内容正文:
实验活动4 金属的物理性质和某些化学性质
设计意图:
探究实验包括提出问题、设计实验并实施、讨论、得出结论等多个步骤,对于培养学生的创新精神和解决实际问题的能力具有较大的价值。通过控制变量法设计对比实验,即两组实验里只能有一个变量,应控制其他条件完全相同。探究金属的物理性质和化学性质、有关实验现象、化学方程式的书写,是中考命题的重点,常与工农业生产及生活实际联系,常见题型有选择题、填空题、简答题。
教学目标
1.通过观察、刻画、触摸等方式认识金属的物理性质。
2.培养学生的实验设计能力,进一步提高学生动手操作能力和科学探究能力。
3.进一步激发学生乐于探究的情感和发扬互助合作的团队精神。
重难点
1.金属的化学性质。
2.设计并进行实验。
教学过程
(一)实验目的
1.巩固和加深对金属化学性质的认识。
2.培养实验设计能力。
(二)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。
还需要的实验用品:镊子、砂纸。
(三)导入新课
生活中有许多物质都是由金属材料制成。铁、铜、铝、锌、银等。他们的物理性质和化学性质,你都熟悉吗?我们一起来做实验探究一下吧!
(四)新课讲授
探究点一 金属的物理性质
【实验步骤】
(1)用砂纸分别将镁、铝、铁、铜打磨后,观察它们的颜色和光泽。
(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。
(3)用导线将电池、小灯泡连成闭合电路,分别用镁丝、铝丝、铁丝、铜丝代替一段导线,观察小灯泡是否发光。
【实验结论】
(1)颜色、光泽
金属
镁
铝
铁
铜
颜色
银白色
银白色
银白色
紫红色
光泽
有金属光泽
有金属光泽
有金属光泽
有金属光泽
(2)铜片的硬度比铝片大,黄铜片(或白铜片)的硬度比铜片大。
(3)小灯泡发光,说明金属具有导电性。
注意事项
1.镊子使用前后必须擦拭。
2.酒精灯灯帽正放在桌面上。
3.用酒精灯外焰加热。
4.金属使用前必须用砂纸打磨,除去表面的氧化膜,以免干扰试验。
5.回收加热后的铜片。
6.液体和固体的加入顺序:先固体后液体。
7.要注意控制金属的形状与大小、酸的浓度及用量。
探究点二 金属的化学性质
金属的用途不仅与它们的物理性质有密切关系,而且与它们的化学性质有密切关系。例如铝能够在短短一百多年里产量得到如此大幅度的提高,并被广泛应用,与其冶炼方法有关。接下来我们就用实验一起来探究下金属的化学性质吧!
1.金属与氧气反应。
【实验步骤】
(1)用干净的镊子夹取一块铜片,用砂纸打磨后备用。
(2)点燃酒精灯。
(3)用坩埚钳夹持打磨好的铜片,放在酒精灯火焰上加热,观察现象。
【实验现象】铜片表面变黑。
【实验结论】说明铜与氧气在加热的条件下发生反应,生成黑色的氧化铜,化学方程式为:2Cu+O22CuO。
2.金属与酸反应。
【实验步骤】
(1)用干净的镊子依次取出金属,用砂纸打磨后分别放入干净的小试管中(金属放人试管中的方法是把试管横放,用干净的镊子把金属放在试管口,然后使试管慢慢竖立起来,使金属缓缓地滑到试管底部)。
(2)向装有金属的小试管中分别倒人少量稀盐酸(或稀硫酸)的操作:一手持试管,一手拿下装有酸液的细口瓶的瓶塞倒放在桌面上,手心对着细口瓶的标签,试管倾斜,试管口和细口瓶瓶口紧靠在一起,慢慢倒人适量的酸液,完成后塞上细口瓶的瓶塞,放回原处,标签向外。
(3)观察试管中的现象。
【实验记录】
【实验结论】镁条、铝片、锌粒、铁片都能与稀盐酸(或稀硫酸)反应,反应的剧烈程度依次减弱;生成的气体能被点燃,是氢气;铜片与稀盐酸(或稀硫酸)不反应。
3.金属与金属化合物溶液的反应。
【设计实验】
(1)把用砂纸打磨过的铁片浸入硫酸铜溶液中。
(2)把洁净的银片浸入硫酸铜溶液中。
【实验记录】
【实验结论】
(1)铁比铜的金属活动性强。
(2)银比铜的金属活动性弱,由此可以看出,三者的金属活动性为Fe>Cu>Ag。
实验完毕,整理洗涤
1.把试管中的废液倒入废液缸中,保留未反应的金属。
2.试管中未反应完的金属用水冲洗两次。
3.把洗净的金属放到指定的容器内。
4.用试管刷刷洗试管。洗刷试管时,水量不要过多,半管即可。
5.洗刷干净的试管放在试管架上。
想一想
可以利用什么反应比较不同金属的活动性强弱?
可以利用金属与盐酸或稀硫酸能否反应,反应的剧烈程度以及金属与另一种金属化合物的溶液之间能否发生置换反应来比较不同金属的活动性强弱。
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?
在实验中我们看到的金属铁片是银白色的,而铁粉却是黑色的,其实这是个光