内容正文:
实验活动5 常见金属的物理性质和化学性质
【实验梳理】
1.金属的物理性质
(1)观察并描述金属的颜色和光泽
镁条 铝片 铁片 铜片
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
银白色
银白色
银白色
紫红色
有金属光泽
有金属光泽
有金属光泽
有金属光泽
(2)比较铜片和铝片、铜片和黄铜片的硬度
实验 铜片、 铝片相互刻画 铜片与黄铜片相互刻画
现象 铝片上有划痕 铜片上有划痕
结论 铜的硬度大于铝 黄铜的硬度大于铜
铝片上有划痕
铜片上有划痕
铜的硬度大于铝
黄铜的硬度大于铜
(3)设计实验验证金属具有的物理性质
设计方案 金属具有的性质
把铜片接入连有小灯泡和电池的电路中,闭合开关,灯泡发光 导电性
把一小段铁片放在酒精灯火焰上加热,感觉到铁片烫手 导热性
捶打铝片,可以观察到铝片变薄 延展性
导电性
导热性
延展性
2.金属的化学性质
(1)金属与氧气反应
实验步骤 实验现象 化学方程式
用坩埚钳夹取一块铜片,放在酒精灯火焰上加热 红色铜片表面变黑色 2Cu +O22Cu O
红色铜片表
面变黑色
△
(2)金属与稀酸的反应
镁条 铝片 锌粒 铁片 铜片
与稀硫酸反应的现象 剧烈反应,产生大量气泡 剧烈反应,产生大量气泡 反应较剧烈,产生较多气泡 能产生气泡,反应较慢,溶液由无色变为浅绿色 无现象
反应的化学方程式 MgH2SO4==
MgSO4 H2↑ 2Al+3H2SO4
===Al2(SO4)3+3H2↑ Zn+H2SO4
==ZnSO4+H2↑ Fe+H2SO4
==FeSO4+H2↑
剧烈反应,产生大量气泡
剧烈反应,产生大量气泡
反应较剧烈,产生较多气泡
能产生气泡,反应较慢,溶液由无色变为浅绿色
无现象
Mg+H2SO4==
MgSO4+H2↑
2Al+3H2SO4
===Al2(SO4)3
+3H2↑
Zn+H2SO4
==ZnSO4+H2↑
Fe+H2SO4
==FeSO4+H2↑
(3)比较铁、铜、银的金属活动性
实验步骤 实验现象 化学方程式
①取一支试管倒入一定量的硫酸铜溶液,将一根用砂纸打磨过的铁丝浸入溶液中,观察现象 铁丝表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色变为浅绿色 Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
②取一支试管倒入一定量的硝酸银溶液,将一根用砂纸打磨过的铜丝浸入溶液中,观察现象 铜丝表面覆盖一层银白色的物质,溶液由无色变为蓝色 Cu+2AgNO3 ==Cu(NO3)2+
结论: Fe、 Cu、Ag的金属活动性Fe>Cu>Ag
铁丝表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色变为浅绿色
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
铜丝表面覆盖一层银白色的物质,溶液由无色变为蓝色
Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag
Fe>Cu>Ag
【针对训练】
1.下列性质属于金属共同的物理性质的是( )
A.硬度很大、熔点很高
B.有良好的导电性、导热性
C.是银白色的固体
D.易与酸反应产生氢气
B
2.(衡阳模拟)下列有关金属的说法正确的是( )
A.金属都是银白色的
B.导电性最好的金属是铜
C.合金的硬度比相应的纯金属大
D.钢的含碳量比生铁的含碳量高
C
3.(咸阳乾县一模)某同学在化学开放实验课做了以下实验:①向有镍(Ni,在化合物中常显+2价)丝试管中加入稀硫酸,观察到有气泡产生;②将镍丝浸入硫酸铜溶液,充分反应后得溶液M;③把铁丝浸入M中,无明显现象。下列有关说法不正确的是( )
A.①得出金属活动性:Ni>H
B.②镍丝表面覆盖一层红色固体
C.②的化学方程式:Ni+CuSO4===Cu+NiSO4
D.②③能得出金属活动性:Fe>Ni>Cu
D
4.(运城临猗县期末)同学们在学习金属的化学性质时,在实验室利用如图装置来探究铁、锌、铝的金属活动性强弱情况。
(1)实验原理:B中反应的化学方程式为Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑。
(2)实验现象:A中反应的实验现象为铁片表面产生气泡,溶液由无色变为浅绿色。
(3)实验结论:金属活动性由强到弱的顺序是铝>锌>铁。
(4)实验前,对铁片、锌片、铝片进行的操作是用砂纸将金属片打磨光亮。
(5)问题与交流:为了保证实验的可靠性,对加入的稀盐酸的要求是浓度相同(合理即可)。
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
铁片表面产生气泡,溶液由无色变
为浅绿色
金属活动性由强到弱的顺序是铝>锌>铁
用砂纸将金属片打磨光亮
浓度
相同(合理即可)
5.[课标情境素材改编](长春净月高新区一模)长春被誉为汽车工业名城,“中国一汽”生产的红旗轿车享誉全国。请回答下列问题。
(1)如图所示的材料中属于金属材料的是镁铝合金。
(2)铝材具有密度小、耐腐蚀性好等优点。铝材耐腐蚀的原因是铝的表面有一层致密的氧化膜。
(3)将镁铝合金与铝片相互刻画,在铝片表面留下明显划痕,说明镁铝合金的硬度大于(选填“大于”或“小于”)铝的硬度。
镁铝合金
铝的表面
有一层致密的氧化膜
大于
6.[项目式学习](盐城大丰区一模)我校化学兴趣小组以“金属的化学性质”为主题开展项目式学习。
【任务一】金属与氧气反应
(1)防锈工艺之一是利用烤蓝技术,即高温下在铁表面形成一层四氧化三铁,从而保护了内部的铁不受腐蚀。下列选项中与四氧化三铁致密结构相似的物质是A 。
A.铝在常温下与氧气反应生成的氧化铝
B.铁在常温下与氧气、水反应生成的铁锈
C.水的净化中用于吸附颜色、异味的活性炭
A
【任务二】金属与酸反应
取表面积大小相同的三种金属片,分别加入足量相同的三份稀盐酸中,并用温度传感器测定反应过程中的温度变化,所得温度变化曲线如图甲所示。
(2)由图甲可知 (选填“能”或“不能”)根据金属与酸反应的放热情况来判断不同金属的活动性强弱。若要设计实验验证铁、锌、铜的金属活动性顺序。用下列各组物质进行实验,则能达到实验目的的是ACD(填字母序号)。
A.Zn、Cu、FeCl2溶液
B.Fe、Cu、ZnCl2溶液
C.Fe、Cu、Zn、稀盐酸
D.Fe、CuCl2溶液、ZnCl2溶液
不能
ACD
(3)将一块未经打磨的铝片放在盛有稀盐酸的密闭容器中,用传感器探究反应容器内的温度随时间变化如图乙,50 s前温度未上升的原因是
Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O。(用化学方程式表示)
Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O
$$