探究金属的化学性质

探究金属的化学性质

6.2金属的化学性质

第1课时探究金属的化学性质

[情景导入] [展示] 古代金、银、铜、铁等金属制品的图片。

[提问] 为什么有的金属保留很完整，表面没有什么改变；而有的金属表面却有很大的改变呢？你知道这些金属制品的〝化妆师〞是谁吗？

这就是这节课我们将要研究的内容之一。

[情景导入] 大家知道，黄铜类似于黄金，都有〝黄澄澄的外表〞。因此不法分子常将黄铜当作黄金制成装饰品。为了鉴别其真伪可将其加热，假设为黄金，那么黄澄澄的外表不会发生变化；如果是黄铜，那么表面有黑斑出现，你知道这是为什么吗？黄铜加热时发生了什么变化？还有其他方法能鉴定〝黄金〞的真伪吗？

[问题导入] 我们的生活离不开金属。你了解金属的各种性质吗？为什么铁器容易生锈，铝却不容易生锈，而金就更不容易生锈呢？想知道这是为什么吗？学完本节课后，这些问题便会迎刃而解。

[建言1] 金属和氧气的反应

复习回顾或再次演示镁带在空气中燃烧、铁丝在氧气中燃烧以及铜片在空气中加热的实验现象，比较它们燃烧的剧烈程度和反应条件，可通过图片展示，从而说明几者的金属活动性，为以后学习金属活动性顺序打好基础。

对于金属在常温下的反应，可点到镁、铁，重点讲述铝，一是铝在常温下易反应——化学性质活泼；再者生成的氧化膜结构致密，使铝耐腐蚀。最后点明金在高温的条件下也不与氧气反应。

由学生总结几种金属的活动性顺序。

[建言2] 金属和酸的反应

金属与酸反应时，建议用点滴板做实验，可以方便地进行对比来判断出金属反应速率的快慢。或补充学生实验：分甲、乙两个大组：甲组学生做金属铝、铁、铜、锌与盐酸反应，乙组学生做这四种金属与稀硫酸反应。并思考以下问题：

1．金属与氧气反应难易程度不同，那与酸反应快慢一样吗？为了比较不同金属的反应快慢，需要控制什么条件？

2．实验中金属如何放入？酸如何加入？加入酸的量不能超过多少？

3．实验中观察到了什么现象？能发生反应的金属有哪些？不能反应的金属有哪些？反应剧烈程度如何？

4．引导学生进行归纳，得出反应的化学方程式和几种金属的活动性顺序。

5．引导学生进行拓展，得出实验室制取氢气的试剂和方法。

[建言3] 金属与盐酸和稀硫酸反应的实验改进

[改进一]

【一】实验用品

培养皿、自制塑料挡板、漏斗(以罩住培养皿为宜并加密封圈)、气球、砂纸、稀盐酸或稀硫酸、镁带、锌片、铁丝、铜片(分别制成相应的元素符号形状)。

【二】实验步骤

1．把交叉成十字状的硬质塑料挡板放入培养皿中，将培养皿分割成四个区域。将制成元素符号形状的镁、锌、铁、铜分别放入培养皿的四个区域。如图1所示。

2．为能同时观察到四种金属与酸的反应现象，将稀盐酸或稀硫酸沿放有铜片的一侧倒入，原因是：铜与稀酸不反应，镁与稀酸反应过快。由于塑料挡板底部是相通的，酸可以同时流向其他三个区域。如图2所示。

3．迅速将管口扎有气球的漏斗倒扣在培养皿上。如图3所示。

【三】改进优点

1．新颖独特金属以相应的元素符号形状出现，会感觉眼前一亮，耳目一新，产生强烈的求知欲和探究欲。

2．对比性强四种金属几乎同时与酸接触，现象同步呈现，清晰地比较了不同金属与酸反应的剧烈程度。

3．保护环境实验过程中产生的雾气收集到气球内，有效地避免了环境污染。

[改进二]

【一】实验用品及装置

玻璃槽或废旧塑料盒、一次性注射器(20 mL四支)、橡皮筋、透明胶带、铁丝、铜丝、镁带、锌片、铜片、稀硫酸。

①将四支注射器的内部活塞取出，得到四支针筒，其中三支注射器拔去金属针头，一支保留。

②将四支针筒大口朝下竖直平行放置，并用胶带固定在一起。

③将四种金属分别折成相应的元素符号形状，并分别系挂在长度相同的细铜丝的一端，然后将细铜丝的另一端从针筒内向上穿出小口，一支针筒的小口上套上针头，其余三个小口用拔去金属针头的塑料管套牢固，用以固定铜丝。将四种金属悬挂在针筒内，并使最下端都与注射器下端相平。

④最后将组装好的装置用橡皮筋固定在玻璃槽内稍高处备用。

【二】实验步骤

①向玻璃槽中倒入稀硫酸约1 cm高。

②将上述由四支针筒组装好的装置下移至玻璃槽底部，使四种金属同时没入酸中，反应即同时开始进行。

③用一小试管套在针头上收集氢气，点燃酒精灯进行氢气的验证实验。

④实验结束，将装置上移至玻璃槽稍高处，用橡皮筋固定，使金属与酸脱离接触，停止反应。

【三】改进优点

使四种金属能与酸在同一容器中同时进行反应，既减少实验时间，又能直观地观察四种金属与酸反应的剧烈程度，从而得出金属的活动性，达到实验目的。

[建言4] 金属跟某些金属化合物溶液的反应

1．可由演示实验改成学生分组实验，补充铜和硝酸银溶液的反应。

2．学生观察并记录实验现象，交流实验现象，书写化学方程式，判断反应类型。

得出1.化学方程式：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu

①――→

2．实验现象描述：蓝色浅绿色红色

3．得出金属活动性顺序：铝比铜活泼

[建言5] 涉及反应多、学生记忆难的解决方法

1．讲规律，树立攻克〝难关〞的决心。

2．金属与酸的反应、金属和金属化合物溶液的反应都属于置换反应。学习了金属活动性顺序，只要能发生的反应，按照置换反应的规律：A＋B C===B＋AC，如果产生氢气，那么标注〝↑〞。

3．铁在置换反应中生成＋2价铁的化合物，反应用的酸为稀盐酸或稀硫酸，不能用浓硫酸或硝酸。

4．铝反应后为＋3价，注意硫酸铝的化学式为Al2(SO4)3。写反应时，只要写对反应物和生成物的化学式，配平即可——置换反应的配平一般用观察法。

[视频1] 铝表面的氧化膜

[视频2] 几种金属分别与盐酸反应实验现象的对比

[视频3] 铁跟酸的反应

[视频4] 稀盐酸和铜、银不反应

[视频5] 铜和硝酸银的置换反应

[视频6] 铁跟硫酸铜溶液的反应

[视频7] 铜与硝酸汞溶液的反应

[视频8] 铝和盐酸及硫酸铜的置换反应

详见光盘内容。

[设计1]

【一】金属的化学性质

1．与氧气的反应

点燃2MgO

2Mg＋O2=====

点燃Fe3O4

3Fe＋2O2=====

△2CuO

2Cu＋O2=====

Au＋O2不反应真金不怕火炼

2．与酸溶液反应

2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑