师：同学们大家好。今天我们将要一起来学习金属的化学性质。古代的帝王大多钟爱金银珠宝做的皇冠，然而法国皇帝拿破仑三世为显示自己的富有和尊贵，命令官员给自己制造了一顶铝王冠。他戴上铝王冠，神气十足地接受百官的朝拜。不仅如此，在举行宴会时，拿破仑使用的餐具也是铝制的，而其他客人用的却是银制餐具。黄金王冠光芒四射，银制餐具亮光闪闪，远比铝制王冠和餐具贵重和华丽。为什么拿破仑三世却独独钟爱铝制王冠和餐具呢？希望通过本节课的学习，你能找出答案。
请你按下暂停键，仔细想一想，你知道哪些金属与氧气的反应？这些金属与氧气反应的现象是什么？
生：相信大家都已经想到了镁条和铁丝与氧气的反应。
师：很好。接下来我们通过实验视频回顾一下这两个化学反应。首先是镁条的燃烧，将一根打磨光亮的镁条放在酒精灯火焰上点燃，大家观察到了什么？
生：镁条燃烧发出耀眼的白光，并放出大量的热，生成白色物质。
师：没错。接下来我们来看铁丝的燃烧。将打磨光亮的铁丝绕成螺旋状，在空气中加热，铁丝呈红热状，并不燃烧。将另一根打磨光亮的铁丝绕成螺旋状，用火柴引燃放入氧气中，又观察到了什么？
生：铁丝剧烈燃烧，火星四射。
师：通过比较镁条燃烧和铁丝燃烧两个实验，我们可以发现什么呢？
生：在空气中镁条就能剧烈燃烧，而铁丝只是红热状，不燃烧。镁条的反应比铁丝剧烈，说明镁比铁活泼。镁在空气中就能燃烧，而铁丝在较高浓度的氧气中才能燃烧，铁丝燃烧所需要的条件更为苛刻，也能说明镁比铁活泼。
师：非常好。实验表明，大多数金属都能与氧气发生反应，但反应的难易和剧烈程度是不同的。我们可以通过比较不同金属与氧气反应的难易和剧烈程度来判断金属的活动性。如金属镁、金属铝等在常温下就能与氧气反应，金属铁和金属铜等在常温下几乎不与氧气反应，但在高温时能与氧气反应。金即使在高温时也不与氧气反应。根据上述事实比较金属与氧气反应的难易程度，我们可以判断出这些金属的活泼程度，即金属活动性，镁、铝比较活泼，铁、铜次之，金最不活泼。学到这里，你能用化学知识解释“真金不怕火炼”吗？
生：因为金即使在高温的条件下也不与氧气发生反应。
师：2021 年 3 月 20 日，三星堆遗址带给了人们很多惊喜，其中最受关注的就是这半张黄金面具，时隔 3000 - 5000 年再次出现，它依然熠熠生辉，光彩夺目。而同时期的铜器虽然保存较为完好，却已失去了金属光泽，表面有铜锈生成。在我国出土的古代文物当中，铁器较少，并且多数锈蚀严重，你知道其中的原因吗？
生：因为金属活动性铁大于铜大于金。
师：铝作为世界年产量第二高的金属，被广泛应用于制造业。我们已经知道铝在常温下就能与氧气反应，那么铝制品是不是很容易发生锈蚀呢？将铝片放在酒精灯上加热观察现象，一段时间后，内层的铝融化却没有滴落。为什么内层的铝融化却没有滴落呢？
生：因为铝片外面有一层致密的薄膜，这层薄膜就是氧化铝。
师：对。铝虽然是一种比较活泼的金属，但其在空气中与氧气反应表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化。因此，铝制品具有较好的抗腐蚀性能，但在使用过程中要注意不宜用钢刷、砂等来擦洗，会破坏铝制品表面的薄膜。现在你知道为什么皇帝拿破仑三世钟爱铝制皇冠和铝制餐具了吗？
生：铝是地壳中含量最高的金属，比铁几乎多一倍，是铜的近千倍。但是铝的化学性质十分活泼，当时的冶炼技术从矿物冶炼得到金属铝非常困难。因此铝在 19 世纪是十分稀有的金属材料，远比金银等更为稀罕。
师：除了氧气能和金属发生化学反应，你还知道其他物质能和金属发生反应吗？请你按下暂停键，仔细想一想。
生：想到了镁和稀盐酸的反应。
师：同学们，还记得镁和稀盐酸反应的现象吗？
生：镁能和稀盐酸剧烈反应，产生大量气泡。
师：那产生的气体是什么？
生：是氢气。
师：如何来检验产生的氢气呢？
生：可以将燃着的小木条放在试管口，若有声音，气体被点燃，说明是氢气。
师：那是不是所有的金属都能和盐酸发生反应？反应的剧烈程度是否也像镁和盐酸反应一样剧烈呢？接下来我们通过实验视频来看一下金属镁、锌、铁、铜与稀盐酸的反应。请同学们一边看实验视频，一边将实验现象记录在学习任务单上。
（进行金属与稀盐酸的反应实验）
师：在试管里放入一小片镁，加入 5 毫升稀盐酸，观察到了什么？
生：镁与稀盐酸剧烈反应，放出大量气泡，同时固体镁在不断减少。用燃着的小木条放在试管口观察现象，试管口出现火焰，并有轻微的爆鸣声。进一步实验证明，这种气体是氢气。镁与稀盐酸反应生成氢气和氯化镁。
师：参照上述实验步骤，分别将与上述镁条大小相同的锌、铁、铜放入试管中并加入相同量的稀盐酸，又观察到了什么现象？
生：观察到锌片表面有大量气泡生成，铁片表面有少量气泡生成，同时溶液呈浅绿色。铜片表面无气泡生成，用燃着的小木条放在试管口观察现象，试管口出现火焰，并有轻微的爆鸣声，进一步实验证明，这种气体是氢气，锌、铁与稀盐酸反应都有氢气生成，铜片表面无气泡生成。
师：观察镁、锌、铁、铜分别与稀盐酸反应的现象，能得出什么结论？
生：镁与稀盐酸反应得最剧烈，锌次之，铁较慢，铜与稀盐酸不反应。
师：通过金属镁、锌、铁、铜与稀盐酸的实验可以发现，有的金属如镁、锌、铁可以和稀盐酸反应并产生氢气，但反应的剧烈程度不同。有的金属如铜不与稀盐酸发生反应。你能写出金属和稀盐酸反应的化学方程式吗？按下暂停键，请你试着写一写。
（学生书写后）
师：让我们来看一下这些反应的化学方程式，你都写对了吗？如果把稀盐酸换成稀硫酸，金属镁、锌、铁、铜与稀硫酸的反应会是什么样的呢？接下来我们通过视频再来看一下金属镁、锌、铁、铜与稀硫酸的反应。请同学们一边看实验视频，一边将实验现象记录在学习任务单上。
（进行金属与稀硫酸的反应实验）
师：用稀硫酸代替稀盐酸进行实验，并比较发生的现象，观察到了什么？
生：观察到镁、锌、铁与稀硫酸反应都有气泡生成。用燃着的小木条放在试管口观察现象，试管口出现火焰，并有轻微的爆鸣声。进一步实验证明这种气体是氢气，同时观察到镁与稀硫酸反应最剧烈，锌次之，铁较慢，铜与稀硫酸不反应。
师：由上述探究可以得出什么结论？
生：镁、锌、铁的金属活动性比铜强，它们能置换出稀盐酸或稀硫酸中的氢。
师：通过金属镁、锌、铁、铜四种金属与稀硫酸的反应同样可以发现，有的金属如镁、锌、铁可以和稀硫酸反应并产生氢气，但反应的剧烈程度不同。有的金属如铜不与稀硫酸发生反应。你能写出金属和稀硫酸反应的化学方程式吗？按下暂停键，请你试着写一写。
（学生书写后）
师：我们来看一下这些反应的化学方程式，你都写对了吗？在金属镁、锌、铁、铜分别与稀盐酸、稀硫酸的反应中，我们发现金属镁、锌、铁都能与稀盐酸、稀硫酸反应并产生氢气，而反应的剧烈程度镁大于锌大于铁。金属铜不能与稀盐酸、稀硫酸反应。通过比较金属是否能与稀盐酸、稀硫酸发生反应以及反应的剧烈程度，我们也可以判断出镁、锌、铁、铜的金属活动性顺序是镁大于锌，大于铁、大于铜。通过书写金属镁、锌、铁与稀盐酸、稀硫酸反应的化学方程式，你是否发现它们有很多相似点？比如都有氢气生成等。让我们再来看一下金属镁、锌、铁分别与稀盐酸、稀硫酸反应的化学方程式。从反应物和生成物的物质类别角度去分析这些反应有什么共同点？