九年级化学第三单元 第二节 金属的化学性质山东教育版(精品)知识精讲

九年级化学第三单元第二节金属的化学性质某某教育版【本讲教育信息】一、教学内容金属的化学性质二、学习目标1、知道镁、铝、铁、铜等常见金属与氧气的反应。

2、认识常见金属与酸、金属与盐的反应，并能解释日常生活中的一些现象、解决一些实际问题。

3、能说出常见金属的活动性顺序，了解金属活动性顺序的意义，会解决一些实际问题。

4、会判断置换反应。

5、通过我国古代湿法冶金术的介绍，增强学生的民族自豪感和爱国主义情感。

三、全面突破知识点（一）：金属与氧气的反应实验表明大多数金属都能与氧气发生反应，但反应的难易和剧烈程度是不同的。

例如，镁、铝等在常温下就能与氧气反应；铁、铜等在常温时几乎不与氧气反应，金在高温时也不与氧气反应，正所谓“真金不怕火炼”。

1、镁与氧气的反应①常温下银白色镁条置于空气中表面会逐渐变暗，是因为生成了白色固体氧化镁。

②点燃时（在空气中）现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成一种白色固体粉末。

化学方程式：2Mg+O22MgO应用：战场上用镁做照明弹。

2、铝与氧气的反应①常温下银白色的铝的表面逐渐变暗，与氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜——氧化铝，从而阻止铝进一步氧化。

因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。

我们在做铝条性质实验之前，务必要将其保护膜打磨去除。

②在氧气中点燃时现象：剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成白色固体。

化学方程式：4Al+3O22Al2O3注意：做该实验时，集气瓶底部放少量的水或铺一层细沙，燃烧的铝片不能靠近集气瓶内壁，以防止集气瓶炸裂。

3、铁与氧气的反应①常温下在干燥的空气中，铁很难与氧气发生反应。

②常温下在潮湿的空气中，铁与空气中的氧气和水共同作用会生成暗红色、比较疏松的物质——铁锈（主要成分为氧化铁Fe2O3）。

③铁在氧气中点燃时现象：剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体。

化学方程式：3Fe+2O2Fe3O4。

注意：做该实验时，集气瓶底部留下少量的水或铺一层细沙，燃烧的铁丝不能靠近集气瓶内壁，以防止集气瓶炸裂。

将铁丝绕成螺旋状，有利于聚热，同时增大与氧气的接触面积。

4、铜与氧气的反应①铜在常温下干燥的空气中几乎不与氧气反应。

②铜在潮湿的空气中，能与氧气、水、二氧化碳反应生成绿色物质碱式碳酸铜（俗称铜绿）。

③铜在加热时现象：红色的铜表面逐渐变成黑色。

化学方程式：2Cu +O2 2CuO通过金属与氧气反应的难易和剧烈程度，可判断金属的活动性。

由以上事实可看出：镁、铝比较活泼，铁、铜次之，金最不活泼。

【典型例题】例1、有一著名收藏家收藏的清末铝制品，至今保存十分完好，经历这么长的时间，该铝制艺术品不易锈蚀的重要原因是（）A. 铝不易发生化学反应B. 铝不易氧化C. 铝的氧化物易发生还原反应D. 铝易氧化，但铝表面的氧化铝具有保护内部铝的作用解析：铝制品在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的化学性质稳定的氧化铝膜，可阻止铝进一步被氧化，防止内部铝的腐蚀。

答案：D知识点（二）金属与酸的反应1、活泼金属与酸的反应，一般生成盐和氢气。

表达式：活泼金属+酸→盐+氢气常见金属与稀盐酸、稀硫酸的反应现象、化学方程式如下：反应现象化学方程式镁产生大量气泡，反应后溶液为无色Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑锌产生大量气泡，反应后溶液为无色Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑Zn + H2SO4= ZnSO4 + H2↑铁产生大量气泡，反应后溶液呈浅绿色Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑铝产生大量气泡，反应后溶液为无色2Al+ 6HCl=2AlCl3+ 3H2↑2Al+ 3H2SO4==Al2（SO4）3+ 3H2↑铜不反应注意：①活泼金属是指在金属活动性顺序中，排在氢前面的金属；②酸主要是指盐酸和稀硫酸；③金属活动性越强，与酸溶液反应越剧烈；④属于置换反应；⑤铁与盐酸、稀硫酸反应时，生成的是亚铁盐（铁元素为+2价），分别生成FeCl2和FeSO4，不能写成FeCl3、Fe2（SO4）3，且亚铁盐溶液的颜色为浅绿色。

2、置换反应定义：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应叫做置换反应。

特点：①形式上：单质+ 化合物单质+ 化合物。

一般形式可表示为：A + BC B + AC。

是化学反应基本类型之一。

②“置换”实际上就是位置交换，“一换一”，反应前后一定有单质出现；反应中一定有化合价的改变。

3、金属活动性顺序常见金属在溶液中的活动性顺序：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意义：①在金属活动性顺序表中，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。

据此可判断金属与酸的反应速率。

②排在氢前面的金属能与酸发生置换反应放出氢气，而排在氢后面的金属不能与酸发生置换反应放出氢气。

据此可判断金属与酸能否发生反应。

说明：①H指酸中的H+，不是指氢气，酸中无氢气。

②酸主要指盐酸和稀硫酸。

不包括强氧化性酸（浓硫酸、硝酸），它们与金属反应时不生成氢气，化学方程式不要求会写。

③排在越前面的金属越活泼，就越容易与酸反应，即在相同情况下，反应速率越大。

【典型例题】例2：常温下，将Fe、Cu、Zn、Mg四种金属分别放入相同质量分数的稀盐酸中。

下图中四条线分别表示四种金属的质量在酸中减少情况与时间的关系。

A、B、C、D依次应为（写元素符号）：A、B、C、D。

解析：金属D的质量不随时间发生变化，说明D不与盐酸反应，根据金属活动性顺序，该金属位于氢之后，所以是Cu；由图中可以看出，四种金属的质量相同，除D外，其余三种金属都溶解了，但所需时间不同，金属越活泼，与酸反应的速度越快，溶解相同质量的金属所消耗的时间越少。

答案：Mg 、Zn 、Fe、Cu例3：同等质量两种金属A、B分别与溶质质量分数相同的足量稀硫酸反应时，都生成了+2价的硫酸盐，其产生氢气的质量与反应时间的函数关系如图所示：（1）A、B两种金属的活动性由强到弱的顺序是。

（2）A、B两种金属元素的相对原子质量的大小是。

（3）在Mg和Fe、Zn和Fe、Zn和Cu中A、B两种金属可能是。

解析：金属的活动性越强，在酸溶液或盐溶液中越容易发生置换反应，与酸反应生成氢气的速率越大；等质量的不同金属分别与足量的酸反应，生成氢气质量的多少可由金属的化合价数值与相对原子质量比值的大小来确定，比值大的生成的氢气多；比值小的生成的氢气少。

①由图可知当金属A、B与酸反应开始一段时间后产生等质量的氢气时A用的时间较短。

②由图也可知等质量的金属B生成的氢气比金属A生成的氢气多，说明金属元素A的化合价与相对原子质量的比值比金属元素B的化合价与相对原子质量的比值小。

又因为两金属与酸反应后生成的硫酸盐中金属元素的化合价均为+2价，所以金属元素A的相对原子质量比金属元素B的相对原子质量要大。

③由上述分析可知，金属A比金属B的活动性强且金属元素A的相对原子质量比金属元素B的相对原子质量要大，所以金属A应是Zn. 金属B是Fe。

答案：（1）A>B （2）A>B （3）Zn和Fe例4：金属钛（Ti）是航空、宇航、军工、电子等方面的必需原料。

在生产钛的过程中可用镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛，反应的化学方程式为：TiCl4 + 2Mg== Ti + 2MgCl2 。

该反应属于（）A. 化合反应B. 分解反应C. 置换反应D. 复分解反应解析：化合反应是多变一，分解反应是一变多，置换反应是一换一，复分解反应是两种化合物生成另外两种化合物。

在TiCl4 + 2Mg=== Ti + 2MgCl2中，反应物为化合物和单质，生成物是单质和化合物，符合置换反应的条件。

答案：C知识点（三）金属与盐溶液的反应1、锌铁铜三种金属分别放入硫酸铜溶液、硝酸银溶液，氯化钠溶液中的现象与化学方程式：CuSO4溶液AgNO3溶液NaCl溶液Zn 锌表面有一层红色金属析出，溶液由蓝色变为无色Zn+ CuSO4====Cu+ZnSO4锌表面有一层银白色金属析出，Zn+2AgNO3==2Ag + Zn（NO3 ）2无变化不反应Fe 铁表面有一层红色金属析出，溶液由蓝色变为浅绿色Fe+ CuSO4==Cu+ FeSO4铁表面有一层银白色金属析出，溶液由无色变为浅绿色Fe + 2 AgNO3 ==2 Ag+ Fe（NO3 ）2无变化不反应Cu 无变化、不反应红色的金属表面有一层银白色金属析出，溶液由无色变为蓝色Cu + 2AgNO3===2Ag+ Cu（NO3 ）2无变化不反应实验证明，锌、铁能从CuSO4、AgNO3的溶液中把铜和银置换出来。

铜只能置换出银，而锌、铁、铜都不能从NaCl溶液中置换出钠。

2、某些金属跟盐起反应，一般生成另一种金属和另一种盐。

表达式：金属+ 盐 新金属+ 新盐（既是古代湿法炼铜的原理，也是现代湿法镀铜的原理。

西汉时代《某某万毕术》就有“曾青得铁则化为铜”之说：Fe+ CuSO4== Cu+ FeSO4）3、反应规律：口诀：金属和盐要置换，只有前面换后面；盐还必须要可溶，除去钾钙钠才行。

注意：①判断金属与盐溶液能否反应时，需比较金属与盐中金属元素位置的前后，金属的位置与氢前、氢后无关；金属与酸溶液反应时，需观察金属的位置是否在氢前。

②金属铁与盐发生置换反应时，生成另一种金属亚铁盐（氯化亚铁或硫酸亚铁，即生成的化合物中铁显+2价）。

4、置换反应中的优先反应金属活动性顺序可以作为金属能否在溶液中发生置换反应的一种判断依据。

但当能够发生多个置换反应时，它们之间是有先后顺序的，即多个置换反应中存在着优先反应。

优先反应的原则是：活动性最强的金属单质优先置换溶液中活动性最弱的金属离子。

例：把铁投入到H2SO4和CuSO4 混合溶液中，铁优先与CuSO4 反应；把Zn 、Fe同时投入到CuSO4 溶液中，Zn优先与CuSO4反应；把Zn 、Fe同时投入到Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，Zn 优先与AgNO3 反应。

【典型例题】例5：用实验比较铜、铁、汞的金属活动性，只需选用下列试剂中的（）A. 硫酸亚铁溶液B. 硝酸镁溶液C. 盐酸溶液D. 硫酸铜溶液解析：验证三种金属的活动性，一般采用两种方法：（1）选择活动性最强和最弱的金属离子的溶液与活动性居中的单质金属进行检验；可记为“两盐夹一金”；（2）选择活动性居中的金属离子的溶液与活动性最强和最弱的金属单质进行检验. 可记为“两金夹一盐”。

从本题的供选答案不难看出，可采用方法（2）。

因为铁能置换出硫酸铜溶液中的铜离子，金属汞不能置换出硫酸铜溶液中的铜离子，说明铁的金属活动性比铜强，铜的金属活动性比汞强。