課題2金屬的化學(xué)性質(zhì).ppt

2001年7月7日 在珠江石溪附近 若干神秘 水雷 驚現(xiàn)珠江 前前后后共漂著七個(gè)白色的來(lái)歷不明的鐵桶 突然 從漂在水面上的一個(gè)鐵桶內(nèi)冒起一股白煙 竄起亮黃色火苗 緊接著一聲巨響 蘑菇狀的水柱沖天而起 爆炸騰起的白色煙霧有近十米高 還有許多未燃盡的白煙飄進(jìn)旁邊的公司內(nèi) 這些灰白色的物體一遇到水就不停地冒泡 有時(shí)甚至還突然著火 據(jù)悉 其中另有一鐵桶被過(guò)往船只發(fā)現(xiàn) 金屬鈉 水雷 驚現(xiàn)珠江 并將其打撈上船 打算清洗后使用 但當(dāng)船員把蓋子打開(kāi)后 桶內(nèi)立刻冒起濃濃的白煙 一接觸桶內(nèi)物質(zhì) 雙手立即感到劇烈疼痛 于是 船員又將其推到江里 一遇水 這個(gè)桶又爆炸了 所幸該船逃離迅速 傷害不大 消防隊(duì)員 民警及廣州化工集團(tuán)的化學(xué)品專家趕來(lái)湊在一起 緊張地調(diào)查 水雷 的性質(zhì) 根據(jù)鑒定 鐵桶中裝的是金屬鈉 金屬鈉為什么會(huì)爆炸呢 知識(shí)和技能1 知道鐵 鋁 銅等常見(jiàn)金屬與氧氣的反應(yīng) 2 初步認(rèn)識(shí)常見(jiàn)金屬與稀鹽酸 稀硫酸的置換反應(yīng) 以及與鹽溶液的置換反應(yīng) 能用置換反應(yīng)解釋一些與日常生活有關(guān)的化學(xué)問(wèn)題 3 能用金屬活動(dòng)性順序?qū)τ嘘P(guān)的置換反應(yīng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的判斷 并能利用金屬活動(dòng)性順序解釋一些與日常生活有關(guān)的化學(xué)問(wèn)題 過(guò)程和方法1 認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的基本過(guò)程 通過(guò)組織 引導(dǎo)和點(diǎn)撥 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究和討論交流 從而認(rèn)識(shí)金屬的化學(xué)性質(zhì)及其活動(dòng)性順序 2 初步學(xué)會(huì)運(yùn)用觀察 實(shí)驗(yàn)等方法獲取信息 并能用圖表和化學(xué)語(yǔ)言表達(dá)有關(guān)的信息 3 初步學(xué)會(huì)運(yùn)用比較 歸納 概括等方法對(duì)獲取的信息進(jìn)行加工 逐步形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和方法 情感態(tài)度與價(jià)值觀1 培養(yǎng)辯證唯物主義觀點(diǎn) 保持和增強(qiáng)對(duì)化學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究欲 激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣 2 培養(yǎng)合作意識(shí)以及勤于思考 嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí) 勇于實(shí)踐的科學(xué)精神 3 了解化學(xué)與日常生活和生產(chǎn)的密切關(guān)系 通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)金屬活動(dòng)性順序 運(yùn)用金屬活動(dòng)性順序?qū)χ脫Q反應(yīng)作出判斷 重點(diǎn) 難點(diǎn) 了解金屬活動(dòng)性順序表 掌握置換反應(yīng)的概念 認(rèn)識(shí)部分金屬的重要化學(xué)性質(zhì) 與氧氣反應(yīng) 與鹽酸 稀硫酸反應(yīng)及金屬間的置換 一 金屬與氧氣的反應(yīng) 點(diǎn)燃 點(diǎn)燃 Mg Fe Mg Cu 金屬氧化物 由金屬元素和氧元素組成的氧化物 3Fe 2O2Fe3O42CU O22CUO2Mg O22MgO4Al 3O22Al2O3 從反應(yīng)條件來(lái)看 我們發(fā)現(xiàn)鐵和銅在高溫下才與氧氣反應(yīng) 而鎂和鋁在常溫下就和氧氣反應(yīng) 說(shuō)明 鎂鋁比較活潑 鐵和銅次之 金屬 氧氣金屬氧化物 在相同的條件下 金屬與氧氣反應(yīng)越容易 金屬的活潑性越強(qiáng) 反應(yīng)越劇烈 金屬的活潑性越強(qiáng) 鎂 鋁 鐵 銅的活動(dòng)性 MgAlFeCu 金屬的活動(dòng)性 鎂 鋁比較活潑 鐵 銅次之 金最不活潑 MgAl FeCu Au 1 不同的金屬與氧氣的反應(yīng)條件不同 2 與氧氣反應(yīng)條件的不同 說(shuō)明金屬活動(dòng)性不同 結(jié)論 3 判斷金屬活動(dòng)性的方法一 大多數(shù)金屬都能與氧氣發(fā)生反應(yīng) 根據(jù)金屬與氧氣反應(yīng)的難易程度或者反應(yīng)現(xiàn)象的劇烈程度判斷金屬的活動(dòng)性 B組 在試管中分別放入鎂條 鋅粒 鐵釘 銅絲 然后 分別向其中加入一些稀硫酸 仔細(xì)觀察現(xiàn)象 并記錄 A組 在試管中分別放入鎂條 鋅粒 鐵釘 銅絲 然后 分別向其中加入一些鹽酸 二 金屬活動(dòng)性順序 實(shí)驗(yàn) 1 金屬與酸的反應(yīng) 金屬活動(dòng)性的探究 鎂與鹽酸的反應(yīng) 鋅與鹽酸的反應(yīng) 鐵與鹽酸的反應(yīng) 銅與鹽酸的反應(yīng) 金屬與鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 鹽酸 GodSaveme 無(wú)所謂 我無(wú)所謂 為什么受傷的總是我 我得意地笑 又得意地笑 金屬與鹽酸的反應(yīng) 金屬與鹽酸反應(yīng) 產(chǎn)生大量的氣泡 形成淺綠色的溶液 沒(méi)有明顯變化 Fe 2HCl FeCl2 H2 Zn 2HCl ZnCl2 H2 Mg 2HCl MgCl2 H2 產(chǎn)生大量的氣泡 放出熱量 形成無(wú)色的溶液 產(chǎn)生大量的氣泡 放出熱量 形成無(wú)色的溶液 金屬與硫酸反應(yīng) Mg H2SO4 MgSO4 H2 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 Fe H2SO4 FeSO4 H2 產(chǎn)生大量的氣泡 放出熱量 形成無(wú)色的溶液 產(chǎn)生氣泡 放出熱量 形成淺綠色的溶液 沒(méi)有明顯變化 產(chǎn)生大量的氣泡 放出熱量 形成無(wú)色的溶液 金屬活動(dòng)性順序 鎂 鋅 鐵 銅 思考 Fe 2HCl FeCl2 H2 Zn 2HCl ZnCl2 H2 Mg H2SO4 MgSO4 H2 單質(zhì) 化合物 化合物 單質(zhì) 由一種單質(zhì)與另一種化合物反應(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) 置換反應(yīng) A BC AC B 金屬 酸 金屬化合物 H2 1 反應(yīng)物和產(chǎn)物都只有兩種 3 單質(zhì) 化合物 單質(zhì) 化合物 置換反應(yīng)的特征 2 反應(yīng)物是單質(zhì)和化合物 產(chǎn)物也是單質(zhì)和化合物 在生活中有這樣一個(gè)現(xiàn)象 蘋(píng)果 梨用鐵刀切了以后 表面會(huì)變黑 這是為什么呢 這是因?yàn)樘O(píng)果 梨子等多種水果的細(xì)胞里 都含有鞣酸 鞣酸能和鐵反應(yīng) 生成黑色的鞣酸鐵 想一想 鋁與硫酸銅溶液的反應(yīng) 銅與硝酸銀溶液的反應(yīng) 2 金屬與某些化合物溶液的反應(yīng) 鋁絲表面覆蓋一層紅色的銅 溶液由藍(lán)色變成無(wú)色 銅絲表面覆蓋一層銀白色的銀 溶液由無(wú)色逐漸變成藍(lán)色 2Al 3CuSO4 Al2 SO4 3 3Cu Cu 2AgNO3 Cu NO3 2 2Ag 無(wú) 金屬活動(dòng)性順序 Al Cu Ag 1 部分金屬能與金屬化合物的溶液反應(yīng) 金屬 金屬化合物 新金屬 新化合物2 金屬單質(zhì)的活動(dòng)性比金屬化合物溶液中的金屬元素的活動(dòng)性強(qiáng) 才能把它從溶液中置換出來(lái) 3 可根據(jù)金屬能不能把另一種金屬?gòu)慕饘倩衔锏娜芤褐兄脫Q出來(lái) 判斷金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱 結(jié)論 鐵與硫酸銅的反應(yīng) 銅絲與硝酸汞溶液反應(yīng) 鋅與硫酸銅溶液的反應(yīng) 金屬活動(dòng)性順序由強(qiáng)逐漸減弱 3 常見(jiàn)金屬活動(dòng)性順序 Na MgAlZnFeSnPb H CuHgAgPtAu KCa 金屬活動(dòng)性從前到后逐漸減弱 位于 H 前的金屬可以置換出酸中的氫 位于前面的金屬能把位于后面的金屬?gòu)乃幕衔锶芤褐兄脫Q出來(lái) K Ca Na除外 判斷常見(jiàn)金屬活潑性的方法 金屬與酸反應(yīng)的劇烈程度 金屬與能否與金屬化合物的溶液反應(yīng) 金屬與氧氣反應(yīng)的難易程度 依次減弱 依次增強(qiáng) Fe的離子為Fe2 常溫易反應(yīng) 常溫能反應(yīng) 常溫 干燥空氣不易反應(yīng) 加熱可反應(yīng) 不反應(yīng) 加熱或與水蒸氣反應(yīng) 不反應(yīng) 置換出酸中的氫 不能置換出氫 前面的金屬把后面的金屬?gòu)南鄳?yīng)的鹽溶液中置換出來(lái) 常溫下可反應(yīng) 我國(guó)勞動(dòng)人民很早就認(rèn)識(shí)了銅鹽溶液里的銅能被鐵置換 從而發(fā)明了濕法煉銅 濕法煉銅的原理是 CuSO4 Fe Cu FeSO4在漢代許多著作里有記載 石膽能化鐵為銅 晉葛洪 抱樸子內(nèi)篇 黃白 中也有 以曾青涂鐵 鐵赤色如銅 的記載 南北朝時(shí)更進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到不僅硫酸銅 其它可溶性銅鹽也能與鐵發(fā)生置換反應(yīng) 南北朝的陶弘景說(shuō) 雞屎礬投苦灑 醋 中涂鐵 皆作銅色 即不純的堿式硫酸銅或堿式碳酸銅不溶于水 但可溶于醋 用醋溶解 濕法煉銅 后也可與鐵起置換反應(yīng) 到唐末五代間 水法煉銅的原理應(yīng)用到生產(chǎn)中去 至宋代更有發(fā)展 成為大量生產(chǎn)銅的重要方法之一 除了濕法煉銅外 還有火法煉銅 火法煉銅的主要原料是硫化銅精礦 一般包括焙燒 熔煉 吹煉 精煉等工序 濕法煉銅廠附近環(huán)境 火法煉銅廠環(huán)境 一 金屬與氧氣的反應(yīng) 4Al 3O2 2Al2O32Mg O2 2MgO3Fe 2O2 Fe3O4 金屬越活潑 反應(yīng)越容易 越劇烈 二 金屬與稀鹽酸 稀硫酸反應(yīng) 置換反應(yīng) Fe 2HCl FeCl2 H2 Fe H2SO4 FeSO4 H2 Zn 2HCl ZnCl2 H2 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 Mg 2HCl MgCl2 H2 Mg H2SO4 MgSO4 H2 金屬越活潑 反應(yīng)越容易 越劇烈 點(diǎn)燃 三 金屬與某些化合物溶液反應(yīng) 置換反應(yīng) 2Al 3CuSO4 Al2 SO4 3 3CuCu 2AgNO3 Cu NO3 2 2Ag 四 置換反應(yīng)由單質(zhì)和化合物反應(yīng) 生成單質(zhì)和化合物的反應(yīng) 位于前面的金屬把位于后面的金屬?gòu)乃幕衔锏娜芤褐兄脫Q出來(lái) KCaNaMgAlZnFeSnPb H CuHgAgPtAu 金屬活動(dòng)性 由強(qiáng)逐漸減弱 金屬活動(dòng)順序及其應(yīng)用 判斷金屬能否在溶液中發(fā)生置換反應(yīng) 及反應(yīng)的快慢 五 金屬活動(dòng)性順序 1 小蘭家中收藏一件清末的鋁制佛像 該佛像至今保存十分完好 其主要原因是 A 鋁不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)B 鋁的氧化物容易發(fā)生還原反應(yīng)C 鋁不易被氧化D 鋁易氧化 但氧化鋁具有保護(hù)內(nèi)部鋁的作用 D 2 下列反應(yīng)屬于置換反應(yīng)的是 H2 CuO Cu H2O 2CO O2 2CO2 Zn 2HCl ZnCl2 H2 Fe2O3 3CO 2Fe 3CO2A B C D 加熱 高溫 C 點(diǎn)燃 3 有A B兩塊等質(zhì)量的鐵 將A浸入稀硫酸中 同時(shí)將B浸入硫酸銅溶液中 過(guò)一會(huì)兒 同時(shí)取出晾干 兩塊鐵的質(zhì)量mA mB應(yīng)該是 A mA mBB mA mBC mA mBD mA mB A 4 把A B兩塊質(zhì)量相等的鐵片分別放進(jìn)盛有等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽酸和硫酸的兩個(gè)燒杯中 兩燒杯分別放在一天平的左右兩個(gè)托盤(pán)上 充分反應(yīng)后鐵片都有剩余 則天平指針 A 偏向鹽酸一邊B 偏向硫酸一邊C 無(wú)法判斷D 天平平衡 B 5 X Y Z三種金屬及其化合物間可發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng) Y ZCl2 Z YCl2X ZCl2 Z XCl2Y 2HCl YCl2 H2 X HCl不反應(yīng)則X Y Z三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是 A Z Y XB X Y ZC Y X ZD Y Z X C C O2CO2 化合反應(yīng) 1 鋁的外面有一層氧化膜抗腐蝕性好 用鋼刷 沙來(lái)刷洗會(huì)破壞其保護(hù)膜 2 鐵能與硫酸銅反應(yīng) 點(diǎn)燃 高溫 3 CO2 C2CO 化合反應(yīng) 點(diǎn)燃 3Fe 2O2Fe3O4 化合反應(yīng) 高溫 Fe3O4 4CO3Fe 4CO2 Fe 2HClFeCl2 H2 置換反應(yīng) Fe CuSO4FeSO4 Cu 置換反應(yīng) 4 2Mg O22MgO 化合反應(yīng) 點(diǎn)燃 Mg 2HClMgCl2 H2 置換反應(yīng) 高溫 2Cu