初中化学人教版九年级下册第八单元 金属和金属材料课题 2 金属的化学性质一等奖ppt课件
展开知识点一 金属与氧气反应知识点二 金属与盐酸、稀硫酸的反应知识点三 置换反应知识点四 金属和金属化合物溶液的反应知识点五 金属活动性顺序及其应用
在现代考古中,发现从地下出土的文物里,金银器具总是比铁器保存得完整、完好,而且年代比铁器早。你知道为什么吗?现在人们的生活水平普遍提高,人们开始购买很多金银首饰。想一想,如何辨别真金和假金?俗话说真金不怕火炼,你知道这有什么科学道理吗?这节课我们就来了解这些问题,探究金属的化学性质。
镁、铝等在常温下就能与氧气反应。铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝(Al2 O3) 薄膜,从而阻止铝进一步氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能。
4Al+3O2 2Al2 O3
铁、铜等在常温下几乎不与氧气反应,但在高温时能与氧气反应。“真金不怕火炼”说明金即使在高温时也不与氧气反应。从上述实验事实可以看出:镁、铝比较活泼,铁、铜次之,金最不活泼。
金属与盐酸、稀硫酸的反应
金属与盐酸、稀硫酸的反应:在试管里放入少量镁,加入5mL稀盐酸,用燃着的小木条放在试管口,观察现象,并判断反应后生成了什么气体。参照上述实验步骤,分别在放有少量锌、铁或铜的试管中加入稀盐酸,观察现象,比较反应的剧烈程度。如果有气体生成,判断生成的是什么气体。用稀硫酸代替稀盐酸进行实验,并比较发生的现象。
镁与盐酸的反应 锌与盐酸的反应 铁与盐酸的反应 铜在盐酸中
哪些金属能与盐酸、稀硫酸发生反应?反应的剧烈程度如何?反应后生成了什么气体?哪些金属不能与盐酸、稀硫酸发生反应?根据反应时是否有氢气产生,将金属分为两类。对于能发生的反应,从反应物和生成物的物质类别如单质、化合物的角度分析,这些反应有什么特点?将这一类反应与化合反应、分解反应进行比较。
分析上述实验中镁、锌、铁与盐酸(或稀硫酸)的反应:
单质 化合物 化合物 单质
这几个反应都是由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物。这种由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。由上述探究可以得出:镁、锌、铁的金属活动性比铜的强,它们能置换出盐酸或稀硫酸中的氢。
我们已经知道,把铁钉放在硫酸铜溶液中,铁钉上会有紫红色的铜生成。这说明铁的金属活动性比铜的强,它可以把铜从硫酸铜溶液中置换出来,这是比较金属活动性的依据之一。
把一根用砂纸打管过的铅丝没入硫酸铜溶液中。过一会儿取出。观察,有什么现象发生?把一根洁净的铜丝没入硝酸银溶液中。过一会儿取出。观察,有什么现象发生?把一根干净的铜丝没入硫酸铜溶液中。过一会儿取出。观察,有什么现象发生?
探究 金属活动性顺序
经过了许多类似上述实验的探究过程,人们进行了认真的去伪存真、由表及里的分析,归纳和总结出了常见金属在溶液中的活动性顺序∶
金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中有重要应用,它可以给你以下一些判断的依据∶在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就强;金属活动性顺序里,位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢;在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
知识点一:金属与氧气反应
大多数金属都能与氧气反应,但反应的难易程度和剧烈程度不同,越活泼的金属,越易与氧气反应,反应也越剧烈。
下列实验现象的描述与实际相符合的是( )
A. 将二氧化碳通入紫色石蕊溶液,溶液由紫色变为蓝色。B. 硫在空气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰。C. 细铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体。D. 把铁丝插入硫化铜溶液中,溶液由蓝色变为无色。
【解析】二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变成红色,将二氧化碳通入紫色石蕊溶液,溶液由紫色变成红色,故 A选项说法错误;硫在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰,故 B选项说法错误;细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成一种黑色固体,故 C选项说法正确;铁丝插入浓硫酸溶液中,反应生成硫酸亚铁溶液和铜,溶液由蓝色变成浅绿色,故 D选项说法错误。故选答案C。
下列实验方法、现象、结论均正确的是( )
【解析】用pH试纸测肥皂液的酸碱性,试纸变黄(pH>7),肥皂液呈碱性故 A错误;硝酸具有很强的氧化性,铜与足量的硝酸反应生成产物为:硝酸铜、一氧化氮、水,不是铜可以置换出酸中的氢气,故 B错误;烧毛发的气味主要成分是蛋白质,棉纤维,无蛋白质故 C错误;蓝墨水滴入盛有水的水杯中,一段时间后,整杯水变蓝,说明分子是不断运动的故 D错误。故选答案D。
知识点二:金属与盐酸、稀硫酸的反应
例题3:下列实验现象描述正确的是( )
硫在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰,并生成无色,有刺激性气味的气体。铜片投入到稀硫酸中,产生大量气泡。点燃一小块棉纤维,产生了烧焦羽毛的气味。用玻璃棒将草木灰水滴到pH试纸上,试纸由黄色变成红色。
【解析】硫在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰,并生成无色、有刺激性气味的气体,故 A选项说法正确,铜不如氢活泼,铜片投入到稀硫酸中无现象,故 B选项说法错误;棉纤维的主要成分不是蛋白质,点燃一小块棉纤维,不会产生烧焦羽毛的气味,故 C选项说法错误,草木灰水显碱性,用玻璃棒将草木灰水滴到pH试纸上,试纸由黄色变为蓝色,故 D选项说法错误。故选答案A。
例题4:将等质量的Mg和Fe分别放入等质量相同,质量分数的稀盐酸中产生氢气的质量与反应时间的关系,如图所示,下列说法错误的是( )
1 定义:置换反应是一种单质和一种化合物,反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。通式:单质+化合物→新单质+新化合物。字母表达式:A+BC→B+AC。2 特征:(1)反应物为一种单质和一种化合物;(2)生成物为一种单质和一种化合物。
3 化合反应、分解反应、置换反应的比较:
在学习化学过程中,总结规律要严谨,全面,科学下列,总结出的规律符合这要求的是 ( )
A. 置换反应中,一定有元素的化合价发生改变。B. 只含有一种元素的物质,一定是一种单质。C. 纯净物一定是由同种分子构成。D. 氧化反应不一定是化合反应.
【解析】置换反应一定有单质,参与也一定有单质生成,所以元素的化合价一定有变化,故 A选项正确;还有一种颜色纯净物是单质,但含一种元素的物质有可能是混合物,故 B选项错误;纯净物质含有一种物质,含一种分子的物质,一定是纯净物,含一种原子的物质,也可能是纯净物,故 C选项错误;与氧结合的反应一定是氧化反应化,化合反应是多变一的反应,两者无必然联系,故 D选项正确。故选答案AD。
知识点四:金属和金属化合物溶液的反应
把用砂纸打磨过的铁钉、铝丝、铜丝分别放入几种化合物的溶液中,现象记录如表所示:
金属和金属化合物溶液的反应
结论:(1)以上四种金属的活动性由强到弱的顺序是:Al>Fe>Cu>Ag(2)活泼性强的金属能把活泼性弱的金属从其化合物溶液中置换出来。注意:(1)此类反应一定是在溶液中进行不溶于水的化合物,一般不与金属反应;(2)K、Ca、Na活动性非常强,但不能用他们置换化合物中的金属,因为他们能同溶液中的水剧烈反应。
向含有Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤出的金属只有铜和银,则下列对绿叶成分的判断,不正确的是( )
A. 可能有AgNO3B. 一定有Fe(NO3)2C. 可能有Cu(NO3)2D. 一定无AgNO3
【解析】根据加入铁粉的质量多少,可得到以下几种可能:(1)若加入的铁的量只能与部分硝酸银发生反应,得到滤液所含溶质为:AgNO3、Cu(NO3)2和生成的Fe(NO3)2,(2)若加入的铁的量与硝酸银恰好完全反应或与部分硝酸铜能发生反应,所得滤液所含溶质为:Cu(NO3)2和生成的Fe(NO3)2;(3)若加入过量的铁的量,硝酸银和硝酸铜都被全部反应,所得滤液所含溶质为生成的Fe(NO3)2,所以滤液中一定含有的溶质是Fe(NO3)2,根据题意“加入一定量的铁粉充分反应后,过滤出的金属只有铜和银”,既然有同则溶液中一定无AgNO3了,而Cu(NO3)2可能置换出一部分,故选答案A。
一氧化碳在不同的温度条件下与氧化铁反应可能生成四氧化三铁、氧化亚铁(黑色)和铁。同学们为了验证老师用一氧化碳还原氧化铁实验后的固体中一定有铁存在,对反应后的固体采取了多种方法进行试验,其结果不能明确说明问题的是( )
A. 固体与稀盐酸反应有气体产生。B. 与硫酸铜溶液反应黑色固体变红。C. 固体粉末用磁铁吸被吸引。D. 固体在酒精灯火焰上灼烧时火星四射。
【解析】固体与稀盐酸反应有气体产生,能证明固体中有铁,因为四氧化三铁氧化亚铁与酸反应不放出气体,故 A选项错误;与硫酸铜溶液反应黑色固体变红,说明铁把铜置换了出来,能证明固体中含铁,故 B选项错误;因为四氧化三铁和铁都能被磁铁吸引,因此不能证明固体粉末中一定含铁,故 C选项正确;给黑色固体在酒精灯火焰上灼烧时,火星四溅,说明含有铁故 D选项错误。故选答案C。
知识点五:金属活动性顺序及其应用
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性顺序由强逐渐减弱
1 常见金属在溶液中的活动性顺序:
金属活动性顺序及其应用
考察金属与酸之间的置换反应金属与酸发生置换反应产生氢气应具备的条件:金属的位置要在氢(H)的前面。要用无氧化性的酸,如盐酸、稀硫酸(不用浓H2SO4)。硝酸具有氧化性,与金属反应时一般生成水而不生成氢气,因而不发生置换反应。
考察金属与盐溶液之间的置换反应金属与盐溶液发生置换反应的条件是:只有排在前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来。特殊性:由于钾,钙,钠的化学性质非常活泼,在盐溶液中他们会先与水反应生成相应的碱和氢气。盐必须溶于水。铁与盐溶液反应时生成+2价的亚铁盐,金属与铁盐反应时要用+2价的亚铁盐。当活动性较强的金属与另外两种活动性较弱的金属化合物溶液反应时,活动性最弱的金属化合物最先与金属反应;当活动性较弱金属化合物溶液与另外两种活动性较强的金属单质反应时,活动性最强的金属单质最先与溶液反应。
考察对金属活动性强弱的判断能跟酸发生置换反应的金属的化学活动性比氢( H)强;能把另一金属从其可溶性盐溶液中置换出来的金属的活动性比盐中金属的活动性强。
为验证甲、乙、丙三种金属的活动性顺序,把三种金属分别放入稀盐酸中,只有乙表面无明显变化,把甲放入丙的硝酸盐溶液中,甲的表面由丙析出,则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序由强到弱是( )
A. 甲>乙>丙B. 乙>甲>丙C. 甲>丙>乙D. 丙>乙>甲
【解析】由于三种金属只有金属乙不可以和盐酸反应生成气体,说明金属乙的化学性质最不活泼;把甲投入到丙的硝酸盐溶液中,在甲表面有丙析出,说明甲的金属的活动性比丙强,故三种金属的活动性强弱关系是甲>丙>乙。故选答案C。
X,Y,Z三种常见金属及其盐溶液存在以下反应,则三种金属的活动性顺序正确的是( )
(1)X+H2SO4 XSO 4+H2↑(2)Y+H2SO4不发生反应(3)Y+2ZNO3 Y(NO3)+2Z
A. Y>X>ZB. X>Z>YC. X>Y>ZD. Z>X>Y
【解析】由题意可知,X+H2SO4 XSO 4+H2↑,说明金属的活动性X>H; Y与H2SO4不发生反应,说明金属的活动性顺序H>Y。Y+2ZNO3 Y(NO3)+2Z, 说明金属的活动性Y>Z;故其活动性顺序为X>Y>Z。由以上分析可知 C正确,A、B、D错误。故选答案C。
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