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基础实验4常见金属的性质【实验目的】1.认识生活中常见金属的物理性质。2.实验探究金属的化学性质,初步理解金属活动性强弱。3.探究钢铁锈蚀的条件,了解在生产和生活中怎样防止钢铁生锈。【实验用品】镁条、铁钉、锌片、铝片、铜片、稀硫酸(稀盐酸)、食盐水、生石灰(或无水氯化钙)、蒸馏水等。酒精灯、坩埚钳、石棉网、烧杯、试管(含橡皮塞)、砂纸、干电池、小电珠、导线、棉球等。【实验过程】1.金属的物理性质金属样品外观(颜色、状态)硬度导电性镁条铁钉锌片铝片铜片银白色固体较大良好银白色固体大良好银白色固体较大良好银白色固体较大良好紫红色固体较大良好2.金属的化学性质金属样品在酒精灯上加热的现象在稀酸中的变化镁条铁钉锌片铝片铜片产生耀眼的白光,生成白色固体并放热迅速产生大量气泡铁钉红热较慢产生气泡,溶液由无色变为浅绿色表面变暗表面较快产生气泡表面变暗表面较快产生气泡表面变黑无气泡3.探究铁钉锈蚀的条件在做铁钉锈蚀的实验过程中,老师将实验装置提前两周放在班上,请同学们注意观察现象。装置如下:在试管①中加入稀硫酸,浸没铁钉后,倒去溶液;在试管②中加入少量氯化钠溶液,使铁钉的一半浸没在溶液中;在试管③中加入少量蒸馏水,使铁钉的一半浸没在蒸馏水中;在试管④中注满迅速冷却的沸水,使铁钉完全浸没,塞紧橡皮塞;在试管⑤中加入少量的无水氯化钙,再放一团干棉球,将铁钉放在干棉球上,塞紧橡皮塞。两周后,出现了非常明显的现象。回答有关问题:(1)铁锈蚀的必要条件是和;加速金属制品锈蚀速率的因素有或。(2)第④支试管中为什么要注满迅速冷却的沸水?。(3)自来水厂即使夜间不供水,也要将管道(钢管)中注满水,其原因是.。空气水盐酸性物质避免氧气又溶于水中排尽管中空气,防止钢管生锈【问题讨论】1.举例说明常见的金属在生产、生活中的用途,并思考该用途与什么性质有关。答案:镁燃烧产生耀眼白光,制作照明弹。铁有良好导热性,制作炊具。锌常温下易氧化生成保护膜,用于镀锌工业。铝有良好的导电性,用于制电线。铜有良好的导电性,用于制电缆。2.常见金属镁、铁、锌、铝、铜导电性如何?为何常用铜丝制导线?答案:导电性强弱顺序是:镁铁锌铝铜,所以常用铜丝制导线。3.根据铁生锈的条件提出一些防止铁制品锈蚀的方法。答案:保持铁制品干燥,在金属表面喷油漆、涂油、烧涂搪瓷等。1.常温下下列金属固体不是银白色的是()A.铜B.铁C.铝D.镁2.下列金属常温下呈液体的是()A.锌B.镁C.铝D.汞3.下列物质燃烧时的现象描述正确的是()A.镁在空气中燃烧时火星四射,生成白色固体B.磷在空气中燃烧时产生大量白烟,生成白色固体C.铁在氧气中燃烧时产生耀眼白光,生成黑色固体D.碳在氧气中燃烧时发出白光,生成二氧化碳气体ADB4.下列对铜的描述正确且与化学性质有关的是()A.常温下铜是紫红色固体B.铜在空气中加热时表面会变黑C.铜在稀硫酸中会产生气泡,溶液变成蓝色D.铜在硫酸亚铁溶液中表面会覆上银白色固体5.如图所示是a、b、c三种金属与相同浓度的盐酸反应开始时的现象,由此得出三种金属的活动性顺序是()A.abcB.cbaC.cacD.cabBD6.为探究铁生锈的原因,某化学兴趣小组的同学进行了如图所示的四个实验:实验结果显示:B中铁丝有铁锈、D中铁丝严重锈蚀,而A、C实验中没有明显的现象,仔细分析这4个实验,回答下列问题:(1)评价方案对照实验是指除了一个变量外,其他的量都保持不变的实验。该实验方案中采用了对照实验方法。请指出其中的对照实验(填A、B、C、D实验代号)和变量。第①组对照实验A、B,变量;第②组对照实验,变量氧气;第③组对照实验B、D,变量。实验装置中导管内水面上升的原因是。(2)获得结论根据本实验,你认为导致铁生锈的物质有和,能加快铁生锈的物质是。(3)交流反思据相关报道,现在世界上每年因为腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%～40%,所以为防止金属锈蚀,我们可以采取的方法有(写一种即可)。水分B、C食盐铁丝生锈吸收了空气中的氧气,使瓶内气压减小水分氧气食盐保持金属制品的洁净和干燥7.为研究锌和铝的金属活动性,某研究小组进行了如下探究。(1)小明设计的实验方案:向表面积相同的铝片和锌粒中分别加入盐酸。写出锌与盐酸反应的化学方程式:。(2)小芳将打磨和未打磨的铝片分别放入盐酸中,发现前者比后者反应快,原因是。(3)小芳在(2)实验中,还观察到有“灰黑色沉淀”这一异常现象出现。【提出问题】铝与盐酸反应出现的灰黑色沉淀的组成是什么?【查阅文献】铝在颗粒较小时为灰黑色;AlCl3为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的固体,易溶于水和乙醇。Zn+2HClZnCl2+H2↑未打磨的铝片表面有一层致密结实的氧化铝与盐酸先反应,看不到气泡【提出合理假设】假设a:该灰黑色沉淀可能含有;假设b:该灰黑色沉淀可能含有AlCl3;假设c:该灰黑色沉淀可能含有难溶于酸的物质。【设计并完成实验】取灰黑色沉淀分别进行如下实验。实验编号实验操作实验现象①加入适量稀盐酸有微量气泡,固体全部溶解,得到澄清溶液②加入适量蒸馏水固体部分溶解③加入适量无水乙醇固体部分溶解Al【得出结论】由实验①可判断假设c(填“成立”或“不成立”),再结合②和③可得出该灰黑色沉淀的成分是。(4)你认为(1)中小明的实验能否比较锌和铝的金属活动性强弱(填“能”或“不能”),请简单说明理由:。不成立Al和AlCl3不能没有对反应时的温度和盐酸的浓度、体积进行变量控制