内容正文:
实验活动4 金属的物理性质和某些化学性质
【知识目标】
1.巩固和加深对金属性质的认识。
2.通过认识金属的性质,初步学会运用观察、实验等方法获取信息并用文字和化学语言表达有关信息。
【素养目标】
培养学生敢于质疑、勤于动手动脑的科学探究精神,激发求知欲和探究激情,感受科学探究对知识构建的重要意义。
【教学重点】
1.金属的物理性质。
2.金属的化学性质及活动性强弱探究。
【教学难点】
金属活动性强弱的探究。
【实验目的】
1.巩固和加深对金属性质的认识。
2.培养实验设计能力。
【实验用品】
试管、试管夹、酒精灯、坩埚钳、电池、导线、小灯泡、火柴。
镁条、锌粒、铝片、铁片、铁粉、铜片、黄铜片(或白铜片)、稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液。
1.金属的物理性质
(1)观察并描述镁、铝、铁、铜的颜色和光泽。
[镁、铝、铁均为有金属光泽的银白色固体,铜为有金属光泽的紫红色固体]
结论:金属具有金属光泽,镁、铝、铁等大多数金属都呈银白色,铜呈紫红色。
参考视频:合金与纯金属的光泽、颜色、硬度的比较。
(2)采取相互刻画的方法,比较铜片和铝片、铜片和黄铜片(或白铜片)的硬度。
实验的现象是什么?
[铝片表面有划痕;铜片表面有划痕]
结论:铝的硬度比铜小;铜的硬度比黄铜(白铜)小,合金的硬度与组成它的纯金属不同。
(3)请你设计并进行实验,证明金属具有导电性(或导热性、延展性)。
可用下面的设计,也可自行设计。
设计实验:按下图分别换用不同金属片连接电路,关闭开关。
实验的现象是什么?
[电路中灯泡亮]
结论:金属具有导电性。
2.金属的化学性质
(1)用坩埚钳夹取一块铜片,放在酒精灯火焰上加热,观察铜片表面的变化。
实验的现象是什么?
[紫红色的铜片变黑]
结论:铜与氧气在加热的条件下生成氧化铜。
此实验发生的化学反应方程式是什么?
[2Cu+O22CuO]
(2)向5支试管中分别放入少量镁条、铝片、锌粒、铁片、铜片,然后分别加入5 mL稀盐酸(或稀硫酸),观察现象。如果有气体生成,判断生成的气体是什么。
与稀盐酸反应现象
与稀硫酸反应现象
镁条
有大量气泡迅速冒出
有大量气泡迅速冒出
铝片
有大量气泡迅速冒出
有大量气泡迅速冒出
锌粒
有大量气泡冒出
有大量气泡冒出
铁片
有少量气泡冒出,
溶液变为浅绿色
有少量气泡冒出,
溶液变为浅绿色
铜片
无明显现象
无明显现象
我们可以得出结论:
金属镁、铝、锌、铁可以与稀盐酸(或稀硫酸)反应置换出氢气,金属活动性强。铜不能与酸反应置换出氢气,活动性在此五种金属中最弱。
写出实验所涉及反应的化学方程式。
与稀盐酸反应
与稀硫酸反应
镁
Mg+2HClMgCl2+H2↑
Mg+H2SO4MgSO4+H2↑
铝
2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑
2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑
锌
Zn+2HClZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
铁
Fe+2HClFeCl2+H2↑
Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
铜
无
无
(3)请你设计并进行实验,比较铁、铜、银的金属活动性强弱。
可用如下设计,也可自行设计。
设计实验:取2支试管,各放入一小块铜片,然后分别加入少量的硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液,观察现象。
实验的现象是什么?
[加入硫酸亚铁溶液的试管中无明显变化,加入硝酸银溶液的试管中铜表面覆盖一层银白色固体]
结论:铁的金属活动性强于铜,铜的金属活动性强于银。
问题与交流:
铁是银白色金属。在上述实验中,你观察到的铁片和铁粉是什么颜色的?你发现了什么问题?查阅资料,与同学交流。
答案:除去表面锈迹的铁片的颜色为银白色,铁粉的颜色为黑色。两种形态的铁单质,颜色不一样。其原因是:铁片的表面结构比较密实,晶体结构较完整,当太阳光照射在铁片表面上,大部分可见光发生反射,反光性强,呈银白色。铁粉没有规则的几何外形,结构疏松,照射在其表面的可见光几乎全部被吸收,所以呈黑色。
金属
1.根据金属活动性顺序分析,下列描述或判断错误的是( D )
A.常温下,在空气中金属镁比铁容易氧化
B.在氧气中灼烧时,铁丝比铜反应剧烈
C.与同种盐酸反应时,锌片比铁片反应剧烈
D.铝具有抗腐蚀性是因为在常温下铝不与氧气反应
2.下列实验,不能说明铁、铜的金属活动性强弱的是 ( B )
A.铁丝和铜丝分别插入稀硫酸中
B.铁丝和铜丝分别插入氢氧化钠溶液中
C.铜丝插入硫酸亚铁溶液中
D.铁丝和铜丝分别在氧气中点燃
3.把金属X放进Cu(NO3)2溶液中,X表面有红色固体析出;若放在Mg(NO3)2溶液中无明显现象。则X、Cu、Mg三种金属活动性由强到弱的顺序正确的是 ( A )
A.Mg、X、Cu B