学生实验9 常见金属的物理性质和化学性质
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简单方法。
实验活动
一、知识准备
1.金属的物理性质:
通常,大多金属呈银白色,铜呈 ,具有良好的导电性、 、 。
2.判断金属活动性强弱的方法:
(1)依据与氧气反应的剧烈程度,反应越剧烈活动性 。
(2)依据与酸反应的程度,能与酸反应的比不能与酸反应的活动性 ,反应越剧烈的活动性 。
(3)根据与盐能否发生置换反应,活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来。
二、实验用品
1.仪器: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。
2.试剂: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。
三、实验过程
1.金属的物理性质:
实验步骤 实验现象和结果 分析和结论
(1)用砂纸打磨细铜丝、细铁丝、铝箔,用滤纸(或软布)擦拭后观察颜色和光泽 铜丝为紫红色,其他金属均为 ,所有金属都有 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 金属具有
(3)选择细铁丝、铝箔、细铜丝,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,然后放在陶土网上冷却 感觉金属的 金属具有良好的
(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 金属具有良好的
2.金属的化学性质:
(1)金属与氧气反应。
实验步骤 实验现象和结果 分析和结论
①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来,用坩埚钳夹持,在酒精灯上点燃
②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
(2)探究锌、铁、铜三种金属的活动性顺序。
实验步骤 实验现象和结果 分析和结论
①取1~2 mL硫酸亚铁溶液放于试管中,再将锌粒放入试管中,观察现象 ,锌粒表面
②取1~2 mL硫酸亚铁溶液放于试管中,再将细铜丝插入溶液中,观察现象
三种金属的活动性大小顺序为 。
教材再延伸
1.金属有哪些共性 金属的用途与性质之间有什么关系
提示:大多数金属都具有金属光泽,密度和硬度较大,熔、沸点较高,具有良好的延展性和导电性、导热性。性质决定用途。
2.我国古代就发明了湿法冶金技术,其基本原理是什么 金属与盐溶液反应有什么规律 你能想到哪些化学方法来判断金属的活动性顺序
提示:湿法冶金技术就是利用金属与盐溶液发生置换反应的原理;在金属活动性顺序中,位置在前的金属可以把位于其后的金属从其盐溶液中置换出来;根据在空气中燃烧的剧烈程度可判断其活泼性等。
多维演练
1.用纳米材料制成的用品具有很多奇特的性质。如纳米铜在室温下可以拉长50多倍而不出现裂痕。该过程体现了金属的性质是 ( )
A.导热性 B.延展性
C.导电性 D.金属光泽
2.下列金属的物理性质中,铝、铜、铁、锌共有的是 ( )
A.都能被磁铁吸引
B.都具有银色的金属光泽
C.密度、硬度都很大
D.都有良好的延展性、导电性和导热性
3.观察是学好化学的一个重要方法。下列对实验现象描述正确的是 ( )
A.铁丝伸入稀盐酸中,其表面产生大量氢气
B.铁丝放在空气中,其表面很快形成红色物质
C.铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体
D.铁丝伸入硫酸铜溶液中,其表面形成一层银白色固体
4.金属R与AgNO3溶液反应的化学方程式为R+2AgNO3===R(NO3)2+2Ag,下列说法不正确的是 ( )
A.该反应属于置换反应 B.R不可能是金属铝
C.R的金属活动性比银强 D.R一定能与酸反应
5.有甲、乙、丙三种金属,甲在常温下就能与氧气反应,乙、丙在常温下几乎不与氧气反应。如果把乙和丙分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在丙表面有银析出,而乙没有变化,则甲、乙、丙三种金属的活动性由强到弱的是 ( )
A.甲>乙>丙 B.甲>丙>乙
C.丙>乙>甲 D.乙>甲>丙
6.[情景题·文化遗产](2024·湖北中考)《宋会要辑稿》记载:“浸铜之法,先取生铁打成薄片,……浸渍数日,铁片为胆水(硫酸铜溶液)所薄,上生赤煤,取出刮洗……入炉烹炼,……方成铜。”下列理解错误的是 ( )
A.“打成薄片”增大了反应的接触面积
B. “铁片为胆水所薄”发生了置换反应
C. “上生赤煤”指铁片上生成了红色的煤
D. “浸铜之法”可知铁的金属活动性比铜强
7.探究铁、铜、镁的金属活动性时,下列现象、分析或结论正确的是 ( )
A.铜片表面有气泡产生
B.有镁片的试管外壁发烫
C.铁片与盐酸反应速率最快
D.它们的活动性:Cu>Fe>Mg
8.如图所示,烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸,天平调平后,同时向其中分别加入等质量的锌片和铁片,则从反应开始到金属完全反应的过程中,天平指针指向的变化是 ( )
A.向左偏 B.向右偏
C.先向左偏后向右偏 D.先向右偏后向左偏
9.金属材料在日常生活、工农业生产中有广泛应用,结合所学知识回答下列问题:
(1)铜块能制成铜丝是利用了铜的 性。
(2)为了探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序,某小组同学做了以下三个实验:①将X放入Y的盐溶液中,有Y固体析出;②将X放入Z的盐溶液中,有Z固体析出;③将Y放入Z的盐溶液中,有Z固体析出。经过讨论,实验 (填数字序号)是多余的,可得出三种金属的活动性顺序为 。
10.(2024·深圳一模)2024年春节深圳欢乐港湾再现精彩的非遗技艺——打铁花表演。铁水经长板敲击后,在空中产生火花四溅的绚丽效果。化学兴趣小组的同学将打铁花后遗留的黑色固体收集起来并进行探究。
【提出问题】打铁花后遗留的黑色固体是什么
【做出猜想】
猜想一:黑色固体是铁。
猜想二:黑色固体是四氧化三铁。
猜想三:黑色固体是铁和四氧化三铁。
(1)根据铁水在空气中的燃烧现象,同学们一致认为猜想一不合理,用化学方程式解释: 。
【查阅资料】四氧化三铁有磁性而且能与盐酸反应,生成的物质全部可溶于水。
【方案设计】
(2)将黑色固体研成粉末,进行实验探究。
步骤 现象 结论
实验一:用磁铁吸引 能被磁铁吸引 黑色固体中一定含有四氧化三铁
实验二:取少许黑色粉末于试管中,加入足量 固体逐渐溶解,有气泡产生 黑色固体中一定含有铁
实验三:取少许黑色粉末于试管中,加入硫酸铜溶液 黑色固体中一定含有铁,该反应的化学方程式为
【交流讨论】
(3)有同学认为实验一结论有误,理由是 。
(4)实验中还发现,试管底部剩余少量黑色固体,加入过量稀盐酸,黑色物质也不消失。小星同学认为这种黑色物质是碳,设计了如下实验方案。
步骤 现象 结论
将余下黑色固体在空气中点燃,产生的气体通入 有白色沉淀生成 剩余少量黑色固体是碳学生实验9 常见金属的物理性质和化学性质
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简单方法。
实验活动
一、知识准备
1.金属的物理性质:
通常,大多金属呈银白色,铜呈 紫红色 ,具有良好的导电性、 导热性 、 延展性 。
2.判断金属活动性强弱的方法:
(1)依据与氧气反应的剧烈程度,反应越剧烈活动性 越强 。
(2)依据与酸反应的程度,能与酸反应的比不能与酸反应的活动性 强 ,反应越剧烈的活动性 越强 。
(3)根据与盐能否发生置换反应,活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来。
二、实验用品
1.仪器: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。
2.试剂: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。
三、实验过程
1.金属的物理性质:
实验步骤 实验现象和结果 分析和结论
(1)用砂纸打磨细铜丝、细铁丝、铝箔,用滤纸(或软布)擦拭后观察颜色和光泽 铜丝为紫红色,其他金属均为 银白色 ,所有金属都有 金属光泽 金属具有 金属光泽
(2)选择几种金属制品,尝试一下是否容易被弯曲、折断 能被弯曲,不能被折断 金属具有 延展性
(3)选择细铁丝、铝箔、细铜丝,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,然后放在陶土网上冷却 感觉金属的 温度升高 金属具有良好的 导热性
(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 灯泡发光 金属具有良好的 导电性
2.金属的化学性质:
(1)金属与氧气反应。
实验步骤 实验现象和结果 分析和结论
①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来,用坩埚钳夹持,在酒精灯上点燃 剧烈燃烧,生成白色固体 铝粉能在空气中燃烧
②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 剧烈燃烧,发出耀眼的强光,生成白色固体 镁能在空气中燃烧
(2)探究锌、铁、铜三种金属的活动性顺序。
实验步骤 实验现象和结果 分析和结论
①取1~2 mL硫酸亚铁溶液放于试管中,再将锌粒放入试管中,观察现象 溶液由浅绿色变为无色 ,锌粒表面 有许多黑色物质析出 锌能将铁置换出来,锌比铁活泼
②取1~2 mL硫酸亚铁溶液放于试管中,再将细铜丝插入溶液中,观察现象 无明显现象 铜不能将铁置换出来,铁比铜活泼
三种金属的活动性大小顺序为 锌>铁>铜 。
教材再延伸
1.金属有哪些共性 金属的用途与性质之间有什么关系
提示:大多数金属都具有金属光泽,密度和硬度较大,熔、沸点较高,具有良好的延展性和导电性、导热性。性质决定用途。
2.我国古代就发明了湿法冶金技术,其基本原理是什么 金属与盐溶液反应有什么规律 你能想到哪些化学方法来判断金属的活动性顺序
提示:湿法冶金技术就是利用金属与盐溶液发生置换反应的原理;在金属活动性顺序中,位置在前的金属可以把位于其后的金属从其盐溶液中置换出来;根据在空气中燃烧的剧烈程度可判断其活泼性等。
多维演练
1.用纳米材料制成的用品具有很多奇特的性质。如纳米铜在室温下可以拉长50多倍而不出现裂痕。该过程体现了金属的性质是 (B)
A.导热性 B.延展性
C.导电性 D.金属光泽
2.下列金属的物理性质中,铝、铜、铁、锌共有的是 (D)
A.都能被磁铁吸引
B.都具有银色的金属光泽
C.密度、硬度都很大
D.都有良好的延展性、导电性和导热性
3.观察是学好化学的一个重要方法。下列对实验现象描述正确的是 (C)
A.铁丝伸入稀盐酸中,其表面产生大量氢气
B.铁丝放在空气中,其表面很快形成红色物质
C.铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体
D.铁丝伸入硫酸铜溶液中,其表面形成一层银白色固体
4.金属R与AgNO3溶液反应的化学方程式为R+2AgNO3===R(NO3)2+2Ag,下列说法不正确的是 (D)
A.该反应属于置换反应 B.R不可能是金属铝
C.R的金属活动性比银强 D.R一定能与酸反应
5.有甲、乙、丙三种金属,甲在常温下就能与氧气反应,乙、丙在常温下几乎不与氧气反应。如果把乙和丙分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在丙表面有银析出,而乙没有变化,则甲、乙、丙三种金属的活动性由强到弱的是 (B)
A.甲>乙>丙 B.甲>丙>乙
C.丙>乙>甲 D.乙>甲>丙
6.[情景题·文化遗产](2024·湖北中考)《宋会要辑稿》记载:“浸铜之法,先取生铁打成薄片,……浸渍数日,铁片为胆水(硫酸铜溶液)所薄,上生赤煤,取出刮洗……入炉烹炼,……方成铜。”下列理解错误的是 (C)
A.“打成薄片”增大了反应的接触面积
B. “铁片为胆水所薄”发生了置换反应
C. “上生赤煤”指铁片上生成了红色的煤
D. “浸铜之法”可知铁的金属活动性比铜强
7.探究铁、铜、镁的金属活动性时,下列现象、分析或结论正确的是 (B)
A.铜片表面有气泡产生
B.有镁片的试管外壁发烫
C.铁片与盐酸反应速率最快
D.它们的活动性:Cu>Fe>Mg
8.如图所示,烧杯中盛有质量相等、质量分数相等的稀盐酸,天平调平后,同时向其中分别加入等质量的锌片和铁片,则从反应开始到金属完全反应的过程中,天平指针指向的变化是 (D)
A.向左偏 B.向右偏
C.先向左偏后向右偏 D.先向右偏后向左偏
9.金属材料在日常生活、工农业生产中有广泛应用,结合所学知识回答下列问题:
(1)铜块能制成铜丝是利用了铜的 延展 性。
(2)为了探究X、Y、Z三种金属的活动性顺序,某小组同学做了以下三个实验:①将X放入Y的盐溶液中,有Y固体析出;②将X放入Z的盐溶液中,有Z固体析出;③将Y放入Z的盐溶液中,有Z固体析出。经过讨论,实验 ② (填数字序号)是多余的,可得出三种金属的活动性顺序为 X>Y>Z 。
10.(2024·深圳一模)2024年春节深圳欢乐港湾再现精彩的非遗技艺——打铁花表演。铁水经长板敲击后,在空中产生火花四溅的绚丽效果。化学兴趣小组的同学将打铁花后遗留的黑色固体收集起来并进行探究。
【提出问题】打铁花后遗留的黑色固体是什么
【做出猜想】
猜想一:黑色固体是铁。
猜想二:黑色固体是四氧化三铁。
猜想三:黑色固体是铁和四氧化三铁。
(1)根据铁水在空气中的燃烧现象,同学们一致认为猜想一不合理,用化学方程式解释: 3Fe+2O2Fe3O4 。
【查阅资料】四氧化三铁有磁性而且能与盐酸反应,生成的物质全部可溶于水。
【方案设计】
(2)将黑色固体研成粉末,进行实验探究。
步骤 现象 结论
实验一:用磁铁吸引 能被磁铁吸引 黑色固体中一定含有四氧化三铁
实验二:取少许黑色粉末于试管中,加入足量 稀盐酸 固体逐渐溶解,有气泡产生 黑色固体中一定含有铁
实验三:取少许黑色粉末于试管中,加入硫酸铜溶液 有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色 黑色固体中一定含有铁,该反应的化学方程式为 Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
【交流讨论】
(3)有同学认为实验一结论有误,理由是 铁也能被磁铁吸引 。
(4)实验中还发现,试管底部剩余少量黑色固体,加入过量稀盐酸,黑色物质也不消失。小星同学认为这种黑色物质是碳,设计了如下实验方案。
步骤 现象 结论
将余下黑色固体在空气中点燃,产生的气体通入 澄清石灰水 有白色沉淀生成 剩余少量黑色固体是碳
