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九年级化学金属的化学性质学案金属的化学性质 【课标要求】 知道常见的金属与氧气的反应； 能用金属活动性顺序表对有关的置换反应进行简单的判断，并能解释日常生活中的一些现象。 【核心内容】 1镁、铝、铁、铜与氧气的反应，铝制品表面致密氧化膜的形成。 通过实验探究了解金属活动性顺序。 2金属活动性顺序 应用：判断金属与酸、金属与盐溶液是否发生置换反应。 根据反应事实及现象，判断某种未知金属的活动性。 能正确判断某反应是否是置换反应。 利用置换反应的知识解释日常生活中的有关化学问题和现象。 【要点精讲】 1金属与氧气的反应 大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同，Mg、Al等在常温下就能与氧气反应；Fe、Cu等在常温时几乎不与氧气反应，金在高温是也不与氧气反应。其有关化学反应方程式分别为： 2Mg+O2 2MgO；4Al+3O2 2Al2O3；3Fe+2O2 Fe3O4；2Cu+O2 2CuO。 2金属的活动性顺序 （1）记忆法： 在记忆金属活动性顺序时，可将其分成如下三组帮助记忆：钾钙钠镁铝；锌铁锡铅氢； 铜汞银铂金。 （2）三条规律： 金属活动性顺序表主要反映以下三条规律：在金属活动性顺序表里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强；排在氢前面的金属能置换出盐酸或稀硫酸中的氢，而排在氢后面的金属则不能；一般排在前面的金属能把排在后面的金属从它们的盐溶液里置换出来。 （3）应用： 判断金属的活动性顺序；判断金属与酸能否发生置换反应；判断金属与盐溶液能否发生置换反应。 3置换反应：置换反应是指由一种单质与一种化合物生成另一种单质与另一种化合物的反应。用字母可简单表示为：A+BCB+AC。 类型：氢气（或碳）与某些金属氧化物在加热条件下发生的置换反应。如：H2+CuO Cu+H2O，C+2CuO 2Cu+CO2。 金属与酸发生的置换反应。 条件：a.金属必须位于金属活动性顺序表中氢的前面；b.酸一般为盐酸或稀硫酸（浓硫酸和硝酸因具有较强的 氧化性，与金属反应时不生成氢气，而是生成水）。 金属与某些盐溶液发生的置换反应。 条件：金属单质在金属活动性顺序表中必须排在盐中的金属元素的前面。 例题解析 【例1】（1）实验室的废酸液不能直接倒入下水道，是因为 。 （2）工人 师傅在切割钢板时，常用硫酸铜溶液画线是因为 （用化学方程式表示）。 【解析】此题要求运用金属的化学性质分析生产和生活中的实际问题。（1）下水管道一般由铁合金生铁制成，废酸液会将其腐蚀。（2）钢铁中的铁能置换出硫酸铜溶液中的铜，使画线处有明显的红色痕迹。答案：（1）会腐蚀金属管道。 （2）Fe+CuSO4= Cu +FeSO4 【例2】金属钛（Ti）是航空、宇航、军工、电子等方面的必需原料。在生产钛的过程中可用镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛，反应的化学方程式为：TiCl4+2Mg Ti+2MgCl2。该反应属于（ ）。 A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应 【解析】化合反应是多变一，分解反应是一变多，置换反应是一换一，复分解反应是两种化合物生成另外两种化合物。在TiCl4+2Mg Ti+2MgCl2中，反应物为化合物和单质，生成物是单质和化合物，符合置换反应的条件。 选C 【例3】有一著名收藏家收藏的清末铝制品，至今保存十分完好，经历这么长的时间，该 铝制艺术品不易锈蚀的重要原因是（ ）。 A.铝不易发生化学反应 B.铝不易氧化 C.铝的氧化物易发生还原反应 D.铝易氧化，但铝表面的氧化铝具有保护内部铝的作用 【解析】铝制品在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的化学性质稳定的氧化铝膜，可阻止铝进一步被氧化，防止内部铝的腐蚀。选D 【例4】刘颖同学通过实验探究Fe、Mg、Cu三种金属的活动性顺序时，将有关反应记录如下： Fe+2HCl=FeCl2+H2（反应较缓慢），Mg+2HCl=MgCl2+H2（反应较快），Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，Cu+2HCl不反应。 （1）从上述反应中，你获取的信息有 ； 。 （2）刘颖同学说，能从实验过程中发现镁比铁活泼，其依据是 ；如果补充一个实验（用化学方程式表示） ，也能说明镁比铁活泼。 （3）用金属活动性顺序解释生活中的一些现象，如： 【解析】由所给的反应我们可得出如下结论：金属活动性顺序MgFe（H）Cu。由实验现象很清楚地看出镁与酸反应的速度比铁快，从而说明镁比铁活泼。可由已知的Fe+CuSO4=FeSO4+Cu反应类比：用镁与硫酸亚铁溶液反应置换出铁，即Mg+FeSO4=MgSO4+Fe来证明。日常生活中的许多经验能证明金属活动性顺序，如铁比铜更容易生锈等。答案（1）金属活动性顺序表中铁、镁排在氢前；金属活动性 顺序表中铜排在氢后；铁比铜活泼等。（2）镁与酸反应的速度比铁快；（3）铁比铜更容易生锈。【技能训练】 一、选择题 1.某同学用下列化学方程式表示金属的有关化学性质，其中书写不正确的是（ ） A.4Al+3O2 2Al2O3 B.Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4 C.2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2 D.Al+3AgNO3=Al(NO3)3+3Ag 2.下面各组金属只用硫酸亚铁溶液，就能判断它们的活动性强弱的是（ ） A.铜和银 B.铜和锌 C.铁和铜 D.铅和铁 3.下列物质中，能与铁发生置换反应，且不生成气体的是（ ）。 A.稀硫酸 B.硫酸铜溶液 C.硫酸锌溶液 D.硫酸铝溶 液 4.除去硫酸亚铁溶液中少量的硫酸铜的方法是（ ） A.加过量锌粉，再过滤，保留滤液 B .加过量铜粉，再过滤，保留滤液 C.加过量氢氧化钠溶液，再过滤，保留滤液 D.加过量铁粉，再过滤，保留滤液 5.在AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后，发现有少量金属析出，过滤后向滤液中滴加稀盐酸，有白色沉淀生成，则析出的少量金属是（ ） A.Fe和Cu B.Cu和Ag C.Ag D.Cu 6.已知三种二价金属的活动性强弱顺序为XYZ，某同学设计完成了如下实验，请你从理论上分析肯定不成功的实验是（ ） A.实验一：X+YSO4XSO4+Y B.实验二：Z+YSO4ZSO4+Y C.实验三：X+H2SO4（稀）XSO4+H2 D.实验四：Z+H2SO4（稀）不反应7.如图所示，在杠杆的两端分别挂着质量相同的铜球 和锌球，这时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在稀H2SO4 和C uSO4溶液中片刻，下列说法中正确的是（ ） A.只有左 边烧杯中溶液的质量增加 B.只有右边烧杯中溶液的质量增加 C.两边烧杯中溶液的质量都增加 D.将球从烧杯中取出后，杠杆仍然保持平衡状态 8.两种金属粉末混合物共30g，加入足量的盐酸中充分反应制得2g H2，则混合物 的组成可能是（ ） A.Ag、Cu B.Fe、Zn C.Fe、Al D.Mg、Al 二、填空题 9.常见金属 活动性顺序的应用： （1）金属分别和盐酸、稀硫酸发生置换反应的条件 。 （2）在金属活动性顺序中，位于 的金属能把位于 的金属从它们的盐 里置换出来。 10.镁、铁在日常生活中都有较广泛的用途，如： （1）镁在空气中燃烧时，能发出耀眼的白光，可用来制造镁闪光灯，其反应的化学方程式为 。 （2）市场上出售的补血麦片中常含有微量颗粒细小的还原性铁粉，铁粉与人体胃液中的盐酸反应转化成为亚铁盐，起到补铁补血的作用。写出这个反应的化学方程式 。 11.根据下列化合物与单质相互转化的关系（如图），回答：（1）若乙的溶液为浅绿色，Y是红色固体，则X是 。 （2）在常温下若乙是气体，则X是 。 （3）在常温下若甲是固体，乙为无色液体，则X是 。 12.钛（Ti）是一种重要的航天金属材料。某学习小组对三种金属Ti、Al、Cu的金属活动性顺序进行探究。过程如下： 提出假设：a.Ti金属活动性比Al强，b、Al金属活动性比Cu强。 查阅资料：金属钛能与盐酸反应。 设计实验：同温下，取大小相同的这三种金属薄片，分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中反应，观察现象。 操作分析：三种金属加入盐酸前都先用砂布将表面擦光亮，其目的是 。 A除去氧化膜，有利于直接接触反应 B使表面光亮，易观察现象 C使参加反应金属的温度相同，容易反应。 实验现象见下表： 金 属 Ti Al Cu 与盐酸反应 反应缓慢 反应剧烈 无明显现象实验结论： （1）原假设中 （填“a”、“b”或“a、b”）不正确。 （2）三种金属的活动性由强到弱的顺序为 。 结论应用：能否用铝制容器来盛装波尔多液（含硫酸铜） （填“能”或“否”） ，理由是 。 拓展提高 13.下列数据是某温度下，金属镁和镍（Ni）分别在氧气中进行反应时，在金属表面生成氧化物膜的实验记录： 反应时间/min 1 4 9 16 25 MgO层厚/nm 0.05a 0.20a 0.45a 0.80a 1.25a NiO层厚/nm b 2b 3b 4b 5b 注：a和b均与温度有关的常数。 请回答：Mg与Ni比较，哪一种更易氧化？理由是什么？20 20