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(共32張PPT)
第八單元 金屬和金屬材料
課題2 金屬的化學(xué)性質(zhì)
人教版化學(xué)(新教材)九年級(jí)下冊(cè)
第1課時(shí) 金屬與稀酸的反應(yīng)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1
2
3
知道Fe、Al、Cu等常見金屬與氧氣的反應(yīng)
初步認(rèn)識(shí)常見金屬與稀鹽酸、稀硫酸的置換反應(yīng)
學(xué)習(xí)金屬的化學(xué)性質(zhì)，加強(qiáng)對(duì)置換反應(yīng)的理解
黃銅和黃金的外觀很相似，我們可以用什么方法來鑒別它們呢？
黃銅
黃金
1.密度
2.硬度
······
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新課導(dǎo)入
出土的金屬文物中，金器總是保存得基本完好，銅器表面有銹跡，而鐵器出土很少，且銹跡斑斑。這是為什么呢？
金杯（唐）
銅鼎（西周）
鐵劍（楚）
金屬的用途不僅與它們的物理性質(zhì)有密切關(guān)系，而且與它們的化學(xué)性質(zhì)也有密切關(guān)系。
知識(shí)點(diǎn)1 金屬與氧氣的反應(yīng)
金屬與氧氣燃燒
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新知探究
實(shí)驗(yàn)表明，大多數(shù)金屬能與氧氣發(fā)生反應(yīng)，但反應(yīng)的難易程度是不同的。
1. 常溫下能反應(yīng)：鎂、鋁
2Mg+O2 2MgO
4Al+O2 2Al2O3
鎂的燃燒
思考
鋁在常溫下即可與氧氣反應(yīng)，為什么生活中很多物品卻是由鋁制成的呢？
鋁在空氣中與氧氣反應(yīng)，表面生成一層致密的氧化膜，從而阻止鋁進(jìn)一步氧化。因此，鋁具有很好的抗腐蝕性能。
我們可不可以用鋼刷、鋼絲球等刷洗鋁鍋？
不可以，這樣會(huì)破壞致密的氧化膜。
2. 高溫條件下能反應(yīng)：鐵、銅
3. 高溫下也不能反應(yīng)：金
2Cu+O2 2CuO
△
3Fe+2O2 Fe3O4
點(diǎn)燃
“真金不怕火煉”
歸納
鎂、鋁比較活潑，鐵、銅次之，金最不活潑。
思考
為什么金屬與氧氣反應(yīng)中存在能否反應(yīng)，及反應(yīng)劇烈程度不同的差異呢？
金屬與氧氣反應(yīng)的劇烈程度與金屬的活潑程度有關(guān)（即金屬活動(dòng)性）。
即其化學(xué)性質(zhì)的活潑程度：Mg、Al>Fe、Cu>Au
拓展延伸
金屬與氧氣反應(yīng)的難易和劇烈程度首先與金屬本身的性質(zhì)有關(guān)，其次還與金屬與氧氣的接觸面積、氧氣的濃度、溫度濕度等因素有關(guān)。
例 已知甲、乙、丙三種不同金屬，甲在空氣中加熱后仍保持原金屬光澤，乙在空氣中會(huì)緩慢氧化而腐蝕，丙在空氣中會(huì)迅速氧化，需保存在煤油中，則甲、乙、丙三種金屬的活動(dòng)性大小關(guān)系為（ ）
A.甲＞乙＞丙 B.乙＞丙＞甲
C.丙＞甲＞乙 D.丙＞乙＞甲
解析：根據(jù)金屬與氧氣反應(yīng)的條件及劇烈程度可判斷金屬的活動(dòng)性。
D
知識(shí)點(diǎn)2 金屬與稀鹽酸、稀硫酸的反應(yīng)
金屬與稀鹽酸或稀硫酸的反應(yīng)
是不是所有的金屬都能與稀鹽酸或稀硫酸發(fā)生反應(yīng)？從反應(yīng)類型來看，金屬與稀鹽酸或稀硫酸的反應(yīng)有什么特點(diǎn)？
探究
【問題】
【實(shí)驗(yàn)】
(1)在試管中放入少量鎂，加入5ml稀鹽酸，用燃著的木條放在試管口，觀察現(xiàn)象，并判斷反應(yīng)后生成了什么氣體。
參照上述實(shí)驗(yàn)步驟，
分別向盛有少量鋅、
鐵、銅的試管中加
入5mL稀鹽酸，觀
察現(xiàn)象。如果有氣體生成，判斷生成的是什么氣體。
(2)用稀硫酸代替稀鹽酸進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)。
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金屬 鎂 鋅
現(xiàn)象 稀鹽酸
稀硫酸
化學(xué)方程式 稀鹽酸
稀硫酸
反應(yīng)劇烈，有大量氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)前后溶液均為無色，生成氣體能夠燃燒
反應(yīng)現(xiàn)象與鎂和稀鹽酸反應(yīng)基本相同
反應(yīng)較劇烈，有較多氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)前后溶液均為無色，生成氣體能夠燃燒
反應(yīng)現(xiàn)象與鋅和稀鹽酸反應(yīng)基本相同
Mg+2HCl MgCl2+H2↑
Mg+2H2SO4 MgSO4+H2↑
Zn+2HCl ZnCl2+H2↑
Zn+2H2SO4 ZnSO4+H2↑
金屬 鐵 銅
現(xiàn)象 稀鹽酸
稀硫酸
化學(xué)方程式 稀鹽酸
稀硫酸
反應(yīng)緩慢，有氣泡產(chǎn)生，溶液由無色逐漸變?yōu)闇\綠色，生成氣體能夠燃燒
反應(yīng)現(xiàn)象與鐵和稀鹽酸反應(yīng)基本相同
無明顯現(xiàn)象
無明顯現(xiàn)象
Fe+2HCl FeCl2+H2↑
Fe+2H2SO4 FeSO4+H2↑
鐵與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)時(shí)，生成的化合物中鐵元素顯+2價(jià)。含有Fe2+的溶液呈淺綠色
【分析與結(jié)論】
(1)哪些金屬能與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng) 反應(yīng)后生成了什么氣體 哪些金屬不能與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)
鎂、鋅、鐵都能與稀鹽酸、稀硫酸發(fā)生反應(yīng)生成______，且反應(yīng)速率：
銅不能與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)。
氫氣
鎂>鋅>鐵
相同條件下，反應(yīng)越劇烈，氣泡產(chǎn)生越快，則金屬活動(dòng)性越強(qiáng)
金屬與酸反應(yīng)與金屬活動(dòng)性有關(guān)。
金屬活動(dòng)性越強(qiáng)，與酸反應(yīng)越劇烈；
金屬活動(dòng)性越弱，與酸反應(yīng)越慢，甚至不反應(yīng)。
故這四種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)?br/>Mg＞Zn＞Fe＞Cu
歸納
【分析與結(jié)論】
(2)對(duì)于能發(fā)生的反應(yīng)，根據(jù)其化學(xué)方程式，從反應(yīng)物和生成物的類別如單質(zhì)、化合物的角度分析：這些反應(yīng)有什么特點(diǎn) 將這一類反應(yīng)與化合反應(yīng)、分解反應(yīng)進(jìn)行比較。
這些反應(yīng)的反應(yīng)物都是一種單質(zhì)和一種化合物，生成物也是一種單質(zhì)和一種化合物。
置換反應(yīng)：一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)。
置換反應(yīng)：
特點(diǎn)：反應(yīng)物和生成物都是一種單質(zhì)和一種化合物，且反應(yīng)中一定有元素的化合價(jià)發(fā)生變化。
常見類型：
①金屬置換非金屬
②金屬置換金屬
③非金屬置換金屬
Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑
Fe+CuSO4 FeSO4+Cu
C+2CuO CO2↑+2Cu
高溫
欣賞：置換反應(yīng)——金屬置換金屬
特點(diǎn) 舉例 表達(dá)式
化合反應(yīng)
分解反應(yīng)
置換反應(yīng)
Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑
C+O2 CO2
點(diǎn)燃
2H2O2 2H2O+O2↑
MnO2
多變一
一變多
單換單
A+B+...→C
A→B+C+...
A+BC=B+AC
化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)都屬于化學(xué)反應(yīng)的基本類型。
例 現(xiàn)有等質(zhì)量的X，Y兩種金屬，分別放入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的足量稀硫酸中，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示（已知X，Y在生成物中化合價(jià)均為+2價(jià)）。則下列說法不正確的是（ ）
A.生成氫氣的質(zhì)量：X＞Y
B.相對(duì)原子質(zhì)量：X＞Y
C.金屬活動(dòng)性：Y＞X
D.消耗硫酸的質(zhì)量：X＞Y
√
×
√
√
B
1.看坐標(biāo)軸：橫軸表示反應(yīng)時(shí)間，縱軸表示產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量，拐點(diǎn)表示恰好完全反應(yīng)，其對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)越小，該金屬完全反應(yīng)所需時(shí)間越短
Y完全反應(yīng)所需的時(shí)間最短
2.看陡度/斜率：傾斜線段越陡，離縱軸越近，對(duì)應(yīng)金屬的活動(dòng)性就越強(qiáng)
圖中可知金屬活動(dòng)性Y>X
3.看高度：水平線段越高，即拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)越大，對(duì)應(yīng)金屬產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量就越大
兩種金屬產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量X>Y
規(guī)律：質(zhì)量相同時(shí)，同價(jià)態(tài)的金屬的相對(duì)原子質(zhì)量越大，產(chǎn)生H2的質(zhì)量越小
方法技巧
金屬的化學(xué)性質(zhì)
金屬與氧氣的反應(yīng)
金屬與稀鹽酸、稀硫酸的反應(yīng)
置換反應(yīng)
1.常溫下能反應(yīng)：鎂、鋁
2.點(diǎn)燃或加熱條件下能反
應(yīng)：鐵、銅
3.高溫下也不能反應(yīng)：金、銀
1.鋁的化學(xué)性質(zhì)很活潑，為什么通常鋁制品卻很耐腐蝕？為什么不宜用鋼刷、沙等來擦洗鋁制品？
解：因?yàn)殇X在空氣中與氧氣反應(yīng)，其表面生成一層致密的氧化鋁薄膜，從而阻止鋁進(jìn)一步氧化，因此鋁具有很好的耐腐蝕性。
如果用鋼刷、沙等來擦洗鋁制品，就會(huì)破壞鋁制品表面致密的氧化膜，使鋁被腐蝕的速率加快。
2.寫出下列變化的化學(xué)方程式，并注明反應(yīng)類
型（CO與Fe3O4的反應(yīng)除外）。
C CO2 CO FeSO4
Fe
Fe Fe3O4 FeCl2
C CO2 CO FeSO4
Fe
Fe Fe3O4 FeCl2
①
②
③
④
⑤
⑥
3. 寫出鎂、銅、氧氣、稀鹽酸兩兩間能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式，并注明反應(yīng)類型。
4. 鎂、鋅、鐵三種金屬各30g，分別與足量稀鹽酸反應(yīng)，生成氫氣的質(zhì)量各是多少(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))？如果反應(yīng)后各生成氫氣30g，則需要這三種金屬的質(zhì)量各是多少？
解：(1)鎂、鋅、鐵三種金屬各30g，設(shè)生成氫氣的質(zhì)量各為x，y，z。
Mg~H2 Zn~H2 Fe~H2
24 2 65 2 56 2
30g x 30g y 30g z
x = 2.5g y ≈ 0.9g z ≈ 1.1g
答：生成氫氣的質(zhì)量：Mg:2.5g，Zn:0.9g，F(xiàn)e:1.1g。
4. 鎂、鋅、鐵三種金屬各30g，分別與足量鹽酸反應(yīng)，生成氫氣的質(zhì)量各是多少(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))？如果反應(yīng)后各生成氫氣30g，則需要這三種金屬的質(zhì)量各是多少？
(2)反應(yīng)后各生成氫氣30g，設(shè)需要Mg、Zn、Fe的質(zhì)量各為a，b，c。
Mg~H2 Zn~H2 Fe~H2
24 2 65 2 56 2
a 30g b 30g c 30g
a=360g b=975g c=840g
答：需要金屬的質(zhì)量：Mg:360g，Zn:975g，F(xiàn)e:840g。

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