人教版8.2 金属的化学性质(1)

8.2 金属的化学性质（1）同学们，大家好。

在前面我们已经学习了金属材料，包括纯金属和合金，在选择金属材料的时候，很大程度上是由物质的性质决定用途，但是同时要考虑到其他的因素。

那么这个性质，不光是物理性质，很大程度上与化学性质有关，那么金属的使用，其实有的金属很早就使用，有的金属很迟才开始使用，那么这主要也是与它的性质有关。

那么到底金属有哪些化学性质呢，今天这节课我们一起来学习金属的化学性质。

（写板书：课题2 金属的化学性质）比如说，有这样一个问题，有的人用假的金元宝来骗钱，假的金元宝因为它的外形像金，也是金黄色的，如果我们仅仅从它的外观，从它的物理性质来看的话，很难进行判断。

这个时候我们必须要用化学性质，那么假如假的金元宝大部分都是铜，它们是铜合金，而真的金元宝是金，那我们就利用铜锌合金与金性质的差别就可以加以鉴定。

到底金属有哪些化学性质呢？请大家回想，在前面我们已经有过很多金属参加反应的例子，例如，我们在学习氧气的性质的时候，我们可以发现，像铁、镁这些金属与氧反应。

那么我们现在回想，学习这一块的知识。

镁可以与氧气反应。

（写板书：2Mg+O2==2MgO）在常温下就可以反应，所以在镁的表面可以生成氧化镁，当然，在常温下可以，在加热、点燃的时候也会燃烧，而且发出耀眼的白光，放出大量的热。

除了这个反应以外，我们还知道铝也可以发生类似的反应，生成氧化铝。

（写板书：4Al+3O2===2Al2O3）那么，相对镁来说，铝在常温下的反应就更为特殊，它生成氧化铝是一种致密的氧化膜，（写板书：致密的氧化膜）正因为它是一层致密的氧化膜，所以在铝的表面生成了氧化膜以后，就把铝和外面的空气隔开，这样的话铝就不能继续氧化，所以铝制品具有很好的抗腐蚀性。

所以生活中大家也许有这样的经验，比如说，用的铝制品：铝锅、铝盆，它们的颜色都是灰扑扑的，很不好看，究其原因实际上就是在铝的表面已经形成了氧化铝薄膜。

别看这个灰扑扑的氧化铝薄膜，它很有作用，它可以对铝制品进行反腐，如果你觉得不好看，用刷子、钢丝进行刷一刷，把氧化铝薄膜去掉以后，里面就露出铝的银白色的本来面目，但是别忘了，过了两三天，又会重新氧化，又会变成氧化铝。

如果你再跟它过不去，又来擦的话，周而复始，这个铝制品最后就会擦破。

如果铝真的用的话，它是很难用破的，因为它具有很好的抗腐蚀性，它往往是擦破的。

这是这两个，那么除了这两个，在常温下可以反应的，我们还知道，铁，（写板书：3Fe+2O2==Fe3O4，点燃写在上面）但是铁在常温下跟氧气不发生反应，它如果跟氧气还需要其他的，那么它需要的温度就要高一些，但是它高一些的话它就可以剧烈燃烧，但是这两个也可以燃烧。

另外，我们再看，还有的金属也可以与氧气反应，铜也可以与氧气发生反应，但是它与氧气反应的时候不能燃烧，所以就给了加热的条件，（写板书：2Cu+O2== 2CuO，△写在上面）那么通过这四个反应，我们不难找出这些金属的代表都可以与氧气反应，所以，第一，金属能与氧气反应。

（写板书：一、金属与氧气的反应）这是有关第一个，金属的性质能与氧气反应，但是我们可以发现，这些金属与氧气反应，是不是所有的金属都可以与氧气反应呢？当然不是。

比如说，金不能与氧气反应，所以，俗话说的好，真金不怕火炼。

（写板书：Au不与O2反应）所以无论是高温条件下它也不会与氧气反应。

那么我们就会想，为什么都是金属与氧气反应，有的很容易反应，有的很难反应，有的压根不反应。

那可见，这里面都是氧气，可能与这些金属的性质有关，因为这个金属容易与氧气反应，说明这种金属的性质就越活泼，那么像这些难的，它的活泼性就差一些，由此我们还可以得出，这些金属尽管都能与氧气反应，但是它们的活泼程度还是有差异的。

（写板书：金属的活泼性质：Mg＞Al＞Fe＞Au）这是第一个，有关金属与氧气的反应。

那么，前面我们已经学到了金属与氧气的反应，还知道金属还能够与另外一类物质反应，比如说，我们实验室制氢气的时候就可以用Zn和硫酸发生反应，那么Zn作为金属的代表，硫酸作为酸的代表，可见金属还可以与硫酸反应，但我们讲呀，如果实验室没有硫酸，盐酸也可以，可见金属还可以与盐酸反应，（写板书：二、金属与盐酸、稀硫酸反应）与盐酸、稀硫酸反应，那么我们可以回想一下常见的金属，比如说镁跟盐酸反应就会生成氯化镁和氢气。

（写板书：Mg+2HCl== MgCl2+H2 ）同样，铝也可以发生反应，铝跟盐酸反应生成氯化铝和氢气。

（写板书：2Al+6HCl== 2AlCl3+3H2）锌、铁也可以，铁跟盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。

（写板书：Fe+2HCl==FeCl2+H2 ）锌跟盐酸反应生成氯化锌和氢气。

（写板书：Zn+2HCl==ZnCl2+H2）这是这四种金属与盐酸的反应，当然铜是不能与盐酸反应的，（写板书：Cu不与HCl反应）那么如果我们用硫酸来代替盐酸的话就会得到相似的记录，我们写出相应的化学方程式。

镁与硫酸反应就生成硫酸镁和氢气。

（写板书：Mg+H2SO4==MgSO4+H2 ）铝和硫酸反应生成硫酸铝和氢气。

（写板书：2Al+ 3H2SO4== Al2(SO4)3+3H2 ）铁与硫酸反应生成硫酸铁和氢气。

（写板书：Fe+H2SO4==FeSO4+H2）锌与（写板书：Zn+H2SO4==ZnSO4+H2）（写板书：Cu不与H2SO4反应）那么我们现在分析一下，在这些实验当中，我们可以看，我们发现，这些常见的金属中有的可以与氧气反应，有的不能反应，但是我们可以发现，它们与氧气发生的难易程度、剧烈程度，而且有的金属还不会与这些酸发生反应，我们在制氢气的时候最好用锌和硫酸，也可以用锌和盐酸，我们不用镁，也不用铝，也不用铁，究竟原因是什么呢？我们通过实验可以发现，像镁、铝跟盐酸反应的速率非常快，不易于氢气的收集，那么我们就回想，都是与盐酸、硫酸的反应，镁、铝的反应那么快，而铁的反应又太慢了，由此可见，我们也可以得出类似于第一个金属与氧气反应的时候实际上也是和金属的活泼型有关的，所以我们还得出金属的活泼型，（写板书：金属的活泼型）比如说，Mg＞Al＞Zn＞Fe＞Cu（写板书：Mg＞Al＞Zn＞Fe＞Cu）得到类似的结果，那么我们再来看，在这些反应当中，它们的反应物金属和盐酸、硫酸生成一种化合物和氢气，那也就是反应是一种是单质，一种是化合物，生成物一种是单质，一种也是化合物，可见，这种反应不同于化合反应也不同于分解反应，它是我们所学的另外一种重要的反应叫置换反应。

一种单质和一种化合物作用生成另外一种单质和另外一种化合物的反应叫置换反应。

（写板书：置换反应：1）一种单质和一种化合物作用生成另外一种单质和另外一种化合物的反应）在这里面，实际上它已经对置换反应几种物质作了明确的说明，反应物两种，一种单质，一种化合物，生成物也是一种单质，一种化合物，那么在这里面，我们不能断章取义说一种单质和一种化合物反应就叫做置换反应。

比如说，一氧化碳和氧气反应生成二氧化碳，这就是一种单质和一种化合物的反应，但是它不是置换反应。

那么，同样有一种单质和一种化合物生成的反应叫置换反应也是错误的，比如说，过氧化氢分解生成水和氧气，它就是有一种单质和一种化合物生成的反应，但是它也是置换反应。

所以对置换反应，我们要弄清它的表达式，（写板书：2）表达式：A+BC→AC+B）那么这样的反应跟化合反应、分解反应是一样的，它是属于基本反应类型。

（写板书：基本反应类型）另外，我们再来看一下，在这里面像镁、铝、锌、铁这四种单质我们可以发现，像镁、铝、锌很简单，因为它们只有一种化合价，但是铁有两种化合价，我们可以发现，铁在参加置换反应的时候，它的产物都是+2价，所以我们可以发现，铁如果参加置换反应，就应该知道铁的化合价的价态。

这是有关金属与酸的反应，另外，我们还可以看一看，其实我们在前面还探讨金属与另外一种物质反应，比如说我们在探究质量守恒定律的时候，我们将铁钉放在硫酸铜溶液中，就会得知产物是硫酸亚铁和铜，说明了铁这种金属还可以与硫酸铜发生作用。

所以铁可以与另外一种金属的化合物反应，所以金属还有另外一个性质：与某些金属的化合物的反应。

（写板书：三、与某些金属的化合物的反应）比如说，我们可以看到铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。

（写板书：Fe+CuSO4==FeSO4+Cu）那么是不是只有铁能发生这样的反应呢？不是这样的，课本上就设计一个实验，将铝丝放到硫酸铜溶液中，结果发现铝丝的表面有光亮红色物质生成，溶液由蓝色变成无色，那么我们就可以看，铝放到硫酸铜溶液中，它的表面有光亮红色物质生成。

（写板书：2Al+3CuSO4==Al2(SO4)3+3Cu）在这里面应该是有铜生成，同时溶液由蓝色变成无色，说明硫酸铜是不存在了，生成了硫酸铝和铜。

这是这样一个反应同样发生在其他的物质中，那么是不是只有这样的才可以反应呢，显然不是，比如说，我如果将铜放到硝酸银溶液中，就会发现在铜丝表面有银白色的物质生成，同时溶液由无色变成蓝色，那么就说明了生成了一种铜的化合物和银。

（写板书：Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag）那么通过这三个例子，我们首先可以得出一点，像这些金属可以与金属的化合物溶液发生置换反应，而且在反应过程中我要提醒大家记住它的实验现象和描述方法，实验现象如果一个一个记的话，如果我们根据其中的化学方程式当中的反应物和生成物进行记忆。

比如说，铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，我们要怎样描述这个现象？看，铁最后会变成铜，那也就是说，铜会在铁的表面吸附，所以我们可以这样描述：铁钉表面有红色物质生成，那么溶液本来是蓝色的硫酸铜溶液就会变成浅绿色的硫酸亚铁。

再看第二个反应，铝放到硫酸铜溶液里面去，我们就会发现铝丝表面有红色物质生成，溶液由蓝色变成无色。

铜放到硝酸银溶液中去，有银白色物质生成，溶液由无色变成蓝色。

所以我们熟记化学方程式实际上也可以帮助我们记住它的实验现象。

好，那我们再来看，在这里面，是不是所有的金属都能够发生这样的反应，好，那我们就来找，铜可以与硝酸银反应，铝可以与硫酸铜反应，铁可以与硫酸铜反应，那么我们现在将铜丝放到硫酸铝溶液当中去，那么是不是会发生反应呢？结果发现它们是补发生反应的。

（写板书：Cu+Al2(SO4)3不反应）那我们就找原因了，它为什么能够它们可以跟化合物反应，但是它不能跟这个化合物反应呢？好，我们回看前面的，根据前面的金属与氧气反应以及金属跟酸反应，我们大致粗略的可以知道，金属的化学性质尽管相同，它们的活泼性是有差异的，比如说，像铁跟铜相比，铁比铜要活泼，所以就相当于铁把硫酸铜里面的铜置换出来，那么我们可以看，铝比铁的活泼性要强，所以铝的活泼性肯定比铜的活泼性要强，所以肯定也能把硫酸铜溶液中的铜置换出来。