化学九年级下册第八单元实验课题2《金属的化学性质》课堂笔记思维导图

二硫碘化钾

2023-04-30

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化学

九年级

金属

讲述了化学九年级下册第八单元实验课题2《金属的化学性质》课堂笔记

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思维导图大纲

金属与酸反应的图像分析

横坐标为不同物理量时的图像分析

横坐标表示反应时间

①等质量的金属分别和足量的同体积、同浓度的酸反应：当金属被消耗完时，相对原子质量越小的，产生的氢气量越多，曲线的拐点越高，越活泼的金属曲线越陡；

②若酸少量，金属过量：最终生成氢气的质量相等。

横坐标表示金属的质量

等质量的金属分别和少量同体积、同浓度的酸反应时

①完全反应前：相对原子质量越小的金属，反应生成的氢气越多，曲线越陡；

②因为金属过量，酸完全反应，最后生成的氢气的质量相等，曲线拐点相平。

横坐标表示酸的质量

向等质量的不同金属中分别加入溶质质量分数相同的盐酸至过量：

①金属反应完前：消耗稀盐酸的质量相等，产生氢气的质量也就相等，曲线重合；

②金属不足时，相对原子质量小的金属产生的氢气多，曲线拐点在上方

解题方法

一定质量的金属与足量的酸反应产生氢气的质量公式为

N：表示生成物中金属元素的化合价。

R：表示金属的相对原子质量。

金属的价量比（“价”指化合价，“量”指相对原子质量）。

当两种金属元素在化合物中的化合价相同，可根据产生氢气的多少判断金属的相对原子质量的大小

相对原子质量越大的金属得到的氢气越少，相对原子质量越小的金属得到的氢气越多，曲线的拐点越高

金属与混合溶液反应后成分的判断（拓展）

向AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一些铁粉，充分反应后过滤。

分析过程

金属活动性：Fe>Cu>Ag，则

①铁粉先与AgNO3反应：Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag

②AgNO3全部消耗，铁粉再与Cu(NO3)2反应：Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu

图表分析

根据金属活动性顺序，结合反应的先后顺序进行分析：越不活泼的金属，越容易从其化合物溶液中被置换出来，即“远距离先反应”。

金属与氧气的反应（重点）

实验表明，大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度是不同的。

镁、铝与氧气的反应

反应情况：镁、铝在常温下就能与空气中的氧气反应，镁、铝表面逐渐变暗。

铝的抗腐蚀性

铝在空气中与氧气反应，其表面会生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此铝具有良好的抗腐蚀性能。

加热未用细砂纸打磨的铝片，铝融化而不滴落，说明铝表面有一层致密的氧化膜。

铝制品和金制品都有良好的耐腐蚀性，但原理不同：铝耐腐蚀：是因为铝与氧气反应生成一层致密的保护膜；金耐腐蚀：是因为金的化学性质稳定，不与氧气反应。

注意：家用的铝锅不能用钢丝球打磨，原因是打磨破坏氧化膜。

铁、铜与氧气的反应

反应情况：铁、铜在常温下几乎不与氧气反应，但在高温时能与氧气反应。

常温下，在干燥的空气中，铁很难与氧气反应；在潮湿的空气中，铁与空气中的氧气和水反应可以生成红棕色的铁锈（主要成分是氧化铁Fe2O3•xH2O）。

金、银与氧气的反应

反应情况：即使在高温时也不与氧气反应。

注意：“真金不怕火炼”说明金的化学性质稳定。

由于银的化学性质不如黄金稳定，易与空气中的硫发生反应，出现一些微小的斑点——硫化银膜，久而久之会扩散成片，所以银饰放时间长了会变黑，这是银饰因氧化而变色的自然现象。而每天佩戴，人体油脂可使银饰产生自然温润的光泽，所以不容易变黑。

划重点——金属与氧气的反应

（1）镁、铝在常温下就能与氧气反应，铁、铜需要加热才能反应，金、银在高温下与氧气不反应，由此可知，镁、铝比较活泼，铁、铜次之，金、银最不活泼。

（2）金属越活泼，越易与氧气反应，同等条件下反应越剧烈。

金属与盐酸、稀硫酸的反应（重点）

金属与盐酸、稀硫酸的反应

实验步骤

①在试管里放入少量镁，加入5mL稀盐酸，将燃着的小木条放在试管口，观察现象，并判断反应后生成了什么气体。

②参照上述实验步骤，分别在放有少量锌、铁或铜的试管中加入稀盐酸，观察现象，比较反应的剧烈程度。如果有气体生成，判断生成的是什么气体。

③用稀硫酸代替稀盐酸进行实验，并比较发生的现象。

实验结论

①镁、锌、铁三种金属都能与稀盐酸或稀硫酸反应生成氢气（金属与酸混合一会儿后，用燃着的小木条放在试管口点燃产生的气体，看到气体能燃烧或听到尖锐的爆鸣声，可判断反应生成的气体是氢气），但反应的剧烈程度不同；

②铜不与稀盐酸或稀硫酸反应。

划重点——比较不同金属与酸反应的速率，需要控制的变量

①酸的种类、浓度和体积

②金属的形状（或金属与酸接触的面积）、大小；

③温度。

注意：为什么实验室一般选用锌与稀盐酸或稀硫酸反应制取氢气，而不用铁或镁？

①锌与稀盐酸或稀硫酸反应的速率适中，便于收集产生的氢气；

②不选用镁，因为镁与稀盐酸或稀硫酸反应太快，来不及收集产生的氢气；

③不选用铁，因为铁与稀盐酸或稀硫酸反应太慢，实验时间太长。

置换反应

概念

置换反应是指由一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。

特征及表达式

反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，表达式为A+BC→B+AC，可简单记为“单换单”。

置换反应与化合反应、分解反应的比较

（1）置换反应属于化学反应的基本类型。

（2）置换反应中一定有元素化合价的改变，因为反应前后有不同的单质。

金属活动性顺序（重点）

金属与某些化合物溶液的反应

实验步骤

把一根用砂纸打磨（用砂纸打磨金属丝的目的是除去金属丝表面的氧化膜或脏物）的铝丝和洁净的铜丝分别放入硫酸铜溶液和硝酸银溶液中，观察现象。

实验现象

①铝与硫酸铜溶液反应，铝丝表面有红色物质生成，溶液由蓝色变为无色；

②铜与硝酸银溶液反应，铜丝表面有银白色物质生成，溶液由无色变为蓝色。

实验结论

①铝能把铜从硫酸铜溶液中置换出来，说明铝比铜活泼；

②铜能把银从硝酸银溶液中置换出来，说明铜比银活泼。所以铝、铜、银活动性由强到弱的顺序为铝>铜>银。

化学方程式

（1）金属与某些金属化合物反应时，金属化合物一定要可溶。

（2）铝丝表面覆盖一层致密的氧化物薄膜，一定要用砂纸除去，否则很难发生反应。

（1）铜不能把铝从其化合物溶液中置换出来，也能说明铝比铜活泼。

（2）活动性强的金属能将活动性弱的金属从其化合物溶液中置换出来。

（3）铁与金属化合物溶液反应时生成的化合物中铁元素显+2价。

金属活动性顺序

金属活动性顺序表

金属活动性（金属的活动性即金属在水溶液中失去电子的难易程度）顺序的谐音记忆：K、Ca、Na、Mg、Al（嫁给那美女），Zn、Fe、Sn、Pb、(H)（身体细纤轻），Cu、Hg、Ag、Pt、Au（统共一百斤）。

注意：金属的活动性越强，与酸反应时生成的氢气越多，对吗？不对，生成氢气的质量与消耗金属的质量有关。

金属活动性顺序的应用

①在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。

②在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。

③在金属活动性顺序中，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来。

易错点

（1）金属与金属化合物发生置换反应时，金属化合物必须可溶。

（2）金属与金属化合物发生置换反应时，要排除K、Ca、Na三种金属，因为这三种金属的活动性太强，加入到其他金属的化合物溶液中时会先与水反应。

（3）金属与酸反应时，酸一般是盐酸或稀硫酸。

（4）当两种或多种金属化合物溶液同时存在时，最不活泼的金属先被置换出来。

判断金属活动性顺序的方法

①依据金属与氧气的反应：金属越容易与氧气反应，金属活动性越强。

②依据金属与酸的反应：金属若能与酸（盐酸或稀硫酸）反应，金属活动性排氢前，若不能反应，则排氢后。

③根据金属单质间的置换反应判断：较活泼的金属将较不活泼的金属从其化合物溶液中置换出来：如Zn+Cu2+=Zn2++Cu，则活泼性：Zn>Cu。

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