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1、寻找寻找金属金属变化的规律变化的规律第五节第五节浙江省台州初级中学浙江省台州初级中学徐中勇徐中勇2009年年9月月1课时分配：课时分配：2课时第1课时：哪些物质是金属，探究金属性质和用途的关系，金属的化学性质(1)，置换反应第2课时：金属活动性顺序，化学反应中的电子转移教学目标剖析：教学目标剖析：【认知目标：认知目标：】1、了解常见金属的主要性质和用途。2、认识金属活动性顺序。3、了解置换反应特点。4、认识电子在化学反应中的作用。【能力目标：能力目标：】能力目标1、通过金属用途与金属性质的关系的探究，初步学习一般探究方法中干扰因素的排除。2、通过典型金属与酸及某些盐的反应，能从实验结果比较归纳
2、总结最后得出金属活动性的强弱。3、通过化学反应中电子转移的学习，帮助学生建立物质的宏观性质是由微观结构决定的这一基本科学研究思想。【情感和价值观目标：情感和价值观目标：】1、通过周期表引导学生了解金属存在，这是科学家认识事物的一种方法。2、通过生活中的物质用途性质的学习，增强学生对自然界中科学现象的好奇心和探究欲，激发学习科学兴趣。3、通过猜想、实验、比较，让学生经历科学发现的过程，体验从实验中总结科学规律的成就感。教学重难点：教学重难点：重点：重点：金属活动性顺序，置换反应。难点：难点：金属活动性顺序的应用，化学反应的微观解释电子转移。本节内容的课程标准描述本节内容的课程标准描述：了解常见金
3、属的主要性质和用途，通过典型金属和酸以及某些盐的反应，认识金属活动性顺序，了解置换反应特点。2元素周期表元素周期表一、哪些物质是金属一、哪些物质是金属3 在下列金属单质中用在下列金属单质中用红笔圈红笔圈出你知道名称出你知道名称的金属，用的金属，用蓝笔圈蓝笔圈出你用过其制品的金属。出你用过其制品的金属。思考：思考：你知道金属汞的中文名称上为什么没有金字旁，你知道金属汞的中文名称上为什么没有金字旁，而却是个水字底？而却是个水字底？汞在汞在常温下呈液态常温下呈液态4钯钯钡钡铋铋铂铂了了解解：5钙钙汞（水银）汞（水银）钾钾镁镁6金金镭镭锂锂铝铝78锰锰钠钠镍镍铅矿石铅矿石9铯铯铊铊钛钛铁铁10铀铀11
4、1 1、有金属光泽、有金属光泽可以用来做装饰品；可以用来做装饰品；比较硬比较硬 有延展性有延展性 有导电性有导电性钢门、铝合金门窗钢门、铝合金门窗做各种各样的工艺品做各种各样的工艺品电线、电铃、电热器电线、电铃、电热器金属的用途与金属性质的关系金属的用途与金属性质的关系能否初步建立常见金属的性质和用途的关系能否初步建立常见金属的性质和用途的关系?一、根据常见金属的一些物理性质，我们可以推测：一、根据常见金属的一些物理性质，我们可以推测：122 2、我们可以设计一些实验方案或调查来分析金属的、我们可以设计一些实验方案或调查来分析金属的物理性质，证实它们有哪些用途。物理性质，证实它们有哪些用途。金
5、属名称金属名称主要物理性质主要物理性质用途用途铁铁延展性延展性导电性导电性导热性导热性铁磁性铁磁性钢铁工艺品钢铁工艺品电铁棍电铁棍散热片散热片磁铁磁铁通过实验，我们收集的事实证据有：通过实验，我们收集的事实证据有：13金属名称金属名称主要物理性质主要物理性质用途用途铜铜铝铝紫红色、延展性紫红色、延展性导热性导热性导电性导电性装饰品装饰品铜火锅铜火锅电线、电缆电线、电缆银白色金属，有良好的延展性银白色金属，有良好的延展性导电性导电性导热性导热性装饰品装饰品电话线电话线铝锅铝锅3 3、分析：、分析：金属的用途与金属性质的关系金属的用途与金属性质的关系金属的用途是由金属的性质决定的。金属的用途是由金
6、属的性质决定的。金属的用金属的用途反映金属的性质。途反映金属的性质。14【讨论】【讨论】1 1、为什么菜刀、锤子、镰刀用铁做而不用铅做？、为什么菜刀、锤子、镰刀用铁做而不用铅做？2 2、为什么灯泡里的灯丝用钨制，而不用锡制？如、为什么灯泡里的灯丝用钨制，而不用锡制？如果用锡制，可能会出现什么情况？果用锡制，可能会出现什么情况？3 3、银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而、银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？不用银制？物质的性质决定物质的用途，但这不是唯一的决物质的性质决定物质的用途，但这不是唯一的决定因素，定因素，有些金属的用途不是直接由某一性质决定的有些金属的用途不是直接由
7、某一性质决定的。在考虑物质的用途时，还要考虑价格、资源、是在考虑物质的用途时，还要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利、以及废料是否易于回收否美观、使用是否便利、以及废料是否易于回收和对环境影响等多种因素。和对环境影响等多种因素。152 2、炒菜用的钢铁制锅铲上部，常加一木柄和塑料柄，、炒菜用的钢铁制锅铲上部，常加一木柄和塑料柄，这说明了铁具有的性质是（）这说明了铁具有的性质是（）铁是热的导体铁是热的导体 铁的电的导体铁的电的导体 铁在空气中易生锈铁在空气中易生锈 铁不耐酸、碱腐蚀铁不耐酸、碱腐蚀导电导电A1、盛放在油罐车内的在石油产品振荡后会产生静电，盛放在油罐车内的在石油产品振荡后会产生
8、静电，所以在油罐车尾部有一条拖地的铁链，这是利用铁的所以在油罐车尾部有一条拖地的铁链，这是利用铁的性。性。3 3、世界卫生组织把铝定为食品污染之一，铝的下列应、世界卫生组织把铝定为食品污染之一，铝的下列应用必须控制的是（用必须控制的是（）A A、用铝合金制门窗、用铝合金制门窗 B B、用铝合金做飞机材料、用铝合金做飞机材料C C、用金属铝制碳酸饮料的易拉罐、用金属铝制碳酸饮料的易拉罐D D、用金属铝制电线、用金属铝制电线C16地壳中含量最高的金属元素地壳中含量最高的金属元素铝铝人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素钙钙目前世界年产量最高的金属目前世界年产量最高的金属铁铁导电导热性最好
9、的金属导电导热性最好的金属银银硬度最高的金属硬度最高的金属铬铬熔点最高的金属熔点最高的金属钨钨熔点最低的金属熔点最低的金属汞汞密度最大的金属密度最大的金属锇锇密度最小的金属密度最小的金属锂锂【资料】资料】金属之最金属之最17 二、金属的化学性质二、金属的化学性质1 1）、将一根镁带、一根铜丝同时在酒精灯的外焰上加）、将一根镁带、一根铜丝同时在酒精灯的外焰上加热，哪根金属先在空气中燃烧热，哪根金属先在空气中燃烧?_?_。不燃烧的那根。不燃烧的那根金属冷却后表面的颜色发生了什么化金属冷却后表面的颜色发生了什么化?_?_。镁镁逐渐变黑逐渐变黑没有明显的现象变化没有明显的现象变化2 2）、将不燃烧的那
10、根金属插入盛有盐酸的试管中，观）、将不燃烧的那根金属插入盛有盐酸的试管中，观察现象。察现象。2Cu+O2=2CuO2Mg+O2=2MgO点燃点燃18返回返回192Cu+O2=2CuO2Mg+O2=2MgO点燃点燃金属在一定条件下能与氧气反应金属在一定条件下能与氧气反应金属金属+氧气氧气=金属氧化物金属氧化物K Ca NaK Ca Na Mg Al Zn Fe Mg Al Zn Fe SnSn PbPb(H(H)Cu Cu Hg AgHg Ag Pt AuPt AuK Ca NaK Ca Na在在常温常温下与氧气发生反应生成金属氧化物下与氧气发生反应生成金属氧化物。Mg Al Zn FeMg A
11、l Zn Fe在在点燃点燃的条件下与氧气发生反应生成金属的条件下与氧气发生反应生成金属氧化物氧化物。CuCu在在加热加热的条件下与氧气发生反应生成金属氧化物的条件下与氧气发生反应生成金属氧化物。Pt AuPt Au不与不与氧气反应。氧气反应。金属的化学性质金属的化学性质金属的化学性质金属的化学性质1 1 1 1：20常温下某些活泼的金属（如：常温下某些活泼的金属（如：MgMg、AlAl、FeFe）也能在空气也能在空气中发生中发生缓慢氧化反应缓慢氧化反应，在表面形成一层保护膜。，在表面形成一层保护膜。例如：例如：1 1、铝在常温下能与氧气发生、铝在常温下能与氧气发生缓慢氧化缓慢氧化反应，生成一层
12、反应，生成一层致密的氧化铝保护膜，从而阻止铝进一步氧化致密的氧化铝保护膜，从而阻止铝进一步氧化2 2、铁在潮湿的空气里会被空气中的氧气缓慢氧化生成、铁在潮湿的空气里会被空气中的氧气缓慢氧化生成铁锈（主要成分是氧化铁）铁锈（主要成分是氧化铁）铁铁在在氧氧气气里里燃燃烧烧会会生生成成黑黑色色的的四四氧氧化化三三铁铁，铁铁在在潮潮湿湿的的里里空空气气里里容容易易锈锈蚀蚀，生生成成棕棕黄黄色色的的铁铁锈锈（主要成分是氧化铁）。这说明什么？（主要成分是氧化铁）。这说明什么？思考思考同种物质在不同的条件下发生化学反应会生成不同同种物质在不同的条件下发生化学反应会生成不同的物质的物质。21将铝片放入盛有稀盐
13、酸的试管中，将铝片放入盛有稀盐酸的试管中，观察并记录现象观察并记录现象：大量的气泡产生大量的气泡产生2Al+6HCl=2AlCl3+3H22 2、是否所有的金属都能被酸腐蚀、是否所有的金属都能被酸腐蚀?不会的，如金、银很难被腐蚀。不会的，如金、银很难被腐蚀。1、铝制容器可不可以盛放酸性或碱铝制容器可不可以盛放酸性或碱性物质？为什么？性物质？为什么？注意：切不可用铝制容器注意：切不可用铝制容器盛酸性或碱性物质盛酸性或碱性物质22Mg+2HCl=MgClMg+2HCl=MgCl2 2+H+H2 2Zn+2HCl=ZnClZn+2HCl=ZnCl2 2+H+H2 2镁、锌的试管中有大量的气泡产生，镁
14、反应更剧烈；镁、锌的试管中有大量的气泡产生，镁反应更剧烈；铜片则没有任何变化。铜片则没有任何变化。2 2）、用拇指按住盛有锌粒和稀盐酸的试管口，将燃）、用拇指按住盛有锌粒和稀盐酸的试管口，将燃着的火柴接近试管口，发现着的火柴接近试管口，发现_，此气体应是，此气体应是_。有爆鸣声有爆鸣声氢气氢气1 1）、取少量）、取少量镁条镁条、锌粒锌粒、铜片铜片分别放入盛有分别放入盛有稀盐酸稀盐酸的的3 3支试管中，观察现象：支试管中，观察现象：镁、锌、铜的活动性顺序应如何排列镁、锌、铜的活动性顺序应如何排列?MgZnHCu233 3）取少量）取少量镁条镁条、锌粒锌粒、铜片铜片分别放入盛有分别放入盛有稀硫酸稀
15、硫酸的的3 3支试管中，观察现象：支试管中，观察现象：_。试验产生的气体。试验产生的气体。同同1Mg+H2SO4=MgSO4+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H24 4）跟稀盐酸、稀硫酸不发生反应的金属是）跟稀盐酸、稀硫酸不发生反应的金属是_。铜铜24实实验验室室制制取取氢氢气气选选择择什什么么药药品品最最适适宜宜？选选择择浓浓盐盐酸酸有有什什么么不不好好？选选择择稀稀硫硫酸酸和和铜铜反反应可以吗？应可以吗？用浓盐酸制取氢气，会使制得的氢气不纯（因用浓盐酸制取氢气，会使制得的氢气不纯（因为浓盐酸有挥发性）。为浓盐酸有挥发性）。思考思考实验室制取氢气常用锌与盐酸、稀硫酸反应。实验室制取氢气常用
16、锌与盐酸、稀硫酸反应。铜与稀硫酸不反应。铜与浓硫酸反应不生成氢气。铜与稀硫酸不反应。铜与浓硫酸反应不生成氢气。25上述反应与前面学过的上述反应与前面学过的化合化合、分解分解、复分解复分解反应有什么不同？反应有什么不同？Mg+2HCl=MgCl2+H2Zn+2HCl=ZnCl2+H2Mg+H2SO4=MgSO4+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2单质单质化合物化合物单质单质化合物化合物像这类由一种像这类由一种单质单质跟一种跟一种化合物化合物起反应生成另起反应生成另一种一种单质单质和另一种和另一种化合物化合物的反应叫做的反应叫做置换反应置换反应+=+26比较：四种基本反应类型比较：四种基本反应
17、类型反应类型反应类型反应物反应物生成物生成物化合反应化合反应分解反应分解反应复分解反应复分解反应置换反应置换反应两种或两种以上两种或两种以上两种或两种以上两种或两种以上两种化合物两种化合物一种单质和一种单质和一种化合物一种化合物一种一种一种一种两种新化合物两种新化合物一种新单质和一种新单质和一种新化合物一种新化合物27判断下列反应的基本反应类型1 3Fe+2O2=Fe3042 2Mg+O2=2MgO3 2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O24 C+2CuO=2Cu+CO2 55 2Al+6HCl=2AlCl3 +3H2点燃点燃加热高温281 1）在盛有）在盛有硫酸铜硫酸铜溶液的试管里浸入溶
18、液的试管里浸入一段洁净的一段洁净的(经过除油、除锈经过除油、除锈)铁丝铁丝，过一会儿取出，观察有什么变化。过一会儿取出，观察有什么变化。_。铁丝的表面覆盖一层红色物质铁丝的表面覆盖一层红色物质2 2）在盛有）在盛有硫酸亚铁硫酸亚铁溶液的试管中，浸入一段溶液的试管中，浸入一段洁净的洁净的铜丝铜丝，过一会儿取出，观察有什么变化。，过一会儿取出，观察有什么变化。_。现象没有明显的变化现象没有明显的变化Fe+CuSO4FeSO4+CuCu+FeSO4金属活动性：金属活动性：FeFeCuCu293 3）在盛有）在盛有硝酸银硝酸银溶液和溶液和硫酸锌硫酸锌溶液的试溶液的试管中，分别浸入一段洁净的管中，分别浸
19、入一段洁净的铜丝铜丝，过一会，过一会儿取出，观察有什么变化。儿取出，观察有什么变化。在硝酸银溶液中，丝表面覆盖一层银白色物质；在硝酸银溶液中，丝表面覆盖一层银白色物质；在硫酸锌溶液中，现象没有明显变化。在硫酸锌溶液中，现象没有明显变化。Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2AgCu+ZnSO4金属活动性：金属活动性：ZnCuAg30311 1、一种活动性较强的金属能把另一种活动性、一种活动性较强的金属能把另一种活动性较弱的金属从它的盐的水溶液中置换出来。较弱的金属从它的盐的水溶液中置换出来。金属金属 +可溶性的盐可溶性的盐 =金属金属 +盐盐2 2、排在氢前面的金属可以把酸里的氢置换出、排在氢
20、前面的金属可以把酸里的氢置换出来，排在氢后面的金属不能。来，排在氢后面的金属不能。金属金属 +酸酸 =盐盐 +氢气氢气Al+FeSO4=Al+H2SO4=(前金换后金前金换后金)32用不活泼的金属制造货币，可以防止用不活泼的金属制造货币，可以防止生锈、被腐蚀等。生锈、被腐蚀等。33不能，因为锡能跟酸反应。不能，因为锡能跟酸反应。Sn+2HCl=SnCl2+H2不能，铁能跟波尔多液反应。不能，铁能跟波尔多液反应。Fe+CuSO4=FeSO4+Cu湿法炼铜湿法炼铜34湿法炼铜湿法炼铜用硫酸将铜矿中的铜转变成可溶性的硫酸铜，再将用硫酸将铜矿中的铜转变成可溶性的硫酸铜，再将铁放在硫酸铜铁放在硫酸铜溶液
21、中把铜置换出来。这种方法叫湿法炼铜溶液中把铜置换出来。这种方法叫湿法炼铜。湿法炼铜技术是我。湿法炼铜技术是我国古代发明的，其原理就是用置换反应制取金属。我国也是世界国古代发明的，其原理就是用置换反应制取金属。我国也是世界上最早使用湿法炼铜的国家。上最早使用湿法炼铜的国家。35化学反应中的电子转移化学反应中的电子转移361、下列各组金属中，按金属活动性由强、下列各组金属中，按金属活动性由强到弱顺序排列的是到弱顺序排列的是（）A、Na、Fe、MgB、K、Cu、FeC、Al、Zn、HgD、Ca、Ag、Zn2、下列溶液可用铁制容器存放的（）、下列溶液可用铁制容器存放的（）CuSO4HClH2SO4Na
22、OHD373、X、Y两金属都能跟硝酸银溶液起反两金属都能跟硝酸银溶液起反应，置换出银；应，置换出银；X跟稀硫酸不反应，跟稀硫酸不反应，Y跟跟稀硫酸起反应生成氢气，由此判断稀硫酸起反应生成氢气，由此判断X、Y两金属可能依次是两金属可能依次是（）A.铜、锌铜、锌B.铁、锌铁、锌C.铜、汞铜、汞D.铁、汞铁、汞4下列物质中不能跟金属铁反应的是下列物质中不能跟金属铁反应的是A、氧气氧气B氢氧化钙氢氧化钙C.、硫酸铜硫酸铜D稀硫酸稀硫酸385.铁在氧气中燃烧生成的物质是铁在氧气中燃烧生成的物质是A.FeOBFe2O3B.CFe3O4D都有可能都有可能6、已知下列反应：、已知下列反应：（1）Zn+FeSO
23、4=ZnSO4+Fe（2）Cu+AgNO3=Ag+Cu（NO3）2（3）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu你能判断出这三种金属的活动性顺序吗你能判断出这三种金属的活动性顺序吗？398 8、某兴趣小组设计了多种验证、某兴趣小组设计了多种验证Fe,Cu,AgFe,Cu,Ag金属活动性顺金属活动性顺序的方案序的方案,每种方案如下每种方案如下:1.Fe,CuSO41.Fe,CuSO4溶液溶液,Ag ,Ag 2.FeCl2,Cu,AgNO2.FeCl2,Cu,AgNO3 3溶液溶液3.Fe,Cu,3.Fe,Cu,稀盐酸稀盐酸 ,AgNO,AgNO3 3溶液溶液4.FeSO4.FeSO4 4溶液溶液,稀硫
24、酸稀硫酸,Cu,AgCu,Ag 问题问题:上述方案中哪种方案不可行上述方案中哪种方案不可行,为什么为什么?7 7、有、有X X、Y Y、Z Z三种金属，将三种金属，将X X、Y Y、Z Z分别浸入稀分别浸入稀硫酸中，硫酸中，Z Z溶解，溶解，X X和和Y Y不溶解；将不溶解；将X X浸入浸入Y Y的硫酸的硫酸盐溶液中，在盐溶液中，在X X的表面由的表面由Y Y析出。则析出。则X X、Y Y、Z Z的金的金属活动性由强到弱的顺序为（属活动性由强到弱的顺序为（）A.ZA.Z、Y Y、X X B.Y B.Y、Z Z、X X C.Z C.Z、X X、Y Y D.Y D.Y、X X、Z Z40、质量相同
25、的镁、铁和、质量相同的镁、铁和足量足量的酸完全反应，产生的的酸完全反应，产生的氢气氢气 多多、足量的足量的铁、铝分别放入溶质质量分数相同等质量铁、铝分别放入溶质质量分数相同等质量的稀硫酸中，完全反应后，产生的氢气的稀硫酸中，完全反应后，产生的氢气 多多、两份质量相同、两份质量相同足量足量的铁分别放入溶质质量分数相的铁分别放入溶质质量分数相同等质量的稀硫酸和稀盐酸中，完全反应后，产生的同等质量的稀硫酸和稀盐酸中，完全反应后，产生的氢气氢气 多多、质量相同铁分别放入、质量相同铁分别放入足量足量溶质质量分数相同等质溶质质量分数相同等质量的稀硫酸和稀盐酸中，完全反应后，产生的氢气量的稀硫酸和稀盐酸中，
26、完全反应后，产生的氢气 多多提示：根据已完全反应的物质算，提示：根据已完全反应的物质算，而且质量相等的话就设质量为而且质量相等的话就设质量为41下列图表表示正确的是（）下列图表表示正确的是（）5 5、质量相同的镁、锌和足量的稀盐酸完全反应，、质量相同的镁、锌和足量的稀盐酸完全反应，产生的氢气产生的氢气 多，产生氢气多，产生氢气 快。快。42、等质量的镁片和铝片分别与足量的稀硫酸反、等质量的镁片和铝片分别与足量的稀硫酸反应，产生氢气的质量应，产生氢气的质量(m)(m)与时间与时间(t)(t)的关系图正确的关系图正确的是的是tMgAAlmBMgtAlAlmtMgCtMgmAlDm43计算题：计算题
27、：16g铁和铜的混合物与铁和铜的混合物与50g稀硫稀硫酸恰好完全反应，生成酸恰好完全反应，生成0 5g氢气。计氢气。计算：算：1 混合物中铁的质量是多少？混合物中铁的质量是多少？2 所用稀硫酸中硫酸的质量分数是多少所用稀硫酸中硫酸的质量分数是多少？3 生成物的溶液中，溶质的质量分数生成物的溶液中，溶质的质量分数是多少？是多少？441 1、实验中你观察到了什么现象、实验中你观察到了什么现象？（1）红棕色红棕色的氧化铁变的氧化铁变黑色黑色（3）试管内）试管内黑色黑色固体被磁铁吸起固体被磁铁吸起（2）澄清的石灰水变）澄清的石灰水变浑浊浑浊2 2、反应的化学方程式为：反应的化学方程式为：Fe2O3+3
28、CO=2Fe+3CO2高温高温3、磁铁的作用是什么？、磁铁的作用是什么？检验铁的生成检验铁的生成一氧化碳还原氧化铁一氧化碳还原氧化铁磁铁磁铁活活动动与与探探究究一一工工业业冶冶炼炼生生铁铁45避免尾气中的一氧化碳对空气造成污染避免尾气中的一氧化碳对空气造成污染一氧化碳还原氧化铁一氧化碳还原氧化铁磁铁磁铁46 FeFe2 2OO3 3（1）避免污染）避免污染（2）节约能源）节约能源47AB有同学认为，有同学认为，B处处的的石灰水石灰水也有可能是由也有可能是由一氧化碳一氧化碳导致浑浊，应在装置的左边连接装导致浑浊，应在装置的左边连接装置置A进行进行对比实验对比实验，对此，你有何看法？请，对此，你有何看法？请阐述理由。阐述理由。48