【化 学】常见金属的物理性质和化学性质+-2024-2025学年九年级化学人教版2024下册

人教版九年级化学同步教学课件第八单元金属和金属材料

实验活动5

常见金属的物理性质和化学性质

【实验目标】：1.通过观察、刻画、触摸等方式认识金属的物理性质。2.初步掌握金属化学性质的实验操作。3.学习金属的化学性质。4.学习实验方案的设计。【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、黄钢片(或白铜片)、稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液。观察下列图示体现金属的哪种主要物理性质？新课引入：

同学们，之前我们学习了金属的物理性质和化学性质，可能你们觉得有点抽象，现在我们在实验室，你们可以按照我说的过程去探究金属的物理性质和化学性质，从而感受化学实验的乐趣。一、金属的物理性质观察镁条、铝片、铁片、铜片的颜色和光泽是怎样的？银白色银白色银白色紫红色镁：银白色金属；铝：具有银白色金属光泽的金属；纯铁：银白色光泽的金属；铜片：具有紫红色光泽的金属。交流回答【实验结论】

大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色）

【实验步骤】

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。【交流回答】

铜片比铝片硬度大（根据实际情况来），黄铜片硬度比铜片大。【实验结论】

不同金属的硬度不一样，其实不同型号的铜、铝硬度也不一样，这两个没法比较，黄铜片为铜的合金，证明合金的硬度大于组成它的纯金属。小结：

金属的物理性质

(1)镁、铝、铁、铜的颜色和光泽。(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。金属材料镁铝铁铜颜色、光泽银白银白银白紫红金属材料铜片、铝片铜片、黄铜片硬度比较Cu>Al黄铜>Cu二.设计并进行实验【设计实验】

导电性：将金属铜(或铝)接入电路中，如果灯泡亮，证明金属能导电(有导电性)；导电性（以银的导电性为100作标准）银铜金铝锌铁铅（优）10099746127177.9（良）【设计实验】

导热性：剪一段金属，加热一端，如果另一端也能感受到变热，证明金属具有导热性；金属导热性排序：银（Ag）、铜(Cu)、金(Au)、铝(Al)、纳(Na)、钼(Mo)、

钨(W)、锌(Zn)、镍(Ni)、铁(Fe)、铂(Pt)、锡(Sn)、铅（Pb）。【设计实验】

延展性：将一根铁丝在空气中持续加热至红炽，并在两端用镊子轻拉，铁丝明显拉长，证明金属具有延展性。‌金属延展性从强到弱的顺序排名如下‌：‌铂（Pt）‌;‌金（Au）‌;‌银（Ag）‌;‌铝（Al）‌;‌铜（Cu）‌;‌镍（Ni）‌;‌钛（Ti）‌;‌钽（Ta）‌;‌铟（In）‌;‌锡（Sn）‌。1．镁条和铝片在常温下就能和空气中的氧气发生反应。镁条燃烧2Mg+O2=2MgO

现象：燃烧时,能发出耀眼的白光,可用来制造闪光灯。该反应的化学方程式为：（1）镁条在常温下就能和空气中的氧气发生反应三、金属的化学性质（2）．铝片在常温下就能和空气中的氧气发生反应。现象：点燃条件下，铝在氧气中点燃能发生剧烈的燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热。

常温下，铝的化学性质很活泼，常温下在空气中其表面会形成一层致密的氧化膜。该反应的化学方程式为：铝制品耐腐蚀,原因是：常温下在空气中其表面会形成一层致密的氧化膜，这层氧化物薄膜能够阻止内部金属的继续氧化。4Al+3O2=2Al2O34Al+3O2=2Al2O3在空气中红热，不能燃烧①在氧气中剧烈燃烧,火星四射；②放出大量的热；③生成一种黑色固体。现象：

2．铁丝与铜片在高温时与氧气反应（1）．铁丝在空气中红热，在氧气中剧烈燃烧。该反应的化学方程式为：

3Fe+2O2=====Fe3O4

点燃(2)铜在高温时与氧气反应现象：常温下在干燥的空气中,铜很难与氧气反应;在空气中加热,表面有黑色物质生成该反应的化学方程式为：

2Cu+O2======2CuO加热3．俗话说“真金不怕火炼”，说明金即使在高温时也不与氧气反应。以上几种金属的活动性顺序为：

Mg、Al>Fe、Cu>Au黄金高温熔融也不与氧气反应4、金属与盐酸、稀硫酸的反应很多金属不仅能与氧气反应，而且还能与盐酸或稀硫酸反应。金属与盐酸或稀硫酸能否反应，可反映金属的活动性。活动探究：A组：在4支试管中分别放入镁条、锌粒、铁钉、铜片。然后分别向其中加入一些稀盐酸。金属现象反应的化学方程式铜铁锌

镁A组：金属与盐酸的反应产生气泡，形成浅绿色溶液没有明显变化Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑Mg+2HCl=MgCl2+H2↑产生大量气泡，放出热量，形成无色溶液产生大量气泡，放出热量，形成无色溶液B组：在4支试管中分别放入镁条、锌粒、铁钉、铜片。然后分别向其中加入一些稀硫酸。金属现象反应的化学方程式铜铁锌

镁B组：金属与稀硫酸的反应产生气泡，形成浅绿色溶液没有明显变化Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑产生大量气泡，放出热量，形成无色溶液产生大量气泡，放出热量，形成无色溶液

哪些金属能与盐酸反应、稀硫酸反应？反应的剧烈程度如何？反应后生成了什么气体？哪些金属不能与盐酸、稀硫酸发生反应？根据上述实验现象讨论：金属与盐酸反应的比较能与酸反应的金属：Mg、Zn、Fe反应剧烈程度：Mg>Zn>Fe生成的气体：H2不能与酸反应的金属：Cu实验探究：把一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中，过一会取出；把一根洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中，过一会取出；把另一根洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中，过一会取出。铝丝浸入硫酸铜溶液中铜丝浸入硝酸银溶液中四.设计并进行实验，比较铁、铜、银的金属活动性实验现象反应的化学方程式铝丝浸入硫酸铜溶液中铜丝浸入硝酸银溶液中铜丝浸入硫酸铝溶液中根据实验填写表格：浸入溶液中的铝丝表面覆盖一层紫红色物质，溶液由蓝色逐渐变为无色。浸入溶液中的铜丝表面覆盖一层银白色物质，溶液由无色逐渐变为蓝色。无明显现象2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3CuCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag通过上述探究实验，你能得到什么结论？到底哪些金属能和其他金属化合物溶液发生置换反应？Al

Cu

Ag金属活动性逐渐减弱1．2．部分金属能与其他金属化合物溶液发生置换反应。

经过了许多类似上述实验的探究过程，人们进行了认真的去伪存真、由表及里的分析，归纳和总结出了常见金属在溶液中的活动性顺序：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性顺序由强逐渐减弱

排在氢前的金属能置换出盐酸或稀硫酸中的氢，生成氢气，而排在氢后的金属不能置换出盐酸或稀硫酸中的氢（即不反应）。1.常见金属的活动性顺序表（1）.金属的位置越靠前，它的活动性就越强。（2）.位于氢前的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。（3）.位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐

溶液中置换出来（除K、Ca、Na外）。2．金属活动性顺序的判断(1)金属与氧气、酸的反应：金属与氧气越容易反应或与酸反应越剧烈，则金属活动性越____。(2)金属与盐溶液的反应：金属与盐溶液能发生反应，则该金属的活动性比盐中金属的活动性____。(3)金属活动性顺序表：金属越靠____，活动性越强。(4)化学方程式：反应物中金属的活动性比生成物中金属的活动性强。(5)在自然界的存在形式：以化合态存在的金属比以单质形式存在的金属活动性强。强强前经典例题例1.食品包装中经常用到铝箔。铝块能压制成铝箔是因为铝具有良好的（

）A．导电性

B．导热性

C．延展性

D．抗腐蚀性【解析】物体在外力作用下能延伸成细丝而不断裂的性质叫延性；在外力（锤击或滚轧）作用能碾成薄片而不破裂的性质叫展性。铝能制成铝箔，表明金属铝有良好的延展性。故选C。CB

例2.下列叙述属于铁的物理性质的是(

)A．铁在氧气中燃烧时火花四溅

B．铁在1535℃时变为铁水C．铁投入盐酸中，有气泡冒出

D．铁投入硫酸铜溶液有铜析出【解析】A、铁在氧气中燃烧时火花四溅，有新物质四氧化三铁生成，必须经过化学变化才能体现出来，属于化学性质，错误；B、铁在1535℃时变为铁水，描述的是熔点，属于铁的物理性质，正确；C、铁投入盐酸中，有气泡冒出，生成氯化亚铁和氢气，必须经过化学变化才能体现出来，属于铁的化学性质，错误；D、铁投入硫酸铜溶液有铜析出，必须经过化学变化才能体现出来，属于铁的化学性质，错误。故选B。【解析】A、“真金不怕火炼”，意思是金即使在高温时也不与氧气反应，说明了黄金的化学性质稳定，正确；B、上述钱币用金、银、铜而不用铁，是因为铁的化学性质比较活泼，易锈蚀，正确；C、在验证三种金属活动性强弱时，通常采取“三取中”的方法，即取中间金属单质与两端的金属的盐溶液反应或取中间金属的盐溶液与两端金属的单质反应，常温下验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序时，至少需一种金属单质，正确；D、除少数很不活泼的金属（如金、银等）以单质形式存在外，其余的都以化合物的形式存在，没有天然的金属铁，错误。故选：D。D

例3.在张献忠沉银考古现场，整齐堆放着金册、银册、金币、银币、铜币和银锭，还有铁刀、铁矛等兵器。下列说法中错误的是()A．“真金不怕火炼”说明了黄金的化学性质稳定B．上述钱币用金、银、铜而不用铁，从化学角度看主要原因是铁容易被腐蚀C．常温下验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序时，至少需一种金属单质D．自然界中，银、金、铜、铁主要是以单质的形式存在【解析】物理性质是指物质不需要发生化学变化就表现出来的性质。化学性质是指物质在化学变化中表现出来的性质．而化学变化的本质特征是变化中有新物质生成，因此，判断物理性质还是化学性质的关键就是看表现物质的性质时是否有新物质产生。A、铁燃烧生成四氧化三铁，属于化学变化，所以铁能在氧气中燃烧属于化学性质，此选项不符合题意；B、铁锈主要成分是氧化铁，铁生锈属于化学变化，所以铁易生锈属于化学性质，此选项不符合题意；C、铁与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，属于化学变化，所以铁能与硝酸银反应属于化学性质，此选项不符合题意；D、铁的硬度属于物理性质，此选项符合题意。故选D。D

例4.习近平多次在讲话中强调“打铁还需自身硬”．下列有关铁的性质属于物理性质是（）A．铁能在氧气中燃烧

B．铁易生锈反应C．铁能与硝酸银反应

D．铁硬度大例5．对X、Y、Z三种金属活动性的实验研究过程如下：①取大小相同的三种金属片，分别放人CuSO4溶液中，一段时间后，X、Z表面出现红色物质，Y没有变化；②取大小相同的X、Z两种金属片，分别放人相同的稀盐酸中，X、Z表面都产生气泡，但X表面产生气泡的速率明显比Z快。根据以上实验事实，可判断X、Y、Z三种金属的活动性顺序是(

)。A．X>Z>Y

B．Z>Y>X

C．X>Y>Z

D．Z>X>Y【解析】A.①取大小相同的三种金属片，分别放人CuSO4溶液中，一段时间后，X、Z表面出现红色物质，Y没有变化；

说明X、Z的金属活动性在氢之前，Y在铜之后，②取大小相同的X、Z两种金属片，分别放人相同的稀盐酸中，X、Z表面都产生气泡，但X表面产生气泡的速率明显比Z快。

说明X和Z的金属活动性在氢之前，并且X在Z的前面，故三种金属活动性为X>Z>Y故答案为：AA例6.Cu与另一种金属M的混合物(M可能是Mg、Fe、Ag)：(1)在该混合物中加入足量稀硫酸有气泡产生，则M一定不是________，待反应完成后________(填实验操作方法)，得到铜和滤液，在滤液中加入锌片，表面有黑色物质生成，则M是________。(2)取一定量的原混合物放入一定量的AgNO3

溶液中，充分反应后，对反应所得溶液和固体推断正确的是________。A固体中一定有Ag

B固体中一定有Ag和CuC溶液中一定有Ag＋

D溶液中一定有M的离子【答案】

（1）.Ag

过滤

Fe

（2）.AD【解析】（1）在该混合物中加足量稀硫酸有气泡产生，则M一定不是Ag，因为Ag在金属活动性顺序中，位于氢的后面，过滤可将铜与滤液分离；在滤液中加入锌片，表面有黑色物质说明金属M的活动性要比锌弱，则M为Fe;（2）A、混合物中的金属铜和铁活动性都比银强，则一定能置换出硝酸银中的银，正确；B、固体中一定由银，不一定含有铜，若铁完全反应后，硝酸银还有剩余，铜才能和硝酸银反应，错误；C、若混合物中的金属量少，没有将硝酸银中的银完全置换出来，溶液中才会有Ag+，错误；D、金属铁比铜活动性强，铁优先与硝酸银溶液反应，则溶液中一定含有金属铁M的离子，正确。故选AD。1.通过观察、刻画、触摸等方式认识金属的物理性质。2.初步掌握金属化学性质的实验操作。3.复习金属的化学性质。4.学会实验方案的设计。课堂小结随堂练习1．铜能被加工成厚度仅为7微米的超薄铜箔，说明铜具有良好的（

）A．导电性

B．延展性

C．导热性

D．抗腐蚀性B【解析】铜能被加工成厚度仅为7微米的超薄铜箔，说明铜具有良好的延展性，故选B2.下列关于金属的说法中,正确的是（

）A．大多数金属在自然界中以单质形式存在B．钢属于合金,生铁不属于合金C．菱铁矿的主要成分是FeCO3D．电线一般用铜制而不是银制,是因为铜的导电性比银好【解析】A、大多数金属在自然界中以化合物形式存在，只有少数金属（例如金、银）以单质形式存在，错误；B、钢和生铁都属于铁合金，错误；C、菱铁矿的主要成分是FeCO3，正确；D、电线一般用铜铜制而不是银制，是因为银的价格较贵，错误。故选C。C

【解析】X+YCl2===XCl2+Y说明X的活动性大于Y，Y、Z两种金属分别放入稀硫酸中，只有Y和稀硫酸反应，说明Y的活动性大于氢元素，而Z的活动性小于氢元素，所以三种金属的活动性由强到弱的顺序是X>Y>Z。故选D．D

3．现有X、Y、Z三种金属，已知：①X+YCl2===XCl2+Y，②把Y、Z两种金属分别放入稀硫酸中，只有Y和稀硫酸反应。这三种金属的活动性由强到弱的顺序是()A.X>Z>Y B.Z>Y>X C.Y>Z>X D.X>Y>Z【解析】A、根据化学方程式可知，甲认为红色物质是铜，正确；B、锌能够置换出铜，，乙认为锌的活动性比铜强，正确；C、把锌片放入CuSO4溶液中，共含有锌、铜、硫、氧、氢五种元素，反应前后元素的种类不变，不可能生成二氧化碳气体，错误；D、有气泡生成，丁猜想CuSO4溶液呈酸性并验证，正确。故选C。C

4．把锌片放入CuSO4溶液中，锌片表面覆盖了一层红色物质，一会儿又有气泡冒出．同学们对此现象进行猜想和分析，其中没有科学依据的是()A.甲认为红色物质是铜

B.乙认为锌的活动性比铜强C.丙推测气体是二氧化碳并检验

D.丁猜想CuSO4溶液呈酸性并验证B

5．为了验证铁、铜两种金属的活动性差异，如图所示取2支试管分别进行有关实验，若要观察到现象的显著差异，所用液体合理的是()

A.蒸馏水

B.稀盐酸

C.酒精水溶液

D.硫酸钠溶液

【解析】A、蒸馏水不能和铁反应，也不能和铜反应，无法比较金属活动性。故A错误；B、铁可以和稀盐酸反应生成氢气，而铜不能反应，根据这一现象说明铁比铜活泼。故B正确；C、酒精的水溶液不能和铁反应，也不能和铜反应，无法比较金属活动性。故C错误；D、硫酸钠溶液不能和铁反应，也不能和铜反应，无法比较金属活动性。故D错误。故选B。【解析】A、由上述分析，A实验必需进行，故选项错误.B、由上述分析，B实验必需进行，故选项错误。C、由上述分析，C实验必需进行，故选项错误。D、由上述分析，D实验不需进行，故选项正确。故选D。D

6．下列四个实验中只需要完成三个就可以证明Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，其中不必进行的实验是（

）A.将锌片放入稀硫酸