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第六章 金属资源综合利用
基础实验5 常见金属的物理性质和化学性质
感悟新知
知识点
1
1. 金属的物理性质
通过下列实验，探究金属的物理性质，将观察到的现象记录在表格中，比较不同金属的物理性质。
(1)观察镁条、铁钉、锌片、铝片和铜片的外观，并试试此金属样品是否容易被折弯、扭断；
(2)用砂纸打磨金属样品，观察外观是否有变化；
常见金属的性质
知1－讲
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(3)用打磨好的金属样品和导线连接一节干电池和小电珠，观察小电珠是否发光，并依此判断该金属能否导电。
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金属样品 外观(颜色、状态) 硬度 导电性
镁条 银白色固体 较大 能导电
铁钉 银白色固体 大 能导电
锌片 银白色固体 较大 能导电
铝片 银白色固体 较大 能导电
铜片 紫红色固体 较大 能导电
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2. 金属的化学性质
通过下列实验，探究金属的化学性质，将观察到的现象记录在表格中，比较不同金属的化学性质的差异。
(1)用坩埚钳分别夹持一小段镁条、铁钉、锌片、铝片和铜片，用酒精灯外焰加热，观察现象；
(2)另取五支试管，分别加入一小段镁条、铁钉、锌片、铝片和铜片，并滴加稀硫酸(或稀盐酸)至浸没金属样品，观察现象。
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金属样品 在酒精灯上加热的现象 在稀酸中的变化
镁条 剧烈燃烧，发出耀眼的
白光，放出热量，生成
白色固体 反应剧烈，产生大量气泡
铁钉 变红热 反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色
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金属样品 在酒精灯上加热的现象 在稀酸中的变化
锌片 表面失去金属光泽 反应比较剧烈，产生大量的气泡
铝片 表面失去金属光泽 反应剧烈，产生大量的气泡
铜片 有黑色物质生成 无明显现象
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3. 探究铁钉锈蚀的条件
参照教材所述的实验方法探究铁钉锈蚀的条件，记录观察到的实验现象，归纳铁钉发生锈蚀的条件。
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实验小结：探究金属的化学性质时：实验前，应将金属用砂纸打磨，除去表面的氧化物和污物，以免影响实验效果。加热铜片时，用坩埚钳夹紧铜片，用酒精灯外焰加热，用过的铜片放在陶土网上，不能直接放在实验台上，以免烫坏实验台。
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知识链接：
1. 金属的物理性质主要有：颜色、状态、密度、硬度、导电性、导热性、延展性等。
2. 金属具有一些共同的物理性质：如大多数均为固体、呈银白色、具有优良的导电、导热性、延展性等、不过不同金属的密度、硬度、导电性能不同，颜色、状态也不尽相同。
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考向 探究金属的性质
题型1 金属的化学性质
小思实验操作考试的题目是探究金属的化学性质，内容包括：铜在空气中灼烧、锌与稀硫酸反应、铝丝与硫酸铜溶液反应。如图1 所示是他实验操作考试中的部分情景。
例1
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(1)图中有一处错误的操作，该操作是____ (填序号)；
(2)操作A 的现象是____________________________；
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C
铜丝表面变黑
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(3)他将铝丝插入硫酸铜溶液中，未出现明显现象，其原因是 _________________________________________，经过处理后可能观察到的现象有 ____________________________ ____________________，写出该反应的化学方程式：________________________________________ 。
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铝丝表面的氧化膜未除去(其他答案合理均可)
铝丝表面覆盖一层红色固体，溶液由蓝色变成无色
2Al+3CuSO4 Al2(SO4)3+3Cu
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解题秘方：结合实验基本操作的要点来分析错误；根据金属的化学性质来分析实验现象。
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解析：(1)锌粒为密度较大的金属颗粒，取用时注意“一横二放三慢竖”，添加试剂时应遵循“先固后液”的原则，C错误。( 2)灼烧铜丝，铜和氧气反应生成了黑色的氧化铜，现象为铜丝表面变黑。(3)铝丝插入硫酸铜溶液中，铝的活动性比铜强，可观察到铝丝表面覆盖一层红色固体，蓝色溶液逐渐变成无色。未出现明显现象，说明两种反应物未接触，其原因可能是铝丝表面覆盖一层氧化膜，氧化膜(Al2O3)阻止铝与硫酸铜反应。
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题型2 探究铁钉锈蚀的条件
为证明铁与氧气、水同时接触时易生锈，下列实验必须要做的有(　　)
A. ④ B. ②③ C. ①②④ D. ②③④
例2
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D
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解题秘方：根据控制变量法，结合题给的四个实验进行分析。
解析：①试管中的铁钉只与氮气接触，没有锈蚀；②试管中的铁钉只与氧气接触，没有锈蚀；③试管中的铁钉只与水接触，没有锈蚀；④试管中的铁钉与氧气和水同时接触，发生了锈蚀。由实验②③④对比可知，铁与氧气、水同时接触时易生锈。
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方法点拨：
本题采用控制变量法解答。铁生锈的条件是与水和氧气同时接触，实验④是铁与氧气和水同时接触，铁钉会生锈；实验②是铁只与氧气接触，铁钉不会生锈；实验③是铁只与水接触，铁钉不会生锈。
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