁和铝的活动性都比银强，所以在滤渣中一定含有银单质，故③对；溶液得到是浅绿色溶液，所以可以判断铝已完全反应，所以滤液中一定含有硝酸铝溶液和硝酸亚铁溶液，可能含有硝酸银，故④错；即题中所给的说法正确的只有③，即只有一种说法正确，故选B。【答案】B布置作业：完成本课时对应练习，并提醒学生预习下一节的内容。教学反思1.本课题的教学重点应放在对金属活动性顺序的探讨上，在整个探究过程中，教师的组织和引导作用非常重要，同时要注意引导学生主动参与知识获取过程，要组织学生在实验的基础上进行讨论、学习科学探究的方法。2.可以通过对一些实例和习题的讨论和分析，让学生感受金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中的重要应用，并认识金属活动性顺序可以作为有关金属能否在溶液中发生置换反应等的判断依据。教学过程中老师的疑问：教师点评和总结：方法点拨：解答这类题目时，首先要熟记和理解金属活动性顺序及其应用，以及与之相关的知识等；然后根据所给问题情景结合所学的相关知识和技能，细致地阅读、分析题意等细心地进行探究、推理，最后按要求认真地进行选择或解答即可。课后知能演练基础巩固1.经过实验探究,人们总结出了金属活动性顺序,下列有关说法正确的是()。A.金属铝比铁更耐腐蚀,是因为铁更活泼B.工业上可以利用单质铁回收硫酸锌溶液中的金属锌C.铜、银单质分别与稀盐酸混合,铜置换出氢气更快D.金属活动性顺序可作为金属能否在溶液中发生置换反应的一种判断依据2.现有X、Y、Z三种金属,常温下只有X能与稀硫酸反应,把Y、Z两种金属分别放入硝酸银溶液中,只有Y表面有银白色物质析出。三种金属的活动性顺序为()。A.Y>X>Z B.Y>Z>XC.X>Y>Z D.X>Z>Y3.青铜是人类最早使用的铜锡合金。下列说法不正确的是()。A.青铜属于金属材料B.青铜属于混合物C.青铜的硬度比铜的硬度大D.铜、锡都能与稀盐酸反应能力提升4.(2024·甘肃临夏中考)金属镍在制造钱币、不锈钢、催化剂等方面有着广泛的应用。为探究镍(Ni)、锌、铜的金属活动性顺序,小明做了如图所示的实验,发现A试管中镍丝表面无现象,B试管中镍丝表面出现红色物质,则三种金属活动性由强到弱的顺序是()。A.Ni、Zn、Cu B.Zn、Cu、NiC.Zn、Ni、Cu D.Cu、Ni、Zn5.(2024·福建中考)我国商代时就已经发现,储存于铅罐中的酒(含乙醇)会发酵成醋(含醋酸,醋酸的化学性质与盐酸的相似),铅与醋反应生成铅霜,铅霜在空气中转化为浮粉(PbCO3),加热浮粉得铅白(PbO)固体,铅白可用作白色颜料。下列说法错误的是()。A.酒能变醋体现乙醇的化学性质 B.铅能与醋酸反应生成氢气C.浮粉中铅元素为+2价 D.浮粉变铅白,固体质量增大思维拓展6.(2024·重庆中考)锂(Li)离子电池应用广泛,有利于电动汽车的不断发展。(1)Li(填“得到”或“失去”)电子变成Li+。(2)锂离子电池中含有铝箔,通常由铝锭打造而成,说明铝具有良好的性。(3)锂离子电池中还含有铜箔,为验证铝和铜的金属活动性顺序,设计了如下实验。【方案一】将铝片和铜片相互刻画,金属片上出现划痕者更活泼。【方案二】将铝丝和铜丝表面打磨后,同时放入5mL相同的稀盐酸中,金属丝表面产生气泡者更活泼。【方案三】将铝丝和铜丝表面打磨后,同时放入5mL相同的硝酸银溶液中,金属丝表面有银白色物质析出者更活泼。以上方案中,你认为能达到实验目的的是(填方案序号),该方案中发生反应的化学方程式为。答案：课后知能演练1.D解析:金属铝比铁更耐腐蚀,是因为铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,A项错误;在金属活动性顺序里,铁排在锌后面,单质铁不能把锌从硫酸锌溶液中置换出来,B项错误;在金属活动性顺序里,铜和银都排在氢后面,不能把稀盐酸中的氢置换出来,C项错误;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,因此金属活动性顺序可作为金属能否在溶液中发生置换反应的一种判断依据,D项正确。2.C解析:常温下只有X能与稀硫酸反应,说明在金属活动性顺序里,X的位置排在氢的前面,Y、Z的位置排在氢的后面,即X>Y且X>Z;如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,只有Y表面有银白色物质析出,说明Y的金属活动性比银的强,Z的金属活动性比银的弱,即Y>Ag>Z,则X、Y和Z的金属活动性顺序为X>Y>Z,故选C。3.D解析:金属材料包含合金和纯金属,则铜锡合金属于金属材料,A项正确;合金属于混合物,B项正确;合金的硬度一般大于组成其纯金属的硬度,即铜锡合金的硬度大于铜的硬度,C项正确;铜在金属活动性顺序中位于氢的后面,无法与稀盐酸反应,D项错误。4.C解析:在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把