云南省中考化學 第二部分 專題研究五 探究性問題 類型五 有關(guān)金屬活動性順序的探究課件

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1、第二部分第二部分 專題研究專題研究專題五專題五 探究性試題探究性試題類型五類型五 有關(guān)金屬活動性順序的探究有關(guān)金屬活動性順序的探究例例 某校同學以某校同學以“比較錳、鐵、銅比較錳、鐵、銅3種金屬的活動性種金屬的活動性”為課為課題進行探究。提供題進行探究。提供的藥品：鐵片、銅片、錳片、稀鹽酸、的藥品：鐵片、銅片、錳片、稀鹽酸、硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液、硫酸錳溶液。硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液、硫酸錳溶液?！咀鞒霾孪搿咀鞒霾孪搿浚?年年31套卷：套卷：2011年昆明年昆明T27、昭通、昭通T26、紅河州、紅河州T28） 專題精講 首先按金屬活動性順序排列已知活動性強弱的金屬，首先按金屬活動性順序排列已

2、知活動性強弱的金屬，將未知金屬在排列中進行插入（前、中、后），然后排除將未知金屬在排列中進行插入（前、中、后），然后排除題中題中給出的猜想即可。切記不可將已知金屬隨意排序。給出的猜想即可。切記不可將已知金屬隨意排序。作出猜想作出猜想 他們他們考慮到鐵的活動性比銅強考慮到鐵的活動性比銅強,對對3種金屬的活動性種金屬的活動性順序作出如下猜想。順序作出如下猜想。猜想一：錳鐵銅；猜想一：錳鐵銅；猜想二：鐵銅錳；猜想二：鐵銅錳；猜想三：猜想三：_。鐵錳銅鐵錳銅 【解析【解析】 【作出猜想】根據(jù)猜想一、猜想二，不難猜出【作出猜想】根據(jù)猜想一、猜想二，不難猜出猜想三為鐵錳銅。猜想三為鐵錳銅?！驹O計實驗【設計

3、實驗】 針對針對（3），主要是通過未知金屬與已知金屬鹽溶液），主要是通過未知金屬與已知金屬鹽溶液（或未知金屬的鹽溶液和已知金屬）之間能否發(fā)生化學反應（或未知金屬的鹽溶液和已知金屬）之間能否發(fā)生化學反應而進行驗證；也可以通過轉(zhuǎn)化法的思想進行轉(zhuǎn)化（而進行驗證；也可以通過轉(zhuǎn)化法的思想進行轉(zhuǎn)化（AB，BC，則，則AC），），如鐵能和稀鹽酸反應，如鐵能和稀鹽酸反應， 銅和稀銅和稀鹽酸不反應，鹽酸不反應， 則鐵的金屬活動性強于銅。則鐵的金屬活動性強于銅。設計實驗設計實驗 為了驗證猜想成立為了驗證猜想成立,同學們分成三組同學們分成三組,分別針對一種猜想分別針對一種猜想設計實驗方案。設計實驗方案。（2）第二）

4、第二組驗證猜想二。實驗方案是將錳片放入組驗證猜想二。實驗方案是將錳片放入_中中,觀察現(xiàn)象。觀察現(xiàn)象。（3）第三組驗證猜想三。實驗方案是（只用兩個實驗）：）第三組驗證猜想三。實驗方案是（只用兩個實驗）：_ 。硫酸銅溶液硫酸銅溶液 將兩片錳片分別放入硫酸亞鐵溶液和硫酸銅溶液將兩片錳片分別放入硫酸亞鐵溶液和硫酸銅溶液 中，觀察中，觀察現(xiàn)象現(xiàn)象 【解析【解析】 【設計實驗】根據(jù)不同的猜想以及金屬活動性規(guī)【設計實驗】根據(jù)不同的猜想以及金屬活動性規(guī)律，不難得出第二組實驗是將錳片放入硫酸銅溶液中；根據(jù)律，不難得出第二組實驗是將錳片放入硫酸銅溶液中；根據(jù)前兩組的猜想可以推出，將兩片錳片分別放入硫酸亞鐵溶液前兩

5、組的猜想可以推出，將兩片錳片分別放入硫酸亞鐵溶液和硫酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象（或?qū)㈣F片和銅片放入硫酸錳溶和硫酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象（或?qū)㈣F片和銅片放入硫酸錳溶液中，觀察現(xiàn)象或?qū)㈣F片放入硫酸錳溶液中、錳片放入硫酸液中，觀察現(xiàn)象或?qū)㈣F片放入硫酸錳溶液中、錳片放入硫酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象或?qū)㈠i片放入硫酸亞鐵溶液中、銅片放銅溶液中，觀察現(xiàn)象或?qū)㈠i片放入硫酸亞鐵溶液中、銅片放入硫酸錳溶液中，觀察現(xiàn)象）。入硫酸錳溶液中，觀察現(xiàn)象）?！緦嶒灱敖Y(jié)論】各組通過實驗和交流【實驗及結(jié)論】各組通過實驗和交流,確認猜想一是正確的。確認猜想一是正確的。第一組同學的實驗現(xiàn)象是：第一組同學的實驗現(xiàn)象是：_。錳片的反應比鐵片劇烈錳片的

6、反應比鐵片劇烈 在在書寫反應現(xiàn)象、實驗結(jié)論時要注意語言規(guī)范、書寫反應現(xiàn)象、實驗結(jié)論時要注意語言規(guī)范、準確準確。實驗及結(jié)論實驗及結(jié)論【解析【解析】 【實驗及結(jié)論】根據(jù)涉及實驗從而很輕易得出實驗【實驗及結(jié)論】根據(jù)涉及實驗從而很輕易得出實驗結(jié)論，錳片與稀鹽酸的反應比鐵片劇烈。結(jié)論，錳片與稀鹽酸的反應比鐵片劇烈。【拓展探究】隨后同學們對探究金屬活動性的方案設計【拓展探究】隨后同學們對探究金屬活動性的方案設計作作了進一步研究。了進一步研究。 關(guān)于四種金屬活動性順序探究的實驗方案設計：關(guān)于四種金屬活動性順序探究的實驗方案設計：（1）將四種金屬單質(zhì)同時放入稀鹽酸或稀硫酸中，可將）將四種金屬單質(zhì)同時放入稀鹽酸

7、或稀硫酸中，可將其分為氫前金屬和氫后金屬兩種；（其分為氫前金屬和氫后金屬兩種；（2）根據(jù)）根據(jù)比較兩種或比較兩種或三種金屬活動性的方法分別比較氫前金屬和氫后金屬的三種金屬活動性的方法分別比較氫前金屬和氫后金屬的活動性，再排序即可?；顒有裕倥判蚣纯?。拓展探究拓展探究為了驗證甲、乙、丙、丁為了驗證甲、乙、丙、丁4種金屬的活動性依次減弱種金屬的活動性依次減弱,某同某同學設計了如下方案：學設計了如下方案：把甲放入乙的鹽溶液中；把甲放入乙的鹽溶液中；把乙放把乙放入丙的鹽溶液中；入丙的鹽溶液中；把乙放入丁的鹽溶液中；把乙放入丁的鹽溶液中；把丁放入把丁放入丙的鹽溶液中。你認為哪個實驗沒有必要做丙的鹽溶液中

8、。你認為哪個實驗沒有必要做?請說明理由請說明理由_。實驗實驗，實驗，實驗已可驗證已可驗證4種金屬的活動性順序，沒種金屬的活動性順序，沒有必要進行實驗有必要進行實驗（或（或?qū)嶒瀸嶒炓芽梢则炞C乙比丁活潑，已可以驗證乙比丁活潑，沒有必要進行實驗沒有必要進行實驗）【解析【解析】 【拓展探究】實驗【拓展探究】實驗已可驗證種金屬的活已可驗證種金屬的活動性順序，沒有必要進行實驗動性順序，沒有必要進行實驗（或?qū)嶒灒ɑ驅(qū)嶒炓芽梢则炞C乙已可以驗證乙比丁活潑，沒有必要進行實驗比丁活潑，沒有必要進行實驗）。）。1. （2011紅河州紅河州）某）某?；瘜W興趣小組的同學在實驗室整?；瘜W興趣小組的同學在實驗室整理化學藥品時

9、，發(fā)現(xiàn)一瓶金屬鉻。為了解鉻與常見金屬理化學藥品時，發(fā)現(xiàn)一瓶金屬鉻。為了解鉻與常見金屬鋁、銅在金屬活動性順序中的相對位置關(guān)系，他們進行鋁、銅在金屬活動性順序中的相對位置關(guān)系，他們進行了如下探究活動。了如下探究活動。【查閱資料】鉻（【查閱資料】鉻（Cr）是）是銀白色金屬，在空氣中表面能銀白色金屬，在空氣中表面能形成致密的氧化膜。形成致密的氧化膜。 針對訓練【提出假設】考慮到鋁的活動性比銅強，提出了三種假【提出假設】考慮到鋁的活動性比銅強，提出了三種假設：設：假設假設：CrAlCu假設假設：AlCrCu假設假設：AlCuCr【實驗過程】取大小相同的【實驗過程】取大小相同的Cr、Cu、Al三種金屬薄片

10、，三種金屬薄片，用砂紙打磨光亮后，分別放入三支試管中，再分別加入用砂紙打磨光亮后，分別放入三支試管中，再分別加入等體積等體積20%的稀硫酸。的稀硫酸?！緦嶒灛F(xiàn)象】【實驗現(xiàn)象】金屬金屬CrCuAl實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象鉻片表面產(chǎn)生鉻片表面產(chǎn)生氣泡緩慢氣泡緩慢銅表面無明顯銅表面無明顯變化變化鋁表面產(chǎn)氣鋁表面產(chǎn)氣泡較快泡較快【實驗結(jié)論】假設【實驗結(jié)論】假設_成立（填序號）。成立（填序號）?！締栴}與反思】【問題與反思】（1）由上述結(jié)論可知：鉻可以與硫酸銅溶液發(fā)生反應。）由上述結(jié)論可知：鉻可以與硫酸銅溶液發(fā)生反應。請寫出該反應的化學方程式：請寫出該反應的化學方程式：_（已知在該反應的生成物中鉻元素顯（已知在該

11、反應的生成物中鉻元素顯+2價）。價）。Cr+CuSO4 CrSO4+Cu（2）小麗提出，按上述實驗操作，用硫酸銅溶液代替?。┬←愄岢?，按上述實驗操作，用硫酸銅溶液代替稀硫酸也能得出三種金屬的活動性順序，你認為硫酸也能得出三種金屬的活動性順序，你認為_（填（填“可行可行”或或“不可行不可行”），），理由是理由是_。不可行不可行無法比較鋁和鉻的活動性無法比較鋁和鉻的活動性【解析】【解析】【實驗結(jié)論】根據(jù)【實驗結(jié)論】根據(jù)Al、Cr、Cu三種金屬和稀硫三種金屬和稀硫酸反應的現(xiàn)象，酸反應的現(xiàn)象，Cu不與稀硫酸反應金屬活動性最差，而不與稀硫酸反應金屬活動性最差，而Cr和和Al與稀硫酸都反應，可根據(jù)反應的快

12、慢或劇烈程度與稀硫酸都反應，可根據(jù)反應的快慢或劇烈程度來判斷金屬活動性強弱，由此可確定出假設來判斷金屬活動性強弱，由此可確定出假設成立，即成立，即AlCrCu。【問題與反思】上面可知【問題與反思】上面可知Cr可以置換出可以置換出CuSO4中的中的Cu。（2）在）在上述實驗中若用硫酸銅溶液代替稀硫酸，實驗中上述實驗中若用硫酸銅溶液代替稀硫酸，實驗中Al和和Cr都可以和硫酸銅反應，這樣無法比較都可以和硫酸銅反應，這樣無法比較Al和和Cr的金的金屬活動性，因此是不可行的。屬活動性，因此是不可行的。2. 根據(jù)我國的有關(guān)規(guī)定，首飾中的鎘必須小于首飾品根據(jù)我國的有關(guān)規(guī)定，首飾中的鎘必須小于首飾品總重的千分

13、之一。某化學實驗小組開展了一次關(guān)于金總重的千分之一。某化學實驗小組開展了一次關(guān)于金屬屬鎘、銅、銀活動性順序的探究。鎘、銅、銀活動性順序的探究?！静殚嗁Y料】【查閱資料】鎘（鎘（Cd）是一種銀白色金屬，在化合物中通常表現(xiàn)）是一種銀白色金屬，在化合物中通常表現(xiàn)為為+2價價;水體中鎘元素通常以氯化鎘、硝酸鎘的形式存在水體中鎘元素通常以氯化鎘、硝酸鎘的形式存在;氯化鎘、硝酸鎘都能溶于水，氫氧化鎘難溶于水。氯化鎘、硝酸鎘都能溶于水，氫氧化鎘難溶于水?！緦嶒炋骄俊俊緦嶒炋骄俊繉嶒灢襟E實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論實驗結(jié)論取適量鎘、銅、取適量鎘、銅、銀于試管中，加銀于試管中，加入足量硫酸入足量硫酸鎘表面有氣

14、泡產(chǎn)鎘表面有氣泡產(chǎn)生，銅、銀表面生，銅、銀表面無氣泡產(chǎn)生無氣泡產(chǎn)生_取適量銀片于試取適量銀片于試管中，加入少量管中，加入少量硫酸銅溶液硫酸銅溶液_銅的活動性大于銀銅的活動性大于銀無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象鎘的活動性大于銅和銀鎘的活動性大于銅和銀鎘銅銀鎘銅銀【實驗結(jié)論】金屬活動性由強到弱的順序【實驗結(jié)論】金屬活動性由強到弱的順序_。【反思】實驗中需對金屬片用砂紙打磨，其目的是【反思】實驗中需對金屬片用砂紙打磨，其目的是_?！景l(fā)現(xiàn)問題】水中重金屬離子的濃度超標會對人體健康有【發(fā)現(xiàn)問題】水中重金屬離子的濃度超標會對人體健康有害，本實驗產(chǎn)生的廢液應該如何進行處理才不會污染水體？害，本實驗產(chǎn)生的廢液應該如何進

15、行處理才不會污染水體？除去金屬表面的污物或氧化膜除去金屬表面的污物或氧化膜【分析問題】小紅經(jīng)過分析，認為廢液中一定含有硫酸鎘，【分析問題】小紅經(jīng)過分析，認為廢液中一定含有硫酸鎘，她的依據(jù)是她的依據(jù)是_?！咀鞒霾孪搿啃∪A認為廢液中可能含有硫酸?！咀鞒霾孪搿啃∪A認為廢液中可能含有硫酸。鎘與硫酸（或硫酸銅溶液）反應鎘與硫酸（或硫酸銅溶液）反應生成硫酸鎘生成硫酸鎘【實驗驗證】小華測得廢液的【實驗驗證】小華測得廢液的pH小于小于7，證明廢液中含，證明廢液中含有硫酸有硫酸寫出用寫出用pH試紙測定溶液試紙測定溶液pH的具體操作方法的具體操作方法_。用玻璃棒蘸取少量待測液滴到用玻璃棒蘸取少量待測液滴到pH試紙

16、上，把試紙上，把pH試紙呈試紙呈現(xiàn)的顏色與標準比色卡比較，確定酸堿度現(xiàn)的顏色與標準比色卡比較，確定酸堿度小明取少量廢液，向其中加入氫氧化鈉溶液，也得到了相小明取少量廢液，向其中加入氫氧化鈉溶液，也得到了相同的結(jié)論，小明觀察到的現(xiàn)象是滴加一定量的氫氧化鈉溶同的結(jié)論，小明觀察到的現(xiàn)象是滴加一定量的氫氧化鈉溶液后才有沉淀生成，寫出可能發(fā)生的反應的化學方程式液后才有沉淀生成，寫出可能發(fā)生的反應的化學方程式_ 。通過分析與實驗，同學們得出結(jié)論：廢液中含有硫酸鎘、通過分析與實驗，同學們得出結(jié)論：廢液中含有硫酸鎘、硫酸銅和硫酸。硫酸銅和硫酸。CdSO4+2NaOH Cd（OH）2+Na2SO4（或（或H2SO4+2NaOH Na2SO4+2H2O、 2NaOH+CuSO4 Cu（OH）2+ Na2SO4）