探究金属的化学性质6.2金属的化学性质第1课时探究金属的化学性质[情景导入] [展示] 古代金、银、铜、铁等金属制品的图片。
[提问] 为什么有的金属保留很完整，表面没有什么改变；而有的金属表面却有很大的改变呢？你知道这些金属制品的〝化妆师〞是谁吗？这就是这节课我们将要研究的内容之一。
[情景导入] 大家知道，黄铜类似于黄金，都有〝黄澄澄的外表〞。
因此不法分子常将黄铜当作黄金制成装饰品。
为了鉴别其真伪可将其加热，假设为黄金，那么黄澄澄的外表不会发生变化；如果是黄铜，那么表面有黑斑出现，你知道这是为什么吗？黄铜加热时发生了什么变化？还有其他方法能鉴定〝黄金〞的真伪吗？[问题导入] 我们的生活离不开金属。
你了解金属的各种性质吗？为什么铁器容易生锈，铝却不容易生锈，而金就更不容易生锈呢？想知道这是为什么吗？学完本节课后，这些问题便会迎刃而解。
[建言1] 金属和氧气的反应复习回顾或再次演示镁带在空气中燃烧、铁丝在氧气中燃烧以及铜片在空气中加热的实验现象，比较它们燃烧的剧烈程度和反应条件，可通过图片展示，从而说明几者的金属活动性，为以后学习金属活动性顺序打好基础。
对于金属在常温下的反应，可点到镁、铁，重点讲述铝，一是铝在常温下易反应——化学性质活泼；再者生成的氧化膜结构致密，使铝耐腐蚀。
最后点明金在高温的条件下也不与氧气反应。
由学生总结几种金属的活动性顺序。
[建言2] 金属和酸的反应金属与酸反应时，建议用点滴板做实验，可以方便地进行对比来判断出金属反应速率的快慢。
或补充学生实验：分甲、乙两个大组：甲组学生做金属铝、铁、铜、锌与盐酸反应，乙组学生做这四种金属与稀硫酸反应。
并思考以下问题：1．金属与氧气反应难易程度不同，那与酸反应快慢一样吗？为了比较不同金属的反应快慢，需要控制什么条件？2．实验中金属如何放入？酸如何加入？加入酸的量不能超过多少？3．实验中观察到了什么现象？能发生反应的金属有哪些？不能反应的金属有哪些？反应剧烈程度如何？4．引导学生进行归纳，得出反应的化学方程式和几种金属的活动性顺序。
5．引导学生进行拓展，得出实验室制取氢气的试剂和方法。
[建言3] 金属与盐酸和稀硫酸反应的实验改进[改进一]【一】实验用品培养皿、自制塑料挡板、漏斗(以罩住培养皿为宜并加密封圈)、气球、砂纸、稀盐酸或稀硫酸、镁带、锌片、铁丝、铜片(分别制成相应的元素符号形状)。
【二】实验步骤1．把交叉成十字状的硬质塑料挡板放入培养皿中，将培养皿分割成四个区域。
将制成元素符号形状的镁、锌、铁、铜分别放入培养皿的四个区域。
如图1所示。
2．为能同时观察到四种金属与酸的反应现象，将稀盐酸或稀硫酸沿放有铜片的一侧倒入，原因是：铜与稀酸不反应，镁与稀酸反应过快。
由于塑料挡板底部是相通的，酸可以同时流向其他三个区域。
如图2所示。
3．迅速将管口扎有气球的漏斗倒扣在培养皿上。
如图3所示。
【三】改进优点1．新颖独特金属以相应的元素符号形状出现，会感觉眼前一亮，耳目一新，产生强烈的求知欲和探究欲。
2．对比性强四种金属几乎同时与酸接触，现象同步呈现，清晰地比较了不同金属与酸反应的剧烈程度。
3．保护环境实验过程中产生的雾气收集到气球内，有效地避免了环境污染。
[改进二]【一】实验用品及装置玻璃槽或废旧塑料盒、一次性注射器(20 mL四支)、橡皮筋、透明胶带、铁丝、铜丝、镁带、锌片、铜片、稀硫酸。
①将四支注射器的内部活塞取出，得到四支针筒，其中三支注射器拔去金属针头，一支保留。
②将四支针筒大口朝下竖直平行放置，并用胶带固定在一起。
③将四种金属分别折成相应的元素符号形状，并分别系挂在长度相同的细铜丝的一端，然后将细铜丝的另一端从针筒内向上穿出小口，一支针筒的小口上套上针头，其余三个小口用拔去金属针头的塑料管套牢固，用以固定铜丝。
将四种金属悬挂在针筒内，并使最下端都与注射器下端相平。
④最后将组装好的装置用橡皮筋固定在玻璃槽内稍高处备用。
【二】实验步骤①向玻璃槽中倒入稀硫酸约1 cm高。
②将上述由四支针筒组装好的装置下移至玻璃槽底部，使四种金属同时没入酸中，反应即同时开始进行。
③用一小试管套在针头上收集氢气，点燃酒精灯进行氢气的验证实验。
④实验结束，将装置上移至玻璃槽稍高处，用橡皮筋固定，使金属与酸脱离接触，停止反应。
【三】改进优点使四种金属能与酸在同一容器中同时进行反应，既减少实验时间，又能直观地观察四种金属与酸反应的剧烈程度，从而得出金属的活动性，达到实验目的。
[建言4] 金属跟某些金属化合物溶液的反应1．可由演示实验改成学生分组实验，补充铜和硝酸银溶液的反应。
2．学生观察并记录实验现象，交流实验现象，书写化学方程式，判断反应类型。
得出1.化学方程式：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu①――→2．实验现象描述：蓝色浅绿色红色3．得出金属活动性顺序：铝比铜活泼[建言5] 涉及反应多、学生记忆难的解决方法1．讲规律，树立攻克〝难关〞的决心。
2．金属与酸的反应、金属和金属化合物溶液的反应都属于置换反应。
学习了金属活动性顺序，只要能发生的反应，按照置换反应的规律：A＋B C===B＋AC，如果产生氢气，那么标注〝↑〞。
3．铁在置换反应中生成＋2价铁的化合物，反应用的酸为稀盐酸或稀硫酸，不能用浓硫酸或硝酸。
4．铝反应后为＋3价，注意硫酸铝的化学式为Al2(SO4)3。
写反应时，只要写对反应物和生成物的化学式，配平即可——置换反应的配平一般用观察法。
[视频1] 铝表面的氧化膜[视频2] 几种金属分别与盐酸反应实验现象的对比[视频3] 铁跟酸的反应[视频4] 稀盐酸和铜、银不反应[视频5] 铜和硝酸银的置换反应[视频6] 铁跟硫酸铜溶液的反应[视频7] 铜与硝酸汞溶液的反应[视频8] 铝和盐酸及硫酸铜的置换反应详见光盘内容。
[设计1]【一】金属的化学性质1．与氧气的反应点燃2MgO2Mg＋O2=====点燃Fe3O43Fe＋2O2=====△2CuO2Cu＋O2=====Au＋O2不反应真金不怕火炼2．与酸溶液反应2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑Fe ＋2HCl===FeCl2＋H2↑Cu ＋H2SO4 不反应3．与某些金属化合物溶液的反应2Al ＋3CuSO4===Al2(SO4)3＋3CuFe ＋CuSO4===FeSO4＋CuCu ＋ Al2(SO4)3 不反应【二】置换反应1．概念：由一种单质与一种化合物生成另一种单质与另一种化合物的反应2．特点：〝单换单〞3．通式：A ＋BC ――→AC ＋B 4．置换反应属于基本反应类型之一，该反应前后元素化合价一定发生改变 [设计2] 金属的化学性质⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧金属和氧气的反应⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫2Mg ＋O2=====点燃2MgO 3Fe ＋2O2=====点燃Fe3O42Cu ＋O2=====△2CuO 化合反应⎭⎪⎬⎪⎫金属和酸的反应⎩⎪⎨⎪⎧2Al ＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑Fe ＋2HCl===FeCl2＋H2↑金属和化合物溶液的反应⎩⎪⎨⎪⎧2Al ＋3CuSO4===Al2〔SO4〕3＋3Cu Fe ＋CuSO4===FeSO4＋Cu 置换反应 [设计3] 1．[1、4题变式] 有甲、乙、丙三种金属，甲在常温下就能与氧气反应，乙、丙在常温下几乎不与氧气反应。
如果把乙和丙分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在乙表面有银析出，而丙没有变化。
那么甲、乙、丙三种金属的活动性由强到弱的顺序是( )A 、丙＞乙＞甲B 、甲＞丙＞乙C 、甲＞乙＞丙D 、乙＞甲＞丙[答案] C2．[2题变式] 假设金属锰在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，那么以下反应不能发生的是(提示：MnSO4溶于水)( )A 、Mn ＋2HCl===MnCl2＋H2↑B 、Fe ＋MnSO4===FeSO4＋MnC 、2Al ＋3MnSO4===Al2(SO4)3＋3MnD、Mg＋MnSO4===MgSO4＋Mn[答案] B3.[2、4题变式] 以下有关事实不能用金属活动性顺序解释的是()A、铁能将铜从硫酸铜溶液中置换出来B、铝制品抗腐蚀能力比铁制品强C、不能用金属铜与稀硫酸反应制取氢气D、相同条件下，镁和锌与稀盐酸反应的剧烈程度[答案] B4．[3题变式] 以下物质能否发生反应？写出能发生反应的化学方程式并注明反应类型。
(1)金与稀盐酸(2)镁与氯化铜溶液(3)铜与硫酸亚铁溶液(4)铝与硝酸铜溶液(5)铝与氧气(6)铁与盐酸[答案] (1)不能反应。
(2)能反应；Mg＋CuCl2===Cu＋MgCl2(置换反应)(3)不能反应。
(4)能反应；2Al＋3Cu(NO3)2===3Cu＋2Al(NO3)3(置换反应)(5)能反应；4Al＋3O2===2Al2O3(化合反应)(6)能反应；Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑(置换反应)5．[6题变式] 根据金属活动性顺序判断，以下说法错误的选项是()A、反应Cu＋FeSO4===Fe＋CuSO4可以发生B、反应Fe＋2AgNO3===2Ag＋Fe(NO3)2可以发生C、铜片放入硝酸银溶液中，溶液颜色由无色变成蓝色D、铁丝插入硫酸铜溶液中，铁丝表面有红色物质析出[答案] A6．[7题变式] 某学习小组围绕〝气体的实验室制取〞进行研讨，请你参与完成下面的问题。
(1)图①装置制取气体的适用条件是______________________________ ______________。
(2)图③装置相比图②装置的主要优点是__________________________ ______________。
(3)实验室不宜用镁来代替锌与稀硫酸反应制取H2，主要原因是______ ________________________________________________________________ ______________________________________________________________ ____________。
(4)实验室假设用图④装置收集H2时，气体应从________(填字母)端通入。
(5)请利用单孔橡胶塞、玻璃导管、胶皮管、试管、集气瓶和玻璃片，设计一套制取CO2的实验装置，并画出该实验装置的简图。
[答案] (1)反应物是固体，反应需要加热(2)能随时控制反应的发生和停止[教材P170你知道吗·参考答案]这与金属的活泼性有关。
金属越不活泼，越早被发现，且大量冶炼被人类利用；越活泼的金属越难冶炼，被人类利用得越晚。
[教材P170学生实验探究·参考答案][实验6－2]点燃2MgO2Mg＋O2=====点燃Fe3O43Fe＋2O2=====△2CuO2Cu＋O2=====[实验6－3]实验⎨⎪⎧铝＋稀盐酸：铝片表面产生大量气泡 化学方程式为2Al ＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑铁＋稀盐酸：铁钉表面有少量气泡冒出，较长时间后溶液变为浅绿色 化学方程式为Fe ＋2HCl===FeCl2＋H2↑[教材P174讨论与交流·参考答案]1．单质 化合物 化合物 单质2．置换反应是指由一种单质与一种化合物生成另一种单质与另一种化合物的反应；化合反应是指由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应；而分解反应是指由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应。