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实验活动5 常见金属的物理性质和化学性质
实验目的
1.巩固和加深对金属性质的认识。
2.进一步提高实验设计能力。
实验用品
、酒精灯、坩埚钳、电池、导线、小灯泡、火柴。
镁条、锌粒、铝片、铁片、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。
实验步骤
1.金属的物理性质
(1)用砂纸分别将镁、铝、铁、铜这几种金属打磨后,观察它们的颜色和光泽。
镁: ;铝: ;
铁: ;铜: 。
(2)采取相互刻画的方法,比较铜片和铝片、铜片和黄铜片(或白铜片)的硬度。
硬度比较:铜片 铝片;铜片 黄铜片(或白铜片)。
(3)金属导电性的实验设计。
①操作:将铝片、铁片、铜片、黄铜片(或白铜片)分别接入如图所示的装置中,闭合开关。
②现象: ,说明以上金属具有 。
(4)金属导热性的实验设计。
①操作:分别用坩埚钳夹持铝片、铁片、铜片、黄铜片(或白铜片)的一端,放在酒精灯上加热一会儿,然后用手触摸另一端。
②现象:会感觉 ,说明以上金属具有导热性。
(5)金属延展性的实验设计。
①操作:用锤子反复敲打铝片、铁片、铜片、黄铜片(或白铜片)。
②现象:会发现金属片 ,说明金属和合金具有延展性。
2.金属的化学性质
(1)与氧气的反应
操作 现象 化学方程式
用坩埚钳夹取一块铜片,放在酒精灯火焰上加热 铜片表面上有 色物质生成
(2)与酸的反应
操作 现象 化学方程式
向5支试管中分别放入少量镁条、铝片、锌粒、铁片、铜片,然后各加入5 mL稀盐酸,把燃着的木条放在试管口 ①镁条、铝片、锌粒、铁片的表面 ;铜片无变化; ②试管内的气体燃烧,产生 色的火焰 ; ; ;
(3)比较铁、铜、银的金属活动性
操作 现象 结论
分别取少量的硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液于试管中,然后分别插入铜片 硫酸亚铁溶液中的铜片 ;硝酸银溶液中的铜片表面有 色物质生成,溶液变为 色 铁、铜、银的金属活动性由强到弱的顺序为
拓展探究
　举例说明常见金属(镁、铁、锌、铝、铜)在生产、生活中的用途,并思考这些用途与金属的哪些性质有关。
实战演练
1.跨学科物理 (2024宜宾)某学习小组为了探究不同金属导电性强弱,进行了如图所示的实验。在金属片横截面积、长度相同的情况下,测得电流数据如下表。下列说法错误的是( )
电流表 电流表示数/A
A1 1.7
A2 1.5
A3 1.0
　　
A.导电性:Ag>Cu>Fe
B.三种金属中,Fe片电阻最大
C.设计并联电路的目的是控制变量
D.利用图中仪器,改为串联电路也可得出相同结论
2.将铁片和铜片分别放入下列溶液中,根据现象不能验证Fe、Cu的金属活动性的是( )
A.稀盐酸 B.硫酸亚铁溶液
C.硫酸铜溶液 D.氯化镁溶液
3.(2024齐齐哈尔)将一定质量的铁粉放入硝酸锌和硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列说法正确的是( )
A.若滤液呈浅绿色,则滤液中只含有硝酸亚铁
B.若滤渣中的成分能被磁铁吸引,则滤渣中一定含有两种金属
C.若向滤液中加入锌片,有固体析出,则滤液中一定含有硝酸银
D.将所得滤渣洗涤、干燥后称量,质量可能与所加铁粉的质量相等
4.(2023重庆改编)为了验证Mg、(H)、Cu的金属活动性顺序,小王同学做了如下两个实验:①将镁条和铜片分别放入相同的稀硫酸中;②将镁条放入CuSO4溶液中。下列有关叙述不正确的是( )
A.只需要实验①就能得出结论
B.实验②中有红色物质析出
C.实验②反应后溶液的质量减轻
D.实验①反应后溶液的质量均增大
5.某化学小组探究镁、铁、铜三种金属的活动性顺序,设计了如图所示的实验方案。
(1)试管乙中观察到的现象是 。
(2)同学们经过讨论后认为该方案可以优化,试管 的实验是多余的。去掉多余的实验,同学们将另两支试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中,一段时间后过滤,向滤渣中加入稀硫酸,有气泡产生,则滤渣的成分可能是 。
(3)还有同学通过实验证明,只用三种物质就可以探究出镁、铁、铜的活动性顺序,他们选择的物质可能是 。 实验活动5 常见金属的物理性质和化学性质
实验目的
1.巩固和加深对金属性质的认识。
2.进一步提高实验设计能力。
实验用品
　试管　、酒精灯、坩埚钳、电池、导线、小灯泡、火柴。
镁条、锌粒、铝片、铁片、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。
实验步骤
1.金属的物理性质
(1)用砂纸分别将镁、铝、铁、铜这几种金属打磨后,观察它们的颜色和光泽。
镁:　银白色　;铝:　银白色　;
铁:　银白色　;铜:　红色　。
(2)采取相互刻画的方法,比较铜片和铝片、铜片和黄铜片(或白铜片)的硬度。
硬度比较:铜片　>　铝片;铜片　<　黄铜片(或白铜片)。
(3)金属导电性的实验设计。
①操作:将铝片、铁片、铜片、黄铜片(或白铜片)分别接入如图所示的装置中,闭合开关。
②现象:　灯泡发光　,说明以上金属具有　导电性　。
(4)金属导热性的实验设计。
①操作:分别用坩埚钳夹持铝片、铁片、铜片、黄铜片(或白铜片)的一端,放在酒精灯上加热一会儿,然后用手触摸另一端。
②现象:会感觉　热　,说明以上金属具有导热性。
(5)金属延展性的实验设计。
①操作:用锤子反复敲打铝片、铁片、铜片、黄铜片(或白铜片)。
②现象:会发现金属片　变薄　,说明金属和合金具有延展性。
2.金属的化学性质
(1)与氧气的反应
操作 现象 化学方程式
用坩埚钳夹取一块铜片,放在酒精灯火焰上加热 铜片表面上有　黑　色物质生成 　2Cu+O22CuO　
(2)与酸的反应
操作 现象 化学方程式
向5支试管中分别放入少量镁条、铝片、锌粒、铁片、铜片,然后各加入5 mL稀盐酸,把燃着的木条放在试管口 ①镁条、铝片、锌粒、铁片的表面　有气泡冒出　;铜片无变化; ②试管内的气体燃烧,产生　淡蓝　色的火焰 　Mg+2HClMgCl2+H2↑　; 　2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑　; 　Zn+2HClZnCl2+H2↑　; 　Fe+2HClFeCl2+H2↑　
(3)比较铁、铜、银的金属活动性
操作 现象 结论
分别取少量的硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液于试管中,然后分别插入铜片 硫酸亚铁溶液中的铜片　无变化　;硝酸银溶液中的铜片表面有　银白　色物质生成,溶液变为　蓝　色 铁、铜、银的金属活动性由强到弱的顺序为　铁>铜>银
拓展探究
　举例说明常见金属(镁、铁、锌、铝、铜)在生产、生活中的用途,并思考这些用途与金属的哪些性质有关。
答案:镁粉可以做照明弹——镁燃烧时发出耀眼的白光;铁铸铁锅——铁的导热性好;锌做铁的保护层——锌的耐腐蚀性好;铝制高压电线——铝的导电性好,密度小;铜做导线——铜的导电性好。
实战演练
1.跨学科物理 (2024宜宾)某学习小组为了探究不同金属导电性强弱,进行了如图所示的实验。在金属片横截面积、长度相同的情况下,测得电流数据如下表。下列说法错误的是(D)
电流表 电流表示数/A
A1 1.7
A2 1.5
A3 1.0
　　
A.导电性:Ag>Cu>Fe
B.三种金属中,Fe片电阻最大
C.设计并联电路的目的是控制变量
D.利用图中仪器,改为串联电路也可得出相同结论
2.将铁片和铜片分别放入下列溶液中,根据现象不能验证Fe、Cu的金属活动性的是(D)
A.稀盐酸 B.硫酸亚铁溶液
C.硫酸铜溶液 D.氯化镁溶液
3.(2024齐齐哈尔)将一定质量的铁粉放入硝酸锌和硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列说法正确的是(B)
A.若滤液呈浅绿色,则滤液中只含有硝酸亚铁
B.若滤渣中的成分能被磁铁吸引,则滤渣中一定含有两种金属
C.若向滤液中加入锌片,有固体析出,则滤液中一定含有硝酸银
D.将所得滤渣洗涤、干燥后称量,质量可能与所加铁粉的质量相等
4.(2023重庆改编)为了验证Mg、(H)、Cu的金属活动性顺序,小王同学做了如下两个实验:①将镁条和铜片分别放入相同的稀硫酸中;②将镁条放入CuSO4溶液中。下列有关叙述不正确的是(D)
A.只需要实验①就能得出结论
B.实验②中有红色物质析出
C.实验②反应后溶液的质量减轻
D.实验①反应后溶液的质量均增大
5.某化学小组探究镁、铁、铜三种金属的活动性顺序,设计了如图所示的实验方案。
(1)试管乙中观察到的现象是　析出红色固体,溶液由蓝色变成浅绿色　。
(2)同学们经过讨论后认为该方案可以优化,试管　丙　的实验是多余的。去掉多余的实验,同学们将另两支试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中,一段时间后过滤,向滤渣中加入稀硫酸,有气泡产生,则滤渣的成分可能是　Cu、Fe(或Cu、Fe、Mg)　。
(3)还有同学通过实验证明,只用三种物质就可以探究出镁、铁、铜的活动性顺序,他们选择的物质可能是　镁、铜、硫酸亚铁溶液(或铁、硫酸镁溶液、硫酸铜溶液,合理即可)　。

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