4到实验室中去：探究金属的化学性质
【学习目标】
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，认识金属的活动性顺序，了解防止金属腐蚀的简单方法。
3.通过到实验室中去：探究金属的性质，培养和锻炼动手实验、规范操作和设计实验的能力，激发对自然科学的兴趣和探索化学奥秘的欲望
【重点、难点】
1.通过实验探究金属的物理性质和化学性质，感悟和体会到对物质性质的认识是一个科学探究的过程。（重点）
2.依据金属与酸、盐溶液的反应规律，设计多样化、可行性的实验方案，探究金属的活动性顺序。（重点和难点）
【基础知识预习】
实验用品：
1、一些生活中常用的物品： 细铜丝 、 细铁丝 、 铁钉 、 铝箔 、 白炽灯的灯丝 、 订书钉 、 易拉罐 、 铝合金制品 、 不锈钢餐具等 ； 电池 、
小灯泡 、 导线 、 磁铁 ； 砂纸 、 火柴 、 胶水 等。
2、实验室中的试剂和仪器： 铝粉 、 镁带 、 锌片 、 铁粉 、 稀盐酸 、 稀硫酸 、 硫酸亚铁溶液 、 硫酸铜溶液 、 硝酸银溶液 、氯化钠溶液；坩埚钳、酒精灯、药匙、试管、石棉网。
（一）、探究金属的物理性质：
1、金属的物理共性： 有金属光泽 、 导电性 、 导热性 和 延展性 等。
2、金属铜的物理性质： 紫红色固体，密度8.92g/cm3,熔点1084℃，导电性优良，电阻率16.78nm,莫氏硬度3.0 。
3、金属铁的物理性质： 银白色固体，密度7.87g/cm3,熔点1538℃，电阻率96.1nm,莫氏硬度4.0 。
4、金属铝的物理性质： 银白色固体，密度2.7g/cm3,熔点660℃，电阻率28.2nm,莫氏硬度2.75 。
【课堂练习】
铜粉中含有少量铁粉，要除去铁粉，可用物理方法 吸铁石 ，也可用化学方法，加入 稀盐酸 ，方程式是 Fe+2HCl=FeCl2+H2 。
（二）、探究金属的化学性质
1、实验步骤：用坩埚钳夹取一段用砂纸打磨过的镁带，在酒精灯上点燃。现象：镁在空气中剧烈燃烧，发出 耀眼的白光 ， 放出大量的热，生成一种___白色固体 。
化学方程式：_2Mg+O22MgO 。
分析与结论： 镁的活泼性比较强，能够与氧气发生化学反应 。
2、实验步骤：取少量铝粉，均匀地平摊在滤纸上，再将滤纸小心地卷起来，用坩埚钳夹持，在酒精灯上点燃。
现象：铝在氧气中剧烈燃烧， 放热，生成一种白色固体 ；
化学方程式：_4Al+3O2Al2O3_；
分析与结论： 铝很活泼性，能够与氧气发生化学反应 。
【课堂练习】
已知甲、乙、丙三种不同金属，甲在空气中加热后仍保持金属光泽；乙在空气中缓慢氧化而腐蚀；丙在空气中会迅速氧化，需保存在煤油中，则甲、乙、丙三种金属对氧的化学活动性大小关系为
A.甲＞乙＞丙 B.乙＞丙＞甲 C.丙＞甲＞乙 D.丙＞乙＞甲
【答案】D
（三）、探究 锌、铁、铜三种金属的活动性顺序
1、实验步骤：取1 mL～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。实验现象和结果： 锌粒逐渐溶解，溶液由浅绿色逐渐变浅直至消失变为无色 。
分析、结论： 锌的活动性比铁强 。
2、实验步骤：取1 mL～2 mL 硫酸亚铁溶液放于试管中，再将铜丝插入溶液中观察现象。实验现象和结果： 无明显现象 。实验结论： 铜的活动性比铁弱 。
NaCl溶液 FeSO4溶液 CuSO4溶液 AgNO3溶液
锌片 无现象 锌片表面出现灰褐色固体 锌片表面出现红色固体 锌片表面出现银白色固体
铁丝 无现象 无现象 铁丝表面出现红色固体 铁丝表面出现银白色固体
铜丝 无现象 无现象 无现象 铜丝表面出现银白色固体
【课堂活动】
活动一： 探究金属的物理性质：
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。
2、选择几种金属制品，尝试一下是否容易被弯曲、折断。
3、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
4、利用电池、小灯泡试试步骤3中的三种金属的导电能力
5、用磁铁分别吸引上述金属材料
活动二、探究金属的化学性质
1、实验1：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、实验2：取少量铝粉，均匀地平摊在滤纸上，再将滤纸小心地卷起来，用坩埚钳夹持，在酒精灯上点燃。
活动三、探究 锌、铁、铜三种金属的活动性顺序
1、实验1：取1 ～2 mL硫酸亚铁溶液于试管中，再将锌粒放入试管中，观察现象。
2、实验2：取1～2 mL 硫酸亚铁溶液放于试管中，再将铜丝插入溶液中观察现象。
【课堂小结】学生谈感受
【课堂检测】
1、食品包装袋中经常使用到铝箔，铝能制成铝箔是因为铝具有良好的（ ）
A．导电性 B．抗腐蚀性 C．导热性 D．延展性
【答案】D
2、下列各组实验，不能说明铁和铜的金属活动性强弱的是（ ）
A．铁丝和铜丝分别插入稀硫酸中 B．铁丝和铜丝分别插入氢氧化钠溶液中
C．铜丝插入硫酸亚铁溶液中 D．铁丝和铜丝分别在氧气中点燃
【答案】D
3、同学们为探究不同金属的活动性强弱，设计了如下实验方案，下列方案中实验设计、现象、结论均正确的一组是（ ）
选项 实验设计 现象 结论
A 将锌片放入硝酸银溶液 无现象 Ag > Zn
B 分别将锌粉与铁丝放入不相同浓度的稀盐酸中 锌粉产生气泡的速度比铁丝快 Zn > Fe
C 分别将铁丝与铜丝放入相同浓度的稀盐酸中 铁丝表面产生气泡，铜丝无现象 Fe > Cu
D 将铝丝放入硫酸镁溶液中 铝丝表面有固体析出 Al > Mg
【答案】C
4、 有X、Y、Z三种金属，将三种金属分别浸入稀硫酸中，Y溶解并放出氢气，X、Z不溶解；将X浸入Z的硫酸盐溶液中，在X的表面有Z析出．则三种金属的活动性由强到弱排列顺序正确的是（ ）
A、X＞Y＞Z B、Y＞X＞Z C、Y＞Z＞X D、X＞Z＞Y
【答案】B
5.铜锈的主要成分是铜绿[Cu2（OH）2CO3]，某同学为了探究铜片在空气中生锈的原因，利用下图所示A、B、C装置进行实验，经过近一个月的观察，该同学会发现______中的铜片生锈，而______中铜片无明显变化．
（1）请你总结铜片生锈的原因______；
（2）写出铜绿加热分解的化学方程式：______．
【答案】B；?A、C．
（1）铜与水、二氧化碳、氧气相互作用
（2）Cu2（OH）2CO3 △ 2CuO+CO2↑+H2O．
【解析】铜生锈的条件是与空气中的氧气和二氧化碳，以及水接触．可知A试管中的铜片与空气隔绝，不会有明显变化；C试管中的铜片是干燥的空气，没有水分，所以也不易生锈；B试管中的铜片在水分、二氧化碳、氧气的作用下最容易生锈．
故答案为：B；?A、C．
（1）根据以上实验现象可知，铜片生锈的原因是：铜与水、二氧化碳、氧气相互作用．
故答案为：铜与水、二氧化碳、氧气相互作用．
（2）铜绿受热分解成水、二氧化碳、氧化铜，化学反应式是：Cu2（OH）2CO3 △ 2CuO+CO2↑+H2O．
故答案为：Cu2（OH）2CO3 △ 2CuO+CO2↑+H2O．
6.大多数金属材料在空气中都会生锈。铜锈的主要成分是铜绿[Cu2（OH）2CO3]。某同学利用下图所示的实验一进行实验，研究铜在空气中生锈的条件。一个月后该同学发现B装置中的铜丝生锈了，而A、C装置中的铜丝无明显变化。
??????
试回答下列问题：
（1）该同学得出结论说：“铜生锈的原因是铜与空气中的氧气和水相互作用。”该同学得出的结论正确吗？_____________，你认为影响铜生锈的因素还可能有_____________。
（2）为了验证你的判断，现给你提供上图实验二所示的装置，从左到右每个仪器所盛放的试剂依次为_____________、_____________、_____________ 。
【答案】（1）不正确 ；CO2
（2）氢氧化钠溶液； 蒸馏水； 碱石灰
4.到实验室中去：探究金属的化学性质
【学习目标】
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，认识金属的活动性顺序，了解防止金属腐蚀的简单方法。
3.通过到实验室中去：探究金属的性质，培养和锻炼动手实验、规范操作和设计实验的能力，激发对自然科学的兴趣和探索化学奥秘的欲望
【重点、难点】
1.通过实验探究金属的物理性质和化学性质，感悟和体会到对物质性质的认识是一个科学探究的过程。（重点）
2.依据金属与酸、盐溶液的反应规律，设计多样化、可行性的实验方案，探究金属的活动性顺序。（重点和难点）
【基础知识预习】
实验用品：
1、一些生活中常用的物品： 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、
、 、 、 、 等。
实验室中的试剂和仪器： 、 、 、 、 、 、 、 、氯化钠溶液、坩埚钳、酒精灯、药匙、试管。
（一）、探究金属的物理性质：
1、金属的物理共性： 、 、 和 等。
2、金属铜的物理性质： 。
3、金属铁的物理性质： 。
4、金属铝的物理性质： 。
【课堂练习】
铜粉中含有少量铁粉，要除去铁粉，可用物理方法 ，也可用化学方法，加入 ，方程式是 。
（二）、探究金属的化学性质
1、实验步骤：用坩埚钳夹取一段用砂纸打磨过的镁带，在酒精灯上点燃。现象：镁在空气中剧烈燃烧，发出 ， 放出大量的热，生成一种_____________ 。化学方程式：_________________ 。
分析与结论： 。
2、实验步骤：取少量铝粉，均匀地平摊在滤纸上，再将滤纸小心地卷起来，用坩埚钳夹持，在酒精灯上点燃。
现象：铝在氧气中剧烈燃烧， ；
化学方程式：__________________；分析与结论： 。
【课堂练习】
已知甲、乙、丙三种不同金属，甲在空气中加热后仍保持金属光泽；乙在空气中缓慢氧化而腐蚀；丙在空气中会迅速氧化，需保存在煤油中，则甲、乙、丙三种金属对氧的化学活动性大小关系为
A.甲＞乙＞丙 B.乙＞丙＞甲 C.丙＞甲＞乙 D.丙＞乙＞甲
（三）、探究 锌、铁、铜三种金属的活动性顺序
1、实验步骤：取1 mL～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。实验现象和结果： 。
分析、结论： 。
2、实验步骤：取1 mL～2 mL 硫酸亚铁溶液放于试管中，再将铜丝插入溶液中观察现象。实验现象和结果： 。实验结论： 。
NaCl溶液 FeSO4 溶液 CuSO4溶液 AgNO3溶液
锌片
铁丝
铜丝
【课堂活动】
活动一： 探究金属的物理性质：
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。
2、选择几种金属制品，尝试一下是否容易被弯曲、折断。
3、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
4、利用电池、小灯泡试试步骤3中的三种金属的导电能力
5、用磁铁分别吸引上述金属材料
活动二、探究金属的化学性质
1、实验1：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、实验2：取少量铝粉，均匀地平摊在滤纸上，再将滤纸小心地卷起来，用坩埚钳夹持，在酒精灯上点燃。
活动三、探究 锌、铁、铜三种金属的活动性顺序
1、实验1：取1 ～2 mL硫酸亚铁溶液于试管中，再将锌粒放入试管中，观察现象。
2、实验2：取1～2 mL 硫酸亚铁溶液放于试管中，再将铜丝插入溶液中观察现象。
【课堂小结】学生谈感受
【课堂检测】
1、食品包装袋中经常使用到铝箔，铝能制成铝箔是因为铝具有良好的（ ）
A．导电性 B．抗腐蚀性 C．导热性 D．延展性
2、下列各组实验，不能说明铁和铜的金属活动性强弱的是（ ）
A．铁丝和铜丝分别插入稀硫酸中 B．铁丝和铜丝分别插入氢氧化钠溶液中
C．铜丝插入硫酸亚铁溶液中 D．铁丝和铜丝分别在氧气中点燃
3、同学们为探究不同金属的活动性强弱，设计了如下实验方案，下列方案中实验设计、现象、结论均正确的一组是（ ）
选项 实验设计 现象 结论
A 将锌片放入硝酸银溶液 无现象 Ag > Zn
B 分别将锌粉与铁丝放入不相同浓度的稀盐酸中 锌粉产生气泡的速度比铁丝快 Zn > Fe
C 分别将铁丝与铜丝放入相同浓度的稀盐酸中 铁丝表面产生气泡，铜丝无现象 Fe > Cu
D 将铝丝放入硫酸镁溶液中 铝丝表面有固体析出 Al > Mg
4、 有X、Y、Z三种金属，将三种金属分别浸入稀硫酸中，Y溶解并放出氢气，X、Z不溶解；将X浸入Z的硫酸盐溶液中，在X的表面有Z析出．则三种金属的活动性由强到弱排列顺序正确的是（ ）
A、X＞Y＞Z B、Y＞X＞Z C、Y＞Z＞X D、X＞Z＞Y
5.铜锈的主要成分是铜绿[Cu2（OH）2CO3]，某同学为了探究铜片在空气中生锈的原因，利用下图所示A、B、C装置进行实验，经过近一个月的观察，该同学会发现______中的铜片生锈，而______中铜片无明显变化．
（1）请你总结铜片生锈的原因______；
（2）写出铜绿加热分解的化学方程式：______．
6.大多数金属材料在空气中都会生锈。铜锈的主要成分是铜绿[Cu2（OH）2CO3]。某同学利用下图所示的实验一进行实验，研究铜在空气中生锈的条件。一个月后该同学发现B装置中的铜丝生锈了，而A、C装置中的铜丝无明显变化。
??????
试回答下列问题：
（1）该同学得出结论说：“铜生锈的原因是铜与空气中的氧气和水相互作用。”该同学得出的结论正确吗？_____________，你认为影响铜生锈的因素还可能有_____________。
（2）为了验证你的判断，现给你提供上图实验二所示的装置，从左到右每个仪器所盛放的试剂依次为_____________、_____________、_____________ 。
