寻找金属变化的规律 讲义 - 图文

课 题 个性化辅导讲义

寻找金属变化的规律 1、 了解哪些物质是金属，了解金属的物理性质和化学性质 教学目标 2、 通过典型金属和酸以及某些盐的反应，认识金属活动性顺序 3、 了解置换反应，了解常见的金属的主要性质和用途，探究和认识金属活动性顺序 重点、难点 考点及考试要求 置换反应的特点，探究和认识金属活动性顺序 区别金属与非金属，探究常见金属的性质和用途；金属活动性顺序，置换反应，化学反应中的电子转移 教学内容 知识框架 一、哪些物质是金属 1、金属：在元素周期表中，除汞外，元素的中文各名称都带有金字旁。 2、金属用途：生活用品，房屋建筑，交通工具，农业生产。 3、金属物理性质：有光泽、比较硬，有延展性、有导电性。 二、金属的化学性质 ①金属跟氧气的反应 ［实验1］：将一根镁带、一根铜丝同时放在酒精灯的外焰上加热，观察到: 银白色镁带很快燃烧起来，发出耀眼的强光，放出大量的热，生成一种白色固体；红色铜丝不会燃烧，但表面变成黑色 2Cu +O2 = 2CuO 2Mg +O2 点燃 = 2MgO ［实验2］：将不燃烧的铜丝插入盛有盐酸的试管中，观察到溶液变成蓝色 CuO +2HCl = CuCl2 + H2O 金属铁在潮湿的空气中会被空气中的氧气氧化生成铁锈。（主要成分是Fe2O3） ［结论］： 有些金属能在空气中燃烧，如镁； 有些金属能在纯氧中燃烧，如铁； 有些虽不能燃烧，但也会反应，生成氧化物，如铜、铁、铝等分别能生成氧化铜、氧化铁、氧化铝。 氧化铝是一层致密的保护膜。 ②金属跟酸的反应 将铝片放入盛有稀盐酸的试管中，观察并记录现象： ［实验1］：1、取少量镁条、锌粒、铜片分别放入盛有稀盐酸的3支试管中，观察到： 镁条、锌粒表面有气泡产生，而铜片却没气泡产生。 2、产生气体的试管口点燃，会发生爆鸣声，说明产生的是氢气。 反应的化学方程式分别为：Mg+ 2HCl = MgCl2+H2↑ Zn+ 2HCl = ZnCl2+ H2↑ 1

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个性化辅导讲义 3、少量镁条、锌粒、铜片分别放入盛有稀硫酸的3支试管中，观察现象: 镁条、锌粒表面产生气泡。铜片没有气体产生 反应的化学方程式分别为：Mg+ H2SO4 = MgSO4+H2↑ Zn+ H2SO4 = ZnSO4+ H2↑ ［结论］：铝、镁、铁、锌等金属能跟稀硫酸、稀盐酸反应产生氢气，而铜等却不能跟稀硫酸、稀盐酸反应。 【思考1】：铝制容器在实用时应注意些什么？ 不可盛酸性或碱性物质，否则容器会被腐蚀。 【思考2】：是否所有的金属都能被酸腐蚀？ 不是。排在金属活动顺序表氢后面的金属就不能与算溶液反应。 ③金属跟某些盐溶液的反应 ［实验2］1、在盛有硫酸铜溶液的试管里浸入一段洁净的铁丝，过一会儿取出，观察有什么变化：铁丝表面有一层红色物质生成。 化学反应方程式为：Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu 2. 在盛有硫酸亚铁溶液的试管中，进入一段洁净的铜丝，过一会儿取出，观察到： 铜丝表面没变化。说明: 铜与硫酸亚铁溶液没有发生化学变化。 3.在盛有硝酸银溶液和硫酸锌的试管中，分别浸入一段洁净的铜丝，过一会儿取出，观察到 浸入硝酸银溶液中的铜丝表面有一层银白色物质生成，而浸入硫酸锌溶液中的铜丝却没有发生变化。 反应的化学方程式为：Cu+2AgNO3 = Cu(NO3)2+2Ag 【思考】：根据以上实验事实，比较铜、银、锌的活动性大小的顺序为Zn> Cu > Ag。 三、金属活动性顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb [H] Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱 金属活动性顺序的应用规律： ① 金属跟酸反应：在金属活动性顺序中，只有排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来。 ②金属跟盐溶液的反应：在金属活动性顺序中，只有一种活动性较强的金属才能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来。 四、化学反应中的电子转移 在反应物之间电子发生转移的反应，称为氧化还原反应。置换反应都是氧化还原反应。 湿法炼铜 ： Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu ［实验］已知排在金属活动性顺序表最前几位的活泼金属能与水反应生成碱和氢气。 请写出下列反应的化学方程式，并推测可能产生的实验现象。 ①把一块绿豆大的金属钠放入1小杯滴有酚酞的水中。 有气体产生，滴有酚酞的水显红色 2Na+2H2O=2NaOH+H2 ↑ ②把一块绿豆大的金属钾放入1小杯滴有硫酸铜溶液中。 有气体产生，硫酸铜溶液与KOH溶液反应产生氢氧化铜篮色沉淀。 2K+2H2O=2KOH+H2 ↑ 2KOH＋CuSO4 ＝ K2SO4＋Cu(OH)2↓ 2 杭州龙文教育科技有限公司

个性化辅导讲义 考点一：区别金属与非金属，探究常见金属的性质和用途 典型例题 例1. 某种新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属线，当玻璃被击碎时，产生电信号，与金属线相连的警报系统就会立刻报警，这利用了金属的（ ） A. 延展性 答案：B 例2. 我市在南浔区和孚镇建立了首个垃圾发电厂，实现了生活垃圾的无害化和资源化处理。2008年4月11日从各乡镇运来了第一批垃圾，在这批垃圾中，含废铝线、一次性塑料餐具、果皮、废旧报纸等。其中属于金属的是 A. 废铝线 属。答案：A 例3. 将一定量的镁条放入到过量的稀盐酸中，下列表示反应过程中变化关系的曲线，正确的是（ ） B. 一次性塑料餐具 C. 果皮 D. 废旧报纸 解析：属于金属的材料从汉字上考虑一般都有金字旁（汞除外），所以这四种答案中只有废铝线是金B. 导电性 C. 弹性 D. 导热性 解析：能传递电信号，并能把这一信号传递到报警系统，这肯定是利用了金属的导电性。 A. B. C. D. 解析：这是一道考查综合知识与图像识别能力的题。所包含的知识点较多，我们依次分析，A答案中溶液的质量应该是慢慢增大，因为溶质由氯化氢慢慢变成氯化镁。B答案中镁条的质量应该逐渐减小，最后变为零，因为盐酸过量，镁条就一定是完全反应的。C答案中溶液的pH值应该是先逐渐增大，最后变成7。D答案中氢气的体积应该是先增大后不变，是正确的答案。答案：D 跟踪练习： 1、 如图所示，烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸，天平调平后，同时向其中分别加入等质量的锌片和铁片，则从反应开始到金属完全反应的过程中，天平指针指向的变化是 A. 向左偏 B. 向右偏 D. 先向右偏后向左偏 3

C. 先向左偏后向右偏 杭州龙文教育科技有限公司

个性化辅导讲义 2、 某化学调查小组的同学到钢铁厂做社会调查。他们抽取组成完全相同的质量为2.84g、4.26g、6.23g的三份钢样（假设钢样中只含铁和碳），分别加入100g稀硫酸中进行实验（实验I、Ⅱ、Ⅲ），充分反应后，将得到的实验数据绘制成如下图像： 试回答（计算结果精确到0. 1％）： （1）写出实验中有关的化学方程式： （2）实验I中铁参加反应的质量为 。 （3）稀硫酸完全参加反应的实验中，反应后溶液中溶质的质量分数是多少。 考点二：金属活动性顺序，置换反应，化学反应中的电子转移 典型例题 例1. 奥运会的奖牌分金牌、银牌和铜牌。下列有关金、银、铜三种金属的说法错误的是（ ） ．．A. 都能导电 B. 都能传热 C. 密度各不相同 D. 都能与稀盐酸反应 解析：前面三项答案都是金属常见的性质，只有D项是考查金属活动性顺序，金、银、铜三种金属都是排在氢后面的金属，不能与稀盐酸发生置换反应。答案：D 例2. “金银铜铁锡”俗称五金，是被广泛使用的金属材料。在这五种金属中，活动性最弱的是 A. 金 B. 银 C. 铁 D. 锡 解析：这一题还是直接考查金属活动性顺序，在这四种金属中活动性最强的是铁，最弱的是金。 答案：A 例3. 市场上有人用铝代替纯银制作戒指，下列方法不能将其鉴别出来的是（ ） A. 利用水、天平和量筒测密度 B. 浸入稀盐酸中观察有无气泡产生 C. 浸入CuSO4溶液中观察是否变色 D. 浸入CaCl2溶液中观察是否产生白色沉淀 解析：A项通过测密度是可以鉴别出来的，因为铝的密度比银的密度小。B项通过与盐酸反应也能鉴别出来，因为掺了铝后，铝会与盐酸反应产生氢气。C项中通过与硫酸铜溶液反应也能鉴别出来，4

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个性化辅导讲义 因为掺了铝后，铝会置换出硫酸铜中的铜，而生成红色的铜单质。D项中用氯化钙溶液是不能鉴别出来的，因为钙很活泼，铝和银都不能将其置换出来。答案：D 跟踪练习： 1、 在日常生活中，我们发现切过咸菜的刀更容易生锈. 而除锈用稀盐酸比稀硫酸快。为了进一步验证上述现象，某校师生做了以下相关分组实验，请你根据自己平时课堂学习的体验一起参与讨论并回答相关问题。 【步骤一】未打磨的铝片浸入氯化铜溶液中，迅速产生大量气泡和疏松的紫红色固体，并放热，片刻后溶液由蓝绿色变成无色。 （1）若要证实紫红色固体中是否含有氧化铜，可用 溶液（填一试剂）加以检验。 【步骤二】未打磨的铝片浸入硫酸铜溶液中，一段时间内没有明显现象。 （2）比较步骤一、二，你能得出的结论是： 。 【步骤三】打磨过的铝片浸入硫酸铜溶液中，其操作、现象和结论见下表。 （3）试将“影响因素”选项前恰当的字母序号填入答题卡指定位置。 实验操作 Ⅰ. 一片用粗砂纸单向用力打磨3次，将其浸入硫酸铜溶液，片刻后用镊子取出。 实验现象 现象一：粗砂纸打磨的在划痕处有少量气泡，附着少量疏松的紫红色固体。 现象二：粗砂纸打磨的片刻内现象不明显。 Ⅱ. 一片用特细砂纸往复打磨数次，再将其浸入硫酸铜溶液，片刻后取出。 现象三：特细砂纸打磨的表面产生较多细小气泡，表面均匀附着紫红色固体。 现象四：特细砂纸打磨的表面一段时间内没有明显现象。 *影响因素： A. 打磨时用力程度及均匀程度不同 B. 选用砂纸颗粒粗细程度不同 C. 由于摩擦生热又形成了新的氧化膜 （4）比较步骤三各实验操作中用砂纸打磨的作用是： 。 （5）请仔细观察下图： 现象三与现象一对比，说明 ② 现象四与现象三对比，说明 ③ 对比结论 现象一与现象二对比，说明 ① 试从微观粒子变化的角度分析该反应的实质是： 5

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个性化辅导讲义 。 解析：本题主要是考查同学们的实验探究能力和实验过程中对变量的控制能力，并能根据实验现象分析比较，得出对应的结论，具体见标准答案解析和老师的讲解。 答案：（1）稀盐酸或稀硫酸 （2）氯离子对金属及其氧化物的结构具有较强的破坏作用（或氯离子促进反应的进行或铜盐溶液中酸根离子种类不同） （3）影响因素：①A ②B ③AC （4）证实氧化膜对反应的影响（是否破坏氧化膜） （5）在溶液中，铝比铜活泼，每2个铝原子失去6个电子，变成2个铝离子；每3个铜离子得到6个电子变成3个铜原子 2、 同学们一起探究铝、铁、铜三种金属的活动性，小刚同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸，只用一支试管，取一次盐酸的探究方案。请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题。 （1）填表 实验步骤 观察到的现象 ① 在试管中取少量盐酸，插入铁丝，充分作用。 ② 在①所得的溶液中插入 ，充分作用。 ③ 在②所得的溶液中插入 ，充分作用。 结论：金属活动性Al ＞ Fe ＞ Cu （2）小华同学认为在小刚设计的方案中，只要补充一个实验，就可得出Al＞Fe＞H＞Cu的结论。小华要补充的实验是 ； 3、下列化学方程式中，正确的是（ ） A、Zn + 2AgCl =ZnCl2 + 2Ag C、Cu + H2SO4=CuSO4 +H2↑ B、2Fe +6HCl =2FeCl3 +3H2↑ D、Cu +Hg(NO3)2=Hg +Cu(NO3)2 无明显现象 4、下列化学方程式中，正确的是（ ） A、Cu + 2AgCl == 2Ag + CuCl2 B、Zn + 2AgNO3 == 2Ag +Zn(NO3)2 D、2Fe +3CuCl2==2FeCl3 + 3Cu C、Ag(NO3)2 D、KCl C、2Na + CuSO4== Cu + Na2SO4 A、MgCl2 A、稀H2SO4 5、将锌片投入下列盐溶液中，充分反应后，使溶液质量减轻的是( ) B、CuCl2 6、将三块铁片分别放入稀H2SO4、ZnSO4溶液、CuSO4溶液，反应后溶液质量增加的是（ ） B、ZnSO4溶液 C、CuSO4溶液 D、都不会 7、向CuCl2、ZnCl2、HCl的混合溶液中加入过量的Fe粉，反应后的溶液中一定含有（ ） A、ZnCl2 、HCl B、FeCl2、CuCl2 渣中只含有一种金属，则该金属是( ) A、Fe B、Cu C、Ag 6 C、CuCl2、HCl D、ZnCl2、FeCl2 8、将一定质量的铁粉放入到足量的Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中，充分反应后过滤，测得滤 D、无法确定 杭州龙文教育科技有限公司

个性化辅导讲义 巩固练习 1、 在硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，加入一定量的铁粉，充分反应后发现有少量金属析出，过滤

后往滤液中滴加盐酸，有白色沉淀生成，则析出的少量金属是 ( ) A．铜和铁 B．银 C．铁和银 D．铜和银21世纪教育网

2、 X、Y、Z三种金属，将X投入到Y的盐溶液中，X表面覆盖有Y，将X和Z分别投入到盐酸

中，Z溶解并有氢气放出，而X不溶解。则三种金属的活动性顺序由强到弱依次是__________。

3、 初中科学课学完以后，化学学习兴趣小组对“金属活动性顺序”从内容、规律以及应用等方面进

行了总结，请你认真填写下面的空白：

(1)金属活动性顺序表：K Ca Na ____ Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu ____ Ag Pt Au (2)金属与酸反应的规律是________。

试举出实验应用的实例：________________________ (可用化学方程式表示)。 (3)金属与盐发生置换反应必须符合三点：

①K、Ca、Na三种金属非常活泼，不能把金属直接从其盐溶液中置换出来。 ②________________________________________________。 ③________________________________________________。

试举出实验应用的实例：_____________________________ (可用化学方程式表示)。

4、 右图为甲、乙、丙、丁四种常见金属与盐酸反应的比较示意图。

(1)上述四种金属可以分为两类，其中哪几种金属可以归为一类? (2)若乙是金属Zn，则丙可能是什么金属?请你说出理由。

5、 2003年6月，西安北郊古墓中出土青铜锤(一种酒具)，表面附有绿色固体物质，打开盖子酒香

扑鼻，内盛有26kg青绿色液体，专家认定是2000多年前的“西汉美酒”。这是我国考古界、酿酒界的一个重大发现。

(1)如果让你对出土的“西汉美酒”进行探究，你想探究的一个问题是：21世纪教育网

(2)上述报道引发了某校初三化学兴趣小组同学的关注，他们收集家中铜器表面的绿色固体，进行探究。

提出问题：铜器表面附着的绿色固体物质是由哪些元素组成的? 猜想：查阅相关资料后，猜想绿色固体物质可能是铜绿。 设计与实验：

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①对试管内的绿色固体加热，至完全分解。观察到A装置中绿色固体逐渐变成黑色，B装置中无水硫酸铜变成蓝色，C装置中澄清石灰水变浑浊。

②取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀硫酸。观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝色。 ③取少量上述蓝色溶液于试管中，浸入一根洁净的铁丝。观察到铁丝表面有红色物质析出。 实验结论：绿色固体物质中含有________、________、________、________等元素。(提示：装置内的空气因素忽略不计)

表达与交流：①上图中标有a、b的仪器名称是a ________ ；b________ 。

②上述③中发生反应的化学方程式为_ _ 。21世纪教育网 ③反应完成后，如果先移去酒精灯，可能出现的现象是____ ____。 ④如果将B、C两装置对调，行吗?为什么? ________ , ____ ____。

6、 下列叙述中属于描述铁的化学性质的是 ( ) A．铁在高温下加热到1535℃时变成铁水 B．铁是热和电的良导体 C．铁质软并有良好的延展性 D．铁在潮湿的空气中易生锈

7、 下列各种容器，不可用来盛放硫酸铜溶液的容器是 ( ) A．铜制容器 B．瓷制容器 C．铁制容器 D．玻璃容器

8、 5角硬币的外观呈金黄色，它是铜和锌的合金，市面上有人用它制成假金元宝行骗，小明同学用一种试剂揭穿了他。小明一定不会用的试剂是 ( ) A．硫酸铜溶液 B．硝酸银溶液 C．盐酸 D．硝酸钠溶液

9、 世界卫生组织把铝确定为食物污染源之一。铝的下列用途必须加以控制的是 ( ) A．用铝合金制门窗 B．用铝合金作飞机材料 C．用金属铝制装碳酸饮料的易拉罐 D．用金属铝制电线

10、 铁是一种应用广泛的金属，下列关于铁的说法中正确的是 ( ) A．铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁 B．铁在干燥的空气中容易生锈21世纪教育网 C．铁是地壳中含量最多的金属元素 D．用铁锅炒菜可使食物中增加微量铁元素

11、 金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)曾长期作为货币金属进行流通，我国有着悠久的金属货币历史和丰富的货币文化，下图就是几枚我国不同历史时期制造的金属货币。下列关于金、银、铜三种金属的说法中错误的是 ( )

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A．金、银、铜都属于不活泼金属 B．单质铜可以将银从硝酸银溶液中置换出来 C．黄铜(为铜、锌合金)貌似黄金，有人以此冒充黄金行骗，其真伪可用稀盐酸鉴别 D．三种金属原子失去电子能力的大小顺序为：金原子>银原子>铜原子

12、 X、Y、Z三种金属及其化合物问可发生如下化学反应：Y+ZCl2=Z+YCl2； X+ZCl2=Z+XCl2； Y+2HCl=YCl2+H2↑； X+ HCl不反应。则X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是 ( ) A．Z>Y>X B．X>Y>Z C．Y>X>Z D．Y>Z>X

13、 废旧计算机的某些部件含有Zn、Fe、Cu、Ag、Pt(铂)、Au(金)等金属，经物理方法初步处理后，与足量稀盐酸充分反应，然后过滤，剩余的固体中不应有的金属是 ( ) A．Cu、Ag B．Fe、Zn C．Pt、Cu D．Ag、Au

14、 收藏家收藏清末铝制品，至今保存十分完好，该艺术品不易锈蚀的主要原因是 ( ) A．铝易发生化学反应 B．铝不易发生化学反应

C．铝易氧化，其表面的氧化膜具有保护内部作用 D．铝很难与酸发生反应21世纪教育网 15、 铜和铝是日常生活和生产中重要的金属。钛(Ti)有许多神奇的性能，越来越引起人们的关注，是21世纪的重要金属之一。依据三种金属的性质和用途，判断下列说法错误的是 （ ) A．钛或钛合金放到海水中数年，取出后仍光亮如初，这说明金属钛具有很强的抗腐蚀性 B．将大小、厚薄相等的铜、铝、钛分别放人盛有稀盐酸的试管中，观察到盛钛的试管放出气泡缓慢，盛铝的试管放出气泡快，盛铜的试管无现象，由此可推测三种金属的活动性顺序为Al>Cu>Ti C．某同学的铜制眼镜框表面出现了绿色物质[主要成分Cu2(OH)2CO3]，可用稀盐酸除去 D．高层建筑常采用铝合金门窗而不采用铁门窗，主要原因是铝的密度小且易形成一层致密的氧化物薄膜

16．向ZnSO4和CuCl2的混合溶液中加入过量的铁粉，充分反应后，过滤、洗涤、干燥得到滤渣，该滤渣中含有的金属是 ( ) A．Zn，Fe B．Zn、Cu C，Fe，Cu D，Zn、Fe、Cu

17．抗氧化剂能吸收氧气，降低食品内部及周围的含氧量，阻止氧气和食品发生氧化反应，从而延长食品的保质期。小明发现新买来的高级月饼的包装盒内有 一个印有“抗氧化剂”的小包，内盛有灰黑色粉末，该灰黑色粉末可能是 ( ) A．铁粉 B．氢氧化钠 C．二氧化锰 D．生石灰

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18．某化学兴趣小组为验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，设计了如图所示的4种实验方案，其中不能达到目的的是 ( )

19．将一洁净的铁片放入下列溶液中，片刻后取出，溶液的质量明显减少的是 ( ) A．食盐溶液 B．硫酸锌溶液 C．稀硫酸 D．硫酸铜溶液

20．置换反应是化学反应的基本类型之一。

(1)金属与盐溶液之间的置换反应，一般是活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来。如铜和硝酸银溶液的化学方程式为 _________________________________________。 (2)非金属单质也具有类似金属与盐溶液之间的置换反应的规律，即活动性较强的非金属可把活动性较弱的非金属从其盐溶液中置换出来，如在溶液中可发生下列反应： Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2，I2+Na2S=2NaI+S↓，Br2+2Kl=2KBr+I2 由此可判断：

①S、Cl2、I2、Br2非金属活动性由强到弱顺序是________________。 ②下列化学方程式书写错误的是___________。 A．Cl2+2NaBr=2NaCl+I2 Ｂ．I2+2KBr=2KI+Br2 C．Br2+Na2S=2NaBr+S↓ D．Cl2+K2S=2KCl+S↓

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