2019年九年級化學下冊 第八單元 金屬和金屬材料 實驗活動4 金屬的物理性質(zhì)和某些化學性質(zhì)課件 新人教版.ppt

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【實驗目的】1.鞏固和加深對金屬性質(zhì)的認識。,2.培養(yǎng)實驗設計能力?！緦嶒炗闷贰吭嚬?、試管夾、酒精燈、坩堝鉗、電池、導線、小燈泡、火柴、鑷子、單刀開關。鎂條、鋅粒、鋁片、鐵片、鐵粉、銅片、黃銅片(或白銅片)、稀鹽酸、稀硫酸、硫酸銅溶液、硝酸銀溶液。,【實驗】1.金屬的物理性質(zhì),2.金屬的化學性質(zhì)(1)金屬與氧氣的反應【實驗步驟】用坩堝鉗夾取一塊銅片,放在酒精燈火焰上加熱。【實驗現(xiàn)象】銅片表面變黑?！緦嶒灲Y論】銅能與氧氣反應。(2)金屬與酸的反應【實驗步驟】向5支試管中分別放入少量鎂條、鋁片、鋅粒、鐵片、銅片,然后分別加入5mL稀鹽酸(或稀硫酸),觀察現(xiàn)象。【實驗現(xiàn)象】放鎂條、鋁片、鋅粒、鐵片的試管中有氣體生成,生成的氣體能燃燒;放銅片的試管中沒有氣體生成?！緦嶒灲Y論】金屬鎂、鋁、鋅、鐵能與稀鹽酸(或稀硫酸)反應生成氫氣,銅與稀鹽酸(或稀硫酸)不反應。,(3)比較鐵、銅、銀的金屬活動性強弱,三種金屬的活動性順序為鐵>銅>銀【問題與交流】鐵是銀白色金屬。在上述實驗中,你觀察到的鐵片和鐵粉是什么顏色的?你有什么問題?查閱資料,與同學們交流。鐵片是銀白色的,而鐵粉是黑色的。為什么鐵片與鐵粉的顏色不同呢?主要有兩方面原因:1.二者對光的吸收與反射會因二者的形狀等因素不同而不同。2.鐵粉更容易被空氣氧化,鐵片和鐵粉氧化的程度不一樣,導致二者對光的吸收與反射不一樣。,例1設計實驗證明金屬的導熱性。根據(jù)你所設計實驗的需要,自行選擇下述儀器及用品:帶鐵圈的鐵架臺、小蠟燭、酒精燈、長銅片、鐵絲、火柴。,解析要設計實驗證明金屬的導熱性,結合所提供的儀器及用品,可設計實驗如下:先將小蠟燭粘在長銅片的一端,然后把長銅片放在鐵架臺的鐵圈上,點燃酒精燈給長銅片的另一端加熱,觀察現(xiàn)象。,答案先將小蠟燭粘在長銅片的一端,然后把長銅片放在鐵架臺的鐵圈上,點燃酒精燈給長銅片的另一端加熱小蠟燭底部熔化(合理即可),例2(2018湖南衡陽岐山一模)M是生活中常見的金屬,MSO4溶液是無色液體,某化學興趣小組的同學欲探究M與銅、鋁的活動性順序,請你和他們一起進行以下探究活動?！咎岢鰡栴}】M、銅、鋁的金屬活動性順序是怎樣的?【猜想與假設】小東的猜想是Al>Cu>M;小林的猜想是Al>M>Cu;你的猜想是?！驹O計與實驗一】小東取M絲、銅絲、鋁絲分別放入盛有體積相同、溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)也相同的稀鹽酸中,實驗現(xiàn)象如下:,【討論交流】為什么同一個實驗得出了兩種結論呢?同學們帶著這個疑問查閱了相關資料,明白了鋁絲在稀鹽酸中短時間內(nèi)無氣泡,是因為鋁表面致密的氧化膜會先與鹽酸反應?！痉此寂c評價】做金屬性質(zhì)實驗時需將金屬進行打磨,打磨的目的是?！驹O計與實驗二】為了進一步探究三種金屬的活動性順序,同學們?nèi)〈旨毾嗤⒋蚰ジ蓛舻腗絲、鋁絲及相關溶液,又進行了如圖8-4-1所示的實驗:,圖8-4-1(1)試管乙中觀察到的現(xiàn)象是。(2)試管丙中反應的化學方程式為。,【交流與表達】同學們經(jīng)討論后認為該實驗可以優(yōu)化,去掉試管(填試管編號)中的實驗,也可以得出正確的結論?！窘忉屌c結論】通過以上實驗,同學們得出了三種金屬的活動性順序。,解析【猜想與假設】根據(jù)小東和小林的猜想可知,我的猜想為M>Al>Cu?！驹O計與實驗一】相同條件下,金屬越活潑,與相同濃度的酸反應越劇烈,相同時間內(nèi)產(chǎn)生氣泡越多,由幾分鐘后的現(xiàn)象可以看出,金屬活動性:Al>M>Cu?！痉此寂c評價】打磨的目的是除去金屬表面的氧化膜?！驹O計與實驗二】(1)因通過【設計與實驗一】得出金屬活動性:M>Cu,故M可以置換出CuSO4溶液中的Cu,乙中實驗現(xiàn)象是M絲表面有紅色固體析出,藍色變淺或變?yōu)闊o色。(2)由于Al的活動性強于Cu,所以鋁可與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應生成硫酸鋁與銅?！窘涣髋c表達】由甲可得出金屬活動性:Al>M,由乙可得出金屬活動性:M>Cu,則金屬活動性:Al>M>Cu,所以丙是多余的。,答案【猜想與假設】M>Al>Cu【設計與實驗一】Al>M>Cu【反思與評價】除去金屬表面的氧化膜【設計與實驗二】(1)M絲表面有紅色固體析出,藍色變淺或變?yōu)闊o色(2)2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3Cu【交流與表達】丙,煉鐵原理的探究與創(chuàng)新意識素養(yǎng)呈現(xiàn)能對觀察記錄的實驗信息進行加工并獲得結論,提出進一步探究或改進實驗的設想;能運用所學過的化學知識獨立地去解決問題,從而達到培養(yǎng)綜合運用化學理論知識的能力、獨立實驗的能力和創(chuàng)新能力。,素養(yǎng)解讀化學實驗可以深化學生對化學知識的理解、遷移和創(chuàng)新,對化學原理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、認識和運用,以培養(yǎng)化學學科素養(yǎng)、化學信息素養(yǎng)、化學思維素養(yǎng)和化學語言素養(yǎng)等。以煉鐵原理的學習為載體,在實驗探究的過程中訓練學生的思維能力,鍛煉學生根據(jù)已有的學習經(jīng)驗來設計實驗步驟,思考實驗過程中應注意哪些問題等。,典例剖析,例(2018江蘇徐州三中質(zhì)檢)我國是一個鋼鐵大國,鋼鐵產(chǎn)量居世界第一。某化學實驗小組的同學用下面的裝置在實驗室中模擬煉鐵。請你和他們一起完成相關探究。圖8-4-2,(1)操作順序是實驗成功的關鍵,對于該實驗,應。(填“先通入一氧化碳”或“先點燃酒精燈”)(2)反應中可觀察到粗玻璃管內(nèi)的固體逐漸由色變成色,寫出該反應的化學方程式:。(3)產(chǎn)物的檢驗:①初步檢驗:甲同學想對反應后的固體產(chǎn)物進行初步檢驗,請你幫他想出一個物理方法:。②進一步驗證:乙同學想用化學方法對固體產(chǎn)物進行進一步驗證,他將反應后的黑色粉末加入足量的硫酸銅溶液中,發(fā)現(xiàn)只有部分變紅。請寫出生成紅色物質(zhì)的化學方程式:。,(4)質(zhì)疑與探究:①乙同學對產(chǎn)物的成分產(chǎn)生了質(zhì)疑,查閱相關資料之后得知,一氧化碳還原氧化鐵的過程如下:首先,Fe2O3被還原為Fe3O4:3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2。然后,Fe3O4被還原為FeO:Fe3O4+CO+CO2(請將化學方程式補充完整)。最后,FeO被還原為Fe:FeO+COFe+CO2。②通過以上分析,甲、乙兩位同學對反應后黑色固體的成分進行了猜想:猜想一:Fe與Fe3O4;猜想二:Fe與FeO;猜想三:Fe、Fe3O4和FeO。已知:FeO、Fe3O4均為黑色,且Fe3O4有磁性,FeO、Fe3O4都不與硫酸銅溶液反應。,③為了對固體產(chǎn)物成分進行更客觀的分析,甲、乙兩位同學將所做實驗整理如下:,④實驗反思:為了提高鐵的產(chǎn)率,應適當(填“降低”或“提高”)反應溫度。,解析本題借助在實驗室中模擬煉鐵的原理及對產(chǎn)物的探究過程,考查了能運用化學知識解決實際問題的核心素養(yǎng)。(1)一氧化碳具有可燃性,加熱前一定要先通入一氧化碳氣體將空氣排盡,然后給玻璃管加熱;完全反應后,為防止生成的鐵重新被氧化,應先停止加熱,繼續(xù)通入一氧化碳至玻璃管冷卻。(2)一氧化碳能把紅棕色的氧化鐵粉末還原成黑色的鐵粉,化學方程式是Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。(3)由于鐵可以被磁鐵吸引,所以可以用磁鐵吸引來確定固體產(chǎn)物;鐵可以與硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵,反應的化學方程式為Fe+CuSO4FeSO4+Cu。(4)①Fe3O4被CO還原為FeO和CO2的化學方程式為Fe3O4+CO3FeO+CO2。③Fe與Fe3O4都可以被磁鐵吸引,將反應后得到的黑色粉末用磁鐵吸引,如果全部被吸引,則說明猜想一成立;進一步證明,被吸引的,是鐵還是鐵與四氧化三鐵的混合物,可將反應后得到的黑色粉末加入足量的硫酸銅溶液中,如果部分變紅,則說明猜想一成立;④由于在600℃以上Fe2O3才逐步轉化為鐵,所以提高溫度有利于提高鐵的產(chǎn)率。,答案(1)先通入一氧化碳(2)紅棕黑Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(3)①用磁鐵吸引②Fe+CuSO4FeSO4+Cu(4)①3FeO③全部被吸引部分變紅④提高,