第5節(jié) 尋找金屬變化的規(guī)律

教學(xué)目標(biāo)：

1、了解哪些物質(zhì)是金屬。

2、了解金屬的物理性質(zhì)。

3、了解金屬的用途與金屬性質(zhì)的關(guān)系。

4、了解常見金屬的化學(xué)性質(zhì)。

5、了解置換反應(yīng)的特點。

6、通過典型金屬和酸以及某些鹽的反應(yīng)，認(rèn)識金屬活動性順序。

7、認(rèn)識電子在化學(xué)反應(yīng)中的作用。

重點：了解置換反應(yīng)，了解常見的金屬的主要性質(zhì)和用途，探究和認(rèn)識金屬活動性順序。

難點：置換反應(yīng)的特點，探究和認(rèn)識金屬活動性順序。

藥品器材：

教學(xué)過程：

一、哪些物質(zhì)是金屬

1、  在元素周期表中，金屬元素除汞外，元素的中文名稱都帶有金字旁。請舉出幾種常見金屬的實例。――金、銀、銅、鐵等。

思考：你知道金屬汞的中文名稱上為什么沒有金字旁，而卻是個水字底？

2、  讀圖。

在課本P₃₁部分金屬圖中，你知道其名稱的有哪些，你曾用過金屬制品的金屬有哪些？

3、  金屬的用途很廣，如人們的日常生活用品、房屋建筑、交通工具、以及醫(yī)療設(shè)備都離不開金屬。

討論：在日常生活中哪些地方用到金屬？討論后交流。

二、探究金屬的用途與金屬性質(zhì)的關(guān)系

1、金屬的用途非常廣泛，不同的金屬有不同的用途。而金屬的用途是

由金屬的性質(zhì)決定的。為了研究金屬的性質(zhì)，推測某些金屬的用途，或根據(jù)應(yīng)用的需要去尋找具有某種特性的金屬，我們能否初步建立常見金屬的性質(zhì)和用途的關(guān)系？

2、根據(jù)常見金屬的一些物理性質(zhì)，我們可以推測：

有金屬光澤―――可以做裝飾品   深圳家教    深圳英語家教   深圳家教網(wǎng)

比較硬―――可以做鉆頭、機器等。

有延展性―――拉鐵絲、打鋤頭、做鋁箔等

有導(dǎo)電性―――鋁絲、銅絲等做導(dǎo)線。

導(dǎo)熱性―――鐵鍋、鋁茶壺等

鐵磁性―――永久磁鐵等。

小結(jié)：金屬的物理性質(zhì)：金屬一般具有金屬光澤、延展性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性，具有一定的熔點和沸點等特點。

3、我們可以設(shè)計一些實驗方案或調(diào)查來分析金屬的物理性質(zhì)，證實它們有哪些用途。

（1）       分析常見的金屬有哪些物理性質(zhì)。―――例如：純鐵是一種具有

銀白色的金屬光澤的固體，密度為7.9χ10³千克/米³，熔點為1535℃。有良好的延展性，有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、鐵磁性。純鐵較軟，含有雜質(zhì)時較硬。

（2）       分析常見的金屬有哪些用途。―――銅由于具有良好的導(dǎo)電性，

常用作導(dǎo)線、電纜；銅由于具有良好的導(dǎo)熱性，常用作一些導(dǎo)熱器皿，銅具有良好的延展性，可拉成銅絲等，

（3）       分析常見金屬的用途與它們具有的物理性質(zhì)間的關(guān)系。

4、通過實驗，我們收集的事實證據(jù)有：

5、把你的探究結(jié)果與同學(xué)交流，看誰獲得了更豐富的證據(jù)和更準(zhǔn)確的結(jié)論。

師講述：有些金屬的用途不是直接由某一性質(zhì)決定的，如合金的性質(zhì)。（如保險絲的材料需要熔點低、電阻率大的特點。所以保險絲是用鉛、銻合金做成的，鉛、銻兩種金屬熔點都低，純金屬的電阻率低，而鉛、銻合金卻提高了電阻率，符合了保險絲的要求。   http://www./

小結(jié)：

第2課時：

三、金屬的化學(xué)性質(zhì)

思考：我們已學(xué)過金屬有哪些化學(xué)性質(zhì)？―――鐵會生銹、鋅能與鹽酸反應(yīng)放出氫氣，這些都是金屬所具有的化學(xué)性質(zhì)。

①金屬跟氧氣的反應(yīng)

實驗1、

1、  將一根鎂帶、一根銅絲同時放在酒精燈的外焰上加熱，觀察到______________。（銀白色鎂帶很快燃燒起來，發(fā)出耀眼的強光，放出大量的熱，生成一種白色固體；紅色銅絲不會燃燒，但表面變成黑色）

2、  將不燃燒的銅絲插入盛有鹽酸的試管中，觀察到_______________(溶液變成籃綠色)。

上述反應(yīng)的化學(xué)方程式：

2 Mg+O₂           2MgO           2Cu+ O₂        2 CuO

CuO +2HCl  ==  CuCl₂  + H₂O 

結(jié)論：有些金屬能在空氣中燃燒，如鎂；有些金屬能在純氧中燃燒，如鐵；有些雖不能燃燒，但也會反應(yīng)，生成氧化物，如銅、鐵、鋁等分別能生成氧化銅、氧化鐵、氧化鋁。氧化鋁是一層致密的保護(hù)膜。

②金屬跟酸的反應(yīng)

實驗2、將鋁片放入盛有稀鹽酸的試管中，觀察并記錄現(xiàn)象：____________。

（鋁片表面產(chǎn)生大量的氣泡）

思考1：鋁制容器在實用時應(yīng)注意些什么？―――鋁制容器在使用時應(yīng)注意，不可盛酸性或堿性物質(zhì)，否則容器會被腐蝕。

思考2、是否所有的金屬都能被酸腐蝕？

實驗3、

1、取少量鎂條、鋅粒、銅片分別放入盛有稀鹽酸的3支試管中，觀察到：____________________（鎂條、鋅粒表面有氣泡產(chǎn)生，而銅片卻沒氣泡產(chǎn)生）。2、產(chǎn)生氣體的試管口點燃，會發(fā)生爆鳴聲，說明產(chǎn)生的是氫氣。

反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：

Mg+ 2HCl==MgCl₂+H₂↑      Zn+ 2HCl==ZnCl₂+ H₂↑

3、 少量鎂條、鋅粒、銅片分別放入盛有稀硫酸的3支試管中，觀察現(xiàn)象：______________(鎂條、鋅粒表面產(chǎn)生氣泡。銅片沒有氣體產(chǎn)生)。

反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：

Mg+ H₂SO₄==MgSO₄+H₂↑         Zn+ 2H₂SO₄==ZnSO₄+ H₂↑

結(jié)論：鋁、鎂、鐵、鋅等金屬能跟稀硫酸、稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，而銅等卻不能跟稀硫酸、稀鹽酸反應(yīng)。

③金屬跟某些鹽溶液的反應(yīng)

實驗4、

1、  在盛有硫酸銅溶液的試管里浸入一段潔凈的鐵絲，過一會兒取出，觀察有什么變化____________________________.（鐵絲表面有一層紅色物質(zhì)生成）。

化學(xué)反應(yīng)方程式為：   Fe+CuSO₄==FeSO₄+Cu   

2、  在盛有硫酸亞鐵溶液的試管中，進(jìn)入一段潔凈的銅絲，過一會兒取出，觀察到______________(銅絲表面沒變化)。說明銅與硫酸亞鐵溶液沒有發(fā)生化學(xué)變化。

在盛有硝酸銀溶液和硫酸鋅的試管中，分別浸入一段潔凈的銅絲，過一會兒取出，觀察到___________________(浸入硝酸銀溶液中的銅絲表面有一層銀白色物質(zhì)生成，而浸入硫酸鋅溶液中的銅絲卻沒有發(fā)生變化)。

反應(yīng)的化學(xué)方程式為：  Cu+2AgNO₃==Cu(NO₃)₂+2Ag

思考：上述反應(yīng)與前面學(xué)過的化合、分解、復(fù)分解反應(yīng)有什么不同？

④置換反應(yīng)

1、  由一種單質(zhì)跟一種化合物起反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)叫做置換反應(yīng)。

2、  通式：A＋BC＝AC＋B    或     A＋BC＝BA＋C

3、  金屬跟酸、金屬跟鹽的反應(yīng)都是置換反應(yīng)。

思考：化學(xué)方程式：CO+CuO       Cu+CO₂ ，這是不是置換反應(yīng)？為什么？

思考：根據(jù)以上實驗事實，比較銅、銀、鋅的活動性大小的順序為_________。

小結(jié)：

第3課時

一、金屬活動性順序：

1、知識回顧：①金屬跟氧氣的反應(yīng)；②金屬跟酸的反應(yīng)；③金屬跟某些鹽溶液的反應(yīng)。從上述反應(yīng)中知道，不同的金屬它們的活動性________（不一樣）。

2、實驗討論：設(shè)計實驗比較鎂、鋅、銅的活動性，并從大到小列出鎂、鋅、銅的活動性順序。如果把氫也列入其中，應(yīng)如何排列？

（1）       試劑的選擇：鎂、鋅、銅三種金屬和稀鹽酸。

（2）       實驗：將鎂、鋅、銅三種金屬分別放到盛有稀鹽酸的試管?？?/span>

觀察到：____________(銅表面無氣泡產(chǎn)生，鎂和鋅表面產(chǎn)生氣泡，但鎂產(chǎn)生的氣泡的速度比鋅要快)。

    （3）結(jié)論：鎂、鋅、銅（氫）的活動性由強到弱的順序為________。

經(jīng)過許多實驗，人們總結(jié)出一些金屬的金屬活動性順序如下：

K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au

                          金屬活動性由強逐漸減弱

4、  金屬活動性順序的應(yīng)用規(guī)律：

①      金屬跟酸反應(yīng)：在金屬活動性順序中，只有排在氫前面的金屬可以把酸中的氫置換出來。

②      金屬跟鹽溶液的反應(yīng)；在金屬活動性順序中，只有一種活動性較強的金屬才能把另一種活動性較弱的金屬從它的鹽溶液中置換出來。

討論：金屬活動性順序?qū)χ脫Q反應(yīng)有什么意義？―――見P36圖1－38用銅、銀、金等不活潑金屬制造的錢幣。

思考：1、能否用錫壺盛裝酸性物質(zhì)？

2、用鐵制的容器配制浸種用的波爾多液（含硫酸銅）？為什么？

二、化學(xué)反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移

知識回顧：電子、原子、離子的符號及概念。

實驗：把金屬鋅放入硫酸銅溶液中，可觀察到__________________（銀白色的金屬鋅表面鍍上了一層紫紅色的銅）。

思考：為什么銅離子會從溶液中析出變成金屬銅，而金屬鋅則變成鋅離子進(jìn)入溶液？

師分析：在上述的化學(xué)反應(yīng)中，金屬鋅失去電子變成鋅離子進(jìn)入溶液，而銅離子從金屬鋅表面得到了電子變成了金屬銅，上述反應(yīng)的過程實際上是電子轉(zhuǎn)移的過程。

2e

Zn     +    CuSO₄   ==   ZnSO₄   +  Cu  

說明：金屬鋅失電子的能力比銅強，鋅金屬活動性比銅強?；蛘哒f銅離子得電子得能力比鋅離子強，反應(yīng)就發(fā)生了。

H₂     +     CuO          Cu    +   H₂O

氧化反應(yīng)：物質(zhì)得到氧的反應(yīng)，如氫氣得到氧的反應(yīng)。

還原反應(yīng)：物質(zhì)失去氧的反應(yīng)，如氧化銅失去氧的反應(yīng)。

氧化還原反應(yīng)：一種物質(zhì)被氧化同時另一種物質(zhì)被還原的反應(yīng)。

氧化劑：失去氧的物質(zhì)，如CuO。

還原劑：得到氧的物質(zhì)，如H₂。

結(jié)論：在反應(yīng)物之間電子發(fā)生轉(zhuǎn)移的反應(yīng)，又稱為氧化還原反應(yīng)。置換反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)。

例如：金屬鈉在氯氣中點燃：

   0        0         ＋1—1

 2Na   +   Cl₂   ==    2NaCl

        還原劑    氧化劑       產(chǎn)物

電子——化合價——過　程——物　質(zhì)——產(chǎn)　　物

失去——升　高——被氧化——還原劑——氧化產(chǎn)物

得到——降　低——被還原——氧化劑——還原產(chǎn)物

小結(jié)：

練習(xí)：

1、下列各組金屬中，按金屬活動性由強到弱順序排列的是  （         ）
A、Na、Fe、Mg     B、K、Cu、Fe    C、Al、Zn、Hg   D、Ca、Ag、Zn
2、下列物質(zhì)中能夠由金屬和酸反應(yīng)直接制得的是（   ）
A、CuCl2     B、AgCl    C、FeCl2    D、FeCl3
3、有X、Y、Z三種金屬，將X、Y、Z分別浸入稀硫酸中，Z溶解，X和Y不溶解；將X浸入Y的硫酸鹽溶液中，在X的表面由Y析出。則X、Y、Z的金屬活動性由強到弱的順序為——（       ）
A.Z、Y、X     B.Y、Z、X    C.Z、X、Y    D.Y、X、Z
4、已知甲、乙、丙三種不同的金屬，甲在空氣中緩慢氧化而腐蝕，乙在空氣中加熱后仍保持金屬光澤，丙需保存在煤油中，以防止氧化，則甲、乙、丙三種金屬的活潑性強弱關(guān)系為——（      ）
A.甲〉乙〉丙  B.乙〉丙〉甲  C.丙〉甲〉乙  D.丙〉乙〉甲
5、X、Y兩金屬都能跟硝酸銀溶液起反應(yīng)，置換出銀；X跟稀硫酸不反應(yīng)，Y跟稀硫酸起反應(yīng)生成氫氣，由此判斷X、Y兩金屬可能依次是 （       ）
A.銅、鋅  B.鐵、鋅  C.銅、汞   D.鐵、汞
6、標(biāo)出下列反應(yīng)中各元素的化合價，并指出氧化劑、還原劑。

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