2019年九年級化學(xué)下冊 第八單元 金屬和金屬材料 實(shí)驗(yàn)活動4 金屬的物理性質(zhì)和某些化學(xué)性質(zhì)課件 新人教版.ppt

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【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.鞏固和加深對金屬性質(zhì)的認(rèn)識。,2.培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計能力。【實(shí)驗(yàn)用品】試管、試管夾、酒精燈、坩堝鉗、電池、導(dǎo)線、小燈泡、火柴、鑷子、單刀開關(guān)。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(shí)驗(yàn)】1.金屬的物理性質(zhì),2.金屬的化學(xué)性質(zhì)(1)金屬與氧氣的反應(yīng)【實(shí)驗(yàn)步驟】用坩堝鉗夾取一塊銅片,放在酒精燈火焰上加熱?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】銅片表面變黑?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】銅能與氧氣反應(yīng)。(2)金屬與酸的反應(yīng)【實(shí)驗(yàn)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?！緦?shí)驗(yàn)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?shí)驗(yàn)結(jié)論】金屬鎂、鋁、鋅、鐵能與稀鹽酸(或稀硫酸)反應(yīng)生成氫氣,銅與稀鹽酸(或稀硫酸)不反應(yīng)。,(3)比較鐵、銅、銀的金屬活動性強(qiáng)弱,三種金屬的活動性順序?yàn)殍F>銅>銀【問題與交流】鐵是銀白色金屬。在上述實(shí)驗(yàn)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(xué)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(dǎo)致二者對光的吸收與反射不一樣。,例1設(shè)計實(shí)驗(yàn)證明金屬的導(dǎo)熱性。根據(jù)你所設(shè)計實(shí)驗(yàn)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(shè)計實(shí)驗(yàn)證明金屬的導(dǎo)熱性,結(jié)合所提供的儀器及用品,可設(shè)計實(shí)驗(yàn)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(diǎn)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(diǎn)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(xué)興趣小組的同學(xué)欲探究M與銅、鋁的活動性順序,請你和他們一起進(jìn)行以下探究活動。【提出問題】M、銅、鋁的金屬活動性順序是怎樣的?【猜想與假設(shè)】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(shè)計與實(shí)驗(yàn)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?jǐn)?shù)也相同的稀鹽酸中,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下:,【討論交流】為什么同一個實(shí)驗(yàn)得出了兩種結(jié)論呢?同學(xué)們帶著這個疑問查閱了相關(guān)資料,明白了鋁絲在稀鹽酸中短時間內(nèi)無氣泡,是因?yàn)殇X表面致密的氧化膜會先與鹽酸反應(yīng)。【反思與評價】做金屬性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時需將金屬進(jìn)行打磨,打磨的目的是。【設(shè)計與實(shí)驗(yàn)二】為了進(jìn)一步探究三種金屬的活動性順序,同學(xué)們?nèi)〈旨?xì)相同、打磨干凈的M絲、鋁絲及相關(guān)溶液,又進(jìn)行了如圖8-4-1所示的實(shí)驗(yàn):,圖8-4-1(1)試管乙中觀察到的現(xiàn)象是。(2)試管丙中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。,【交流與表達(dá)】同學(xué)們經(jīng)討論后認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)可以優(yōu)化,去掉試管(填試管編號)中的實(shí)驗(yàn),也可以得出正確的結(jié)論。【解釋與結(jié)論】通過以上實(shí)驗(yàn),同學(xué)們得出了三種金屬的活動性順序。,解析【猜想與假設(shè)】根據(jù)小東和小林的猜想可知,我的猜想為M>Al>Cu?！驹O(shè)計與實(shí)驗(yàn)一】相同條件下,金屬越活潑,與相同濃度的酸反應(yīng)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。【設(shè)計與實(shí)驗(yàn)二】(1)因通過【設(shè)計與實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是M絲表面有紅色固體析出,藍(lán)色變淺或變?yōu)闊o色。(2)由于Al的活動性強(qiáng)于Cu,所以鋁可與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)生成硫酸鋁與銅?！窘涣髋c表達(dá)】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(shè)】M>Al>Cu【設(shè)計與實(shí)驗(yàn)一】Al>M>Cu【反思與評價】除去金屬表面的氧化膜【設(shè)計與實(shí)驗(yàn)二】(1)M絲表面有紅色固體析出,藍(lán)色變淺或變?yōu)闊o色(2)2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3Cu【交流與表達(dá)】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(shí)驗(yàn)信息進(jìn)行加工并獲得結(jié)論,提出進(jìn)一步探究或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)想;能運(yùn)用所學(xué)過的化學(xué)知識獨(dú)立地去解決問題,從而達(dá)到培養(yǎng)綜合運(yùn)用化學(xué)理論知識的能力、獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的能力和創(chuàng)新能力。,素養(yǎng)解讀化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以深化學(xué)生對化學(xué)知識的理解、遷移和創(chuàng)新,對化學(xué)原理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、認(rèn)識和運(yùn)用,以培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)、化學(xué)信息素養(yǎng)、化學(xué)思維素養(yǎng)和化學(xué)語言素養(yǎng)等。以煉鐵原理的學(xué)習(xí)為載體,在實(shí)驗(yàn)探究的過程中訓(xùn)練學(xué)生的思維能力,鍛煉學(xué)生根據(jù)已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)來設(shè)計實(shí)驗(yàn)步驟,思考實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)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(xué)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用下面的裝置在實(shí)驗(yàn)室中模擬煉鐵。請你和他們一起完成相關(guān)探究。圖8-4-2,(1)操作順序是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵,對于該實(shí)驗(yàn),應(yīng)。(填“先通入一氧化碳”或“先點(diǎn)燃酒精燈”)(2)反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)方程式:。(3)產(chǎn)物的檢驗(yàn):①初步檢驗(yàn):甲同學(xué)想對反應(yīng)后的固體產(chǎn)物進(jìn)行初步檢驗(yàn),請你幫他想出一個物理方法:。②進(jìn)一步驗(yàn)證:乙同學(xué)想用化學(xué)方法對固體產(chǎn)物進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證,他將反應(yīng)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(xué)方程式:。,(4)質(zhì)疑與探究:①乙同學(xué)對產(chǎn)物的成分產(chǎn)生了質(zhì)疑,查閱相關(guān)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(xué)方程式補(bǔ)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(xué)對反應(yīng)后黑色固體的成分進(jìn)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(yīng)。,③為了對固體產(chǎn)物成分進(jìn)行更客觀的分析,甲、乙兩位同學(xué)將所做實(shí)驗(yàn)整理如下:,④實(shí)驗(yàn)反思:為了提高鐵的產(chǎn)率,應(yīng)適當(dāng)(填“降低”或“提高”)反應(yīng)溫度。,解析本題借助在實(shí)驗(yàn)室中模擬煉鐵的原理及對產(chǎn)物的探究過程,考查了能運(yùn)用化學(xué)知識解決實(shí)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?xì)怏w將空氣排盡,然后給玻璃管加熱;完全反應(yīng)后,為防止生成的鐵重新被氧化,應(yīng)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(xué)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(yīng)生成銅和硫酸亞鐵,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+CuSO4FeSO4+Cu。(4)①Fe3O4被CO還原為FeO和CO2的化學(xué)方程式為Fe3O4+CO3FeO+CO2。③Fe與Fe3O4都可以被磁鐵吸引,將反應(yīng)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(jìn)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(yīng)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(zhuǎn)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,