15（九下）课题2 金属的化学性质（第2课时）（解析版）（导学案3）

skybamboo · 发表于昨天 08:13

课题2金属的化学性质
课时2金属活动性顺序
一、学习目标
1.通过实验探究常见金属与某些金属化合物溶液的置换反应，认识金属的化学性质及其活动性顺序。
2.能根据金属活动性顺序对有关的置换反应进行判断。
3.能利用金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。
二、学习重难点
重点：金属活动性顺序。
难点：利用金属活动性顺序解释日常生活中的化学问题。
三、学习过程
【课前任务】
1.知识回顾：总结判断金属的活动性的方法。
【答案】（1）根据金属与氧气能否反应及反应的难易或剧烈程度，金属与氧气反应越剧烈，其金属活动性越强；
（2）根据金属能否与稀盐酸\稀硫酸反应及同等条件下反应的剧烈程度，与酸反应越剧烈，其金属活动性越强；
2.写出下列化学反应的方程式：
①铁和稀硫酸：_________________________；
②锌和稀盐酸：_________________________；
③铝和稀盐酸：_________________________。
【答案】 Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑、Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑、2Al+6HCl= 2AlCl3+3H2↑；
【课堂探究】
知识点1金属活动性顺序
任务一：观看铁与硫酸铜溶液反应的视频，观察实验现象，写出反应的化学方程式，并判断铁和铜的金属活动性强弱。

现象	反应的化学方程式	金属活动性强弱

【答案】

现象	反应的化学方程式	金属活动性强弱
铁钉上有紫红色的铜生成，溶液由蓝色变为浅绿色	Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4	铁的金属活动性比铜强

任务二：实验探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序，观察实验现象，并总结三种金属的活动性顺序。

实验	现象	反应的化学方程式	金属活动性强弱
铝跟硫酸铜溶液
铜跟硝酸银溶液
铜跟硫酸铝溶液

【答案】

实验	现象	反应的化学方程式	金属活动性强弱
铝跟硫酸铜溶液	铝表面附有红色固体，溶液由蓝色变无色	2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3 + 3Cu	铝的金属活动性比铜强
铜跟硝酸银溶液	铜表面附有银白色固体，溶液由无色变蓝色	Cu +2AgNO3 =Cu(NO3)2+2Ag	铜的金属活动性比银强
铜跟硫酸铝溶液	无现象	不反应	铝的金属活动性比铜强

三种金属活动性顺序为：Al＞Cu＞Ag。
任务三：交流讨论，下列化学方程式的特点是什么?属于哪种反应类型？
Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4
2Al＋3CuSO4＝Al2(SO4)3＋3Cu
Cu＋2AgNO3＝Cu(NO3)2＋2Ag
【答案】以上反应都符合“单换单”的特点，属于置换反应。

任务四：交流讨论，根据“金属与金属化合物溶液反应”的实验总结判断金属的活动性的方法。

【答案】活动性强的金属可以把活动性弱的金属从它的化合物溶液中置换出来。
任务五：阅读教材P13，总结金属活动性顺序。
（根据金属活动性依次填写元素符号）
（1）在金属活动性顺序表中，金属的位置越靠，它的活动性越强；
（2）位于的金属能置换出稀盐酸或稀硫酸中的______________；
（3）位于_______的金属能把位于_______的金属从它们的化合物溶液里_______出来。
【注意】排在氢前面的金属可以置换出稀盐酸或稀硫酸中的氢（指氢元素）而不是氢气
【答案】K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au；前；氢前面、氢；前面、后面、置换。
思考：波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂，它由硫酸铜、生石灰加水配制而成。为什么不能用铁制容器来配制波尔多液？
【答案】铁的金属活动性比铜强，所以铁制容器会与硫酸铜溶液反应：Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4，故不能用铁制容器配制波尔多液。
知识点2 金属活动性顺序的应用
应用一：判断金属与稀盐酸/稀硫酸或与其他金属化合物溶液能否反应

【对应训练1】下列物质能否发生反应？写出能发生反应的化学方程式。

(1) 银与稀盐酸 (2) 锌与硫酸铜溶液

(3) 铜与硫酸锌溶液 (4) 铝与硝酸银溶液

【答案】(1) 不能，因为在金属活动性顺序中银位于氢的后面，又因为铜也位于氢的后面，所以(3)也不能反应。

(2) 反应的化学方程式为：Zn + CuSO4=Cu+ ZnSO4

(4) 反应的化学方程式为：Al +3AgNO3=Al (NO3)3 + 3Ag

应用二：根据反应现象，判断金属的活动性顺序

【对应训练2】现有X、Y、Z三种金属，如果将X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Y表面有银析出，而Z表面没有变化。根据以上实验事实，判断X、Y和Z的金属活动性顺序：

（用“>”连接）。

【答案】X＞Y＞Z

应用三：“验证几种金属活动性顺序”时试剂的选择

（1）两种金属（如：Fe、Cu)

（2）三种金属（如：Zn、Ag、Cu)，尝试用最少的试剂：

①提供一种单质，两种溶液，应如何设计？

②提供一种溶液，两种单质，应如何设计？

【答案】（1）分别放入稀盐酸或稀硫酸；将一种金属放入另一种金属的化合物溶液里；（2）①两液夹一金：将铜片分别插入硫酸锌溶液、硝酸银溶液中；②两金夹一液：将锌片、银片分别插入硫酸铜溶液中。

【对应训练3】某同学为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了以下四种方案，其中能达到目的的是（　　）

A．将Fe、Cu分别加入AgNO3溶液中

B．将Fe 、Cu、Ag分别加入稀盐酸中

C．将Fe分别加入CuSO4、AgNO3溶液中

D．将Fe 、Ag分别加入CuSO4溶液中

还可以选用的方案是___________________________________。

【答案】D；将Cu分别加入FeSO4、AgNO3溶液中

应用四：金属或金属化合物溶液的除杂

【对应训练4】选择合适的方法除去混合物中的杂质，填写下列表格（括号内为杂质）。

混合物	除去杂质的化学方程式	主要操作步骤
铜粉（铁粉）
FeCl2溶液（CuCl2）

【答案】Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑或Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑；向混合物中加入过量稀盐酸或稀硫酸，过滤、洗涤、干燥；Fe + CuCl2 = FeCl2 + Cu；向混合物中加过量铁粉，过滤。

总结：除杂原则——“不增、不减、易分离”

不增——除去杂质的同时不能引入新的杂质；

不减——操作过程中尽量不使被提纯的物质损失；

易分离——反应后的生成物和被提纯的物质易分离。

【对应训练5】下列除杂方法正确的是(　　)

A.锌粉中混有少量镁粉：加入足量稀硫酸，充分反应后过滤

B.铜粉中混有少量氧化铜：与过量木炭粉混合，充分加热

C.Mg(NO3)2溶液中混有少量AgNO3：加入足量锌粉，充分反应后过滤

D.FeCl2溶液中混有少量CuCl2：加入足量铁粉，充分反应后过滤

【答案】D

应用五：判断金属与化合物溶液反应后滤液、滤渣分析

将铁粉不断地加入到一定量的硝酸铜溶液中，发生的反应为：

①若Fe的量少，Fe反应完了，Cu(NO3)2只反应了一部分：

滤渣：滤液：

②若Fe的量刚好和Cu(NO3)2完全反应：

滤渣：滤液：

③若Fe过量，把Cu(NO3)2反应完后，Fe还有剩余：

滤渣：滤液：

【答案】Fe+Cu(NO3)2 = Fe(NO3)2+Cu；Cu、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2；Cu、Fe(NO3)2；Cu、Fe(NO3)2。

【对应训练6】向CuSO4溶液中加入一定质量的铁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。下列判断正确的是( )

A.滤渣中一定有Fe和Cu

B.滤渣中一定有Cu，可能有Fe

C.滤渣中一定有Fe，可能有Cu

D.向滤渣中滴加稀硫酸，无气泡产生

【答案】D

【对应训练7】向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤。

（1）铁与AgNO3反应的化学方程式为_______________________________；铁与Cu(NO3)2反应的化学方程式为_____________________________

【答案】Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag；Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu

总结：①金属与多种金属化合物的溶液反应，最弱的金属先被置换出来。

②多种金属与某金属化合物溶液反应，最强的金属先反应（在活动性顺序表里相隔距离较远的先反应）。

思考：

①Fe粉没有剩余时，滤渣中一定有　　，滤液中一定有　　　　　　。

②滤渣能不能出现只有Ag和Fe的情况呢？为什么？

_____________________________________________________________________

【答案】Ag；Fe(NO3)2；不能；当滤渣中还存在铁时，说明溶液中的硝酸铜已完全反应所以滤渣中一定含有铜。

【对应训练8】向CuSO4溶液中加入一定量的铁粉和铝粉，充分反应后过滤，发现滤液为浅绿色，则滤渣中一定含有的物质是(　　)

A．Cu B．Cu、Fe C．Al D．Fe

【答案】A

【注意】FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)2溶液呈色，其溶液中都含有离子（填符号）；

Fe2(SO4)3、FeCl3、Fe(NO3)3溶液呈色，其溶液中都含有离子（填符号）；

CuSO4、CuCl2、Cu(NO3)2溶液呈蓝色，其溶液中都含有离子Cu2+（填符号）。
【答案】浅绿，Fe2+，黄，Fe3+，蓝，Cu2+
【课后任务】

总结本节的概念，梳理概念之间的联系，画出思维导图。

四、课堂练习
1.下列物质能由金属和酸反应直接制取的是（）
A. CuCl2 B. FeCl3 C. ZnCl2 D. AgCl
【答案】C
【解析】在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。
A.铜排在氢的后面，不能与酸反应，错误；
B.铁排在氢的前面可以和酸反应，生成的是氯化亚铁而不是氯化铁，错误；
C.锌排在氢的前面可以和酸反应生成ZnCl2，正确；
D.银排在氢的后面，不能与酸反应，错误。
故选C。
2.小丽为确认所回收易拉罐的主要成分是铝还是铁，剪取金属片打磨后，设计了如两种不同方法进行检验，这样设计的理由是（）

A．铁、铝有不同的物理性质
B．活泼金属易与氧气反应
C．排在前面的金属可以把酸中的氢置换出来
D．活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的化合物溶液中置换出来
【答案】D
【解析】金属片和氯化锌反应，金属片和氯化亚铁溶液反应，依据的是活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来；
故选：D。
3.向CuSO4溶液中加入一定质量的Al粉，充分反应后过滤，得蓝色滤液，并将滤渣晾干（不考虑操作中的损失）。下列说法正确的是（  ）
A．滤液中只含有Al2（SO4）3
B．滤渣的质量等于Al粉的质量
C．向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生
D．发生反应的化学方程式为<Object: word/embeddings/oleObject1.bin>
【答案】C
【解析】金属和盐发生反应时，在金属活动性顺序表中只有前面的金属可以把排在它后面的金属从盐溶液中置换出来，钾、钙、钠除外。
由于铝的金属活动性大于铜，把一定质量的铝粉加到CuSO4溶液中，Al和CuSO4反应生成了Cu和Al2(SO4)3。由充分反应后过滤，得蓝色滤液和滤渣，说明CuSO4没有全部参与反应，即沉淀中不可能有Al，一定有Cu，滤液中有生成的Al2(SO4)和没完全参与反应的CuSO4，据此可知：A.滤液中有生成的Al2 (SO4)3和没完全参与反应的CuSO4，故A不符合题意；B.2Al + 3CuSO4=Al2 (SO4)3+3Cu中，每54份质量的铝反应生成192份质量的铜，滤渣铜的质量大于铝粉的质量，故B不符合题意；C.滤渣中不含有铝，滴加稀盐酸，无气泡产生，故C符合题意；
D.铝与硫酸铜溶液反应生成硫酸铝和铜，其反应方程式为：2Al+3CuSO4 =Al2 (SO4)3+ 3Cu，故D不符合题意。
故选：C。
4.金属活动性顺序表在化学学习中有重要作用，下列说法正确的是（   ）
A.在A1、Mg、Fe中金属活动性最强的是Al
B.“真金不怕火炼”说明金在高温时也不与氧反应
C. Zn不能置换稀硫酸中的氢
D. Ag能将硝酸铜溶液中的铜置换出来
【答案】B
【解析】A.在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，其活动性越强，在Al/Mg、Fe中金属活动性最强的是Mg，故A错误；
B.“真金不怕火炼”，说明金的化学性质不活泼，金在高温时也不与氧气反应，故B正确；
C.锌的金属活动性比氢强，Zn能置换出稀硫酸中的氢，故C错误；
D.银的金属活动性比铜弱，Ag不能将硫酸铜溶液中的铜置换出来，故D错误。
故选B。
5.向含有AgNO3、Zn(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铜粉，充分反应后，过滤，向滤液中滴入NaCl溶液，有白色沉淀产生。则下列对滤渣和滤液成分的判断中，正确的是（  ）
A．滤渣中只有Cu和Ag       B．滤渣中只有单质Ag
C．滤液中只有Cu2+和Zn2+          D．滤液中只有Ag+和Zn2+
【答案】B
【解析】在金属活动性顺序中，锌>铁>氢>银，铁能与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，不能与硝酸锌反应；所以放入铁后只置换出硝酸银中银，所以如果向所得滤液中加NaCl有白色沉淀生成，说明溶液中还存在银离子其白色沉淀是氯化银，因此，所以滤渣一定只有银；滤液中有硝酸银、硝酸锌和硝酸铜；故选：B。
6.同学们为比较镁、铁、铜、银四种金属的活动性强弱，进行如图所示的实验。

（1）A实验的目的是_____________________________。
（2）B实验中观察到的现象是__________________________________________________。
（3）C实验中发生反应的化学方程式为___________________________________。
（4）最终得出四种金属的活动性顺序：镁>铁>铜>银，则D实验中物质甲、乙分别为_____（写出一组即可）。
（5）同学们将一定量的锌粉加入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。若所得溶液为蓝色，则滤液中一定含有的金属离子是__________；若向所得滤渣中加入一定量的稀硫酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有____________________。
【答案】比较镁、铁的金属活动性强弱铁片溶解，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色 <Object: word/embeddings/oleObject2.bin> 铁和硫酸铜溶液（合理即可）锌离子、铜离子锌、铜、银
【解析】(1)在金属活动性顺序中，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其金属化合物溶液中置换出来，A实验的目的是比较镁、铁的金属活动性强弱。
(2)铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁溶液和氢气，B实验中观察到的现象是铁片逐渐溶解，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色。
(3)C实验中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，反应的化学方程式为Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。
(4）通过A、B、C可以得出镁>铁>氢，铜>银，还需证明铁和铜的金属活动性强弱，则D实验中物质甲、乙分别为铁、硫酸铜溶液（或铜、硫酸亚铁，合理即可)。
(5）锌的金属活动性比银、铜强，将一定量的锌粉加入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，硝酸银反应完，若还有锌粉，锌才能与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，若所得溶液为蓝色，说明滤液中含有硝酸铜，硝酸银可能有剩余，也可能恰好完全反应，则滤液中一定含有的金属离子是锌离子和铜离子。若向所得滤渣中加入一定量的稀硫酸，有气泡产生，说明滤渣中含有能与稀硫酸反应的锌，因为铜、银与稀硫酸均不反应，说明锌是过量的，则滤渣中一定含有锌、铜、银。

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[人教版] 15（九下）课题2 金属的化学性质（第2课时）（解析版）（导学案3）