第5節(jié) 尋找金屬變化的規(guī)律

教學(xué)目標(biāo)：

1、了解哪些物質(zhì)是金屬。

2、了解金屬的物理性質(zhì)。

3、了解金屬的用途與金屬性質(zhì)的關(guān)系。

4、了解常見(jiàn)金屬的化學(xué)性質(zhì)。

5、了解置換反應(yīng)的特點(diǎn)。

6、通過(guò)典型金屬和酸以及某些鹽的反應(yīng)，認(rèn)識(shí)金屬活動(dòng)性順序。

7、認(rèn)識(shí)電子在化學(xué)反應(yīng)中的作用。

重點(diǎn)：了解置換反應(yīng)，了解常見(jiàn)的金屬的主要性質(zhì)和用途，探究和認(rèn)識(shí)金屬活動(dòng)性順序。

難點(diǎn)：置換反應(yīng)的特點(diǎn)，探究和認(rèn)識(shí)金屬活動(dòng)性順序。

藥品器材：

教學(xué)過(guò)程：

一、哪些物質(zhì)是金屬

1、  在元素周期表中，金屬元素除汞外，元素的中文名稱都帶有金字旁。請(qǐng)舉出幾種常見(jiàn)金屬的實(shí)例。――金、銀、銅、鐵等。

思考：你知道金屬汞的中文名稱上為什么沒(méi)有金字旁，而卻是個(gè)水字底？

2、  讀圖。

在課本P₃₁部分金屬圖中，你知道其名稱的有哪些，你曾用過(guò)金屬制品的金屬有哪些？

3、  金屬的用途很廣，如人們的日常生活用品、房屋建筑、交通工具、以及醫(yī)療設(shè)備都離不開(kāi)金屬。

討論：在日常生活中哪些地方用到金屬？討論后交流。

二、探究金屬的用途與金屬性質(zhì)的關(guān)系

1、金屬的用途非常廣泛，不同的金屬有不同的用途。而金屬的用途是

由金屬的性質(zhì)決定的。為了研究金屬的性質(zhì)，推測(cè)某些金屬的用途，或根據(jù)應(yīng)用的需要去尋找具有某種特性的金屬，我們能否初步建立常見(jiàn)金屬的性質(zhì)和用途的關(guān)系？

2、根據(jù)常見(jiàn)金屬的一些物理性質(zhì)，我們可以推測(cè)：

有金屬光澤―――可以做裝飾品   深圳家教    深圳英語(yǔ)家教   深圳家教網(wǎng)

比較硬―――可以做鉆頭、機(jī)器等。

有延展性―――拉鐵絲、打鋤頭、做鋁箔等

有導(dǎo)電性―――鋁絲、銅絲等做導(dǎo)線。

導(dǎo)熱性―――鐵鍋、鋁茶壺等

鐵磁性―――永久磁鐵等。

小結(jié)：金屬的物理性質(zhì)：金屬一般具有金屬光澤、延展性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性，具有一定的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)等特點(diǎn)。

3、我們可以設(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn)方案或調(diào)查來(lái)分析金屬的物理性質(zhì)，證實(shí)它們有哪些用途。

（1）       分析常見(jiàn)的金屬有哪些物理性質(zhì)。―――例如：純鐵是一種具有

銀白色的金屬光澤的固體，密度為7.9χ10³千克/米³，熔點(diǎn)為1535℃。有良好的延展性，有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、鐵磁性。純鐵較軟，含有雜質(zhì)時(shí)較硬。

（2）       分析常見(jiàn)的金屬有哪些用途。―――銅由于具有良好的導(dǎo)電性，

常用作導(dǎo)線、電纜；銅由于具有良好的導(dǎo)熱性，常用作一些導(dǎo)熱器皿，銅具有良好的延展性，可拉成銅絲等，

（3）       分析常見(jiàn)金屬的用途與它們具有的物理性質(zhì)間的關(guān)系。

4、通過(guò)實(shí)驗(yàn)，我們收集的事實(shí)證據(jù)有：

5、把你的探究結(jié)果與同學(xué)交流，看誰(shuí)獲得了更豐富的證據(jù)和更準(zhǔn)確的結(jié)論。

師講述：有些金屬的用途不是直接由某一性質(zhì)決定的，如合金的性質(zhì)。（如保險(xiǎn)絲的材料需要熔點(diǎn)低、電阻率大的特點(diǎn)。所以保險(xiǎn)絲是用鉛、銻合金做成的，鉛、銻兩種金屬熔點(diǎn)都低，純金屬的電阻率低，而鉛、銻合金卻提高了電阻率，符合了保險(xiǎn)絲的要求。   http://www./

小結(jié)：

第2課時(shí)：

三、金屬的化學(xué)性質(zhì)

思考：我們已學(xué)過(guò)金屬有哪些化學(xué)性質(zhì)？―――鐵會(huì)生銹、鋅能與鹽酸反應(yīng)放出氫氣，這些都是金屬所具有的化學(xué)性質(zhì)。

①金屬跟氧氣的反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)1、

1、  將一根鎂帶、一根銅絲同時(shí)放在酒精燈的外焰上加熱，觀察到______________。（銀白色鎂帶很快燃燒起來(lái)，發(fā)出耀眼的強(qiáng)光，放出大量的熱，生成一種白色固體；紅色銅絲不會(huì)燃燒，但表面變成黑色）

2、  將不燃燒的銅絲插入盛有鹽酸的試管中，觀察到_______________(溶液變成籃綠色)。

上述反應(yīng)的化學(xué)方程式：

2 Mg+O₂           2MgO           2Cu+ O₂        2 CuO

CuO +2HCl  ==  CuCl₂  + H₂O 

結(jié)論：有些金屬能在空氣中燃燒，如鎂；有些金屬能在純氧中燃燒，如鐵；有些雖不能燃燒，但也會(huì)反應(yīng)，生成氧化物，如銅、鐵、鋁等分別能生成氧化銅、氧化鐵、氧化鋁。氧化鋁是一層致密的保護(hù)膜。

②金屬跟酸的反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)2、將鋁片放入盛有稀鹽酸的試管中，觀察并記錄現(xiàn)象：____________。

（鋁片表面產(chǎn)生大量的氣泡）

思考1：鋁制容器在實(shí)用時(shí)應(yīng)注意些什么？―――鋁制容器在使用時(shí)應(yīng)注意，不可盛酸性或堿性物質(zhì)，否則容器會(huì)被腐蝕。

思考2、是否所有的金屬都能被酸腐蝕？

實(shí)驗(yàn)3、

1、取少量鎂條、鋅粒、銅片分別放入盛有稀鹽酸的3支試管中，觀察到：____________________（鎂條、鋅粒表面有氣泡產(chǎn)生，而銅片卻沒(méi)氣泡產(chǎn)生）。2、產(chǎn)生氣體的試管口點(diǎn)燃，會(huì)發(fā)生爆鳴聲，說(shuō)明產(chǎn)生的是氫氣。

反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：

Mg+ 2HCl==MgCl₂+H₂↑      Zn+ 2HCl==ZnCl₂+ H₂↑

3、 少量鎂條、鋅粒、銅片分別放入盛有稀硫酸的3支試管中，觀察現(xiàn)象：______________(鎂條、鋅粒表面產(chǎn)生氣泡。銅片沒(méi)有氣體產(chǎn)生)。

反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：

Mg+ H₂SO₄==MgSO₄+H₂↑         Zn+ 2H₂SO₄==ZnSO₄+ H₂↑

結(jié)論：鋁、鎂、鐵、鋅等金屬能跟稀硫酸、稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，而銅等卻不能跟稀硫酸、稀鹽酸反應(yīng)。

③金屬跟某些鹽溶液的反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)4、

1、  在盛有硫酸銅溶液的試管里浸入一段潔凈的鐵絲，過(guò)一會(huì)兒取出，觀察有什么變化____________________________.（鐵絲表面有一層紅色物質(zhì)生成）。

化學(xué)反應(yīng)方程式為：   Fe+CuSO₄==FeSO₄+Cu   

2、  在盛有硫酸亞鐵溶液的試管中，進(jìn)入一段潔凈的銅絲，過(guò)一會(huì)兒取出，觀察到______________(銅絲表面沒(méi)變化)。說(shuō)明銅與硫酸亞鐵溶液沒(méi)有發(fā)生化學(xué)變化。

在盛有硝酸銀溶液和硫酸鋅的試管中，分別浸入一段潔凈的銅絲，過(guò)一會(huì)兒取出，觀察到___________________(浸入硝酸銀溶液中的銅絲表面有一層銀白色物質(zhì)生成，而浸入硫酸鋅溶液中的銅絲卻沒(méi)有發(fā)生變化)。

反應(yīng)的化學(xué)方程式為：  Cu+2AgNO₃==Cu(NO₃)₂+2Ag

思考：上述反應(yīng)與前面學(xué)過(guò)的化合、分解、復(fù)分解反應(yīng)有什么不同？

④置換反應(yīng)

1、  由一種單質(zhì)跟一種化合物起反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)叫做置換反應(yīng)。

2、  通式：A＋BC＝AC＋B    或     A＋BC＝BA＋C

3、  金屬跟酸、金屬跟鹽的反應(yīng)都是置換反應(yīng)。

思考：化學(xué)方程式：CO+CuO       Cu+CO₂ ，這是不是置換反應(yīng)？為什么？

思考：根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)事實(shí)，比較銅、銀、鋅的活動(dòng)性大小的順序?yàn)?/span>_________。

小結(jié)：

第3課時(shí)

一、金屬活動(dòng)性順序：

1、知識(shí)回顧：①金屬跟氧氣的反應(yīng)；②金屬跟酸的反應(yīng)；③金屬跟某些鹽溶液的反應(yīng)。從上述反應(yīng)中知道，不同的金屬它們的活動(dòng)性________（不一樣）。

2、實(shí)驗(yàn)討論：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較鎂、鋅、銅的活動(dòng)性，并從大到小列出鎂、鋅、銅的活動(dòng)性順序。如果把氫也列入其中，應(yīng)如何排列？

（1）       試劑的選擇：鎂、鋅、銅三種金屬和稀鹽酸。

（2）       實(shí)驗(yàn)：將鎂、鋅、銅三種金屬分別放到盛有稀鹽酸的試管。可

觀察到：____________(銅表面無(wú)氣泡產(chǎn)生，鎂和鋅表面產(chǎn)生氣泡，但鎂產(chǎn)生的氣泡的速度比鋅要快)。

    （3）結(jié)論：鎂、鋅、銅（氫）的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?/span>________。

經(jīng)過(guò)許多實(shí)驗(yàn)，人們總結(jié)出一些金屬的金屬活動(dòng)性順序如下：

K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au

                          金屬活動(dòng)性由強(qiáng)逐漸減弱

4、  金屬活動(dòng)性順序的應(yīng)用規(guī)律：

①      金屬跟酸反應(yīng)：在金屬活動(dòng)性順序中，只有排在氫前面的金屬可以把酸中的氫置換出來(lái)。

②      金屬跟鹽溶液的反應(yīng)；在金屬活動(dòng)性順序中，只有一種活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬才能把另一種活動(dòng)性較弱的金屬?gòu)乃柠}溶液中置換出來(lái)。

討論：金屬活動(dòng)性順序?qū)χ脫Q反應(yīng)有什么意義？―――見(jiàn)P36圖1－38用銅、銀、金等不活潑金屬制造的錢(qián)幣。

思考：1、能否用錫壺盛裝酸性物質(zhì)？

2、用鐵制的容器配制浸種用的波爾多液（含硫酸銅）？為什么？

二、化學(xué)反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移

知識(shí)回顧：電子、原子、離子的符號(hào)及概念。

實(shí)驗(yàn)：把金屬鋅放入硫酸銅溶液中，可觀察到__________________（銀白色的金屬鋅表面鍍上了一層紫紅色的銅）。

思考：為什么銅離子會(huì)從溶液中析出變成金屬銅，而金屬鋅則變成鋅離子進(jìn)入溶液？

師分析：在上述的化學(xué)反應(yīng)中，金屬鋅失去電子變成鋅離子進(jìn)入溶液，而銅離子從金屬鋅表面得到了電子變成了金屬銅，上述反應(yīng)的過(guò)程實(shí)際上是電子轉(zhuǎn)移的過(guò)程。

2e

Zn     +    CuSO₄   ==   ZnSO₄   +  Cu  

說(shuō)明：金屬鋅失電子的能力比銅強(qiáng)，鋅金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)?；蛘哒f(shuō)銅離子得電子得能力比鋅離子強(qiáng)，反應(yīng)就發(fā)生了。

H₂     +     CuO          Cu    +   H₂O

氧化反應(yīng)：物質(zhì)得到氧的反應(yīng)，如氫氣得到氧的反應(yīng)。

還原反應(yīng)：物質(zhì)失去氧的反應(yīng)，如氧化銅失去氧的反應(yīng)。

氧化還原反應(yīng)：一種物質(zhì)被氧化同時(shí)另一種物質(zhì)被還原的反應(yīng)。

氧化劑：失去氧的物質(zhì)，如CuO。

還原劑：得到氧的物質(zhì)，如H₂。

結(jié)論：在反應(yīng)物之間電子發(fā)生轉(zhuǎn)移的反應(yīng)，又稱為氧化還原反應(yīng)。置換反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)。

例如：金屬鈉在氯氣中點(diǎn)燃：

   0        0         ＋1—1

 2Na   +   Cl₂   ==    2NaCl

        還原劑    氧化劑       產(chǎn)物

電子——化合價(jià)——過(guò)　程——物　質(zhì)——產(chǎn)　　物

失去——升　高——被氧化——還原劑——氧化產(chǎn)物

得到——降　低——被還原——氧化劑——還原產(chǎn)物

小結(jié)：

練習(xí)：

1、下列各組金屬中，按金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱順序排列的是  （         ）
A、Na、Fe、Mg     B、K、Cu、Fe    C、Al、Zn、Hg   D、Ca、Ag、Zn
2、下列物質(zhì)中能夠由金屬和酸反應(yīng)直接制得的是（   ）
A、CuCl2     B、AgCl    C、FeCl2    D、FeCl3
3、有X、Y、Z三種金屬，將X、Y、Z分別浸入稀硫酸中，Z溶解，X和Y不溶解；將X浸入Y的硫酸鹽溶液中，在X的表面由Y析出。則X、Y、Z的金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椤?/span>       ）
A.Z、Y、X     B.Y、Z、X    C.Z、X、Y    D.Y、X、Z
4、已知甲、乙、丙三種不同的金屬，甲在空氣中緩慢氧化而腐蝕，乙在空氣中加熱后仍保持金屬光澤，丙需保存在煤油中，以防止氧化，則甲、乙、丙三種金屬的活潑性強(qiáng)弱關(guān)系為——（      ）
A.甲〉乙〉丙  B.乙〉丙〉甲  C.丙〉甲〉乙  D.丙〉乙〉甲
5、X、Y兩金屬都能跟硝酸銀溶液起反應(yīng)，置換出銀；X跟稀硫酸不反應(yīng)，Y跟稀硫酸起反應(yīng)生成氫氣，由此判斷X、Y兩金屬可能依次是 （       ）
A.銅、鋅  B.鐵、鋅  C.銅、汞   D.鐵、汞
6、標(biāo)出下列反應(yīng)中各元素的化合價(jià)，并指出氧化劑、還原劑。

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