第2节 金属的性质和应用 第1课时（导学案）（原卷版）

第2节金属的性质和应用第1课时金属的化学性质一、知识目标1.能结合生活经验列举金属具备的一些共同物理性质，了解金属的特性及常见金属物理性质的差异。2.能通过实验探究常见金属与氧气、酸、金属化合物的化学性质，掌握相关反应的化学方程式。3.通过设计制取氢气的实验方案，掌握实验室制取氢气的方法。二、核心素养目标1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识金属的物理和化学性质，从微观角度理解金属活动性不同的本质。2.证据推理与模型认知：通过实验现象推理金属的活动性顺序，建立金属化学性质的模型。3.科学探究与创新意识：通过设计实验探究金属的性质，培养实验设计和操作能力。4.科学态度与社会责任：了解金属在生活和生产中的应用，培养合理利用金属资源的意识。一、学习重点1.金属的物理性质和化学性质，置换反应的概念，金属活动性顺序。二、学习难点1.通过实验探究金属的化学性质，理解金属活动性顺序并能应用其解释相关现象。金属的物理性质金属具有的物理性质金属的应用共性_____性制作导线_____性制作炊具_____性冲压成各种形状有金属光泽制作各种装饰品特性颜色：大多数金属呈

_____色，铜呈

_____

色，金呈

_____色，铁粉呈

_____

色。状态：常温下，大多数金属为固体，而_____为液体常见金属的化学性质1．金属与氧气的反应（1）实验探究金属与氧气的反应实验内容实验现象化学方程式镁条在空气中点燃铝片（或铝丝）在空气中加热铁片（铁丝）在氧气中点燃铜片（或铜丝）在空气中加热（2）金属与氧气的反应很多金属都能与氧气化合生成金属氧化物，但反应的难易和剧烈程度不同。①镁、铝等在常温下就能与氧气反应。在常温下，铝与氧气反应，表面生成一层致密的氧化膜(Al2O3②铜在常温下几乎不与氧气反应，但在加热时能与氧气反应：____________________。③金、铂等即使在高温下也不与氧气反应。2.金属与酸的反应（1）实验内容（2）实验记录金属实验现象化学方程式锌反应较剧烈，产生__________铁反应缓慢，有气泡产生，溶液由_____色逐渐变为_____色铜无明显现象（3）实验结论锌和铁都能与稀硫酸（或稀盐酸）反应，生成氢气和相应的化合物；_________________________。3．置换反应（1）概念：_____________________________________________的反应，称为置换反应。（2）通式：A+BC→AC+B。（3）实验室制取氢气①反应药品：锌粒与__________(或__________)。②反应原理：______________________________(或Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑)。③实验装置：实验室制H2发生装置收集装置装置选择理由反应物为固体和液体，反应条件为常温氢气密度比空气小，难溶于水④使用氢气前要验纯，防止发生爆炸。验纯的方法是__________________________________________________________________________________________。（5）金属与金属化合物溶液的反应实验内容实验现象化学方程式铁丝表面覆盖一层_____色物质，溶液由_____色逐渐变为_____色我国是湿法冶金的先驱。早在西汉时期，古籍《淮南万毕术》中就有记载：“_______________。”常见的金属矿物（一）新课导入问题思考：1.在日常生活中，你见到过哪些金属制品？它们都用在什么地方呢？2.我国航天事业中，金属发挥了重要作用，举例说明金属在航天领域的应用及利用的性质？（二）金属的物理性质问题思考：1.请列举生活中常见的金属制品，并说说它们主要利用了金属的哪些物理性质。归纳总结2.金属常见的物理性质有哪些？3.请举例说明有些金属因其特殊的物理性质有哪些特殊用途。二、常见金属的化学性质问题思考1.回顾镁条在空气中燃烧、铁丝在氧气中燃烧的现象并写出反应的化学方程式。2.铜和铝可以与氧气反应吗？若反应，其反应条件都是“点燃”吗？所有金属都可以与氧气反应吗？3.铝具有良好抗腐蚀性能的原因是什么？4.分别把镁、锌、铁和铜放入试管中，再加入稀盐酸（稀硫酸），会观察到什么现象？并分析反应的特点。5.设计制取氢气的实验方案，包括实验装置、反应原理和实验步骤。6.将铁放入硫酸铜溶液中，会观察到什么现象？并分析反应的原理。问题思考7.“曾青得铁则化为铜”体现了什么化学原理，其历史意义是什么？1．下列物质的用途由其化学性质决定的是A．铁能铸成铁锅 B．液态氢可以作推进火箭的高能燃料C．铜能作电线电缆 D．用冰块降温2．下列现象或事实不能用金属活动性顺序解释的是A．实验室不能用铜和稀硫酸反应制取氢气B．金属铝比金属锌更耐腐蚀C．铜能将银从硝酸银溶液中置换出来D．相同质量的锌粉、铁粉与等质量浓度相同的稀盐酸反应，前者产生气泡的速率较快3．有甲、乙、丙三种金属，将乙和丙分别浸入稀硫酸中，乙溶解而丙不溶；若将丙浸入甲的硝酸盐溶液中，则析出甲，这三种金属的活动性由强到弱的顺序是A．甲＞乙＞丙 B．甲＞丙＞乙 C．乙＞甲＞丙 D．乙＞丙＞甲4．小明同学要探究锌、铁、铜的金属活动性顺序，他做了如下实验，其中不能达到预期目的的是A．将锌片、铜片分别投入足量的硫酸亚铁溶液中，观察现象B．将铁片分别投入足量的硫酸锌和硫酸铜溶液中，观察现象C．将锌片、铁片、铜片分别投入足量的稀盐酸中，观察现象D．将锌片、铁片分别投入足量的硫酸铜溶液中，观察现象5．同学们到实验室去进行“探究金属的性质”实验，将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。（1）滤液里一定含有（填写化学式，下同），滤渣中一定含有。（2）若将所得滤渣放入稀盐酸中，有气泡产生，则滤渣中一定含有，可能含有。（3）若反应后所得滤液呈无色，则滤渣中一定含有。一、金属的物理性质共性：金属光泽和良好的导热性、导电性、延展性。常温下一般为固态(汞为液态)；大多数呈银白色(铜为紫红色，金为黄色)；铁钴镍可以被磁体吸引等金属的性质在很大程度上决定了金属的用途，在生产生活中根据用途选用金属时需要综合考虑价格成本、外形美观、轻巧便利、环境保护等因素。二、金属的化学性质1.金属与氧气的反应①铜与氧气反应方程式2Cu+O22CuO；现象固体由红色逐渐变成黑色；②铝与氧气反应方程式4Al+3O22Al2O3；现象剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色固体；2.金属与酸反应，生成H2①铁与盐酸反应方程式Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；现象：产生气泡，金属逐渐溶解至消失，放热，溶液由无色变为浅绿色；②镁与盐酸反应化学方程式Mg+2HCl=MgCl2+H2↑；现象：产生大量气泡，金属逐渐溶解至消失，放热；③锌与盐酸反应化学方程式Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；现象：产生大量气泡，金属逐渐溶解至消失，放热；④铜片放入盐酸或硫酸中，无现象，说明铜不能与盐酸、硫酸反应。三、氢气的实验室制法药品锌粒（Zn）和稀硫酸（H2SO4）反应原理Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑收集方法排水法(原因是难溶于水且不和水反)②瓶口向下排空气法(原因是密度比空气小且不与空气成分反应)制取装置操作步骤①检查气密性②装入锌粒③倒入稀硫酸④固定装置⑤收集检验点燃木条，伸入瓶内，木条上的火焰熄灭，瓶口火焰呈淡蓝色，则该气体是氢气。验满(验纯)①用拇指堵住集满氢气的试管口；②靠近火焰,移开拇指点火，若“噗”的一声，氢气已纯；若有尖锐的爆鸣声，则氢气不纯。3.铁与硫酸铜溶液反应“湿法冶金”原理：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；现象：铁表面覆盖着一层红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色四、置换反应定义：一种单质与一种化合物反应生成了另一种的单质和另一种化合物的化学反应叫做置换反应。【拓展视野】金属活动性顺序表及其应用1.金属的活动性

2.应用（1）根据位置前后可以确定金属的活动性顺序,位置越靠前,金属的活动性就越强。（2）排在氢前面的金属可以与稀酸反应生成盐溶液和氢气。(浓硫酸、硝酸有强氧化性,除外)（3）排在前面的金属可以将排在后面的金属从它们化合物的溶液中置换出来。(极为活泼的金属K、Ca、Na除外)考点1金属的物理性质1．安徽博物院收藏了大量珍贵文物，下列代表性文物主要由金属材料制成的是A．心形活环玉坠 B．铸客大鼎C．青白釉注子注碗 D．象牙朝板2．2025年是故宫博物院建院100周年。故宫博物院藏品总量达186万余件(套)是中华文明源远流长的见证。下列故宫博物院馆藏文物中主要由金属材料制成的是A．书画之宝：《清明上河图》B．青铜之宝：亚酗方尊C．陶瓷之宝：郎窑红釉穿带直口瓶D．玉器之宝：青玉云龙纹炉3．2025年9月3日，在天安门广场举行抗日战争胜利八十周年阅兵仪式，彰显了我国的军事实力。其中有关东风-61陆基洲际导弹的材料的说法不正确的是A．导弹在穿越大气层阶段会承受极大的空气阻力及高速气流冲击，材料可选择具备高强度的金属材料B．为了提高导弹射程和载荷能力，需要尽可能轻量化，材料尽可能密度小C．当导弹进入大气层时，与空气剧烈摩擦产生大量热，外壳表面温度达数千摄氏度，外壳材料具备耐高温、熔点低的性能D．为了提高导弹的突防能力，降低被敌方雷达等探测系统发现的概率，外壳材料可能还需要具备一定的隐身性能4．下列实验操作中（括号内为待检验物质或杂质）能达到实验目的是选项需区分的物质方法一方法二A氮气和二氧化碳使用燃着的木条通入紫色石蕊试液B铜丝和铁丝看颜色用磁铁吸引C过氧化氢溶液和水加二氧化锰观察颜色D氧气和二氧化碳闻气味通入澄清石灰水5．鉴别下列物质所使用的方法或试剂，错误的是A．铁丝和铜丝——观察颜色B．氮气与氧气——带火星的木条C．二氧化碳和氧气——澄清石灰水D．食盐与白糖——观察颜色6．下列物质的性质和用途对应关系正确的是A．木炭在常温下为固体，可用作燃料B．铜丝有导电性，可用作导线C．氦气密度小，可制作电光源D．氮气不易溶于水，可用作保护气7．下列物质的应用错误的是A．铜合金制造古代钱币B．锡作灯丝C．钛镍形状记忆合金制卫星天线D．作气体肥料8．下列金属叙述正确的是A．铝制品表面的污垢要用钢丝球刷B．合金中只含有金属元素C．生铁的硬度小于纯铁D．年产量最多的金属是铁9．A~F是初中化学常见的五种物质，它们之间的关系如图甲所示(“—”表示相互反应，“→”表示反应一步转化，其中部分反应物和生成物已经省略。)A—F的物质类别如表乙所示，其中E为年产量最高的金属，A为黑色固体。请结合图示甲及表格所提供的信息，回答下列问题：ABCDEF氧化物氧化物氧化物单质单质单质（1）分别写出下列物质的化学式：C：；E：。（2）E→F反应的化学方程式为。（3）写出E→D的实验现象。（4）图中有一组反应关系并没有标出，请说明：——(填字母)考点2金属的化学性质10．红磷在O2中燃烧生成P2O5，其转化可表示为PP2O5在给定条件下，下列物质间的转化不能实现的是A．FeFeSO4 B．CuCuOC．H2H2O2 D．HgOHg11．下列有关叙述、应用及对应的化学方程式正确的是A．用铁桶盛装硫酸铜溶液B．黄铜与稀硫酸反应C．证明铝的金属活动性比银强D．铝制品抗腐蚀性能好的原因12．2025年长春航空展不仅是航空航天技术的盛会，更是化学创新成果的盛大阅兵。下列有关金属材料的说法不正确的是A．铜常用作导线，说明铜具有良好的导电性B．“真金不怕火炼”说明金的熔点高C．生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金D．钛和钛合金被广泛用于火箭、导弹、航天器等13．除去下列物质中的少量杂质，所用除去杂质的试剂及方法正确的是选项物质杂质(少量)试剂除杂操作方法AZnFe(NO3)2水过滤、洗涤、干燥B硝酸铜硝酸银加入足量的铜粉过滤CCu钢过量稀盐酸过滤、洗涤、干燥DCuOCu通入过量的氧气加热14．下列应用及相应的原理(用化学方程式表示)及基本反应类型均正确的是A．验证铝和铜的金属活动性：

置换反应B．铝制品抗腐蚀的原理∶

化合反应C．实验室制取氢气∶

置换反应D．用稀硫酸洗去试管上附着的铜

置换反应15．向AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入一定量镁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液。下列说法正确的是A．滤渣中一定含有Ag、Cu和MgB．向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生C．滤液中一定不含Cu(NO3)2D．滤液中可能含有AgNO3和Mg(NO3)216．氢能是理想清洁能源，在一定条件下利用铁及其氧化物可循环制氢，所有反应物、生成物如图所示。下列说法错误的是A．反应器I中发生两个还原氧化铁的反应B．反应器III中发生化合反应C．该循环过程中有3种元素的化合价发生变化D．反应器Ⅱ中反应为17．Cu、Fe、Zn、Al、Ag、Au(金)是生产生活中常用的金属。下面是某学习小组关于这几种金属的学习交流。请你参与交流并回答下列问题：（1）食品包装中经常用到铝箔。铝能制成铝箔是因为铝具有良好的_____。A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．抗腐蚀性（2）“沙里淘金”说明金在自然界以形式存在。（3）小红同学设计了如图所示的A、B两个实验(已将铁丝和银丝表面打磨)。①A实验的目的是。②B实验中，当烧杯内盛有溶液时，可验证Fe、Cu、Ag三种金属活动性强弱，有关的化学方程式为。（4）向铜粉和铁粉的混合物中加入一定量的盐酸，充分反应后过滤，以下判断不正确的是_____(填序号)。A．滤纸上可能没有铜 B．滤纸上可能没有铁C．滤液中可能含有盐酸 D．滤液中可能含有