資源簡介

(共30張PPT)
9.2.1 金屬與氧氣、酸反應
一、化學觀念
形成 “金屬能與氧氣、酸發生化學反應” 的觀念；理解化學反應的多樣性，認識置換反應這一基本反應類型 。
二、科學思維
基于實驗現象進行分析、推理，歸納總結金屬與氧氣、酸反應的規律，培養邏輯思維和歸納概括能力。依據金屬活動性順序，對金屬相關化學反應進行預測和論證，發展科學推理能力。
三、科學態度與責任
認識化學對社會發展的重要貢獻，增強合理使用金屬材料的意識和社會責任感。
核心素養目標
重點：
1. 金屬與氧氣、酸的反應及化學方程式書寫
2. 金屬活動性順序及其應用
3. 置換反應的概念
難點：
1. 利用金屬活動性順序判斷金屬與酸的反應及反應劇烈程度
2. 深入理解置換反應的本質，與其他化學反應類型
3. 能夠根據置換反應的原理設計簡單實驗驗證金屬的活動性順序
學習重難點
01 金屬與氧氣的反應
舊知回顧
現象：鐵在空氣中加熱時出現紅熱現象，但
不燃燒。鐵在氧氣中劇烈燃燒，火星
四射，放出熱量，生成黑色固體。
化學方程式：
（1）鐵與氧氣反應
舊知回顧
現象：常溫下，在干燥的空氣中，銅很難與
氧氣反應；在空氣中加熱時，表面會
生成黑色物質。
化學方程式：
（2）銅與氧氣反應
舊知回顧
現象：鎂在空氣中燃燒發出耀眼的白光，
放出熱量，生成白色固體。
化學方程式：
（3）鎂與氧氣反應
舊知回顧
現象：在常溫下，鋁和氧氣能發生反應，
在鋁表面生成一層致密的氧化鋁薄
膜，從而阻止鋁進一步被氧化，所
以鋁具有很好的抗腐蝕性。
化學方程式：
（4）鋁與氧氣反應
[活動探究]9-3鋁與氧氣的反應
取少量鋁粉，均勻地鋪在濾紙上，再將濾紙卷起，用坩堝鉗夾持，在酒精燈上點燃，迅速伸入盛有氧氣的集氣瓶中。觀察現象。
[活動探究]9-3鋁與氧氣的反應
實驗現象
實驗結論
化學方程式
劇烈燃燒，發出耀眼的白光，放出大量的熱，生成白色固體
鋁在點燃條件下能在純凈的氧氣中劇烈燃燒，生成氧化鋁
4Al＋3O2 === 2Al2O3
點燃
交流共享
在日常生活中，我們經常使用鋁、鐵及其合金制品，很少見到鎂及其合金制品， 你認為可能的原因是什么？
①鎂的化學性質較為活潑，在空氣中易被氧化，這使得它的保存和加工難度相對較大；②鎂合金的生產成本較高，相較于鋁和鐵的合金，其大規模生產和應用的經濟可行性稍遜一籌；③鎂合金的強度和硬度在某些方面可能不如鋁和鐵的合金，難以滿足一些常見制品對材料性能的要求。
多識一點
鋁制品的可靠保護層
鋁比鐵更易與氧氣或其他物質發生化學反應，但生活中我們很少見到鋁被腐蝕，這是為什么呢？這是因為鋁是一種比較活潑的金屬，在常溫下就很容易跟氧氣發生反應，生成一層致密而堅固的氧化鋁薄膜。這層薄膜阻止了內層的鋁進一步
被氧化，從而對鋁制品起到保護作用，所以鋁制品
具有很好的抗腐蝕性能。
你能解釋為何不宜用鋼絲球來擦洗鋁制餐具嗎？
思考討論
破壞鋁表面的氧化鋁薄膜
02 金屬與酸的反應
[活動探究]9-4 比較不同金屬與酸的反應
〔探究任務〕探究鐵、銅、鋅三種金屬能否與酸反應，以及與酸反應的劇烈程度。
〔實驗用品〕鐵片、銅片、鋅片、10% 的稀鹽酸、10% 的稀硫酸、試管、量筒、砂紙。
〔實驗方案〕你準備按照怎樣的步驟完成上述實驗探究任務？實驗過程是否需要進行變量控制？
[活動探究]9-4 比較不同金屬與酸的反應
實驗中要進行變量控制：使用形狀、面積相同的鐵、銅、鋅三種金屬與等濃度等體積的酸反應。
〔實驗步驟〕
①將鐵絲、銅絲、鋅絲用砂紙打磨；
②將打磨后的鐵絲、銅絲、鋅絲分別放入盛有等體積、10 %的稀鹽酸的試管中，觀察現象。
③將打磨后的鐵絲、銅絲、鋅絲分別放入盛有等體積、10 %的稀硫酸的試管中，觀察現象。
除去金屬表面的氧化膜或污物
[活動探究]9-4 比較不同金屬與酸的反應
10% 的稀鹽酸 10% 的稀硫酸
鐵 銅 鋅 產生氣泡的速率較慢，反應較緩慢，溶液由無色變為淺綠色，鐵絲逐漸減少或消失
無現象
產生氣泡的速率較快，反應較劇烈，鋅絲逐漸減少或消失
[活動探究]9-4 比較不同金屬與酸的反應
〔實驗結論〕
①能與稀鹽酸、稀硫酸反應的金屬是鋅、鐵。
②三種金屬分別與稀鹽酸、稀硫酸反應的劇烈程度：鋅最劇烈、
鐵次之、銅不反應。
2. 金屬活動性順序
上述實驗中得到的金屬排序，也叫金屬活動性順序。人們經過長期的實踐，總結出常見金屬在水溶液中的活動性順序如下：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金屬活動性由強逐漸減弱
記憶口訣：嫁給那美女，身體細纖輕，統共一百斤
2. 金屬活動性順序
規律：
①在金屬活動順序表中，金屬的位置越靠前，活動性越強；
②排在氫前面的金屬能與酸反應放出氫氣，而排在氫后面的金屬不能與酸反應放出氫氣。（K、Ca、Na除外）
應用：
運用金屬活動性順序，可以預測金屬與酸的化學反應，解釋有關的實驗現象。
觀察思考9-2 金屬與酸反應的特點
1.在上面的實驗中，鐵分別與稀鹽酸、稀硫酸反應生成氯化亞鐵(FeCl2)、硫酸亞鐵(FeSO4) ，并放出氫氣；鋅分別與稀鹽酸、稀硫酸反應生成氯化鋅(ZnCl2)、硫酸鋅(ZnSO4) 并放出氫氣。試寫出這些反應的化學方程式。
鐵與稀鹽酸反應： 。
鐵與稀硫酸反應： 。
鋅與稀鹽酸反應： 。
鋅與稀硫酸反應： 。
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
Fe + 2HCl == FeCl2 + H2↑
Fe + H2SO4 == FeSO4 + H2↑
Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2↑
Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑
單質
單質
化合物
化合物
觀察以下金屬與稀硫酸反應的化學方程式有何特點？
思考討論
3. 置換反應
（1）概念：由一種單質與一種化合物反應，生成另一種單
質和另一種化合物的反應叫置換反應。
（3）特征：單質 + 化合物 → 新化合物 + 新單質。（一換一）
（2）通式：A+BC →AC+B
置換反應中一定有元素化合價的變化
4. 四種基本反應類型比較
反應類型 反應特點 反應特征 聯系
化合反應 多變一 A+B+ →C 都屬于化學基本反應類型
分解反應 一變多 C→A+B+ 復分解反應 雙交換，價不變 AB+CD → AD+CB 置換反應 單換單 A+BC → AC+B 總結歸納
金屬與氧氣
、酸反應
與氧氣的反應
與酸反應
2Mg + O2 2MgO
4Al + 3O2 2Al2O3
3Fe + 2O2 Fe3O4
點燃
Cu + O2 2CuO
△
Zn + 2HCl ZnCl2 + H2↑
Fe + 2HCl FeCl2 + H2↑
置換反應：一種單質與一種化合物反應，生成另一種單質和另一種
化合物。
金屬活動性順序
點燃
隨堂練習
1. 下列關于金屬與氧氣反應的說法中正確的是(　　)
A. 紅熱的鐵絲在空氣中能燃燒
B. 各種金屬在常溫下都能與氧氣反應
C. 根據金屬與氧氣反應的難易程度，可以初步比較一些金屬
的活動性
D. 在較高溫度下能與氧氣反應的金屬，在常溫下也能與氧氣
反應。
C
隨堂練習
2. 下列物質可以由相應的金屬和酸發生置換反應生成的是（ ）
A. FeCl3
B. CuSO4
C. AgCI
D.ZnCl2
D
隨堂練習
3. 幾種金屬與稀鹽酸反應的示意圖如圖所示，下列說法正確的是（ ）
A. 實驗室可用銅和稀鹽酸制氫氣
B. 四種金屬中最不活潑的是銅
C. 鐵與稀鹽酸反應后溶液變為黃色
D. 鐵與稀鹽酸反應的化學方程式為2Fe + 6HCl == 2FeCl3 + 3H2↑
B
隨堂練習
4. 關于置換反應說法一定正確的是（　　）
A．置換反應一定在溶液中進行
B．置換反應發生時一定有元素化合價的改變
C．有單質和化合物生成的反應一定是置換反應
D．元素存在形態發生改變的反應一定是置換反應
B
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