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第二節 金屬的化學性質
第2課時
西漢淮南王劉安的《淮南萬畢術》記載“曾青得鐵則化為銅”，意思為向膽礬中加入鐵可以得到金屬銅，曾青就是膽礬，即五水硫酸銅。
鐵與銅的鹽溶液之間發生了怎么樣的反應呢？
1.初步認識常見金屬鹽溶液的置換反應，能用置換反應解釋一些與日常生活有關的化學問題。
2.能用金屬活動性順序對置換反應進行判斷，并能利用金屬活動性順序解釋一些與日常生活有關的化學問題。
3.初步學會如何比較判斷兩種金屬的活動性。
1.金屬與鹽溶液的反應
將鋅片、鐵絲、銅絲三種金屬分別放入硫酸銅、硝酸銀、氯化鈉溶液中，觀察并記錄實驗現象。
CuSO4溶液 AgNO3溶液 NaCl溶液
Zn
Fe
Cu
紅色固體析出，溶液由藍色變成無色
紅色固體析出，溶液由藍色變成淺綠色
無明顯現象
白色固體析出
白色固體析出，溶液由無色變成淺綠色
白色固體析出，溶液由無色變成藍色
無明顯現象
無明顯現象
無明顯現象
實驗證明，鋅、鐵能從CuSO4、AgNO3的溶液中把銅和銀置換出來，銅只能置換出銀，而鋅、鐵、銅都不能從NaCl溶液中置換出鈉來。
化學方程式：
CuSO4溶液 AgNO3溶液 NaCl溶液
Zn
Fe
Cu
Zn+CuSO4==Cu+FeSO4
Fe+CuSO4==Cu+FeSO4
Zn+2AgNO3==2Ag+Zn(NO3)2
Fe+2AgNO3==2Ag+Fe(NO3)2
Cu+2AgNO3==2Ag+Cu(NO3)2
由此可見，在金屬活動性順序中，位置靠前的金屬可以把位于其后的金屬從它們的鹽溶液中置換出來。
向一定量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量的Zn粉，隨著Zn粉的量由少到多，反應過濾后濾液溶質和濾渣的分析如下：
2.金屬與鹽溶液反應后濾渣和濾液成分探究
情況①：加入少量的鋅粉，鋅粉只與硝酸銀反應
Zn + 2AgNO3= Zn（NO3）２+2Ag
濾液中溶質：Zn（NO3）２、AgNO3、Cu（NO3）2
濾渣：Ag
情況②：鋅粉的量恰好與硝酸銀反應
Zn + 2AgNO3= Zn（NO3）２+2Ag
濾液中溶質：Zn（NO3）２、Cu（NO3）2
濾渣：Ag
情況③：鋅粉的量恰好與硝酸銀反應之后多出的一部分與硝酸銅反應
Zn + 2AgNO3= Zn（NO3）２+2Ag
Zn + Cu（NO3）2= Zn（NO3）２+Cu
濾液中溶質：Zn（NO3）２、Cu（NO3）2
濾渣：Ag、Cu
情況④：鋅粉的量恰好與硝酸銀反應之后多出的一部分恰好與硝酸銅完全反應
Zn + 2AgNO3= Zn（NO3）２+2Ag
Zn + Cu（NO3）2= Zn（NO3）２+Cu
濾液中溶質：Zn（NO3）２
情況⑤：鋅粉與硝酸銀、硝酸銅完全反應后仍過量
Zn + 2AgNO3= Zn（NO3）２+2Ag
Zn + Cu（NO3）2= Zn（NO3）２+Cu
濾渣：Ag、Cu
濾液中溶質：Zn（NO3）２
濾渣：Ag、Cu、Zn
3.驗證金屬的活動性強弱
設計實驗方案驗證Zn、Cu、Ag三種金屬的活動性順序。
設計原理：金屬與酸或鹽溶液發生置換反應。
設計方案1：“兩金夾一鹽”（鹽中金屬元素為活動性位于中間的金屬）
藥品：
操作：
判斷：
鋅片、銀片、CuSO4溶液。
將鋅片、銀片分別放入CuSO4溶液中。
根據是否有紫紅色固體被置換出來確定金屬活動性順序。
設計方案2：“兩鹽夾一金”（被夾的金屬為活動性位于中間的金屬）
藥品：
操作：
判斷：
設計方案3：“兩金一鹽夾一酸”。
藥品：鋅片、銅絲、AgNO3溶液、稀鹽酸。
操作與判斷：將取鋅片、銅絲分別放入稀鹽酸中，驗證Zn和Cu的活動性順序；然后再將銅絲放入AgNO3溶液中，驗證Cu和Ag的活動性順序。
Zn(NO3)2溶液、AgNO3溶液、銅絲。
將銅絲分別放入Zn(NO3)2溶液、AgNO3溶液中。
根據是否有金屬被置換出來確定金屬活動性順序。
4.金屬活動性順序的應用
金屬活動性順序在工農業生產和科學研究中有著廣泛的應用。我國古代即有濕法冶金技術，利用金屬與鹽溶液發生置換反應的原理來冶煉金屬，并一直沿用至今。
▲古代濕法煉銅術
1.在氯化鎂和氯化銅的混合溶液中加入過量的鐵粉，充分反應后過濾，在濾紙上的物質是（ ）
A.銅 B.銅和鐵
C.銅、鐵、鎂 D.鐵
B
2.已知金屬X能從CuSO4溶液中置換出銅，但不能從金屬Y的硫酸鹽溶液中置換出Y，則X、Cu、Y的金屬活動性由強到弱的順序為（ ）
A.X、Y、Cu B.Cu、X、Y
C.Y、X、Cu D.Y、Cu、X
C
3.下列比較金屬活動性強弱的實驗設計、現象和結論均正確的是（ ）
C
實驗設計 現象 金屬活動性
A 將鋁絲放入硫酸銅溶液中 無現象 Cu>Al
B 分別將相同形狀的鎂條和鋁條點燃放入盛氧氣的集氣瓶中 鎂條燃燒的更劇烈 Mg>Al
C 分別將鋅粉與鐵絲放入相同濃度的稀鹽酸中 鋅粉產生氣泡速率比鐵絲快 Zn>Fe
D 分別將鐵粉與鋁絲放入相同濃度的稀鹽酸中 鐵粉表面產生氣泡比鋁絲快 Fe>Al
（1）金屬活動性順序表中的X是　　元素
（2）把一根用砂紙打磨過的鋁絲浸入硫酸銅溶液中，過了一會兒，觀察到的現象有
　 　，該反應的化學方程式 。　 　
（3）向一定質量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入過量的Zn粉，溶液質量隨反應時間的變化情況如圖所示，圖中b點溶液中含有的溶質 。 　
4.金屬在日常生活中有著廣泛的用途，常見金屬的活動性順序如圖所示：
Hg
鋁絲表面有紅色物質析出，溶液由藍色變為無色
2Al + 3CuSO4==Al2(SO4)3 + 3Cu
Cu（NO3）2 、 Zn（NO3）2
X
金屬活動性順序的應用
活潑金屬可把不活潑金屬從它的鹽溶液中置換出來
金屬與鹽溶液反應

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