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1、华乐思在线教学直播课堂华乐思在线教学直播课堂马上开始马上开始请同学们准备好笔和纸,认真听讲请同学们准备好笔和纸,认真听讲主讲老师:张敏主讲老师:张敏金属活动性顺序表及其应用金属活动性顺序表及其应用 张敏:清华附中化学高级教师。海淀区化学张敏:清华附中化学高级教师。海淀区化学学科带头人,常年担任海淀区兼职教研员,从学科带头人,常年担任海淀区兼职教研员,从事龙班化学教学工作,成绩名列前茅,并有多事龙班化学教学工作,成绩名列前茅,并有多人次取得海淀区满分中考状元。人次取得海淀区满分中考状元。金属活动性顺序表的应用金属活动性顺序表的应用 常见金属化学活动性顺序:常见金属化学活动性顺序:K Ca Na
2、Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au金属活动性:金属活动性:强强 弱弱主要应用:主要应用:二判断金属跟酸能否发生置换反应及其反应的快慢。二判断金属跟酸能否发生置换反应及其反应的快慢。三三 判断金属跟盐溶液能否发生置换反应。判断金属跟盐溶液能否发生置换反应。四四 判断金属跟混合盐溶液反应的次序。判断金属跟混合盐溶液反应的次序。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金属活动性顺序由强逐渐减弱金属活动性顺序:金属活动性顺序:一一 判断金属的活动性的强弱。判断金属的活动性的强弱。镁条和铝片在常温下就
3、能和空气中的氧气发生氧化反应。镁条和铝片在常温下就能和空气中的氧气发生氧化反应。1.金属与氧气的反应金属与氧气的反应4Al+3O2=2Al2O32Mg+O2=2MgO铜片和铁丝在高温时能与氧气反应铜片和铁丝在高温时能与氧气反应2Cu+O2加热2CuO3Fe+2O2点燃Fe3O4金不能和氧气反应金不能和氧气反应铁丝在氧气中燃烧铁丝在氧气中燃烧高高 温温 炼炼 金金大多数金属都能与氧气反大多数金属都能与氧气反 应,但反应的难易和剧烈应,但反应的难易和剧烈程度不同。程度不同。镁、铝在常温下就能与氧气反应。镁、铝在常温下就能与氧气反应。铁、铜在常温下不能与氧气反应,铁、铜在常温下不能与氧气反应,但在高
4、温时能与氧气反应。但在高温时能与氧气反应。金即使在高温时不能与氧气反应。金即使在高温时不能与氧气反应。活动性:活动性:镁、铝镁、铝 铁、铜铁、铜 金金讨论讨论1:从以下方程式你能得到哪些信息?:从以下方程式你能得到哪些信息?(1)4Al+3O2=2Al2O3(2)2Cu+O2加热2CuO(3)2Mg+O2=2MgO(4)Au+O2不反应(5)3Fe+2O2点燃Fe3O4综合上述信息可知:综合上述信息可知:1.大多数金属都能与大多数金属都能与_反应,反应剧烈程度反应,反应剧烈程度 _(相同,不相同)相同,不相同)2.金属的活动性:说明金属的活动性:说明 _ 较活泼较活泼,_次之次之,_很不活泼很
5、不活泼Au氧气不相同Al、MgFe、Cu(1)铝在常温下能与氧气反应,那么我们用的铝制餐具是怎么回事呢铝在常温下能与氧气反应,那么我们用的铝制餐具是怎么回事呢?金属在常温下发生缓慢氧化:金属在常温下发生缓慢氧化:4Al+3O2=2Al2O3;2Mg+O2=2MgO形成一层致密的氧化物薄膜,从而阻止铝的进一步氧化,因而铝具有形成一层致密的氧化物薄膜,从而阻止铝的进一步氧化,因而铝具有较好的抗腐蚀性较好的抗腐蚀性。(2)为何不宜用钢刷来擦洗铝制餐具呢?)为何不宜用钢刷来擦洗铝制餐具呢?若用钢刷擦洗铝制品,容易把氧化薄膜除掉,从而起不到保护作若用钢刷擦洗铝制品,容易把氧化薄膜除掉,从而起不到保护作用
6、。用。思考:思考:2.金属和酸的反应金属和酸的反应在在试管中分别加入少量镁带、锌粒、铜片、铁粉,再分别加少量稀盐酸或试管中分别加入少量镁带、锌粒、铜片、铁粉,再分别加少量稀盐酸或硫酸,观察各组物质是否反应,有没有气泡,有没有放热现象,反应速度硫酸,观察各组物质是否反应,有没有气泡,有没有放热现象,反应速度如何,完成反应方程式。如何,完成反应方程式。反应物反应现象反应速度反应方程式稀盐酸或稀硫酸镁锌铁铜很快较快较慢不反应Mg+H2SO4=MgSO4+H2Mg+2HCl=MgCl2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2Zn+2HCl=ZnCl2+H2Fe+H2SO4=FeSO4+H2Fe+2HC
7、l=FeCl2+H2剧烈反应,产生大量气泡剧烈反应,产生大量气泡反应缓慢,有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色不反应讨论讨论:(1)哪些金属能与盐酸、稀硫酸发生反应?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?铁钉和铁钉和稀盐酸稀盐酸镁镁和稀盐酸和稀盐酸锌和锌和稀盐酸稀盐酸铜和铜和稀盐酸稀盐酸(3)由此推出由此推出,金属活动性顺序,金属活动性顺序_铁、镁、锌能和稀盐酸或稀硫酸反应,反应后生成了氢气,铜不能和稀盐酸或稀硫酸反应 (2)铁、镁、锌能和稀盐酸或稀硫酸反应时剧烈程度不同。_反应最剧烈其次是_,然后是_镁锌铁Mg、Zn、Fe、Cu3、镁、锌、铁与盐酸反应的化学方程式比较Mg +
8、2 Mg +2 HClHCl =MgCl =MgCl2 2 +H+H2 2Mg +HMg +H2 2SOSO4 4=MgSO=MgSO4 4+H+H2 2 Zn +2HCl =ZnClZn +2HCl =ZnCl2 2 +H +H2 2 Zn +HZn +H2 2SOSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4 +H +H2 2 Fe +2HCl =FeClFe +2HCl =FeCl2 2 +H +H2 2 Fe +HFe +H2 2SOSO4 4=FeSO=FeSO4 4 +H +H2 2 置换反应单质+化合物=另一化合物+另一单质4、化学反应的基本类型思考:你知道哪些反应类型请各写出一例?置换反
9、应:由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和化合物的反应单质化合物另一单质另一化合物置换反应:A+BC AC+B化合反应:A+B+AB(多变一)分解反应:AB A+B+(一变多)5.金属与某些化合物溶液反应金属与某些化合物溶液反应:创设问题情景:金属能跟其他化合物反应吗?提供下列药品(硫酸铜固体、硫酸铜溶液、硝酸银溶液、硫酸铝溶液、铁钉、铜片)进行探究。活动性强的金属能把活动性弱的金属从它们的化合物中反应出来活动性强的金属能把活动性弱的金属从它们的化合物中反应出来回忆回忆:铁和硫酸铜溶液反应的现象铁和硫酸铜溶液反应的现象:铁钉表面有红色物质生成,蓝色溶液变成浅绿色铝铝和和硫硫酸酸铜铜溶溶液
10、液反反应应铜铜和和硝硝酸酸银银溶溶液液反反应应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu铝丝铝丝浸入浸入硫酸铜硫酸铜溶液中溶液中 铜丝浸入硝酸银溶液中铜丝浸入硝酸银溶液中实验实验现象现象 反应的化学方程式反应的化学方程式 说明说明光亮的铝丝浸入硫酸铜溶液中铜丝浸入硝酸银溶液中铜丝浸入硫酸铝溶液中实验一:说明_的活动性强于_铝丝表面覆盖一层红色的铜,溶液由蓝色变成无色铜丝表面覆盖一层银白色的银,溶液由无色逐渐变成蓝色2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3CuCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag无实验二:说明_的活动性强于_实验三:说明_的活动性弱于_AlCuCuAgCuAl结论:金属活动性
11、顺序结论:金属活动性顺序_AlCuAg金属与化合物溶液的反应金属与化合物溶液的反应金属活动性顺序金属活动性顺序:KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu试一试:想一想:1.在金属活动性顺序里:金属的位置越_,它的活动性就越强。2.在金属活动性顺序里:位于_前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的_。3.通过实验二,你能得出,在金属活动性顺序里:位于_的金属能把位于_的金属从它们的化合物的_里置换出来。靠前氢后面溶液氢前面(K、Ca、Na除外!)金属金属的的活动性顺序应用活动性顺序应用交流与讨论:1.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
12、属不能与盐酸、稀硫酸发生反应?由此你能把金属分为哪两类?2.对于能发生的反应,若从反应物和生成物的物质类别的角度去分析,这些反应有什么共同特点?它们属于哪种反应类型?并请归纳已学过的化学反应基本类型金属与浓硫酸、硝酸反应通常没有氢气生成!结论:根据反应时是否有氢气产生,将金属分为活泼和不活泼金属金属活动性顺序金属活动性顺序: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由强逐渐减弱1.在在金金属属活活动动性性顺顺序序中中,金金属属的的位位置置越越靠靠前,它的活动性越强。前,它的活动性越强。2.在在金金属属活活动动性性顺顺序
13、序中中,位位于于氢氢前前面面的的金金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢3.在在金金属属活活动动性性顺顺序序中中,位位于于前前面面的的金金属属能能把把位位于于后后面面的的金金属属从从它它们们化化合合物物的的溶溶液液里里置换出来。置换出来。这是重点这是重点吆!吆!金属活动性顺序表的应用金属活动性顺序表的应用 常见金属化学活动性顺序:常见金属化学活动性顺序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au金属活动性:金属活动性:强强 弱弱练练习习在在Zn,Fe,Mg,Cu,Ag五五种种金金属属中中,在在稀稀硫硫酸酸中中最最易易变变成成金金属属
14、离离子子的的是是_,能能从从稀稀硫硫酸酸中中置置换换出出H的的金金属属是是_,请请按按产产生生气气泡泡的的速速度度排排序序_。MgZn,Fe,MgMgZnFe1.金属金属(H前前)+酸(酸(除除HNO,浓浓H2SO4)盐盐+H2 例例1.下列化学方程式正确的是(下列化学方程式正确的是()A.Cu+2HCl=CuCl2+H2 B.2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2C.Zn+2HNO3=Zn(NO3)2+H2D.Mg+H2SO4(稀稀)=MgSO4+H2例例2下列各组物质中,不适于用作实验室制取氢气下列各组物质中,不适于用作实验室制取氢气的药品是(的药品是()A.稀硫酸稀硫酸、锌粒、锌粒 B.
15、稀盐酸、铁稀盐酸、铁 B.C.稀硝酸、锌粒稀硝酸、锌粒 D.稀盐酸、镁稀盐酸、镁DC例例3Zn和和Fe 各各6.5g分分别别与与足足量量的的等等质质量量等等质质量量分分数数的的稀稀硫酸反应,硫酸反应,产生氢气的质量多的是产生氢气的质量多的是_。例例4现现有有5.6g不不纯纯的的铁铁(其其中中含含有有一一种种金金属属),当当它它与与足足量量的的稀稀硫硫酸酸完完全全反反应应后后,产产生生了了0.18g氢氢气气,则则铁铁中可能混有中可能混有_(填(填Mg,Al,Zn)结论结论:等量金属与足量酸反应制得的氢气由多到少的:等量金属与足量酸反应制得的氢气由多到少的顺序是:顺序是:Al Mg Fe Zn解题
16、过程解题过程Zn练习3、4练习5Fe2.金属(前)金属(前)+盐(可溶)盐(可溶)金属(后)金属(后)+盐盐 例例2有有A,B,C三三种种金金属属,只只有有C不不与与盐盐酸酸反反应应,B可可以以从从A的的盐盐溶溶液液中中置置换换出出A,它它们们的的活活动动性性由由强强到到弱弱的排列顺序是的排列顺序是_结论结论:用金属:用金属A置换金属置换金属B,若能反应若能反应A的活动性大于的活动性大于B,反之则小于反之则小于BAC例例.下列化学方程式正确的是(下列化学方程式正确的是()A.Cu+FeSO4=CuSO4+Fe B.Zn+Mg(NO3)2=Zn(NO3)2+MgC.Mg+CuSO4=MgSO4+
17、Cu D.Cu+2AgCl=CuCl2+2Ag练习6、7C常用方法:(常用方法:(1)前、后金属,中间金属盐溶液)前、后金属,中间金属盐溶液 (2)中间金属,前后金属盐溶液)中间金属,前后金属盐溶液例要验证锌、铁、铜三种金属的活动性顺序,例要验证锌、铁、铜三种金属的活动性顺序,可选用下列哪组试剂(可选用下列哪组试剂()A.Cu,FeCl2,ZnCl2 B.Fe,CuSO4,ZnSO4C.Fe,Cu,ZnCl2 D.Zn,Cu,FeSO4练习8B D例例4向向AgNO3溶液中加入一定量的锌粉充分反应后溶液中加入一定量的锌粉充分反应后,过滤过滤则则(1)若若加加极极少少量量锌锌粉粉,滤滤渣渣中中有
18、有_,滤滤液液中中有有_.(2)若若加加过过量量锌锌粉粉,滤滤渣渣中中有有_,滤滤液液中中有有_.总结总结(1)发生置换反应时,金属相距越远,越易发生置换。发生置换反应时,金属相距越远,越易发生置换。(2)无论加入的金属量是多是少,此金属及比它活动性强)无论加入的金属量是多是少,此金属及比它活动性强的金属阳离子一定在滤液中,而活动性最弱的金属一定在的金属阳离子一定在滤液中,而活动性最弱的金属一定在滤渣中。滤渣中。AgAgNO3,Zn(NO3)2Ag,ZnZn(NO3)2综合练习综合练习1.现有铁片、铜片、硝酸汞溶液和盐酸几种物质,欲确定Fe、Cu、Hg、H 的活动性顺序,有如下三种方案:A.F
19、e+HCl Fe+Hg(NO3)2 Cu+HCl B.Fe+HCl Cu+HCl Cu+Hg(NO3)2 C.Fe+HCl Fe+Hg(NO3)2 Cu+Hg(NO3)2 试评价这三种方案:(1 1)最差的方案是)最差的方案是 ,理由是,理由是 。(2 2)最好的方案是)最好的方案是 ,理由是,理由是 。2.2.某溶液中仅含有某溶液中仅含有AgNOAgNO3 3和和Cu(NOCu(NO3 3)2 2两种溶质,两种溶质,将其分成将其分成A A、B B两份,各加入一定量的锌粉,充两份,各加入一定量的锌粉,充分反应后,过滤洗涤,分别得到滤渣和滤液分反应后,过滤洗涤,分别得到滤渣和滤液1.1.将将A
20、A得到的滤渣加入到稀盐酸中有气泡产生,则得到的滤渣加入到稀盐酸中有气泡产生,则该滤渣中含有的物质是该滤渣中含有的物质是 ;2.2.往往B B得到的滤液中滴加稀盐酸,有白色沉淀产生,得到的滤液中滴加稀盐酸,有白色沉淀产生,则对应的滤渣中含有则对应的滤渣中含有 ,滤液中含有的,滤液中含有的溶质是溶质是 。Zn Cu AgZn Cu AgAgAgAg(NOAg(NO3 3)2 2 Cu(NO Cu(NO3 3)2 2 Zn(NO Zn(NO3 3)2 23.填写下列表格(括号内为杂质)填写下列表格(括号内为杂质)混合物混合物除去杂质的化除去杂质的化学方程式学方程式主要操作主要操作步骤步骤铜铜粉粉(F
21、e)FeCl2溶液溶液(CuCl2)Fe+2HCl=FeCl2+H2Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 溶解、过滤、溶解、过滤、洗涤洗涤溶解、过滤溶解、过滤4 4:等质量的等质量的A,B,C三种金属分别与质量相同三种金属分别与质量相同,质量分数也相同的稀硫酸充分反应放出氢气的情况质量分数也相同的稀硫酸充分反应放出氢气的情况如下图所示:如下图所示:AC)ABC反应时间判断:判断:1 活动性最强的金属是活动性最强的金属是2 活动性最弱的金属是活动性最弱的金属是3 反应不再发生时,最先用完的一种物质是反应不再发生时,最先用完的一种物质是()硫酸硫酸1.A2.B3.C4.硫酸硫酸产生产生H2质量质量例
22、例5 将等量的镁、锌、铁三种金属将等量的镁、锌、铁三种金属放入等放入等质量分数的足量稀硫酸中,测得生成氢气的质量分数的足量稀硫酸中,测得生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示,则质量与反应时间的关系如图所示,则a、b、c三条曲线分别代表的金属为。三条曲线分别代表的金属为。镁、铁、锌镁、铁、锌6.如何计算消耗金属或产生氢气的质量如何计算消耗金属或产生氢气的质量例:镁,锌,铁三种金属分别投入足量的稀硫酸中,例:镁,锌,铁三种金属分别投入足量的稀硫酸中,求产生求产生1克克H2分别消耗的金属镁,锌,铁各多少克?分别消耗的金属镁,锌,铁各多少克?解析解析:设消耗镁设消耗镁X 消耗锌消耗锌Y 消耗铁消耗铁ZMg+2HCl=MgCl2+H2 Zn+2HCl=ZnCl2+H2Fe+2HCl=FeCl2+H224 2 65 2 56 2X 1克克 Y 1克克 Z 1克克 X=克克242Y=克克652Z=克克562得:得:金属活动性顺序表金属活动性顺序表金属与酸反应金属与酸反应金属与盐反应金属与盐反应金属与混合盐反应金属与混合盐反应反应条件反应条件反应快慢反应快慢有关量计算有关量计算反应条件反应条件反应次序反应次序