2019年九年级化学下册第八单元金属和金属材料实验活动4金属的物理性质和某些化学性质课件（新版）新人教版.pptx

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1、【实验目的】 1.巩固和加深对金属性质的认识。,2.培养实验设计能力。 【实验用品】 试管、试管夹、酒精灯、坩埚钳、电池、导线、小灯泡、火柴、镊 子、单刀开关。 镁条、锌粒、铝片、铁片、铁粉、铜片、黄铜片(或白铜片)、稀盐 酸、稀硫酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液。,【实验】 1.金属的物理性质,2.金属的化学性质 (1)金属与氧气的反应 【实验步骤】用坩埚钳夹取一块铜片,放在酒精灯火焰上加热。 【实验现象】铜片表面变黑。 【实验结论】铜能与氧气反应。 (2)金属与酸的反应 【实验步骤】向5支试管中分别放入少量镁条、铝片、锌粒、铁片、 铜片,然后分别加入5 mL稀盐酸(或稀硫酸),观察现象。 【实验

2、现象】放镁条、铝片、锌粒、铁片的试管中有气体生成,生成的 气体能燃烧;放铜片的试管中没有气体生成。 【实验结论】金属镁、铝、锌、铁能与稀盐酸(或稀硫酸)反应生成氢气,铜与稀盐酸(或稀硫酸)不反应。,(3)比较铁、铜、银的金属活动性强弱,三种金属的活动性顺序为铁铜银 【问题与交流】铁是银白色金属。在上述实验中,你观察到的铁片和铁 粉是什么颜色的?你有什么问题?查阅资料,与同学们交流。 铁片是银白色的,而铁粉是黑色的。为什么铁片与铁粉的颜色不同呢? 主要有两方面原因:1.二者对光的吸收与反射会因二者的形状等因素不 同而不同。2.铁粉更容易被空气氧化,铁片和铁粉氧化的程度不一样,导 致二者对光的吸收

3、与反射不一样。,例1 设计实验证明金属的导热性。根据你所设计实验的需要,自行选 择下述仪器及用品:带铁圈的铁架台、小蜡烛、酒精灯、长铜片、铁 丝、火柴。,解析 要设计实验证明金属的导热性,结合所提供的仪器及用品,可设 计实验如下:先将小蜡烛粘在长铜片的一端,然后把长铜片放在铁架台 的铁圈上,点燃酒精灯给长铜片的另一端加热,观察现象。,答案 先将小蜡烛粘在长铜片的一端,然后把长铜片放在铁架台的铁圈 上,点燃酒精灯给长铜片的另一端加热 小蜡烛底部熔化(合理即可),例2 (2018湖南衡阳岐山一模)M是生活中常见的金属,MSO4溶液是无 色液体,某化学兴趣小组的同学欲探究M与铜、铝的活动性顺序,请你

4、 和他们一起进行以下探究活动。 【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的? 【猜想与假设】小东的猜想是AlCuM;小林的猜想是AlMCu;你的 猜想是 。 【设计与实验一】小东取M丝、铜丝、铝丝分别放入盛有体积相同、 溶质质量分数也相同的稀盐酸中,实验现象如下:,【讨论交流】为什么同一个实验得出了两种结论呢?同学们带着这个 疑问查阅了相关资料,明白了铝丝在稀盐酸中短时间内无气泡,是因为 铝表面致密的氧化膜会先与盐酸反应。 【反思与评价】做金属性质实验时需将金属进行打磨,打磨的目的是 。 【设计与实验二】为了进一步探究三种金属的活动性顺序,同学们取粗 细相同、打磨干净的M丝、铝丝及相关溶液

5、,又进行了如图8-4-1所示 的实验:,图8-4-1 (1)试管乙中观察到的现象是 。 (2)试管丙中反应的化学方程式为 。,【交流与表达】同学们经讨论后认为该实验可以优化,去掉试管 (填试管编号)中的实验,也可以得出正确的结论。 【解释与结论】通过以上实验,同学们得出了三种金属的活动性顺序。,解析 【猜想与假设】根据小东和小林的猜想可知,我的猜想为MAl Cu。【设计与实验一】相同条件下,金属越活泼,与相同浓度的酸反应 越剧烈,相同时间内产生气泡越多,由几分钟后的现象可以看出,金属活 动性:AlMCu。【反思与评价】打磨的目的是除去金属表面的氧化 膜。【设计与实验二】(1)因通过【设计与实验

6、一】得出金属活动性: MCu,故M可以置换出CuSO4溶液中的Cu,乙中实验现象是M丝表面有 红色固体析出,蓝色变浅或变为无色。(2)由于Al的活动性强于Cu,所以 铝可与硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸铝与铜。【交流与表达】由 甲可得出金属活动性:AlM,由乙可得出金属活动性:MCu,则金属活动 性:AlMCu,所以丙是多余的。,答案 【猜想与假设】MAlCu 【设计与实验一】AlMCu 【反思与评价】除去金属表面的氧化膜 【设计与实验二】(1)M丝表面有红色固体析出,蓝色变浅或变为无色 (2)2Al+3CuSO4 Al2(SO4)3+3Cu 【交流与表达】丙,炼铁原理的探究与创新意识 素养呈

7、现 能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论,提出进一步 探究或改进实验的设想;能运用所学过的化学知识独立地去解决问题, 从而达到培养综合运用化学理论知识的能力、独立实验的能力和创新 能力。,素养解读 化学实验可以深化学生对化学知识的理解、迁移和创新,对 化学原理规律的发现、认识和运用,以培养化学学科素养、化学信息素 养、化学思维素养和化学语言素养等。以炼铁原理的学习为载体,在实 验探究的过程中训练学生的思维能力,锻炼学生根据已有的学习经验来 设计实验步骤,思考实验过程中应注意哪些问题等。,典例剖析,例 (2018江苏徐州三中质检)我国是一个钢铁大国,钢铁产量居世界第 一。某化学实验小组的同学

8、用下面的装置在实验室中模拟炼铁。请你 和他们一起完成相关探究。图8-4-2,(1)操作顺序是实验成功的关键,对于该实验,应 。(填 “先通入一氧化碳”或“先点燃酒精灯”) (2)反应中可观察到粗玻璃管内的固体逐渐由 色变成 色, 写出该反应的化学方程式: 。 (3)产物的检验: 初步检验:甲同学想对反应后的固体产物进行初步检验,请你帮他想 出一个物理方法: 。 进一步验证:乙同学想用化学方法对固体产物进行进一步验证,他将 反应后的黑色粉末加入足量的硫酸铜溶液中,发现只有部分变红。请写 出生成红色物质的化学方程式: 。,(4)质疑与探究: 乙同学对产物的成分产生了质疑,查阅相关资料之后得知,一氧

9、化碳 还原氧化铁的过程如下: 首先,Fe2O3被还原为Fe3O4:3Fe2O3+CO 2Fe3O4+CO2。 然后,Fe3O4被还原为FeO:Fe3O4+CO +CO2(请将化学 方程式补充完整)。 最后,FeO被还原为Fe:FeO+CO Fe+CO2。 通过以上分析,甲、乙两位同学对反应后黑色固体的成分进行了猜 想: 猜想一:Fe与Fe3O4;猜想二:Fe与FeO;猜想三:Fe、Fe3O4和FeO。 已知:FeO、Fe3O4均为黑色,且Fe3O4有磁性,FeO、Fe3O4都不与硫酸铜溶 液反应。,为了对固体产物成分进行更客观的分析,甲、乙两位同学将所做实验 整理如下:,实验反思:为了提高铁的

10、产率,应适当 (填“降低”或“提高”) 反应温度。,解析 本题借助在实验室中模拟炼铁的原理及对产物的探究过程,考查 了能运用化学知识解决实际问题的核心素养。(1)一氧化碳具有可燃 性,加热前一定要先通入一氧化碳气体将空气排尽,然后给玻璃管加热; 完全反应后,为防止生成的铁重新被氧化,应先停止加热,继续通入一氧 化碳至玻璃管冷却。(2)一氧化碳能把红棕色的氧化铁粉末还原成黑色 的铁粉,化学方程式是Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。(3)由于铁可以被磁铁 吸引,所以可以用磁铁吸引来确定固体产物;铁可以与硫酸铜反应生成 铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为Fe+CuSO4 FeSO4+Cu。(4) Fe3O4被CO还原为FeO和CO2的化学方程式为Fe3O4+CO 3FeO+CO2。Fe与Fe3O4都可以被磁铁吸引,将反应后得到的黑色粉末 用磁铁吸引,如果全部被吸引,则说明猜想一成立;进一步证明,被吸引的,是铁还是铁与四氧化三铁的混合物,可将反应后得到的黑色粉末加入足 量的硫酸铜溶液中,如果部分变红,则说明猜想一成立;由于在600 以上Fe2O3才逐步转化为铁,所以提高温度有利于提高铁的产率。,答案 (1)先通入一氧化碳 (2)红棕 黑 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 (3)用磁铁吸引 Fe+CuSO4 FeSO4+Cu (4)3FeO 全部被 吸引 部分变红 提高,