資源簡介

4.2 金屬的化學性質
第2課時
教學目標
1．認識常見金屬與鹽溶液的置換反應，并能解釋日常生活中的一些現象。
2．能說出常見金屬的活動性順序，了解金屬活動性順序的意義。
3．通過對我國古代濕法冶金術的介紹，增強學生的民族自豪感和愛國主義情感。
4．通過實驗探究和討論交流，認識金屬的化學性質及其活動性順序，并初步學會運用觀察、實驗等方法獲取信息，能用文字圖表和化學語言表述有關信息。
5．初步學會運用比較、分類、歸納、概括等方法對獲取的信息進行加工，使學生逐步形成良好的學習習慣和方法。
培養學生的合作意識以及勤于思考嚴謹求實、勇于創新和實踐的科學精神；培養學生的辯證唯物義觀點，保持和增強對化學現象的好奇心和探究欲，發展學習化學的興趣。
教學重難點
【教學重點】
1．金屬與鹽溶液的反應。
2．金屬活動性順序的應用。
【教學難點】
2．金屬活動性順序的應用。
課前準備
鋁、鐵、銅等金屬、硫酸銅溶液、硝酸銀溶液、硫酸鋅溶液、氯化鈉溶液、稀鹽酸、稀硫酸、試管、砂紙。
教學過程
導入新課
【復習】
1．鋁在氧氣中燃燒的現象是什么？請寫出該反應的化學方程式。
2．如何設計實驗判斷鐵、鋁、銅三種金屬的活動性順序？請寫出有關的化學方程式。
3．什么叫置換反應？置換反應有什么特點？
【學生活動】對上述問題進行思考、回答。（教師作出評價）
【導入】上節課，我們已經知道許多金屬能跟氧氣反應，如鎂、鐵、鋁、銅等，不同的金屬氧氣反應的難易和劇烈程度不同，不同金屬在高溫下的化學反應中表現出的活動性不同。
講授新課
知識點一 金屬與鹽溶液的反應
【過渡】金屬能與氧氣、酸反應，活動性較強的金屬能與酸溶液中的氫離子發生置換反應而鹽溶液中往往會電離產生金屬離子，這些金屬離子能否與金屬發生置換反應呢？
【實驗探究】
實驗目的：探究金屬能否與鹽溶液發生置換反應
實驗用品：鋅片、鐵絲、銅絲、硫酸銅溶液、硝酸銀溶液氯化鈉溶液、試管。
實驗要求：取3支試管，分別加入一小段鋅片、鐵絲、銅絲，然后分別加入適量的硫酸液、硝酸銀溶液、氯化鈉溶液，仔細觀察并記錄實驗現象，填寫實驗報告。
CuSO4溶液 AgNO3溶液 NaCl溶液
Zn
Fe
Cu
【學生活動】進行上述實驗，并填寫試驗記錄
【展示】
CuSO4溶液 AgNO3溶液 NaCl溶液
Zn Zn表面覆蓋一層紅色物質，溶液逐漸由藍色變為無色 Zn表面覆蓋一層黑色物質 無現象
Fe Fe表面覆蓋一層紅色物質，溶液逐漸由藍色變為淺綠色 Fe表面附著一層黑色物質，溶液逐漸由無色變為淺綠色 無現象
Cu 無現象 Cu表面附著一層黑色物質，溶液逐漸由無色變為藍色 無現象
【提問】
1．根據現象可知，哪些物質之間會發生化學反應？反應產物是什么？
2．請根據問題1的答案，寫出有關反應的化學方程式。
【多媒體展示】
Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4 Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 Fe+2AgNO3=2Ag+Fe(NO3)2
Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2
【提問】
1．對照金屬活動性順序分析，上述反應中，加人鹽溶液中的金屬與鹽中的金屬在活動強弱上有何關系？
2．金屬與鹽溶液反應有何規律？
【回答】
1．根據反應的過程和金屬活動性順序可知，Zn、Fe、Cu、Ag四種金屬的活動性順序是Zn>Fe>Cu>Ag。
2．在金屬活動性順序中，位置在前面的金屬可以把位于其后的金屬從它們的鹽溶液里換出來。
【講解】根據前面所學的化學知識可知，金屬活動性的規律有3點：
①在金屬活動性順序里，金屬的位置越靠前面，它的活動性就越強；
②在金屬活動性順序里，位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫；
③在金屬活動性順序里，位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們化合物的溶液里置換出來。（前金換后金）
【問題與思考】
1．銀、鉑、金等經常被用作貴重首飾，這與它們的化學性質穩定有很大的關系。試想，用鐵做首飾行嗎？為什么？
2．我國勞動人民在古代就會利用金屬與鹽溶液發生置換反應的原理來冶煉金屬?！霸嗟描F則化為銅”就是鮮明的實例，你能寫出該反應的化學方程式嗎？
【小結】
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
知識點二 探究金屬活動性順序的強弱
【過渡】利用金屬活動性順序表可以設計實驗，探究某些金屬活動性順序序的強弱
【提問】請設計實驗探究鋁、鐵、銅三種金屬的活動性順序。
【學生活動】相互討論、歸納整理，并進行實驗探究。
實驗所需藥品：鋁片、鐵釘、銅片、稀鹽酸、硫酸鋁溶液。
實驗儀器：燒杯。
【歸納】
方案一
實驗步驟 實驗現象 結論或化學方程式
1．將鋁片、鐵釘、銅片分別打磨后，分別投入到稀鹽酸中，觀察現象。 鋁片、鐵釘表面出現大量氣泡。銅片表面沒有現象。 鋁片、鐵片能與稀鹽酸反應：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 活動性：Al>H，Fe>H。 銅片不能與稀鹽酸反應。 活動性：Cu2．將鐵釘投入到硫酸鋁溶液中，片刻后，取出鐵釘觀察現象。 鐵釘表面沒有明顯現象。 鐵釘不能與硫酸鋁溶液反應。 活動性：Fe結論：金屬活動性順序由強到弱排列為Al>Fe>Cu。
方案二
實驗所需藥品：鐵釘、硫酸銅溶液、硫酸鋁溶液。
實驗儀器：燒杯
實驗步驟 實驗現象 結論或化學方程式
1．將鐵釘投入硫酸銅溶液中，片刻后取出鐵釘觀察。 鐵釘表面出現紅色物質，溶液由藍色變為淺綠色。 鐵釘能與硫酸銅溶液反應：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 金屬活動性：Fe>Cu。
2．將鐵釘投入到硫酸鋁溶液中，片刻后取出鐵釘觀察現象。 鐵釘表面沒有明顯現象。 鐵釘不能與硫酸鋁溶液反應。 活動性：Fe結論：金屬活動性順序由強到弱排列為Al>Fe>Cu。
【提問】除去上述方案外，你還能設計出哪些方案？
【過渡】利用金屬活動性順序的應用，還可以判斷金屬與氧氣反應的難易程度與劇烈程
度，判斷金屬能否與酸反應，判斷金屬能否與鹽溶液反應。
【多媒體展示】根據金屬活動性順序判斷，組內物質間能夠發生化學反應的是（ ）
A．Cu和稀鹽酸 B．Cu和ZnSO4溶液
C．Ag和稀硫酸 D．Zn和AgNO3溶液
【過渡】在金屬活動性順序中，位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們的鹽溶液里置換出來。這句話是否正確？我們用實驗來驗證它正確與否。
【演示】
實驗1：在培養皿中注入蒸餾水約20毫升，然后滴入2滴酚酞試液。用鑷子取出金屬鈉一小塊，用濾紙吸干其表面上的煤油，并切去金屬鈉表面的氧化膜，切成如米粒大小的1粒。將切下的鈉粒用鑷子夾持放人培養皿中。金屬鈉跟水劇烈作用，并熔成小球，飄浮在水面上不斷運動，產生的氣體立即燃燒。凡是鈉球經過的地方，溶液變為紅色，最后整個溶液逐漸變為紅色。
實驗2：向硫酸銅溶液中投入一小塊鈉，結果發現出現藍色沉淀，沒有紅色固體物質出現。
【提問】
1．在實驗1中，發生了什么反應？請寫出有關化學方程式。
2．根據上述實驗，你認為金屬鈉能把銅從銅的鹽溶液中置換出來嗎？為什么？
3．在金屬活動性順序里，位于前面的金屬定能把后面的金屬從它們的鹽溶液里置換出來嗎？
【學生活動】對實驗現象進行分析，回答上述問題，并寫出有關化學方程式。
【分析】由實驗的過程來看，把鈉放入硫酸銅溶液中，金屬鈉首先與水發生反應，根據現象的描述和質量守恒定律，可推知生成了氫氣和氫氧化鈉;隨后生成的氫氧化鈉又與硫酸銅發生反應，生成藍色沉淀。
通過兩個實驗可以看出，金屬鈉不能把銅從其鹽溶液中置換出來，由此可見，金屬活潑性很強的金屬不能運用于置換活潑性弱的金屬。
上述實驗中涉及的化學反應是2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
【小結】鉀鈣鈉三種金屬單質放入酸溶液(或鹽溶液)中，首先與水發生反應，生成的氫氧化物再和酸(或鹽)發生復分解反應。位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們的化合物的溶液中置換出來，應將K、Ca、Na三種金屬除外。
課堂練習
1．向含有AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的鐵粉．充分反應后過濾，向濾出的固體中滴加稀硫酸，有氣體生成，則濾出的固體定為（ ）
A．Ag、Cu兩種單質的混合物
B．Cu、Fe兩種單質的混合物
C．Ag、Fe兩種單質的混合物
D．Ag、Cu、Fe三種單質的混合物
2．X、Y、Z三種金屬中，只有Z能和稀硫酸反應；將Y放入X的鹽溶液中，Y表而有X析出。則X、Y、Z三種金屬的活動性順序為（ ）
A．X>Z>Y
B．Y>X>Z
C．Y>Z>X
D．Z>Y>X
答案：1．D 2．D
四、課堂小結
本節課主要學習了金屬與某些鹽溶液的反應以及金屬活動性順序的應用。金屬活動性順序為我們判斷置換反應能否發生提供了判斷依據。這兩個知識都是本節的重點，特別是后者能為我們以后在解決問題時提供很重要的理論依據。
板書設計
第四單元 金屬
第二節 金屬的化學性質（第2課時）
1．金屬與鹽溶液的反應
Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4 Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 Fe+2AgNO3=2Ag+Fe(NO3)2
Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2
2．金屬活動性順序的應用
①在金屬活動性順序里，金屬的位置越靠前面，它的活動性就越強；
②在金屬活動性順序里，位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫；
③在金屬活動性順序里，位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們化合物的溶液里置換出來。（K、Ca、Na除外）
1

展開更多......

收起↑