初中化学-金属活动性顺序的运用-【教师版】
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初中化学的解析金属的性质与活动性顺序化学是一门研究物质性质、组成、结构、转化与应用的学科。
在化学中,金属是重要的研究对象之一。
金属具有独特的性质和活动性,其在化学反应和金属的活动性顺序中起着重要作用。
本文将对初中化学中金属的性质及其活动性顺序进行解析。
一、金属的基本性质金属是一类常见的物质,具有以下基本性质:1.导电性:金属能够传导电流。
这是因为金属中的电子能自由流动,形成电流。
2.导热性:金属具有良好的热传导性能。
这是由于金属中的电子和离子能够迅速传递能量。
3.延展性和塑性:金属具有很好的延展性和塑性,可以被拉伸成细丝或者压成薄片。
4.金属光泽:金属表面具有光亮的特点,称为金属光泽。
5.硬度:金属的硬度因金属种类和晶体结构的不同而不同。
二、金属的活动性金属的活动性是指金属与酸、水、氧等物质的反应能力。
金属的活动性顺序决定了金属在化学反应中的行为。
下面是常见金属的活动性顺序:氟气强大于二氧化碳气、空气中的氧气气可以使铁燃烧等等。
活动性顺序可应用于化学中,帮助我们预测金属之间和金属与其他物质之间的化学反应。
三、金属活动性顺序的影响和应用金属的活动性顺序对化学反应和金属的应用具有重要意义。
通过金属活动性顺序的了解,我们可以有以下应用:1. 电化学反应:金属活动性顺序表述了金属在电池和电解池中的位置,可以预测金属与其他物质之间的电化学反应。
2. 金属的提取和精炼:了解金属的活动性顺序有助于选择合适的方法提取和精炼金属。
3. 腐蚀和防腐蚀:金属的活动性顺序对腐蚀和防腐蚀有重要影响。
在金属的应用中,我们需要对金属进行防腐蚀处理,以延长金属的使用寿命。
结论金属是化学中重要的研究对象,具有导电性、导热性、延展性等基本性质。
金属的活动性顺序决定了金属与其他物质发生化学反应的能力。
对金属活动性顺序的了解,有助于我们预测和理解金属在化学反应中的行为,对金属的应用和保护有重要意义。
由于本文长度较短,内容较简要。
如需要更加详细和全面的讨论,可以结合实验数据和具体的化学反应进行深入研究。
金属活动性顺序表的应用在中学化学中占有重要地位,下面对金属活动性顺序的规律及其应用做一总结;一. 金属活动性顺序的规律1. 在金属活动性顺序表里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强;2. 在金属活动性顺序表里,位于氢前的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢,位于氢后的金属则不能;3. 在金属活动性顺序表里,位于前面的金属能把位于后面的金属从他们化合物的溶液里置换出来;注:①置换时如有铁参与,铁在生成的化合物中显+2价,例②很活泼的金属如K、Ca、Na与盐溶液反应时,金属先与溶液中的水反应生成碱,碱再与盐溶液反应,一般不会生成金属;例:钠投入硫酸铜溶液中发生的化学反应为:,③若盐溶液中含有许多溶质,而某金属又能同时置换此盐溶液中的多种金属时,按金属和的溶液中时,的活动性由弱到强依次置换;例:当把铁投入到含有溶质AgNO3由于银的金属活动性比铜弱,因此铁先置换银,把银置换完后再置换铜;二. 金属活动性顺序的应用1. 判断金属是否能与酸溶液或盐溶液发生反应例:判断下列物质之间能否发生反应,不能发生反应的说明原因,能发生反应的写出有关化学方程式;1铁和稀硫酸_________________________2铜和稀盐酸_________________________3铜和氯化锌溶液_________________________4铁和氯化铜溶液_________________________解析:1、2考查的是金属能否与酸溶液反应,只须看在金属活动性顺序里,金属是否位于氢前;铁位于氢前能与稀硫酸反应,铜位于氢后不能与稀盐酸反应;3、4考查的是金属能否与盐溶液反应,只须看置换金属是否位于被置换金属之前;铜位于锌后不能反应,铁位于铜前能反应;答案:1;2由于在金属活动性顺序表中,铜位于氢的后面,因此,铜不能与稀硫酸反应;3由于在金属活动性顺序表中,铜位于锌的后面,因此铜不能和氯化锌反应;4;2. 根据几种不同金属与酸溶液、盐溶液反应的现象,判断金属的活动顺序例:现有X、Y、Z三种金属,只有X能与稀硫酸反应产生氢气,Y、Z则不能,但有下列反应关系:,则X、Y、Z三种金属的活动性顺序由强到弱的是A. Z>Y>XB. X>Z>YC. X>Y>ZD. Z>X>Y解析:只有金属X能与稀硫酸反应,说明只有金属X的活动性位于氢前;金属Y能置换出金属Z,说明金属Y的活动性大于金属Z;答案:C3. 设计实验,验证金属的活动性顺序例:为探究铁和铜的金属活动性顺序,请利用实验室中常见的仪器和药品,设计一个实验对铁和铜的金属活动性顺序进行探究;解析:探究金属活动性顺序,应从两个知识点去考虑:①看金属能否与稀酸溶液反应,能与稀酸溶液反应的金属位于氢前,不能与稀酸溶液反应的金属位于氢后;②看金属与盐溶液的置换情况,置换的金属位于被置换的金属前面;答案:方案1:将铁钉放在稀硫酸溶液中,能产生氢气,把铜片放入稀硫酸溶液中,不能产生氢气,说明铁比铜活泼;方案2:将铁钉放入硫酸铜溶液中,在铁的表面析出了一层红色物质,说明铁比铜活泼;其他合理答案也可给分4. 根据不同金属与酸溶液反应的图像关系,判断生成氢气的速率、质量、金属活动性顺序并比较相对原子质量的大小例:等质量的两种常见的金属A、B二者在化合物中呈现的化合价相同与足量的盐酸反之间时,生成氢气的速率A_______B,A、B的金属活动性顺序为应,那么在反应时间0~t1A________B,A、B最终生成氢气的质量A________B,A、B相对原子质量A______B;时间内,金属A生成的氢气比金属B生成的氢气少,因此生成解析:由图象可知,在0~t1氢气的速率A小于B;金属活动的活动性越强,生成氢气越快,金属的活动性越弱,生成氢气越慢;所以金属A的金属性比B弱;由图还可知,最终A生成氢气的质量比B生成的氢气多;根据在金属质量和金属在化合物中呈现的化合价相同的条件下,生成氢气的质量与金属的相对原子质量成反比,所以A的相对原子质量小于B的相对原子质量;答案:小于、小于、大于、小于5. 根据金属与盐溶液的反应,判断滤液、滤渣的成分例:在CuCl2和MgCl2的混合溶液中加入过量的锌粉,充分反应后过滤,留在滤纸上的是_____________,滤液中的溶质是_____________;解析:锌能与氯化铜溶液反应生成铜和氯化锌,且锌粉过量,滤渣中一定有铜、锌,滤液中一定有氯化锌,没有氯化铜;锌不能与氯化镁反应,滤渣中不会有镁,滤液中一定有氯化镁;答案:铜、锌、氯化锌、氯化镁;。
金属的活动性顺序教案一、教学目标1.掌握金属的活动性顺序的概念;2.理解金属活动性的大小与元素的性质和结构的关系;3.了解常用的金属活动性序列,并能够运用它们进行有关实验和判断;4.培养学生实验观察和分析问题的能力。
二、教学重难点1.金属的活动性顺序的概念和原因;2.常用金属活动性顺序的记忆和应用。
三、教学准备1.实验器材:锌片、铜片、铁片、铝片、铅片、锡片等;2.实验药品:稀盐酸、硫酸、铜硫酸等;3.显示器、投影仪和计算机等。
四、教学步骤步骤一:导入1.利用实际场景或图片引起学生对金属活动性问题的思考,激发学生学习的兴趣;2.引入本节的学习内容,明确教学目标。
步骤二:概念讲解1.通过听教师讲解和讨论,学生们了解金属的活动性顺序是指金属在化学反应中相对于其他金属的活动性大小关系;2.探讨金属活动性顺序的影响因素,如金属的晶体结构、金属原子的结合方式、金属离子的电荷等。
步骤三:实验演示1.利用实验室器材和药品进行实验演示,例如:将锌、铁、铜分别放入稀盐酸中,观察产生的气体情况;2.引导学生观察实验现象并记录,然后讨论实验结果的原因。
步骤四:活动性顺序的记忆和应用1.介绍常见的金属活动性序列,如下所示:金属活动性从强到弱的顺序为:钾(K)、钠(Na)、钙(Ca)、镁(Mg)、铝(Al)、锌(Zn)、铁(Fe)、铅(Pb)、氢(H)、铜(Cu)、银(Ag)和金(Au)。
2.引导学生记忆这些金属的活动性顺序,并了解其应用领域;3.进行练习,例如:根据给定的金属活动性顺序,判断能否发生化学反应,并解释原因。
步骤五:学生实验1.在教师指导下,学生们进行金属活动性实验,例如:将锌片放入稀硫酸中,观察是否产生气泡;2.学生们根据实验结果判断反应是否发生,并解释原因。
步骤六:总结讲解1.结合学生实验现象和实验原理,总结金属的活动性顺序的作用和应用;2.引导学生思考金属活动性顺序与生活实践的联系,如腐蚀问题等。
五、课堂小结通过本节课的学习,学生们对金属的活动性顺序有了更深刻的认识,并了解了金属活动性顺序的应用。
2014-03方法交流金属活动性顺序表是初中化学中重要的规律之一,属于规律性知识,也属于工具性知识。
《考试说明》中对金属活动性顺序的要求具体如下:能用金属活动性顺序表对有关置换反应进行判断,并能解释日常生活中的一些化学现象。
所以,学生必须对金属活动性顺序的内涵理解得比较透彻。
一、金属活动性顺序在教材中的呈现金属活动性顺序表是初中化学教学中的难点之一,所以教材采用循序渐进的方式来呈现。
沪教版九年级化学上册书本第五章《金属的冶炼与利用》的第一节“金属的性质与利用”中,学生做了两个探究实验:(1)分别把镁条、铁片和铜片的表面用砂纸擦亮,放入稀盐酸(或稀硫酸)中,观察实验现象;(2)在试管中加入少量硫酸铜溶液,把2~3枚无锈的新铁钉浸入硫酸铜溶液中,观察实验现象。
这是金属活动性的第一次“亮相”,为以后金属活动性顺序表的得出做了个很好的铺垫,让学生对金属活动性顺序有了感性的认识。
在紧接着的第二节“金属矿物铁的冶炼”中又提到“金属元素在自然界中国分布很广,除极少数不活泼的金属(如铂、金、银等)有单质存在外,其余大多数以化合物存在”,进一步让学生意识到金属活动性是有差异的。
然后在下册书本第七章《应用广泛的酸、碱、盐》的第二节“常见的酸和碱”中复习巩固了部分金属与稀盐酸(或稀硫酸)的反应,明确提出“金属单质与酸溶液能否发生置换反应,发生反应的剧烈程度,可说明金属的活动性强弱”。
但是,教材此时也未将金属活动性顺序表的相关知识一步到位,而是在第三节“几种重要的盐”中再次提出“在金属活动性顺序表中,除非常活泼的金属外,排在前面的金属一般可以将位于其后面的、比它不活泼的金属从他们的盐溶液中置换出来”。
直到此时,教材才将金属活动性顺序表的相关内容完全呈现出来,这样的呈现方式将知识难点分散,符合学生的认知规律,学生能较轻松地理解和掌握。
二、初中化学中金属活动性顺序的内涵常见金属的活动性顺序可以归纳如下:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au对于上述的金属活动性顺序表,可以作如下阐述:1.在金属活动性顺序表中,金属的位置越靠前,它的活动性越强。
写出下列反应的化学方程式1、锌和稀硫酸2、铁和稀硫酸3、镁和稀硫酸4、铝和稀硫酸5、锌和稀盐酸6、铁和稀盐酸7、铝和稀盐酸8、铁和硫酸铜溶液反应9、锌和硫酸铜溶液反应 10、铜和硝酸汞溶液反应 【答案】2442Zn H SO ZnSO H +−−→+↑ 2442Fe H SO FeSO H +−−→+↑2442Mg H SO MgSO H +−−→+↑()242423233Al H SO Al SO H +−−→+↑222Zn HCl ZnCl H +−−→+↑ 222Fe HCl FeCl H +−−→+↑322623Al HCl AlCl H +−−→+↑44 Fe CuSO FeSO Cu +→+44 Zn CuSO ZnSO Cu+→+()()3322 Cu Hg NO Cu NO Hg+→+金属性质的运用知识温习典例精解一、金属活动性顺序的运用1.能够进行金属活动性强弱的判断例1:有X、Y、Z三种金属,把Y投入X(NO3)2溶液中,Y表面有X析出;把X投入Z(NO3)2溶液中,表面有Z析出。
X、Y、Z三种金属的活动性由强到弱的顺序是()A.X>Y>Z B.Y>X>Z C.Z>Y>X D.X>Z>Y 【难度】★【答案】B总结:活动性强的金属能够将比它活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来。
2.推断题中有关滤渣、滤液的题型例1:某金属加工厂生产过程中的废液含有少量AgNO3、Cu(NO3)2,为回收利用资源和防止污染,该厂向废液中加入一定量的锌粉,反应停之后过滤,向滤出的固体中加入少量的稀盐酸,无气体产生。
则下列有关说法中,正确的是()A.滤出的固体中一定含有Ag、Cu,一定不含ZnB.滤出的固体中一定含有Ag,可能含有Zn和CuC.滤液中一定含有Zn(NO3)2,一定没有AgNO3和Cu(NO3)2D.滤液中一定含有Zn(NO3)2,可能有AgNO3和Cu(NO3)2【难度】★★【答案】D例2:在Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中,加入一定量的锌粉充分反应后,可能有下列情况:(1)若反应后锌有剩余,则溶液中所含的溶质是。
(2)若将反应后的物质过滤,向所得固体物质中滴如稀盐酸,没有气泡产生,则固体物质中一定有,可能有。
(3)若将反应后的物质过滤,向滤液中滴加NaCl溶液有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成,则溶液中含有的溶质是。
【难度】★★★【答案】(1)Zn(NO3)2(2)Ag Cu (3)Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3总结:一种金属投入到两种或多种盐溶液中,在盐溶液中活动性最弱的金属优先被置换出来。
若是两种或多种金属投入到盐溶液中,则活动性最强的金属优先参与置换反应。
即在金属活动性顺序表中,距离最远的金属和盐溶液中的金属优先反应,距离产生美。
二、金属与酸反应的规律及图像问题题型一:金属与酸反应产生H2的规律例1:试计算质量均为M的锌、铁、镁、铝三种金属与足量稀盐酸反应生成氢气的质量比。
【答案】:1/65:1/56:1/24:1/18规律:等质量几种金属与足量酸反应产生的H2质量与该金属的化合价的值/相对原子质量成正比,该值越大,产生的H2质量越多,该值越小,产生的H2质量越少。
【练一练】1.质量均为m g的Fe、Mg、Al、Zn四种金属,与足量的稀盐酸反应制得氢气质量由多到少的顺序是()A.Mg > Al > Fe > Zn B.Fe > Zn > Al > MgC.Al > Mg > Fe > Zn D.Al > Fe > Mg > Zn【难度】★★【答案】C2.将一瓶盐酸分成两等份,并分别放入两个烧杯中,再向两个烧杯中分别加入等质量的镁、锌两种金属,等反应结束后,两种金属都有剩余。
若镁、锌分别与盐酸反应生成的氢气的质量用a、b表示,则a、b两者的大小关系是()A.a>b B.a<b C.a=b D.无法判断【难度】★★【答案】C3.在天平两边的托盘上,各放一只空烧杯,调节天平至平衡。
在两个烧杯中各放100g稀硫酸,然后再左边烧杯中加入m g镁,右边烧杯中加入m g铝,反应完成后,金属镁和金属铝都无剩余,下列叙述中正确的是()A.托盘天平仍然保持平衡B.天平不平衡,左盘高,右盘低C.天平不平衡,右盘高,左盘低D.无法判断天平是否平衡【难度】★★【答案】C题型二:金属与酸反应的图像问题例1:等物质的量的铁、镁、锌、铝分别与足量的盐酸反应,各生成氢气的质量比是多少?【答案】2:2:2:3例2:等质量、等质量分数的稀硫酸和过量的金属铁、镁、锌、铝发生反应,产生氢气质量比是多少?【答案】1:1:1:1【练一练】1.将等质量的镁、铁、锌,分别放入三份溶质质量分数相同的稀盐酸中,反应生成的H 2质量与反应时间的关系如图所示。
根据图中的信息,作出的判断正确的是()A .图线x 表示铁的反应情况B .铁消耗的稀盐酸质量最大C .镁、锌一定过量,铁可能反应完D .镁一定过量,锌、铁可能反应完 【难度】★★ 【答案】D2.如图所示,如果X 轴表示参加反应的金属的质量,Y 轴表示生成的氢气的质量,假设三种金属分别为铝、镁、铁,其中代表铁的是 ,铝的是 。
【难度】★★ 【答案】c 、a三、设计实验比较金属的活动性顺序(中间金属原则)例1:某化学探究小组为了验证铁、铜、镁、汞的金属活动性顺序,设计了如下实验方案:1.将大小一样的铁片和镁片分别加入到溶质质量分数相同的稀盐酸中; 2.将铜片加入到硝酸汞溶液中,铜片上出现银白色物质; 3.将金属片A 加入到溶液B 中。
根据实验1判断出镁的金属活动性比铁强,依据的现象是_______________;根据实验2的现象得出的结论是_______________;要通过实验3得出铁和铜的金属活动性顺序,那么,如果B 是硫酸铜溶液,则金属A 是_______________,如果A 是铜,则溶液B 是_______________。
【难度】★★【答案】镁片与盐酸反应比铁片与盐酸反应剧烈;铜比汞的金属活动性强;铁;硫酸亚铁 等 例2:为防止水体污染并回收某种金属,某工厂向含有硫酸铜的废水中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤、洗涤、干燥得滤渣,取少量滤渣向其中加入稀盐酸产生气泡,则滤渣中一定含有的物质是 (填化学式),用化学方程式表示产生气泡的原因:_____________________________。
【难度】★【答案】(1)Fe 和Cu(或Fe 、Cu ;Cu 、Fe) 222Fe HCl FeCl H +−−→+↑【练一练】1.学生实验:探究铁、铜、银三种金属活动性强弱。
以下是小强同学的实验方案,我们一起对实验分析、完善並归纳。
【实验药品】铁片、铜片、银片、20%稀硫酸、CuSO 4溶液、AgNO 3溶液、FeSO 4溶液 【提出假设】三种金属的活动性强弱为:Fe>Cu>Ag【实验方案】取体积相等的金属片,用砂纸打磨光亮;分别进行下列实验操作。
溶液的试管中【观察分析】① 上述实验中能观察到金属表面有气泡产生是 (填字母A 、B 、C……)。
② 我国古代“湿法炼铜”就是利用了实验试管D 中的反应原理,请写出该反应化学方程式 。
该反应属于 反应(填:基本反应类型)。
【方案完善】通过上述实验还不能证明铁、铜、银三种金属的活动性强弱,请你在此基础上补充一个实验帮助小强达到实验目的。
【讨论归纳】根据上述实验探究过程,请你归纳探究金属活动性强弱的方法一般有: a . ;b . 。
【难度】★★【答案】:①A ; ②44Fe CuSO Cu FeSO +−−→+ ;置换;【归纳讨论】a.通过金属与酸溶液反应判断金属活动性强弱;b.通过金属与盐溶液反应判断金属活动性强弱课堂小憩铝的发现古代,人们曾用一种称为明矾(意思是结合)的矿物作染色固定剂。
俄罗斯第一次生产明矾的年代可追溯到八至九世纪。
明矾用于染色业和用山羊皮鞣制皮革。
16世纪,德国医生兼自然科学历史学家帕拉塞斯(Parace/sus P.A.T.1949-1541)在铝的历史上写下了新的一页。
他研究了许多物质和金属,其中也包括明矾(硫酸铝),证实它们是"某种矾土盐"。
这种矾土盐的一种成分是当时还不知道的一种金属氧化物,后来叫做氧化铝。
1757年,德国化学家马格拉夫(Marggraf.A.S.1709-1937)终于能够分离"矾土"了。
这正是帕拉塞提到过的那种物质。
但是,直到1807年,英国的戴维才把隐藏在明矾中的金属分离出来,用电解法发现了钾和钠,却没能够分解氧化铝。
瑞典化学家贝采尼乌斯进行了类似的实验,但是失败了。
不过,科学家还是给这种含糊不清的金属取了一个名字。
开始贝采尼乌斯称它为"铝土"。
后来,戴维又改称它为铝。
这是一个奇怪的现象,在没提炼出纯铝时,铝就有了自己的名字。
1825年,丹麦科学家奥斯特发表文章说,他提炼出一块金属,颜色和光泽有点象锡。
他是将氯气通过红热的木炭和铝土(氧化铝)的混合物,制得了氯化铝,然后让钾汞齐与氯化铝作用,得到了铝汞齐。
将铝汞齐中的汞在隔绝空气的情况下蒸掉,就得到了一种金属。
现在看来,他所得到的是一种不纯的金属铝。
因刊登文章的杂志不出名,奥斯特又忙于自己的电磁现象研究,这个实验就被忽视了。
二年后,提炼铝的荣誉就归于德国年青的化学家维勒(Wohler.F.1800-1882)。
奥斯特与维勒是朋友,他把制备金属铝的实验过程和结果告诉维勒,并说打算不再继续做提炼铝的实验。
而维勒却很感兴趣。
他开始重复奥斯特的实验,发现钾汞齐与氯化铝反应以后,能形成一种灰色的熔渣。
当将熔渣中所含的汞蒸去后,得到了一种与铁的颜色一样的金属块。
把这种金属块加热时,它还能产生钾燃烧时的烟雾。
维勒把这一切写信给了贝采里乌斯,告知重复了奥斯特的实验,但制不出金属铝,这不是一种制备金属铝的好方法。
于是,维勒从头做起,设计自己提炼铝的方法。
他将热的碳酸钾与沸腾的明矾溶液作用,将所得到的氢氧化铝经过洗涤和干燥以后,与木炭粉、糖、油等混合,并调成糊状,然后放在密闭的坩埚中加热,得到了氧化铝和木炭的烧结物。
将这种烧结物加热到红热的程度,通入干燥的氯气,就得到了无水氯化铝。
然后将少量金属钾放在铂坩埚中,在它的上面覆盖一层过量的无水氯化铝,并用坩埚盖将反应物盖住。
当坩埚加热后,很快就达到了白热的程度,等反应完成后,让坩埚冷却,把坩埚放入水中,就发现坩埚中的混合物并不与水发生反应,水溶液也不显碱性,可见坩埚中的反应物之一金属钾已经完全作用完了。
剩下的混合物乃是一种灰色粉末,它就是金属铝。