第四单元到实验室去探究金属的性质-2023-2024学年九年级化学鲁教版（五四学制）全一册

到实验室去：探究金属的性质 第四单元　金　属 实验目的 1. 探究金属的物理性质，认识金属材料在日常生活中的用途。 2. 探究金属的化学性质，认识金属活动性顺序，了解防止金属锈蚀的方法。 实验操作 一、金属的物理性质 实验步骤 实验现象 分析与结论 1.用砂纸打磨细铜丝、细铁丝、铝箔、白 炽灯的灯丝、订书钉等，用滤纸（或软 布）擦拭后观察颜色和光泽 铜为 色，其 他金属均为 ⁠ 色 金属具有 ⁠ ⁠ 2.选择几种金属制品，尝试一下是否容易 被弯曲、折断 能 ⁠， 不能 ⁠ 金属具有 ⁠ ⁠ 紫红　 银白　 金 属光泽　 弯曲　 折断　 延 展性　 实验步骤 实验现象 分析与结论 3.选择铁丝、铝箔、铜丝，手持金属的一 端，在酒精灯火焰上烘烤另一端（注意时 间不要太长，以免烫伤！），试试金属的 传热能力。放在陶土网上冷却 金属温度 ⁠ 金属具有良好的 ⁠ 4.利用电池、小灯泡试试步骤3中的三种金 属的导电能力 小灯泡 ⁠ 金属具有良好的 ⁠ 5.用磁铁分别吸引上述金属材料 有的金属被 ⁠ 升高　 导热性　 发光　 导电性　 吸引　 二、金属的化学性质 （一）探究金属与氧气的反应 实验步骤 实验现象 实验结论 1.取少量铝粉，用胶水把铝粉均匀地 粘在滤纸上，再将滤纸小心地卷起 来，用坩埚钳夹持，在酒精灯上点燃 剧烈燃烧，发出耀眼 的白光，放出热量， 生成白色固体 铝的化学性质比较 活泼，在空气中能 剧烈燃烧 剧烈燃烧，发出耀眼 的白光，放出热量， 生成白色固体 铝的化学性质比较 活泼，在空气中能 剧烈燃烧 实验步骤 实验现象 实验结论 2.用坩埚钳夹取一段用砂 纸打磨过的镁条，在酒精 灯上点燃 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放 出热量，生成白色固体 镁的化学性质比较 活泼，在空气中能 剧烈燃烧 3.将砂纸打磨过的铁丝放 入空气中加热，再放入氧 气中燃烧 空气中铁丝不能燃烧，氧气中铁 丝剧烈燃烧，火星四射，放出大 量的热，生成黑色固体 铁的化学性质比较 活泼，在氧气中能 剧烈燃烧 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放 出热量，生成白色固体 镁的化学性质比较 活泼，在空气中能 剧烈燃烧 空气中铁丝不能燃烧，氧气中铁 丝剧烈燃烧，火星四射，放出大 量的热，生成黑色固体 铁的化学性质比较 活泼，在氧气中能 剧烈燃烧 （二）设计实验探究锌、铁、铜三种金属的活动性顺序 实验步骤 实验现象 实验结论 方案一 锌片表面产生大量气 泡，铁片表面产生气 泡较少，铜片表面无 现象 金属活动性顺序：Zn ＞Fe＞Cu 方案二 锌片表面析出一层银 白色物质，铜片表面 无现象 金属活动性顺序：Zn ＞Fe＞Cu 锌片表面产生大量气 泡，铁片表面产生气 泡较少，铜片表面无 现象 金属活动性顺序：Zn ＞Fe＞Cu 锌片表面析出一层银 白色物质，铜片表面 无现象 金属活动性顺序：Zn ＞Fe＞Cu 实验演练 1. 下列有关金属的实验，说法不正确的是（　A　） 　　 A. ①中细铁丝燃烧生成的黑色固体物质是氧化铁 B. 实验②可以验证铁的金属活动性强于铜 C. ③中有气泡产生 D. ④能说明铜具有导热性 A 2. 通过实验可以比较铁、铜、银三种金属的活动性强弱。下列装置能够达到实验目 的的是（　D　） D 3. 同学们在探究金属的物理性质和某些化学性质时，有如下操作： 　　 （1）图A中，标号a的仪器名称是 ；用仪器a夹着铜丝对铜丝一端加热一 段时间，用手触摸未加热端，感觉到铜丝发烫，据此可得出的结论是 ⁠ ⁠。 （2）图B的实验目的是 ⁠。 坩埚钳　 金属铜具有 良好的导热性　 比较合金和纯金属的硬度　 （3）图C中，把铝丝放入稀硫酸中刚开始没看到气泡产生，其原因是 ⁠ ⁠。 （4）图D中发生反应的化学方程式为 ，如 果要比较铝、铜、银三种金属的活动性强弱，在图C、D的基础上，还需补充的实验 是 （写出操作方法）。 铝丝表面有 一层氧化膜　 Cu＋2AgNO3 Cu（NO3）2＋2Ag　 把铜丝放入稀硫酸中　 4. （2022·枣庄模拟）金属材料在我们生活中无处不在，从日常生活用品电热水壶， 到电线、电缆等，都离不开金属材料。 （1）电热水壶的内胆材料主要使用 304不锈钢（铁的合金），久用的热水壶内胆通 常会有水垢，这时可用稀盐酸浸泡热水壶，但浸泡过久会腐蚀热水壶内胆，原因 是 （用化学方程式表示），该反应的基本反应类型 是 ⁠。 （2）要探究铁、铜两种金属活动性顺序，实验前先用砂纸打磨铜丝和铁丝，除铁丝 和铜丝外，下列能探究出两种金属活动性顺序的试剂有 （填序号）。 ①硝酸银溶液　②稀硫酸　③硫酸铜溶液 Fe＋2HCl FeCl2＋H2↑　 置换反应　 ②③　 （3）向一定质量 AgNO3和 Cu（NO3）2的混合溶液中加入过量的 Zn粉，溶液质量 随反应时间变化的情况如图所示。当反应进行到 b 点时，过滤，滤液中的溶质 是 ⁠。 Zn（NO3）2、Cu（NO3）2　 5. 学习完金属的化学性质后，同学们来到实验室进行锌、铜、银三种金属活动性顺 序的探究活动。实验桌上老师提供的药品有锌片、铜片、银片、硫酸锌溶液、硫酸 铜溶液、硝酸银溶液和稀硫酸。 [制订计划]在老师的指导下，经过讨论，同学们设计出了以下几种实验方案。 方案一：铜片、硫酸锌溶液、硝酸银溶液。 方案二：锌片、银片、硫酸铜溶液。 方案三：锌片、铜片、硫酸铜溶液、硝酸银溶液。 你的设计方案是 ⁠。 锌片、铜片、稀硫酸、硝酸银溶液　 [进行实验]小华同学选用方案三进行如下探究，请你帮他完成表格中的空白。 实验操作 实验现象 分析与结论 ⁠ ⁠ ⁠ 金属活动性：Cu Ag（选填“＞”或 “＜”）。反应的化学方程式为 ⁠ ⁠ 锌片表面附着一层红色 物质，溶液由蓝色逐渐 变为无色 金属活动性：Zn Cu（选填“＞”或 “＜”）。反应的化学方程式为 ⁠ ⁠ 铜片表面附着一层银 白色物质，溶液由无色 逐渐变为蓝色　 ＞　 Cu＋ 2AgNO3 Cu（NO3）2＋2Ag　 ＞　 Zn＋ CuSO4 Cu＋ZnSO4　 [解释与结论]上述实验，小华得出三种金属活动性由强到弱的顺序是 ⁠ ⁠。 [反思与评价]探究活动结束后，同学们分享自己的收获与不足，并进行反思。 （1）有同学提出，小华的实验中不用硫酸铜溶液也能得到相同的实验结论。简要说 明其验证方法： ⁠ ⁠。 （2）经过讨论，大家一致认为以上实验方案中，方案 较好。 Zn＞Cu＞ Ag　 把打磨过的锌片放入铜片与硝酸银反应后的溶液中，锌片表面析 出红色固体，溶液由蓝色变成无色，说明锌比铜活泼　 一、二　 6. 不锈钢材料中含有的金属铬（Cr）能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性。为了解金属 铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，小娟与小涛分别进行了 如下探究活动。 [猜想和假设]根据所学知识，猜想三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系： 猜想一：Cr　Al　Cu 猜想二：Al　Cr　Cu 猜想三： ⁠ Al　Cu　Cr　 [实验和探究] （1）小娟的实验：取大小相同的铝、铬、铜三种金属片（用砂纸打磨光亮）。 实验步骤 实验现象 解释与结论 分别取三支试管，向其 中加入等质量、等浓度 的稀硫酸，然后将铝、 铬、铜三种金属片分别 插入三支试管中 铝片表面产生气泡较 快；铬片表面产生气泡 较缓慢，溶液变为蓝 色；铜片表面无现象 猜想 成立。 铬与稀硫酸反应生成蓝色的硫 酸亚铬（CrSO4）溶液，该反 应的化学方程式为 ⁠ ⁠ 二　 Cr＋ H2SO4 CrSO4＋H2↑　 （2）小涛的实验： 小涛只选用了三种药品进行实验，也得出了三种金属在金属活动性顺序中的相对位 置关系。则他选用的三种药品可能是 ⁠ ⁠。 [总结与归纳]由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有： （1） ⁠； （2） ⁠。 Al、CrSO4溶液、Cu（其他答案合理均 可）　 通过金属与酸反应比较　 通过金属与盐溶液反应比较（其他答案合理均可）　 $$