学生实验9 常见金属的物理性质和化学性质 （教学课件）化学新教材鲁教版九年级下册

第九单元 金属 学生实验9 常见金属的 物理性质和化学性质 九年级化学 下册·鲁教版2024 学习内容导览 实验探究金属的化学性质 2 认识金属的物理性质 1 明·学习目标 1.能准确描述常见金属的颜色、光泽、导热性、导电性、延展性等物理性质。掌握金属与氧气反应的实验现象和化学方程式。设计实验探究锌、铁、铜的金属活动性顺序，依据现象得出正确结论。 2.通过观察、操作、分析实验现象，提升观察能力、动手操作能力及逻辑推理能力。经历“提出问题—设计方案—实验验证—得出结论”的探究过程，学习科学探究的方法。 3.体会化学与生活的紧密联系，感受金属材料在生产生活中的重要作用。通过小组合作实验，培养团队协作精神与严谨的科学态度。 引·新课导入 厨房里盛满清水的金属水槽、浴室里的金色淋浴喷头、阳光下的铁艺桌椅，还有书桌旁金属支架支撑的笔记本电脑。这些日常用品的核心部件都是金属，而它们之所以能胜任不同用途，正是由金属的物理与化学性质决定的。 今天我们就来通过实验，系统探究常见金属的物理性质和化学性质，认识金属的共性与差异性，了解金属活动性顺序是如何影响它们在生活中的应用的。 认识金属的 物理性质 01 探·知识奥秘 一、认识金属的物理性质 实验原理 物质的性质决定用途。金属在日常生活中的用途主要是由其物理性质决定的。 大部分金属能和氧气发生化学反应，活泼的金属能与盐酸或稀硫酸反应放出氢气，较活泼的金属能将较不活泼的金属从其盐溶液中置换出来。 实验用品： 坩埚钳、酒精灯、药匙、试管、陶土网、滤纸（或软布）、电池、小灯泡、导线、砂纸、火柴、胶水。 细铜丝、细铁丝、铝箔、铝粉、镁带、锌片、铁片、铜片、锌粒、稀盐酸、硫酸亚铁溶液。 利用所给实验用品，我们先来探究并认识金属的物理性质。 探·知识奥秘 一、认识金属的物理性质 实验探究金属的物理性质 实验探究1： 用砂纸打磨细铜丝、细铁丝、铝箔，用滤纸（或软布）擦拭后观察其颜色和光泽。 金属 铜丝 铁丝 铝箔 实验现象 打磨擦拭后，表面呈现紫红色（或亮红色），具有金属光泽。 打磨擦拭后，表面呈现银白色（或灰白色），具有金属光泽。 打磨擦拭后，表面呈现银白色，具有金属光泽。 得出结论： 外观共性：铜丝、铁丝、铝箔在打磨后均呈现出独特的金属光泽，说明金属通常具有金属光泽，这是金属的重要物理共性之一。 颜色差异：不同金属的固有颜色不同，铜为紫红色，铁和铝为银白色，说明不同金属在物理性质上存在差异性。 探·知识奥秘 一、认识金属的物理性质 实验探究金属的物理性质 实验探究2： 选择几种金属制品，尝试一下其是否容易被弯曲、折断。 金属 铜丝 铁丝 铝箔 实验现象 可以被轻松弯曲，不易折断，弯曲后能保持形变。 需要稍大一些的力才能弯曲，同样不易折断。 极易被弯曲，可反复折叠，不会轻易折断。 得出结论： 共性：铜、铁、铝都具有良好的延展性和韧性，可以被弯曲而不易折断，这是金属的重要物理共性之一。 差异：不同金属的延展性和硬度存在差异。铝的延展性较好，最易弯曲；铁的硬度相对较高，弯曲需要更大的力。 探·知识奥秘 一、认识金属的物理性质 实验探究金属的物理性质 实验探究3： 分别选择铜丝、铁丝、铝箔，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。然后放在陶土网上冷却。 金属 铜丝 铁丝 铝箔 实验现象 烘烤一端后，手持的另一端很快感受到明显的温热感。 烘烤一端后，手持的另一端会逐渐变热，热传导速度比铜丝稍慢。 烘烤一端后，热量传递非常快，手持端在短时间内就会明显发烫。 得出结论： 共性：铜丝、铁丝、铝箔都能将热量从烘烤端传递到手持端，说明金属具有良好的导热性，这是金属的重要物理共性之一。 差异：不同金属的导热效率不同，铝和铜的导热性优于铁，体现了不同金属在物理性质上的差异性。 探·知识奥秘 一、认识金属的物理性质 实验探究金属的物理性质 实验探究4： 用两根导线分别连接在电源的正负极，一端连接一个小灯泡，另一端分别连接铜丝、铁丝、铝箔，试试三种金属的导电能力。 金属 铜丝 铁丝 铝箔 实验现象 小灯泡最亮，发光稳定。 小灯泡较亮，亮度次于铜丝。 小灯泡最暗，发光微弱。 得出结论： 共性：三种金属接入电路后小灯泡均发光，说明金属具有良好的导电性，这是金属的重要物理共性。 差异：不同金属的导电能力不同，导电性能排序为：铜 > 铝 > 铁。 探·知识奥秘 一、认识金属的物理性质 实验探究金属的物理性质 通过以上实验，你能否总结下金属的物理性质？不同金属具有怎样的物理共性和差异性？这些性质决定了生活中金属的哪些用途？ 共性 共性 共性 共性 特性 特性 物理性质 _________ 好 _________好 _________好 有_________ 颜色：大多数金属为银白色，但铜为_______色，金为_______ 色，铁粉为_______ 色 状态：常温下，铁、铝、铜等大多数金属是固体，但 _______是液体 对应的用途 用铜、铝制作导线 用铁锅做饭 用铝制作铝箔 制作各种饰品 颜色：大多数金属为银白色，但铜为_______色，金为_______ 色，铁粉为_______ 色 状态：常温下，铁、铝、铜等大多数金属是固体，但 _______是液体 导电性 导热性 延展性 金属光泽 红 黄 黑 汞 性质决定用途 探·知识奥秘 一、认识金属的物理性质 性质决定用途 铜和金可以拉成细丝压成薄片 ——延展性 防盗门窗用铝合金 ——坚硬且有金属光泽 钨丝可作为白炽灯的灯丝 ——熔点和沸点较高 铅球投掷后能获得较远的距离 ——密度较大 铁锅和家庭电路的导线 ——热和电的良导体 建筑用的钢筋 ——强度大 1．金属在生活生产中应用广泛。下列相关说法中不正确的是（ ） A．用于制作导线的紫红色金属—铜 B．家用热水瓶内胆壁的银白色金属—银 C．体温计中填充的金属—汞 D．暖气片表面刷的一层“银粉”—锌 析·典型范例 D 2．生活中的五金指的是“金、银、铜、铁、锡”。下列金属的性质与用途的对应关系不正确的是（ ） A．铁具有可燃性——制铁锅 B．铜的导电性好——用于制电线 C．金有金属光泽——作饰品 D．焊锡的熔点低——用于焊接金属 析·典型范例 A 实验探究金属的 化学性质 02 探·知识奥秘 二、实验探究金属的化学性质 认识金属与氧气的反应 铝与氧气的反应 取少量铝粉，用胶水均匀地粘在滤纸上，再将滤纸小心地卷起，用坩埚钳夹持， 在酒精灯上点燃，观察记录实验现象。 金属 铝 反应的化学方程式 _________________________ 现象 剧烈燃烧，发出白光，生成白色粉末 4Al＋3O2=== 2Al2O3 点燃 在日常生活中，我们经常使用铝、铁及其合金制品，但很少见到镁及其合金制品， 你认为可能的原因是什么？ 镁化学性质更活泼，易与氧气反应变质，因此很少用镁制品。 探·知识奥秘 二、实验探究金属的化学性质 认识金属与氧气的反应 镁与氧气的反应 另用坩埚钳夹取一段用砂纸打磨过的镁带，在酒精灯上点燃，观察记录实验现象。 金属 镁 反应的化学方程式 _________________________ 现象 发出耀眼的白光，生成白色的固体 2Mg＋O2=== 2MgO 点燃 实验结论： 铝、镁都能在空气中燃烧，都能与氧气反应，体现金属的化学共性。 镁比铝更易点燃、反应更剧烈，说明镁的金属活动性比铝强。 探·知识奥秘 二、实验探究金属的化学性质 总结金属与氧气的反应 金属 镁 铝 铁 铜 金 反应的化学方程式 _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ 很稳定，高温时也不与氧气反应（真金不怕火炼） 现象 发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色固体 剧烈燃烧，发出白光，生成白色粉末 剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 生成黑色固体 很稳定，高温时也不与氧气反应（真金不怕火炼） 4Al＋3O2=== 2Al2O3 点燃 3Fe＋2O2=== Fe3O4 点燃 2Cu＋O2===2CuO △ Mg＋O2=== 2MgO 点燃 大多数金属能与氧气反应，但是反应的难易和剧烈程度不同。 探·知识奥秘 二、实验探究金属的化学性质 探究锌、铁、铜三种金属的活动性顺序 根据给出的实验用品，设计并实施实验方案，探究锌、铁、铜三种金属的活动性顺序。 (1) 利用金属与酸的反应比较三种金属活动性强弱 选择药品：锌片、铁片、铜片、稀盐酸 用砂纸打磨大小形状相同的锌片、铁片、铜片，除去表面氧化膜。 取3支试管，分别加入等量等质量分数的稀盐酸 依次将打磨后的锌片、铁片、铜片放入试管中，观察现象。 稀盐酸 Zn Fe Cu 探·知识奥秘 二、实验探究金属的化学性质 探究锌、铁、铜三种金属的活动性顺序 金属 锌片 铁片 铜片 实验现象 剧烈反应，产生大量气泡，反应速率快 缓慢反应，产生少量气泡，溶液逐渐变为浅绿色 无明显现象，不反应 观察并记录实验现象 得出结论： 1.锌、铁能与稀盐酸反应，铜不能，说明铜的金属活动性最弱。 2.锌与稀盐酸反应比铁剧烈，说明锌的金属活动性强于铁。 3.三种金属的活动性顺序为 锌 > 铁 > 铜。 探·知识奥秘 二、实验探究金属的化学性质 探究锌、铁、铜三种金属的活动性顺序 (1) 利用金属与盐溶液的反应比较三种金属活动性强弱 选择药品：锌片、铜片、硫酸亚铁溶液 用砂纸分别打磨锌片、铜片，除去表面氧化膜，再用滤纸擦拭干净，备用。 取2支洁净的试管，分别加入等量的硫酸亚铁溶液，做好标记（试管1：锌片+硫酸亚铁溶液；试管2：铜片+硫酸亚铁溶液）。 将打磨干净的锌片、铜片分别放入对应标记的试管中，静置一段时间，观察两支试管内的现象。 稀硫酸亚铁溶液 锌片 铜片 探·知识奥秘 二、实验探究金属的化学性质 探究锌、铁、铜三种金属的活动性顺序 金属 锌片 铜片 实验现象 锌片表面有黑色固体（铁）析出，试管内浅绿色溶液逐渐变浅，最终变为无色 无明显现象，溶液仍为浅绿色，铜片表面无变色 观察并记录实验现象 得出结论： 1.锌片放入硫酸亚铁溶液中发生置换反应，说明锌能将铁从硫酸亚铁溶液中置换出来，因此锌的金属活动性强于铁。 2.铜片放入硫酸亚铁溶液中无明显反应，说明铜不能将铁从硫酸亚铁溶液中置换出来，因此铜的金属活动性弱于铁。 3.三种金属的活动性顺序为 锌 > 铁 > 铜。 探·知识奥秘 二、实验探究金属的化学性质 金属活动性顺序的判断 1. 金属活动性顺序 在金属活动性顺序里的规律: (1) 金属的位置越靠前, 它的活动性就越 。 (2) 位于氢 的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢。 (3) 位于 的金属能把位于 的金属从它们的盐溶液里置换出来。 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 强 前面 前面 后面 2. 金属活动性顺序的判断方法 金属与氧气反应难易和剧烈程度 金属与酸是否发生置换反应，若发生反应，则可通过反应的剧烈程度判断其反应的难易。 在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液里置换出来。 探·知识奥秘 二、实验探究金属的化学性质 小组评价 评价维度 实验操作规范性（30分） 实验操作规范性（30分） 实验操作规范性（30分） 合作分工与协作（25分） 合作分工与协作（25分） 合作分工与协作（25分） 实验成果与汇报（25分） 实验成果与汇报（25分） 实验成果与汇报（25分） 课堂纪律与习惯（20分） 课堂纪律与习惯（20分） 加分项（最多加10分）：1. 实验方案有创新，提出合理优化建议（5-10分）；2. 主动帮助其他小组解决实验难题（3-5分）。 评价总结（优点+改进建议）： 评价标准 1. 金属打磨、药品取用、仪器使用（坩埚钳、试管等）操作标准，符合课堂要求。 2. 严格遵守实验注意事项（防腐蚀、防烫伤、规范处理废液废渣），无安全隐患。 3. 实验过程有序，控制变量合理，观察、记录实验现象及时、准确。 1. 小组内分工明确（操作员、记录员、观察员、汇报员），人人参与，无闲置人员。 2. 实验过程中互助配合，及时沟通实验问题，主动协助同伴规范操作。 3. 小组讨论积极，能主动分享观点，共同完善实验方案、分析实验结论。 1. 实验记录完整，现象描述准确，化学方程式书写规范，结论推导合理。 2. 小组汇报思路清晰，能完整展示实验方案、现象及结论，回应问题准确。 3. 反思交流环节能主动发言，结合实验实际分享收获与改进建议。 1. 遵守课堂纪律，不打闹、不喧哗，专注参与实验探究，不做与课堂无关的事。 2. 实验结束后及时整理仪器、药品，保持实验台整洁，按时提交实验相关材料。 加分项（最多加10分）：1. 实验方案有创新，提出合理优化建议（5-10分）；2. 主动帮助其他小组解决实验难题（3-5分）。 评价总结（优点+改进建议）： 分值 10分 10分 10分 10分 8分 7分 10分 8分 7分 10分 10分 加分 得分                         1．下列有关金属的说法不正确的是（ ） A．生铁和钢都是混合物，其主要成分都是铁 B．铝制品不易被腐蚀，是因为铝的表面有一层致密的氧化膜 C．“真金不怕火炼”说明黄金的熔点非常高 D．青铜是一种合金，其硬度大于铜 析·典型范例 C 2.为了验证锌、铜、银的金属活动性顺序，设计如图所示实验方案。下列说法正确的是（ ） A．②④中溶液颜色都发生变化 B．①和②中金属表面都有气泡产生 C．②和③比较，能判断铜和银的活动性顺序 D．①②④比较，能判断锌、铜、银的活动性顺序 析·典型范例 D 理·核心要点 物理性质 物理性质 化学性质 化学性质 化学性质 总结 类别 物理性质共性 物理性质差异 化学性质共性 金属与 氧气反应 金属活动性顺序 性质与用途对应 具体内容 1. 有金属光泽；2. 导电性良好；3. 导热性良好；4. 具有延展性和韧性（可弯曲不易折断） 1. 颜色：铜（紫红色）、铁/铝（银白色）、金（黄色）、铁粉（黑色）； 2. 导电性：铜 > 铝 > 铁； 3. 导热性：铝、铜优于铁； 4. 延展性：铝 > 铜 > 铁； 5. 状态：常温下多数为固体，汞为液体 1. 多数金属能与氧气反应； 2. 活泼金属能与稀盐酸/稀硫酸反应放出氢气； 3. 较活泼金属能置换较不活泼金属的盐溶液中的金属 1. 镁：2Mg＋O₂===2MgO，现象为耀眼白光、生成白色固体； 2. 铝：4Al＋3O₂====2Al₂O₃，现象为剧烈燃烧、发白光、生成白色粉末； 3. 铁：3Fe＋2O₂====Fe₃O₄，现象为火星四射、生成黑色固体； 4. 铜：2Cu＋O₂====2CuO，现象为生成黑色固体； 5. 金：高温下不与氧气反应 1. 顺序（部分）：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au； 2. 规律：位置越靠前，活动性越强；氢前金属能置换酸中氢；前面金属能置换后面金属的盐溶液中的金属； 3. 锌、铁、铜活动性：锌 > 铁 > 铜（通过与酸、硫酸亚铁溶液反应验证） 1. 导电性：铜、铝制导线；2. 导热性：铁制铁锅；3. 延展性：铝制铝箔、铜/金拉细丝； 4. 金属光泽：制作饰品；5. 硬度/密度：铝合金制防盗门窗、铅制铅球 点燃 点燃 点燃 △ 1．利用右图探究金属活动性顺序，下列说法正确的是（　 ） A．若X是稀盐酸，则铁、铜表面都有气泡产生 B．若X是硝酸银溶液，则证明铁>铜>银 C．若X是硫酸铜溶液，则证明铁>铜 D．若X是硫酸锌溶液，则反应的化学方程式为 析·典型范例 C 2．某环保科技小组在回收电子废弃物中的金属时，发现其中含有铝、铜、银三种金属碎片。为了设计高效分离与回收工艺，需先确定这三种金属的活动性顺序。实验室仅提供一种试剂，即可通过简单的浸泡实验完成验证。该试剂是（　 ） A．稀硫酸 B．硝酸铜溶液 C．硝酸镁溶液 D．硝酸铝溶液 析·典型范例 B THANKS! 谢谢观看 九年级化学 下册·鲁教版2024