尋找金屬變化的規(guī)律講義

尋找金屬變化的規(guī)律一、教學內(nèi)容尋找金屬變化的規(guī)律二、考點清單重點：1、區(qū)別金屬與非金屬，舉例說明常見金屬的性質(zhì)和用途。2、列舉金屬與非金屬主要的性質(zhì)差異（如導電性、導熱性、金屬光澤、延展性等）。3、概述金屬與酸、金屬與鹽反應的條件。4、比較金屬的活動性順序，用金屬的活動性順序說明某些現(xiàn)象。5、了解置換反應的特點, 認識電子在化學反應中的作用。難點：比較金屬的活動性順序，用金屬的活動性順序說明某些現(xiàn)象。三、全面突破【知識點1】區(qū)別金屬與非金屬，探究常見金屬的性質(zhì)和用途。1、區(qū)別金屬與非金屬：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。比如金、銀、銅、鐵等。2、探究金屬的用途與金屬性質(zhì)的關系根據(jù)常見金屬的一些物理性質(zhì)，我們可以推測：有金屬光澤可以做裝飾品比較硬可以做鉆頭、機器等。有延展性拉鐵絲、打鋤頭、做鋁箔等有導電性鋁絲、銅絲等做導線。導熱性鐵鍋、鋁茶壺等鐵磁性永久磁鐵等。小結：金屬的物理性質(zhì)：金屬一般具有金屬光澤、延展性、導電性、導熱性，具有一定的熔點和沸點等特點。3、金屬的化學性質(zhì)（1）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，但也會反應，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膜。2Mg+O2 2MgO 2Cu+ O2 2CuO（2）金屬跟酸的反應：Mg+ 2HCl=MgCl2+H2 Zn+ 2HCl=ZnCl2+ H2Mg+ H2SO4=MgSO4+H2 Zn+ H2SO4=ZnSO4+ H2（3）金屬跟某些鹽溶液的反應：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag例1. 某種新型“防盜玻璃”為多層結構，每層中間嵌有極細的金屬線，當玻璃被擊碎時，產(chǎn)生電信號，與金屬線相連的警報系統(tǒng)就會立刻報警，這利用了金屬的（ ）A. 延展性 B. 導電性 C. 彈性 D. 導熱性解析：能傳遞電信號，并能把這一信號傳遞到報警系統(tǒng)，這肯定是利用了金屬的導電性。答案：B例2. 我市在南潯區(qū)和孚鎮(zhèn)建立了首個垃圾發(fā)電廠，實現(xiàn)了生活垃圾的無害化和資源化處理。2008年4月11日從各鄉(xiāng)鎮(zhèn)運來了第一批垃圾，在這批垃圾中，含廢鋁線、一次性塑料餐具、果皮、廢舊報紙等。其中屬于金屬的是A. 廢鋁線 B. 一次性塑料餐具 C. 果皮 D. 廢舊報紙解析：屬于金屬的材料從漢字上考慮一般都有金字旁（汞除外），所以這四種答案中只有廢鋁線是金屬。答案：A例3. 將一定量的鎂條放入到過量的稀鹽酸中，下列表示反應過程中變化關系的曲線，正確的是（ ）A. B. C. D.解析：這是一道考查綜合知識與圖像識別能力的題。所包含的知識點較多，我們依次分析，A答案中溶液的質(zhì)量應該是慢慢增大，因為溶質(zhì)由氯化氫慢慢變成氯化鎂。B答案中鎂條的質(zhì)量應該逐漸減小，最后變?yōu)榱?，因為鹽酸過量，鎂條就一定是完全反應的。C答案中溶液的pH值應該是先逐漸增大，最后變成7。D答案中氫氣的體積應該是先增大后不變，是正確的答案。答案：D例4. 如圖所示，燒杯中盛有質(zhì)量相等、質(zhì)量分數(shù)相等的稀鹽酸，天平調(diào)平后，同時向其中分別加入等質(zhì)量的鋅片和鐵片，則從反應開始到金屬完全反應的過程中，天平指針指向的變化是A. 向左偏 B. 向右偏C. 先向左偏后向右偏D. 先向右偏后向左偏解析：本題主要考查同學們的實驗探究能力和實驗過程中對變量的控制能力。開始反應時因為鋅要比鐵活潑，所以鋅與鹽酸反應的速率要快，相同時間內(nèi)產(chǎn)生的氫氣要多，所以天平指針向右偏。到反應結束時，因為同質(zhì)量的鐵與鹽酸反應產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量要比鋅多，所以右邊輕了，天平指針最后會向左偏，所以答案選D。答案：D例5. 某化學調(diào)查小組的同學到鋼鐵廠做社會調(diào)查。他們抽取組成完全相同的質(zhì)量為2.84g、4.26g、6.23g的三份鋼樣（假設鋼樣中只含鐵和碳），分別加入100g稀硫酸中進行實驗（實驗I、），充分反應后，將得到的實驗數(shù)據(jù)繪制成如下圖像：試回答（計算結果精確到0. 1）：（1）寫出實驗中有關的化學方程式：（2）實驗I中鐵參加反應的質(zhì)量為 。（3）稀硫酸完全參加反應的實驗中，反應后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是多少。解析：這道題主要還是考查一些基本的化學方程式和相關的化學方程式的計算，同時還考查同學們的圖像識別能力，會從圖像中找出你進行化學方程式計算的信息和數(shù)據(jù)，并能對數(shù)據(jù)進行處理和加工，然后代入化學方程式進行計算，得到自己滿意的結果，具體演算過程見答案解析。答案：（1） （2）2.8g（3）由表中數(shù)據(jù)分析，實驗中100g稀硫酸完全反應。設實驗生成硫酸亞鐵的質(zhì)量為x，消耗鐵的質(zhì)量為y。56 152 2y x 0.2g=，x=15.2g =,y=5.6g所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為100%=14.4%。答：略?！局R點2】金屬活動性順序，置換反應，化學反應中的電子轉移。1、金屬活動性順序：經(jīng)過許多實驗，人們總結出一些金屬的活動性順序如下：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au金屬活動性由強逐漸減弱金屬活動性順序的應用規(guī)律：金屬跟酸反應：在金屬活動性順序中，只有排在氫前面的金屬可以把酸中的氫置換出來。金屬跟鹽溶液的反應：在金屬活動性順序中，只有一種活動性較強的金屬才能把另一種活動性較弱的金屬從它的鹽溶液中置換出來。2、置換反應：（1）由一種單質(zhì)跟一種化合物起反應生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應叫做置換反應。（2）通式：ABCACB 或 ABCBAC（3）金屬跟酸、金屬跟鹽的反應都是置換反應。濕法煉銅技術就是用置換反應制取金屬：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu3、化學反應中的電子轉移：2eZn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu 說明：金屬鋅失電子的能力比銅強，鋅金屬活動性比銅強?；蛘哒f銅離子得電子的能力比鋅離子強，反應就發(fā)生了。例6. 奧運會的獎牌分金牌、銀牌和銅牌。下列有關金、銀、銅三種金屬的說法錯誤的是（ ）A. 都能導電 B. 都能傳熱 C. 密度各不相同 D. 都能與稀鹽酸反應解析：前面三項答案都是金屬常見的性質(zhì)，只有D項是考查金屬活動性順序，金、銀、銅三種金屬都是排在氫后面的金屬，不能與稀鹽酸發(fā)生置換反應。答案：D 例7. “金銀銅鐵錫”俗稱五金，是被廣泛使用的金屬材料。在這五種金屬中，活動性最弱的是A. 金 B. 銀 C. 鐵 D. 錫解析：這一題還是直接考查金屬活動性順序，在這四種金屬中活動性最強的是鐵，最弱的是金。答案：A 例8. 市場上有人用鋁代替純銀制作戒指，下列方法不能將其鑒別出來的是（ ）A. 利用水、天平和量筒測密度 B. 浸入稀鹽酸中觀察有無氣泡產(chǎn)生C. 浸入CuSO4溶液中觀察是否變色 D. 浸入CaCl2溶液中觀察是否產(chǎn)生白色沉淀解析：A項通過測密度是可以鑒別出來的，因為鋁的密度比銀的密度小。B項通過與鹽酸反應也能鑒別出來，因為摻了鋁后，鋁會與鹽酸反應產(chǎn)生氫氣。C項中通過與硫酸銅溶液反應也能鑒別出來，因為摻了鋁后，鋁會置換出硫酸銅中的銅，而生成紅色的銅單質(zhì)。D項中用氯化鈣溶液是不能鑒別出來的，因為鈣很活潑，鋁和銀都不能將其置換出來。答案：D例9. 在日常生活中，我們發(fā)現(xiàn)切過咸菜的刀更容易生銹. 而除銹用稀鹽酸比稀硫酸快。為了進一步驗證上述現(xiàn)象，某校師生做了以下相關分組實驗，請你根據(jù)自己平時課堂學習的體驗一起參與討論并回答相關問題?！静襟E一】未打磨的鋁片浸入氯化銅溶液中，迅速產(chǎn)生大量氣泡和疏松的紫紅色固體，并放熱，片刻后溶液由藍綠色變成無色。（1）若要證實紫紅色固體中是否含有氧化銅，可用 溶液（填一試劑）加以檢驗?！静襟E二】未打磨的鋁片浸入硫酸銅溶液中，一段時間內(nèi)沒有明顯現(xiàn)象。（2）比較步驟一、二，你能得出的結論是： ?！静襟E三】打磨過的鋁片浸入硫酸銅溶液中，其操作、現(xiàn)象和結論見下表。（3）試將“影響因素”選項前恰當?shù)淖帜感蛱柼钊氪痤}卡指定位置。實驗操作實驗現(xiàn)象對比結論. 一片用粗砂紙單向用力打磨3次，將其浸入硫酸銅溶液，片刻后用鑷子取出?，F(xiàn)象一：粗砂紙打磨的在劃痕處有少量氣泡，附著少量疏松的紫紅色固體。現(xiàn)象一與現(xiàn)象二對比，說明 現(xiàn)象二：粗砂紙打磨的片刻內(nèi)現(xiàn)象不明顯。. 一片用特細砂紙往復打磨數(shù)次，再將其浸入硫酸銅溶液，片刻后取出?，F(xiàn)象三：特細砂紙打磨的表面產(chǎn)生較多細小氣泡，表面均勻附著紫紅色固體?，F(xiàn)象三與現(xiàn)象一對比，說明 現(xiàn)象四：特細砂紙打磨的表面一段時間內(nèi)沒有明顯現(xiàn)象?，F(xiàn)象四與現(xiàn)象三對比，說明 *影響因素：A. 打磨時用力程度及均勻程度不同 B. 選用砂紙顆粒粗細程度不同C. 由于摩擦生熱又形成了新的氧化膜（4）比較步驟三各實驗操作中用砂紙打磨的作用是： 。（5）請仔細觀察下圖：試從微觀粒子變化的角度分析該反應的實質(zhì)是： 。解析：本題主要是考查同學們的實驗探究能力和實驗過程中對變量的控制能力，并能根據(jù)實驗現(xiàn)象分析比較，得出對應的結論，具體見標準答案解析和老師的講解。答案：（1）稀鹽酸或稀硫酸 （2）氯離子對金屬及其氧化物的結構具有較強的破壞作用（或氯離子促進反應的進行或銅鹽溶液中酸根離子種類不同） （3）影響因素：A B AC （4）證實氧化膜對反應的影響（是否破壞氧化膜） （5）在溶液中，鋁比銅活潑，每2個鋁原子失去6個電子，變成2個鋁離子；每3個銅離子得到6個電子變成3個銅原子 例10. 同學們一起探究鋁、鐵、銅三種金屬的活動性，小剛同學設計了用銅絲、鐵絲、鋁絲和稀鹽酸，只用一支試管，取一次鹽酸的探究方案。請你和他們一起完善下表的探究方案并回答有關問題。（1）填表實驗步驟觀察到的現(xiàn)象 在試管中取少量鹽酸，插入鐵絲，充分作用。 在所得的溶液中插入 ，充分作用。無明顯現(xiàn)象 在所得的溶液中插入 ，充分作用。結論：金屬活動性Al Fe Cu（2）小華同學認為在小剛設計的方案中，只要補充一個實驗，就可得出AlFeHCu的結論。小華要補充的實驗是 ；解析：本題主要是考查同學們的實驗設計能力和實驗過程中對變量的控制能力，并能根據(jù)實驗現(xiàn)象分析比較，得出對應的結論，具體見標準答案解析和老師的講解。答案：（1）產(chǎn)生氣泡，溶液由無色變?yōu)闇\綠色； 銅絲； 鋁絲 溶液由淺綠色變?yōu)闊o色（2）把銅絲插入稀鹽酸中 四、應考錦囊、本部分知識點屬于必考內(nèi)容，同學們要充分理解置換反應的概念，同時能用通式法和化合、分解、復分解這三個反應類型一同理解，熟練掌握金屬活動性順序表的使用。要能根據(jù)金屬活動性順序表設計實驗、分析實驗、得出實驗結論，這種能力從例題中不難看出是今后中考的熱點，也是能力題的出題點。2、在學習金屬這部分知識時，同學們也要適當?shù)嘏c生活多聯(lián)系，對于日常使用的金屬要關注，對于一些古代出土的金屬也要適當了解，比如古錢幣的材料鑒定都有可能成為以后金屬這一知識點考查的背景材料。五、本講小結本節(jié)內(nèi)容主要是和同學們探討了常見金屬變化的規(guī)律。這部分知識在初中物質(zhì)科學中占有基礎性地位，因為元素周期表中的元素大部分都是金屬元素，所以這一部分知識點對以后高中的化學學習具有基礎性作用，因此老師對這部分知識通過整體的角度加以分析，并找出其中的一些變化規(guī)律，同時在找規(guī)律的時候穿插實驗分析、實驗設計、結論提煉等多方面能力的訓練與培養(yǎng)，希望通過這種嘗試能提高同學們的學習能力。【模擬試題】（答題時間：40分鐘）一、選擇題1、下列化學方程式中，正確的是（ ）A、Cu + 2AgCl = 2Ag + CuCl2 B、Zn + 2AgNO3 = 2Ag +Zn（NO3）2C、2Na + CuSO4= Cu + Na2SO4 D、2Fe +3CuCl2=2FeCl3 + 3Cu2、將鋅片投入下列鹽溶液中，充分反應后，使溶液質(zhì)量減輕的是（ ）A、MgCl2 B、CuCl2 C、AgNO3 D、KCl3、下列物質(zhì)可以由相應的金屬和酸發(fā)生置換反應而制得的是（ ）A、Fe2（SO4）3 B、CuCl2 C、AgNO3 D、Al2（SO4）3*4、將一定質(zhì)量的鐵粉放入足量的Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，充分反應后過濾，測得濾渣中只含有一種金屬，則該金屬是（ ）A、Fe B、Cu C、Ag D、無法確定5、向CuCl2、ZnCl2、HCl的混合溶液中加入過量的Fe粉，反應后的溶液中一定含有（ ）A、ZnCl2 、HCl B、FeCl2、CuCl2 C、CuCl2、HCl D、ZnCl2、FeCl26、下列金屬中，金屬活動性最強的是（ ）。A、Zn B、Mg C、Fe D、Cu7、某工廠的廢渣中混有少量的鋅粉和氧化銅（其他的成分不跟酸反應），這些廢渣與廢鹽酸接觸時會形成污水，產(chǎn)生公害。若向污水中撒入鐵粉，且反應后讓鐵粉有剩余，則此時污水中一定含有的金屬離子是（ ）A、Fe2+ 、Cu2+ B、Cu2+、H+ C、Zn2+、Fe2+ D、Zn2+、H+*8. X、Y、Z三種金屬，只有Z能與稀硫酸反應，當把Y放入X的鹽溶液時，Y表面有X析出，則X、Y、Z三種金屬的活動性順序為（ ）A. XYZ B. ZXY C. YZX D. ZYX9. 金（Au）、銀（Ag）、銅（Cu）曾長期作為貨幣金屬進行流通，我國有著悠久的金屬貨幣歷史和豐富的貨幣文化。下列關于金、銀、銅三種金屬的說法中，錯誤的是（）A. 金、銀、銅都屬于不活潑金屬B. 單質(zhì)銅可將銀從硝酸銀溶液中置換出來C. 黃銅（為銅、鋅合金）貌似黃金，有人以此冒充黃金行騙，其真?zhèn)慰捎孟←}酸鑒別D. 三種金屬原子失去電子能力的大小順序為：金銀銅*10. 在CuCl2和AlCl3的混合溶液中，加入過量的鋅粉，充分反應后過濾，留在濾紙上的物質(zhì)是（ ）A. Cu B. Cu和Al C. Zn和Cu D. Cu、Al和Zn*11. 在AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量的鐵粉，充分反應后，發(fā)現(xiàn)有少量金屬析出，過濾后往濾液中滴加稀鹽酸，有白色沉淀生成，則析出的少量金屬是（）A. Fe和Cu B. Cu和Ag C. Ag D. Cu12. 等質(zhì)量的鋅、鐵與足量的稀硫酸反應，下列產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與反應時間的關系圖，合理的是（ ）A B C D13. 把鋅片放入下列物質(zhì)的溶液中，溶液的質(zhì)量增加且無氣體產(chǎn)生的是（ ）A. 硫酸銅 B. 硫酸鎂 C. 硫酸 D. 硝酸銀14. 現(xiàn)有一塊合金，其質(zhì)量為35克，使它與足量稀硫酸完全反應后，生成氫氣2克，則此合金的組成元素應為（ ）A. Zn和Fe B. Zn和Al C. Mg和Al D. Fe和Cu二、填空簡答題1、將Mg、Zn、Fe、Cu四種等質(zhì)量的金屬投入到足量的稀硫酸中，反應速度最慢的是 ；產(chǎn)生氫氣最多的是 ；最少的是 。2、為探討鐵、鎂、銅的金屬活動性順序，請?zhí)岢瞿愕募僭O或猜想，并用實驗檢驗你的假設或猜想。你的假設或猜想：活動性順序由強到弱，假設金屬活動性順序為：_ _ _ （2）檢驗你的假設或猜想時，實驗所需藥品是_；必需用的實驗儀器是_（3）實驗步驟、現(xiàn)象及相關化學方程式_ 由此得出結論：接受假設，拒絕假設和3、（1）將一小塊金屬鈉投入盛有適量水的燒杯中，劇烈反應，生成氫氣；（2）向（1）反應后的溶液中滴加硫酸銅溶液，有藍色沉淀生成。寫出實驗（1）、（2）中有關的化學方程式：（1）_ _ ；（2）_ _ _。4、用相同質(zhì)量的鐵和鋅跟一定量的稀硫酸反應，其反應過程如下圖所示。試回答：（1）曲線A表示的是_（填“鐵”或“鋅”）跟稀硫酸反應的情況。（2）上述曲線圖除能說明（1）的結論外，還可得出另外兩個結論是：_。*5、夢穎同學用實驗探究Fe、Mg、Cu等三種金屬的活動性順序時，有關反應記錄如下：與鹽酸不反應（1）從上述反應中，可獲取的信息有：_（2）夢穎說，能從實驗過程中發(fā)現(xiàn)鎂比鐵活潑，其依據(jù)是_。如果補充一個實驗（用化學方程式表示）_，也能說明鎂比鐵活潑。（3）我們能用金屬活動性順序解釋生活中的一些現(xiàn)象，如_。6、如下圖所示，某同學探究金屬化學性質(zhì)的實驗。A B C D E F（1）上述實驗中，有氣泡產(chǎn)生的是（填寫裝置序號）_。（2）F中出現(xiàn)的現(xiàn)象是_。（3）通過上述實驗，能否證明鎂、鋅、鐵、銅、銀五種金屬的活動性順序？并說明理由。（4）我國古代“濕法冶銅”就是利用了D中的反應原理，請寫出該反應的化學方程式。7. 初中化學課學完以后，化學學習興趣小組對“金屬活動性順序”從內(nèi)容、規(guī)律以及應用等方面進行了總結。請你認真填寫下面的空白內(nèi)容：（1）金屬活動性順序表：K Ca Na_Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu_Ag Pt Au。（2）金屬與酸反應的規(guī)律是_。試舉出實際應用的實例（可用化學方程式表示）_。（3）金屬與鹽發(fā)生置換反應，必須符合三點：K、Ca、Na三種金屬非?；顫?，不能把金屬直接從其鹽溶液中置換出來；_；_。試舉出實際應用的實例（可用化學方程式表示） _。8. 請根據(jù)下列探究實驗，回答問題。（1）欲探究鐵、銀、銅的活潑性，最佳實驗方案是_。A. 將鐵、銀分別加入到硫酸銅溶液中B. 將鐵、銅分別加入到硝酸銀溶液中C. 將鐵、銅、銀分別加入到鹽酸溶液中D. 將銀、銅分別加入到硫酸亞鐵溶液中（2）欲除去銅粉中的鐵粉有多種方法，請列舉其中三種。_；_； _。（3）欲確定金屬鐵、銅的硬度大小，正確的方法是：_。9. 將質(zhì)量相等的A、B兩種金屬，同時分別放入兩份溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同且足量的稀鹽酸中，反應生成H2的質(zhì)量與反應時間的關系如圖所示。根據(jù)圖中所提供的信息，寫出能從中得出的正確結論。（已知：A、B在生成物中均為2價）三、分析計算題小明測定CuZn合金及CuAg合金中銅的質(zhì)量分數(shù)，實驗室只提供一瓶未標明質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸和必要的儀器。 （1）你認為能測出其銅的質(zhì)量分數(shù)的是 合金。（2）小明取該合