FeCuMgZnAgAlHg第第九九单元单元 金属和金属材料金属和金属材料 3 3Fe +Fe +2 2O O2 2 Fe Fe3 3O O4 4 点燃点燃2Mg + O2Mg + O2 2 2MgO2MgO点燃点燃一、金属与氧气反应一、金属与氧气反应1 1、金属在点燃或加热后，都金属在点燃或加热后，都可以和氧气反应吗？可以和氧气反应吗？ 2 2、金属和氧气反应，都需要点燃或加热吗？金属和氧气反应，都需要点燃或加热吗？不是：比如金。不是：比如金。“真金不怕火来炼真金不怕火来炼”不是，金属与氧气的反应，根据条件可分三种情况：不是，金属与氧气的反应，根据条件可分三种情况：第一种：常温干燥的空气中，第一种：常温干燥的空气中，MgMg、AlAl、ZnZn能与能与O O2 2发生缓慢发生缓慢氧化，其表面会形成致密的氧化物保护层；氧化，其表面会形成致密的氧化物保护层；第二种：常温潮湿的空气中，第二种：常温潮湿的空气中，FeFe、CuCu能与能与H H2 2O O、O O2 2发生缓慢发生缓慢氧化，生成铁锈（主要成分氧化，生成铁锈（主要成分FeFe2 2O O3 3) )、铜绿、铜绿CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3 第三种：在点燃或加热的条件下，第三种：在点燃或加热的条件下， FeFe、CuCu等能跟氧气反等能跟氧气反应。应。根据反应条件，将下面三组金属按活动性由强到弱排列：根据反应条件，将下面三组金属按活动性由强到弱排列：（MgMg、AlAl、ZnZn） （FeFe、CuCu） （金（金AuAu） 可与酸反应产生可与酸反应产生H2，如，如Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2动动脑：有哪些因素会导致金属与氧气动动脑：有哪些因素会导致金属与氧气反应的难易和剧烈程度呢？反应的难易和剧烈程度呢？有金属本身的性质、金属颗粒的大小、氧气的有金属本身的性质、金属颗粒的大小、氧气的浓度、温度等。浓度、温度等。想一想：金属想一想：金属ZnZn除了能更氧气反应外，还除了能更氧气反应外，还能跟哪类物质反应，并产生一种可燃性气能跟哪类物质反应，并产生一种可燃性气体？这说明金属还具有哪种性质？体？这说明金属还具有哪种性质？二、金属与酸的反应二、金属与酸的反应1 1、所有所有的金属都可以和酸反应吗？的金属都可以和酸反应吗？ 2 2、不同、不同金属与酸金属与酸反应的剧烈程度一样吗？反应的剧烈程度一样吗？利用金属与酸反应，比较利用金属与酸反应，比较Mg Zn Fe Cu Mg Zn Fe Cu 的活动性的活动性思考：从控制变量的角度，在设计实验时，除思考：从控制变量的角度，在设计实验时，除金属种类不同外，应考虑哪些因素应该相同？金属种类不同外，应考虑哪些因素应该相同？在利用金属与酸反应，比较几种金属的活动性在利用金属与酸反应，比较几种金属的活动性顺序时，应注意：酸的种类、酸中溶质的质量顺序时，应注意：酸的种类、酸中溶质的质量分数、酸的体积、金属的形状和大小、温度等分数、酸的体积、金属的形状和大小、温度等要保持一致。要保持一致。盐酸盐酸God Save me！无所谓，无所谓， 我无所谓我无所谓为什为什么受么受伤的伤的总是总是我！我！我得意的我得意的笑，又得笑，又得意的笑意的笑金属与盐酸的反应金属与盐酸的反应Mg、Zn、Fe、Cu与酸的反应与酸的反应金属金属金属金属稀盐酸（稀硫酸稀盐酸（稀硫酸）现象现象反应的化学方程式反应的化学方程式镁镁镁镁 锌锌锌锌 铁铁铁铁 铜铜铜铜放出气泡速度最放出气泡速度最快快，反，反应最剧烈。应最剧烈。放出气泡速度较快，放出气泡速度较快，反应较为剧烈。反应较为剧烈。放出气泡速度缓慢，放出气泡速度缓慢，反应较为缓和反应较为缓和。无明显现象无明显现象Mg + 2HCl = MgClMg + 2HCl = MgCl2 2 + H + H2 2 Mg + HMg + H2 2SOSO4 4 = MgSO = MgSO4 4 + H + H2 2 Zn + 2HCl = ZnClZn + 2HCl = ZnCl2 2 + H + H2 2 Zn + HZn + H2 2SOSO4 4 = ZnSO = ZnSO4 4 + H+ H2 2 Fe + 2HCl = FeClFe + 2HCl = FeCl2 2 + H + H2 2 Fe + HFe + H2 2SOSO4 4 = FeSO = FeSO4 4 + H + H2 2 （MgMg、ZnZn、FeFe）HCuCu（H H）金属与酸反应后，溶液的质量是增加还是减少？金属与酸反应后，溶液的质量是增加还是减少？增加，增加，m(增加）增加）=m(金属）金属）m(H2) 2 2、可根据金属是否与稀盐酸或稀、可根据金属是否与稀盐酸或稀硫酸反应或硫酸反应或反应反应的剧烈程度判断金属的活动性强弱。的剧烈程度判断金属的活动性强弱。1 1、大多数金属能与稀盐酸或稀硫酸反应。、大多数金属能与稀盐酸或稀硫酸反应。金属金属活动性顺序活动性顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H H）Cu Hg Ag Pt AuCu Hg Ag Pt Au金属活动性逐渐减弱金属活动性逐渐减弱1 1 1 1在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。性就越强。性就越强。性就越强。 2 2 2 2在金属活动性顺序里，位于在金属活动性顺序里，位于在金属活动性顺序里，位于在金属活动性顺序里，位于氢前面氢前面氢前面氢前面的金属能的金属能的金属能的金属能置换置换置换置换出盐出盐出盐出盐酸酸酸酸、硫酸、硫酸、硫酸、硫酸中的中的中的中的氢氢氢氢。 Fe+CuSOFe+CuSO4 4=Cu+FeSO=Cu+FeSO4 4问题问题1 1：排在：排在H H前面的金属，可以根据与酸反应的剧烈程度，来判定前面的金属，可以根据与酸反应的剧烈程度，来判定活动性强弱，那活动性强弱，那H H后面的金属的活动性顺序是如何确定的？后面的金属的活动性顺序是如何确定的？问题问题2 2：既然是前面的金属比后面的金属活泼，那么是否意味着前：既然是前面的金属比后面的金属活泼，那么是否意味着前面的金属也能置换出后面的金属呢？面的金属也能置换出后面的金属呢？( (就像置换出酸中的就像置换出酸中的H H那样？）那样？）设计实验，去除设计实验，去除CuCu粉中含有的少量粉中含有的少量FeFe粉。粉。物理方法：用磁铁吸附。物理方法：用磁铁吸附。化学方法：化学方法：方法方法1 1：加入过量稀硫酸、过滤、洗涤、干燥。：加入过量稀硫酸、过滤、洗涤、干燥。Fe+HFe+H2 2SOSO4 4=FeSO=FeSO4 4+H+H2 2 CuCu不与酸反应。不与酸反应。方法方法1 1：加入过量硫酸铜溶液、过滤、洗涤、干燥。：加入过量硫酸铜溶液、过滤、洗涤、干燥。问题问题1 1：方法：方法1 1中，如何确定酸过量？如何确定中，如何确定酸过量？如何确定CuCu粉已纯净？粉已纯净？确定酸过量：取少量滤液，在其中加入铁粉，发现有气泡，说确定酸过量：取少量滤液，在其中加入铁粉，发现有气泡，说明酸过量；确定明酸过量；确定Cu粉已纯：取少量粉已纯：取少量Cu粉，滴加稀硫酸，发现粉，滴加稀硫酸，发现没有气泡，说明没有气泡，说明Cu粉已纯净。粉已纯净。问题问题2 2：方法：方法2 2中发生的反应，说明金属还有怎样的性质？中发生的反应，说明金属还有怎样的性质？三三. .金属与盐溶液的反应金属与盐溶液的反应实验实验现象现象解释及结论解释及结论铝铝丝丝浸入浸入氯化铜氯化铜溶溶液中液中铜铜丝浸入丝浸入硝酸银溶硝酸银溶液中液中铜铜丝浸入丝浸入硫酸铝溶硫酸铝溶液中液中铝丝表铝丝表面覆盖一层面覆盖一层紫紫红色红色物质，溶液物质，溶液由由蓝色蓝色逐渐变为无逐渐变为无色色。2Al + 3CuCl2Al + 3CuCl2 2= 2AlCl= 2AlCl3 3 + 3Cu+ 3Cu活动性活动性:AlCu:AlCu铜丝表铜丝表面覆盖一层面覆盖一层银银白色白色物质，溶液物质，溶液由由无色无色逐渐变为蓝逐渐变为蓝色色。Cu + 2AgNOCu + 2AgNO3 3= Cu(NO= Cu(NO3 3) )2 2 + 2Ag+ 2Ag活动性活动性:CuAg:CuAg无明显现象无明显现象活动性活动性:Cu Al:Cu YZXYZ练练2 2、X X、Y Y、Z Z是是三三种种金金属属，根根据据下下列列有有关关化化学学方方程程式式可可知，三种金属的活动性顺序是（知，三种金属的活动性顺序是（ ）Z+YSOZ+YSO4 4=ZSO=ZSO4 4+Y X+ YSO+Y X+ YSO4 4=XSO=XSO4 4+Y+YX+ HX+ H2 2SOSO4 4= XSO= XSO4 4+ H+ H2 2 Z+ H Z+ H2 2SOSO4 4不反应不反应 A A、Z ZX XY BY B、Z ZY YX XC C、X XY YZ Z D D、X XZ ZY YD3 3、将铁片放入下列溶液中，铁片的质量将铁片放入下列溶液中，铁片的质量会增加的是（）会增加的是（） A A、稀、稀H H2 2SOSO4 4 B B、FeSOFeSO4 4溶液溶液 C C、CuSOCuSO4 4溶液溶液 D D、稀、稀HClHClC C4 4、下列物质不能由下列物质不能由金属通过置换反应生成的是金属通过置换反应生成的是( ( ) ) A A、ZnClZnCl2 2 B B、CuSOCuSO4 4 C C 、FeClFeCl3 3 D D 、AlAl2 2O O3 35 5、为了测定、为了测定Ag,Zn,Cu,HAg,Zn,Cu,H的化学活动性强弱的化学活动性强弱, ,某同学利用某同学利用ZnZn粉粉,Cu,Cu片片,AgNO3,AgNO3溶液和盐酸溶液和盐酸4 4种物质，设计了如下实种物质，设计了如下实验方案，其中可行的是（验方案，其中可行的是（ ） A A、Zn+HClZn+HCl Cu+HClCu+HCl Zn+AgNO Zn+AgNO3 3 B B、Zn+HCl Cu+AgNOZn+HCl Cu+AgNO3 3 Zn+AgNO Zn+AgNO3 3 C C、Cu+HCl Zn+AgNOCu+HCl Zn+AgNO3 3 Cu+AgNO Cu+AgNO3 3 D D、Zn+HCl Zn+HCl Cu+HClCu+HCl Cu+AgNO Cu+AgNO3 36 6、把足量锌粉分别加入到含下列各组物质的混合溶液中，把足量锌粉分别加入到含下列各组物质的混合溶液中，充分反应后过滤，滤液中只有一种溶质的是（充分反应后过滤，滤液中只有一种溶质的是（ ）A A、MgSOMgSO4 4 CuSO CuSO4 4 B B、CuSOCuSO4 4 H H2 2SOSO4 4 C C、Cu(NOCu(NO3 3) )2 2 AgNOAgNO3 3 D D、HCl CuSOHCl CuSO4 47 7、相同、相同质量的质量的MgMg、ZnZn、FeFe和足量的稀硫酸反应，产和足量的稀硫酸反应，产生氢气的总质量（生氢气的总质量（m m）随时间）随时间(t)(t)变化的关系如下图，变化的关系如下图，则下图中则下图中a a、b b、c c表示的金属分别表示的金属分别为：为：a a 、b b 、c c 。tabc0m 8 8、小小华华想想测测定定Cu-ZnCu-Zn合合金金和和Cu-AgCu-Ag合合金金中中铜铜的的质质量量分分数数，实验室只提供了一瓶稀盐酸和相关的仪器。实验室只提供了一瓶稀盐酸和相关的仪器。(1)(1)根根据据现现有有的的条条件件，你你认认为为只只能能测测出出_合合金金中中铜铜的的质质量分数。量分数。(2)(2)为为了了测测定定该该合合金金的的组组成成，小小华华称称取取10 10 g g该该合合金金粉粉末末，在在粉粉末末中中连连续续三三次次加加入入稀稀盐盐酸酸反反应应。每每加加一一次次盐盐酸酸，小华记录所得气体的质量，实验数据如下：小华记录所得气体的质量，实验数据如下： 第一次第一次 第二次第二次 第三次第三次 连续加入盐酸的体积连续加入盐酸的体积(ml) 10 10 (ml) 10 10 1010 生成氢气的质量生成氢气的质量(g) 0.08 0.08 0.04(g) 0.08 0.08 0.04(3)(3)从从上上表表数数据据分分析析，小小华华用用10 10 g g合合金金粉粉末末总总共共收收集集到到氢氢气气_g_g。(4)(4)求出该合金中铜的质量分数。求出该合金中铜的质量分数。9 9、为了、为了测定某铁粉测定某铁粉中杂质中杂质( (不反应、不溶解）的不反应、不溶解）的含量含量, ,取该铁粉样取该铁粉样品品2020克克, ,放到盛有放到盛有200200克稀盐酸的烧杯中克稀盐酸的烧杯中, ,反应后烧杯中物质总质反应后烧杯中物质总质量变成量变成219.4219.4克克. .求求 铁粉中纯铁的质量分数铁粉中纯铁的质量分数. . 稀盐酸的质量分数稀盐酸的质量分数. . 反应后的溶液中溶质的质量分数反应后的溶液中溶质的质量分数. .