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实验金属的性质实验设计思想：（1）通过实验认识常见金属的主要化学性质，并对金属活动性各不相同具有一定的认识;（2）认识化学反应通常都伴有能量变化，而不是仅在燃烧中；（3）通过认识常见金属和酸的反应，能够归纳出实验室制取氢气的主要原理。（4）通过实验探究，归纳出常见金属的活动性强弱。实验原理：（1）常见金属能跟氧气反应生成金属氧化物，同时放出热量。（2）常见活泼金属能与稀硫酸和稀盐酸发生置换反应，生成氢气。（3）活动性强的金属可以将活动性弱的金属从盐溶液中置换出来。实验目的：（1）认识一些常见金属的主要化学性质（2）了解金属的性质实验用品：集气瓶、试管铁丝、铝片、铜丝、、锌粒、镁条，氧气，稀硫酸、稀盐酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液实验步骤：1.金属和氧气的反应实验步骤实验现象解释和结论铁在氧气中点燃火星四射，放出大量热量，生成黑色固体。铝片在空气中加热，将一片表面打磨光滑的铝箔放在酒精灯上灼烧打磨后表面光滑的金属铝，加热后变黯淡。铝在空气中不易被点燃，因为铝在常温时就能与氧气反应，并生成一层致密的氧化膜铜丝在空气中加热铜丝表面变黑。加热条件下，铜和氧气化合表面生成氧化铜。2.金属跟酸的反应实验步骤实验现象解释和结论在试管中放入两小块镁，加入5mL稀盐酸，用手触摸试管底部，稍倾用燃着的小木条放在试管口，仔细观察现象。反应非常剧烈，金属镁表面出现大量气泡，试管底部发烫，燃着的小木条放在试管口，能听倒爆鸣声。镁和盐酸反应生成可以燃烧的气体，并放出热量。在试管中放入两小块铝，加入5mL稀盐酸，用手触摸试管底部，稍倾用燃着的小木条放在试管口，仔细观察现象。反应比较剧烈，金属铝表面出现大量气泡，试管底部发热，燃着的小木条放在试管口，能听倒爆鸣声。铝和盐酸反应生成可以燃烧的气体，并放出热量。在试管中放入两小粒锌粒，加入5mL稀盐酸，用手触摸试管底部，稍倾用燃着的小木条放在试管口，仔细观察现象。反应速率适中，锌粒表面出现大量气泡，试管底部发热，燃着的小木条放在试管口，能听倒爆鸣声。锌和盐酸反应生成可以燃烧的气体，并放出热量。在试管中放入表面打磨光滑的铁丝，加入5mL稀盐酸，稍倾用燃着的小木条放在试管口，仔细观察现象。铁丝表面出现少量气泡，燃着的小木条放在试管口，不易听到爆鸣声。一定时间后溶液变成浅绿色。铁和盐酸反应，但常温时反应比较缓慢。在试管中放入两小块铜，加入5mL稀盐酸，稍倾用燃着的小木条放在试管口铜浸入稀盐酸中无明显现象。常温时，铜和稀盐酸不反应3.金属和盐溶液的反应实验点拨：原理拓展1．镁、铝、锌、铁等金属都能与稀盐酸或稀硫酸反应，铜或银等不能与稀盐酸或稀硫酸反应。这些金属与酸反应，生成另一种化合物和氢气，属于置换反应。2．金属活动性顺序：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu在金属在溶液中发生的置换反应跟金属的活动性顺序有密切的联系，金属活动性顺序中排在氢前面的金属能和稀硫酸或稀盐酸等反应，置换出氢。金属活动性顺序中排在前面的金属可以将排在后面的金属从盐溶液中置换出来，但是由于钾、钙、钠三种金属非常活泼，常温时就能和水反应并置换出水中的氢，同时转化成相应的碱，因此这写金属不能置换出活动性比之若的金属。例如，将金属钠投入硫酸铜溶液中会发生如下的反应，而无法置换出铜：实验拓展：1．金属与酸反应放热化学反应伴随能量的变化，但是有的剧烈，有的不易察觉。金属镁的性质很活泼，与酸的反应比较剧烈，温度变化明显。而铁与酸的反应比较平缓，温度变化也就不易观察到。实验步骤实验现象解释和结论取一支试管，注入5mL硫酸铜溶液，将一根铝丝表面打磨洁净，浸入硫酸铜溶液中取一支试管，注入5mL硫酸铜溶液，将一根铁丝表面打磨洁净，浸入硫酸铜溶液中取一支试管，注入5mL硫酸铝溶液，将一根铁丝表面打磨洁净，浸入硫酸铝溶液中取一支试管，注入5mL硝酸银溶液，将一根铜丝表面打磨洁净，浸入硝酸银溶液中铝丝表面出现红色物质，时间较久后，浅蓝色溶液逐渐变成无色溶液铁丝表面出现红色物质，时间较久后，浅蓝色溶液逐渐变成浅绿色溶液无明显变化铜表面出现毛絮装黑色固体，固体增多后显示出金属光泽，溶液的颜色从无色逐渐变为淡蓝色。金属活动性顺序中排在前面的金属可以将排在后面的金属从盐溶液中置换出来2铁与酸溶液反应，溶液最后呈浅绿色。这是因为在水溶液中，＋2价的铁离子显示出浅绿色。所以不论硫酸亚铁还是氯化亚铁的稀溶液都呈浅绿色。生活中的实验：有些牙膏的外壳是铝质的，某些干电池的外壳是锌质的，生活中使用的醋酸性质与稀盐酸类似，你可以利用铝质的牙膏外壳或电池的锌质外壳和醋酸来反应获得少量的氢气。实验考点导航：例1：下列反应属于置换反应的是（）ABCD例题点评：本题实际考察置换反应的概念。解题指导：置换反应的是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，因此只有选项B是正确的。选项D是分解反应，选项C没有单质参加和生成，A中虽然生成一种单质和一种化合物，但是反应物都是化合物，因此都不是置换反应。答案：B例2：下列物质可以用金属与稀酸直接反应制得的是A、FeCl3B、CuSO4C、AgC1D、FeSO4例题点评：本题考察对金属活动性的理解，以及金属和酸反应的化学反应方程式。解题指导：铁与稀盐酸反应生成的是氢气和氯化亚铁FeCl2，铜、银排在金属活动性氢的后面，不能直接和稀硫酸、稀盐酸反应，铁可以和稀硫酸反应生成FeSO4。答案：D。例3：波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂，它是由硫酸铜、熟石灰加水配置而成。配置波尔多液时能否用铁质容器来盛放呢？例题点评：本题需要利用金属的性质来解释生活生产中的一些问题。解题指导：波尔多液是一种常用的杀菌剂，成分中的硫酸铜有杀菌效果。如果在铁桶配置，铁能和硫酸铜溶液发生置换反应而使药剂失效，并且铁质容器也被腐蚀。所以配置波尔多液时不能用铁桶盛放。答案：不能，因为硫酸铜能和铁发生反应。例4：实验室有一包混有铁粉的铜粉，请你利用化学方法除去铜粉中的铁粉（简述操作过程，写出有关化学反应方程式）。例题点评：本题是一道除杂质的实验题，需要考虑两种金属的性质和除杂的具体要求。解题指导：解答此类题型需注意以下几点：（1）除杂主要是根据混合物中各物质的性质不同选择合适的方法和试剂；（2）所选试剂只能和杂质反应，而不应和原物质反应；（3）原物质的质量不能减少，但可增加(如利用化学反应可把杂质转化成原物质)；（4）反应后的其他生成物应便于去除(如是沉淀、气体或水等物质)。本题根据铁和铜的性质不同可采用以下方法去除铜粉中的铁粉：利用铁能和稀硫酸（或稀盐酸）反应，而铜不能的性质，可用加入稀硫酸（或稀盐酸）的方法将铁溶解后过滤而除去。或者，加入硫酸铜溶液与铁粉反应得到铜而达到去除铁粉的目的。答案：往混合物中加入足量的稀硫酸（或稀盐酸、硫酸铜溶液），充分搅拌反应后过滤，洗涤并烘干所得固体即为纯净的铜。举一反三：将过量的铁粉放入一定量的硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中，充分反应后过滤，滤纸上留下的物质是。写出有关的化学方程式。答案：Cu、Fe。例5：下表是某种常见金属的部分性质：颜色、状态硬度密度熔点导电性导热性延展性银白色固体较软2．70g／cm3660．4℃良好良好良好将该金属投入稀盐酸中，可产生大量的无色气体。根据上述信息回答以下问题：(1)试推断该金属可能的一种用途是；(2)该金属的活动性比铜(填“强”或“弱”)；(3)请自选试剂，设计实验探究该金属与铁的活动性强弱，并完成下表：例题点评：本题是一道结论开放实验探究题，考察对金属活动性顺序的理解，并需要根据自己作出的猜想设计实验。解题指导：物质的性质是由物质的性质决定的，由于该金属有良好的导电性和质地较软的性质，因此可以作导线使用。由于延展性良好可以制成金属箔使用。虽然这种金属有良好的导热性，但是由于不知道是否对人体有毒害作用，最好不要回答可以制餐具。从将该金属投入稀盐酸中，可产生大量的无色气体得知该金属活动性必然比铜强。设计设计实验比较与铁的活动性强弱，猜想一般是强（可以从它与酸反应实际上比铁强烈判断）。则可以设计与亚铁盐反应来比较活动性。答案：（1）作导线（2）强（3）你的一种猜想验证方法现象结论你的一种猜想验证方法现象结论比铁强将该金属投入盛有氯化亚铁溶液的试管中金属表面有黑色物质生成，溶液的浅绿色逐渐褪去该金属可以和氯化亚铁反应，置换出铁，活动性比铁强