置换反应辅导讲义.doc

个性化讲义学生:科目：第—阶段第—次课教师：课题置换反应教学目标1理解并掌握置换反应的概念及分类2掌握置换反应原则3熟记金属活动顺序并熟练解题重点、难点金属活动顺序，置换反应，氧化还原反应考点及考试要求熟练掌握氧化还原反应，知道什么事还原剂什么是氧化剂，知道还原氧化铜的几个化学方程式；能够根据金属活动顺序表判断哪些化学反应可以发生教学内容知识框架一、概念置换反应是无机化学反应的基本类型之一，指一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应，可表小为：A+BG>B+AC置换关系是指组成化合物的某种兀素被组成单质的兀素所替代二、分类（一）根据反应物分类（1）金属单质+酸盐+氢气（置换反应）1、锌和稀硫酸反应：Zn+H2SO4===ZnS04+H2f2、镁和稀硫酸反应：Mg+H2SO4===MgS04+H2f3、铝和稀硫酸反应：2A1+3H2SO4===AI2（SO4）3+3H2f4、锌和稀盐酸反应：Zn+2HCI===ZnCI2+H2f5、镁和稀盐酸反应：Mg+2HCI===MgCI2+H2f6、铝和稀盐酸反应：2AI+6HCI===2AICI3+3H2f1~6的现象：有气泡产生7、铁和稀盐酸反应：Fe+2HCI===FeCI2+H2f8、铁和稀硫酸反应：Fe+H2SO4===FeSO4+H2f7~8铁参加的置换反应显+2价，7~8的现象：有气泡产生，溶液由无色变成浅绿色。

要特别注意不能用浓硫酸，硝酸，它们有强氧化性，先将金属氧化成对应氧化物，氧化物再溶于酸中，然后继续氧化，继续溶解，反应得以继续（2）金属单质+盐（溶液）-----另一种金属+另一种盐9、铁与硫酸铜反应：Fe+CuSO4===Cu+FeSO4现象：铁条表面覆盖一层红色的物质，溶液由蓝色变成浅绿色古代湿法制铜及"曾青得铁则化铜”指的是此反应）10、锌片放入硫酸铜溶液中：CuSO4+Zn==ZnSO4+Cu现象：锌片表面覆盖一层红色的物质，溶液由蓝色变成无色个性化讲义11、铜片放入硝酸银溶液中：2AgNO3+Cu==Cu(NO3)2+2Ag现象：铜片表面覆盖一层银白色的物质，溶液由无色变成蓝色3)金属氧化物+木炭或氢气t金属+二氧化碳或水12、焦炭还原氧化铁：3C+2Fe2O3=高温=4Fe+3CO2洽炼金属13、木炭还原氧化铜：C+2CuO=高温=2Cu+CO2冶炼金属现象：黑色粉未变成红色，澄清石灰水变浑浊14、氢气还原氧化铜：H2+CuO=△=Cu+H2O现象：黑色粉末变成红色，试管内壁有水珠生成15、氢气与氧化铁反应：Fe2O3+3H2=高温=2Fe+3H2O16、水蒸气通过灼热碳层：H20+C=高温=H2+CO水煤气的制法根据元素性质分类按元素的性质划分，金属与非金属单质间的置换。

1)金属单质置换金属单质2Al+Fe2O3=高温=Al2O3+2Fe(铝热反应Al还可与V2O5、CrO3、WO3、MnO2等发生置换)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu金属单质置换非金属单质Zn+2HCl=H2f+ZnCl22Na+2H2O=2NaOH+H2f2Mg+CO2=点燃=2MgO+C3Fe+4H2O(g)=高温=Fe3O4+4H2非金属单质置换金属单质H2+CuO=A=Cu+H2OC+2FeO=A=2Fe+CO2fSi+2FeO=A=2Fe+SiO2C+2CuO=A=2Cu+CO2f非金属单质置换非金属单质2C+SiO2=Si+2COC+H2O=CO+H22H2+SiCI4=Si+4HCICI2+2NaBr=Br2+2NaCIO2+2H2S=2SJ+2H2O三、金属活动顺序(一) 常见金属活动性顺序：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu.金属活动性由强逐渐减弱其中氢是过渡元素，它前面的可以置换出氢，它后面的则不可以•也就是说，氢前面的可以和酸反应生成氢气，而氢后面的基本不和酸反应，就算反应也不生成氢气在金属活动性顺序里：1、金属的位置越靠前，它的活动性就越强2、位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢元素(不可用浓硫酸、硝酸)3、位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。

除K、Ca、Na)(二) 背诵口诀：钾钙钠镁铝，锌铁锡铅氢，铜汞银铂金金属活动顺序的三含义：(1)金属的位置越靠前，它在水溶液中越容易失去电子变成离子，个性化讲义它的活动性就越强；（2）排在氢前面的金属能置换出酸里的氢，排在氢后面的金属不能置换出酸里的氢；（3）排在前面的金属能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来四）原则：1、一种金属可以置换出没有它活泼的金属（在非金属单质中也可使用这一原则）；2、在氢元素之前的金属元素，其物质可与酸发生置换反应，之后的不可反应（另：在金属活泼性前3的金属可直接与水反应）3、化学元素的活泼性，是指元素与其他物质反应的难易程度越易和别的物质反应，元素越活泼越难与其他物质反应，元素越不活泼，即越稳定附:氧化住置换置换反应跡貓叶龙J拉单厭唤＜毎咄金展置换非金屈换金属金属置换咄金属非金属置换非金属二、世换反威发生的內在和外界条件強换反闽本厲属于氧化处乐反【気那么直换反应发朱的条件与氧化述晾反应发牛一的条件是，样的，符介」强氧化剂+S还牍剂f弱还原性产物+弱氧化性产物也就足强氣化剂对向牛成弱还总刑，强汪总刑对应牛成弱氣化刑.具体到!K换反屁血誇隔是反应物单质的还原性（或氧化性）强于牛•成物单威的还原性（或氧化性人同时反应物化合物的氧化性（或还原性〉强于生成物化合物的氧化性（或坯原性打考点一:二7八、、•典型例题（一）用于确定金属单质能否与酸发生置换反应金属与酸的置换反应是初中化学的重要反应，哪些金属能与什么样的酸发生置换反应呢？禾U用金属活动顺序表很容易解决这个问题，即“氢”前金属与非氧化性酸（即常见酸中浓硫酸硝酸除外）能发生置换反应。

例1:下列各组物质间能反应且一定能生成氢气的是AMg、稀HN03BZn、硫酸溶液CFe、盐酸DCu、浓盐酸解析：与酸作用生成氢气的反应满足两个条件：一个是金属在金属活动顺序表中位于氢的前面，二是酸不能为浓硫酸或硝酸由于铜在氢后，而硝酸为氧化性酸，A中一定无氢气生成而D组物质间不反应；B中酸的浓稀及锌的用量均没有明确，故当锌少量而酸为浓硫酸时，就不会产生氢气，C个性化讲义组铁位于氢前且酸为盐酸，故C中有氢气生成故答案为C一）用于分析金属与盐的置换反应金属能否与盐发生置换反应判断的依据是金属活动顺序表，具体说来是：位于金属活动顺序表前面的金属能将后面的金属从它的盐溶液中置换出来，但极活泼的金属（铝以前的）例外由此可知该类反应的发生必须满足一定的条件：（1）反应物中的金属必须是在金属活动顺序表中位于盐中金属的前面2）金属不包括K、Ca、Na、Mg3）盐应是可溶或微溶于水的用一般式可直观表示如下：前面的金属M1+盐（溶）t新盐+新金属M2（M1不包括K、Ca、Na、Ba、Mg;M1在M2前）例2:下列有关置换反应方程式正确的是A2AgCI+Cu=CuCI2+2AgBCu+ZnCI2=CuCI2+ZnCI2CK+AgNO3=Ag+KNO3DZn+FeCI2=Fe+ZnCI2解析：因为AgCI难溶于水，故铜与AgCI不反应，铜位于锌后面，故B错误。

钾与AgNO3溶液的反应本质上是与水反应，C错误，对于D，因锌在铁前且FeCI2可溶于水，符合发生置换反应的条件，故答案为D一）用于比较与酸（水）反应的剧烈程度研究表明金属在与相同浓度的同一种酸（水）反应时，越活泼的金属反应越剧烈，故表面积大体相等的不同金属与相同浓度的同一种酸反应时，位置越靠前的金属反应越剧烈此外上述方法还可以推广至：在相同条件下，不同的金属与同一物质反应时，位置越靠前的金属反应越剧烈例3:实验室制取氢气时，通常用锌与稀盐酸或稀硫酸反应而不使用镁或铁与相应的酸反应来制取，对此最合理的解释是A制取等量的气体时，消耗的镁或铁比锌多B镁与铁或可能含有较多的杂质C与酸反应时，镁太剧烈而铁过于缓慢D镁、铁与酸难反应解析：锌、镁、铁均为氢前金属，均与酸发生置换反应，D错误；是否含有杂质及杂质含量的高低不影响它们与酸的反应，故B错误；由三种金属与酸反应的方程式不难求得生成等量的氢气时，消耗的锌最多，故A也不对；所以答案为C,因为根据金属活动顺序表知：镁在锌前而铁在锌后，故在相同条件下，镁反应比锌剧烈而铁较慢二）用于分析金属与水的反应金属单质与水的反应有两种情况：镁及镁以前常温下或加热条件下反应生成碱与氢气；镁后氢前金属单质在高温条件下与水蒸气反应生成氢气和金属氧化物（因对应碱的热稳定性较差）。

当钾、钙、钠、钡等金属与酸反应时，要考虑到过量的金属在酸消耗完后会继续与酸中的水反应例4:常温下将足量的钠、铁、铝分别投入到溶液质量及溶质质量分数均相同的盐酸溶液中，产生的氢气体积在相同条件下A钠可能最多B铁可能最多C铝一定最多D一样多解析：由于金属是足量的，故盐酸反应完，酸中的氢元素全部转化为氢气，生成的氢气一样多，答案似乎为D且慢，由于金属是足量的，故盐酸反应完时，金属可能有剩余，而剩余的钠能与盐酸中的水反应继续生成氢气而另外两种金属不能，故钠置换生成的氢气可能最多故答案为A三）用于分析金属与盐溶液反应中的特殊问题在前面的问题3中，强调了金属不包括K、Ca、Na等金属，那么这几种金属与盐溶液相遇后情况是怎么样的呢？让我们先看一个实验：将一小粒钠投入到CuSO4溶液中，我们可以观察到的现象有：剧烈反应，有气泡产生和蓝色沉淀生成但不能看到红色的单质铜出现这是怎么回事呢？原来钠投入到CuSO4中首先发生：2Na+2H2O=2NaOH+H2f这一反应，生成的碱再发生：2NaOH+CuSO4=Cu（OH）2J+Na2SO4上述反应规律可概括为：K、Ca、Na等金属能与所有盐溶液、碱的溶液发生反应，但反应的本质均是先与水反应生成氢气和碱，然后可能发生的反应是生成的碱与溶液中的溶质发生复分解反应（若满足复分解反应的条件的话）。

但与酸溶液的反应则是先与酸反应，只有当酸反应完后再与溶液中的水反应灯个性化讲义（四）可用于比较金属的活泼性不同的金属其活泼性是有差异的，利用金属活动顺序表可很方便地判断或比较不同的金属活泼性的相对强弱，具体说来是：金属活动顺序表中，从左到右，单质的活泼性（还原性）依次减弱比较的方法是先找出被比较的金属在顺序表中的相对位置就可以确定其活泼性的相对强弱例5：A、B、C三种金属，将B、C分别放入稀硫酸中，B溶解而C不溶；将C放入A的盐溶液中，C的表面有A析出，则这三种金属的活泼性由强到弱的顺序为AA>B>CBB>C>ACB>A>CDC>B>A解析：因B能溶解在硫酸中而C不能，说明在顺序表中B排在氢前而C排在氯后，C能从溶液中置换出A，说明C在A的前面，即在表中三种金属的相对位置为B、C、A，故答案为B五）用于指导对金属氧化物、碱部分性质的学习金属氧化物中有的能溶于水，且能与水反应生成相应的碱，有的则不能；碱是一种重要的试剂，能与许多物质反应，但难溶性碱与可溶性碱的性质有很大的不同，如一般情况下难溶性碱不与盐反应，难使酸碱指示剂变色而可溶性碱则可以；有的碱受热很容易分解而有的很难分解等怎么掌握这部分知识呢？金属活动顺序表是个很好的助手，具体说来是在“表中位于铝以前的金属”的氧化物可溶于水并与水发生化合反应生成相应的碱，铝及铝以后的金属氧化物均不溶于水，更不与水反应；镁前面的金属（钾、钙、钠、钡）对应的碱可溶于水，受热后不容易分解，而镁、铜之间的金属形成的碱不溶于水且受热后很容易分解。