第6章基础实验5常见金属的物理性质和化学性质-九年级化学（2024）上册

基础实验5常见金属的物理性质和化学性质第6章金属资源综合利用2024沪教版化学九年级上册【精做课件】授课教师：********班级：********时间：********常见金属的物理性质和化学性质​一、常见金属的物理性质​（一）共性​金属光泽：多数金属都具有金属光泽，如银、铁、铝等金属，表面光滑时能反射光线，呈现出独特的光泽。以银为例，其良好的金属光泽使其常被用于制作饰品和镜子。​导电性：金属一般是电的良导体，其中银的导电性最好，铜次之。这也是电线通常由铜制成的原因，在电力传输、电子设备制造等领域，金属的导电性发挥着重要作用。​导热性：金属具有良好的导热性，常见的金属如铁、铝，被广泛应用于炊具制造。例如铁锅，能快速将热量从火源传递到食物上，实现高效烹饪。​延展性：金属大多具有延展性，可以被抽成细丝或压成薄片。比如铝箔就是通过将铝压制而成，用于食品包装等方面；铜丝则是将铜抽丝后，应用于电线电缆等领域。​（二）特性​颜色：大多数金属为银白色，如镁、锌等，但也有一些金属具有特殊颜色。例如，铜呈紫红色，金呈黄色。​状态：常温下，绝大多数金属是固体，但汞是唯一的液态金属，常用于温度计的制造，利用其热胀冷缩的特性测量温度。​密度：不同金属密度差异较大。锂、钠等金属密度较小，属于轻金属；而金、铅等金属密度较大，是重金属。如金的密度为19.3g/cm³，常被用于制作珍贵的饰品和投资品。​硬度：金属的硬度也有所不同。铬是硬度最大的金属，常用于制造硬度要求较高的工具；而钠、钾等金属硬度较小，可以用小刀切割。​二、常见金属的化学性质​（一）与氧气的反应​常温下反应：部分金属在常温下就能与氧气发生反应。如铝在空气中表面会迅速生成一层致密的氧化铝薄膜，这层薄膜阻止了内部铝进一步被氧化，因此铝具有良好的抗腐蚀性能。其反应方程式为：​4Al+3O2​=2Al2​O3​

。​加热或点燃时反应：许多金属在加热或点燃的条件下能与氧气剧烈反应。铁丝在氧气中点燃，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的四氧化三铁固体，反应方程式为：​3Fe+2O2​

===点燃

Fe3​O4​

；铜在加热条件下，表面会逐渐变黑，生成氧化铜，反应方程式为：​2Cu+O2​

===Δ2CuO。​（二）与酸的反应​在金属活动性顺序表中，位于氢前面的金属能与酸发生置换反应，生成氢气和相应的盐。​镁与酸反应：镁与稀盐酸或稀硫酸反应非常剧烈，产生大量气泡，反应方程式分别为：​Mg+2HCl=MgCl2​+H2​↑，​Mg+H2​SO4​=MgSO4​+H2​↑。​锌与酸反应：锌与酸反应的剧烈程度相对适中，实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气，反应方程式为：​Zn+H2​SO4​=ZnSO4​+H2​↑。​铁与酸反应：铁与稀盐酸或稀硫酸反应时，产生气泡的速率较慢，溶液由无色变为浅绿色，因为生成了亚铁盐，反应方程式分别为：​Fe+2HCl=FeCl2​+H2​↑，​Fe+H2​SO4​=FeSO4​+H2​↑。​（三）与盐溶液的反应​在金属活动性顺序表中，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。​铁与硫酸铜溶液反应：将铁丝放入硫酸铜溶液中，铁丝表面会覆盖一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，反应方程式为：​Fe+CuSO4​=FeSO4​+Cu。​铜与硝酸银溶液反应：把铜丝放入硝酸银溶液中，铜丝表面会出现银白色物质，溶液由无色变为蓝色，反应方程式为：​Cu+2AgNO3​=Cu(NO3​)2​+2Ag

。​了解常见金属的物理和化学性质，不仅能帮助我们更好地认识金属，还能让我们根据其性质将金属应用于不同领域，同时深入理解金属参与的各类化学反应。​5课堂检测4新知讲解6变式训练7考试考法8小结梳理学习目录1复习引入2新知讲解3典例讲解0102认识生活中常见金属的物理性质。03探究金属的化学性质。探究钢铁锈蚀的条件，了解在生产生活中怎样防止钢铁生锈。实验目的实验用品实验试剂镁条、铁钉、锌片、铝片、铜片、稀硫酸（稀盐酸）、氯化钠溶液、生石灰（或无水氯化钙）、蒸馏水等；实验仪器酒精灯、坩埚钳、陶土网、烧杯、试管、橡皮塞、砂纸、干电池、小电珠、导线、棉球等。（1）观察镁条、铁钉、锌片、铝片和铜片的外观，试一试此金属样品是否容易被折弯、扭断。

1.金属的物理性质（2）用砂纸打磨金属样品，观察外观是否有变化。

（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，并依此判断该金属是否能导电。

实验过程实验步骤金属样品外观（状态、颜色）硬度导电性镁条铁钉锌片铝片铜片银白色固体银白色固体银白色固体银白色固体紫红色固体较大大较大较大较大能导电能导电能导电能导电能导电1.金属的物理性质实验过程实验记录（1）用坩埚钳分别夹持一小段表面用砂纸擦亮的镁条、铁钉、铝片和铜片，用酒精灯加热，观察现象。

实验过程2.金属的化学性质金属样品在酒精灯上加热的现象镁条铁钉铝片铜片实验步骤实验记录剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色固体变红热表面失去金属光泽有黑色物质生成（2）另取一支试管，加入锌粒，并滴加稀硫酸（或稀盐酸）至锌粒完全浸没，观察现象，写出反应的化学方程式。

实验过程2.金属的化学性质实验步骤实验记录产生气泡，锌粒逐渐溶解，溶液仍为无色现象：化学方程式：Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑Zn+H2SO4

==ZnSO4+H2↑1.在试管①中加入少量干燥剂（无水氯化钙），再放一团干棉球，把铁钉放在干棉球上，塞紧橡皮塞。2.在试管②中注满煮沸后迅速冷却的蒸馏水，使铁钉完全浸没，塞紧橡皮塞。3.在试管③中加入少量蒸馏水，使铁钉的一部分浸没在水中。4.在试管④中加入稀硫酸，浸没铁钉后，倒去溶液。5.在试管

⑤中加入少量氯化钠溶液，使铁钉一部分浸没在溶液中。铁钉锈蚀实验实验过程3.探究铁钉生锈的条件实验步骤试管①②③④⑤立即观察1天后3天后7天后无明显现象无明显现象无明显现象无明显现象无明显现象无明显现象无明显现象无明显现象无明显现象无明显现象无明显现象铁钉表面开始生锈有无色气泡产生铁钉表面开始生锈铁钉表面铁锈增多铁钉表面出现大量铁锈无明显现象铁钉表面开始生锈铁钉表面铁锈增多铁钉表面出现大量铁锈实验记录实验过程3.探究铁钉生锈的条件实验过程3.探究铁钉生锈的条件使铁发生锈蚀的主要因素有：

。

归纳小结铁与水和氧气同时接触。稀硫酸、醋酸溶液或氯化钠溶液等物质存在时会加速铁的锈蚀。1．举例说明常见的金属（镁、铁、锌、铝和铜）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。镁条燃烧发出耀眼的白光，可用于制造照明弹；铁具有良好的导热性，常用于制炊具；铁具有良好的导电性，可用于除去油罐车运输过程中产生的静电；锌在常温下表面易生成一层保护膜，可用于镀锌工业；铝具有良好的导电性，可用于制电线；铜具有良好的导电性，可用于制电缆。问题讨论2．常见金属（镁、铁、锌、铝和铜）导电性如何？为何常用铜丝制导线？它们都具有导电性，其中铜的导电性最强。由于铜的导电性最强，且价格适中，所以常用铜制导线。问题讨论3．根据对铁钉锈蚀条件的探究，请尝试提出一些防止铁制品锈蚀的办法。保持铁制品表面的洁净、干燥；在铁制品表面涂油、刷漆、烧涂搪瓷等。问题讨论中考链接1.（2024·西藏）青藏高原有丰富的金属矿产资源。下列有关金属资源的利用和保护不正确的是（

）A．将铁制品放在潮湿的空气里B．在钢铁表面涂油、刷漆都能防止生锈C．废旧金属回收利用可以节约金属资源D．有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径A中考链接2.（2024·山东滨州）下列做法不能减缓或防止钢铁锈蚀的是（

）A．经常用食盐水清洗铁制品

B．保持铁制品表面清洁干燥C．在铁制品表面涂油漆

D．在钢铁的表面镀一层不易锈蚀的金属A中考链接3.（2024·辽宁）下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是（

）A．铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀

B．将铁制成不锈钢能减缓锈蚀C．锈蚀的铁制品没有任何利用价值

D．铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀

C中考链接4.（2024·四川德阳）室温时，利用压强传感器研究质量相同的一块镁片和一块锌片分别与等浓度、等质量的稀盐酸反应的实验如图甲，压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是是（

）A．根据压强变化推测两个反应都有热量放出B．曲线①的压强上升比曲线②高，说明①产生H2总量更多C．曲线②是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线D．反应结束后Zn一定有剩余

A中考链接5.（2024·吉林长春）实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置，约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进，使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟，改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。(1)图1实验中，对比

(填序号)可知，铁生锈与氧气有关。(2)图2实验中，证明铁生锈与水有关的现象为

。ABU形管左侧铁丝生锈，右侧铁丝不生锈中考链接5.（2024·吉林长春）实验是化学研究的重要手段。图1为教材中探究铁锈蚀条件的实验装置，约一周后能观察到明显现象。小组同学对部分实验进行了改进，使出现明显现象的时间缩短至5~10分钟，改进后的装置如图2所示(夹持装置已略去)。(3)图2实验能够在较短时间内观察到明显现象，其主要原因是

。(4)图2实验的优点是在一定程度上缩短了实验时间，但仍存在不足。请你指出该实验设计的不足之处

(答一条即可)。氧气浓度较大未能探究铁生锈是否与氧气有关1.某学习小组为了探究不同金属导电性的强弱，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，测得电流数据如表所示。下列说法错误的是(

)A.导电性：Ag＞Cu＞FeB.三种金属中，Fe片的电阻最大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D电流表电流表示数/AA11.7A21.5A31.0【点拨】由表格数据可知，在电压相同的情况下，电流表的数据关系为A1＞A2＞A3，故导电性：Ag＞Cu＞Fe，A正确；在电压相等的情况下，电阻越大，电流越小，因此三种金属中，Fe片电阻最大，B正确；设计并联电路的目的是控制变量，即保持电压相等，C正确；由于串联电路中电流处处相等，故不能比较三种金属的电阻大小，D错误。返回A2.[2024·镇江期中]有关探究镁条相关性质的实验，下列说法不正确的是(

)A.轻轻折弯镁条，镁条容易弯曲，说明镁条的密度小B.用砂纸打磨镁条，观察到镁为银白色，有金属光泽C.用坩埚钳夹持镁条，点燃，观察到耀眼的白光，产生白色固体D.将一段打磨好的镁条放入食醋中，产生大量气泡并放出热量【点拨】轻轻折弯镁条，镁条容易弯曲，说明镁条的硬度小，A错误。返回导电性3.[2024·北京]用如图所示实验验证金属的性质。(1)实验1，观察到灯泡发光，说明铁具有的性质是_____________。(2)实验2中反应的化学方程式为_______________________。(3)实验3能证明铁的金属活动性比铜的强，现象是________________________________________________。Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑铁丝表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色返回4.[2024·石家庄三十八中期末]利用如图装置可以探究铁生锈的条件。实验中观察到：①试管a中的铁钉生锈，试管b中的铁钉不生锈；②……(1)实验过程中观察到的现象②为_____________________________，产生该现象的原因是_______________________________________________________________。(2)通过该实验可得出铁生锈的条件之一是_________________________。U形管中的红墨水左高右低铁钉生锈消耗了氧气，使试管a中的压强小于试管b需要与水接触返回5.小组同学利用手持数据采集器测定铁钉与浓度相等的不同溶液接触，铁钉生锈时氧气浓度的变化，装置及数据如图所示(已知氯化铵溶液显酸性)。(1)由图像可知，接触后能使铁钉更容易生锈的是_______溶液，你的依据是______________________________________________________________________________。(2)图中三条曲线都是“先陡后缓”，通过分析可得出的结论是________________________________。氯化铵相同时间内，铁钉在氯化铵溶液中氧气浓度下降更快、更多铁生锈的速率是先快后慢返回6.[2024·扬州月考]利用铁粉、炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验(装置如图所示，装置气密性良好)。实验1min后温度计读数上升，8min后打开止水夹，水倒吸入锥形瓶。实验数据如下表：实验装置实验前的体积实验后的体积锥形瓶内空气(含导管内空气)烧杯内水烧杯内剩余水246.0mL100.0mL51.5mLC下列说法不合理的是(

)A.铁的锈蚀是放热反应B.使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀C.此实验能推断出铁的锈蚀需要水的参与D.计算得出空气中氧气的含量约为19.7%【点拨】返回Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O7.某同学利用数字化设备测定铝片与足量稀盐酸反应时的气体压强和温度变化，实验结果如图所示。(1)0～50s内压强变化不明显的原因是____________________________(用化学方程式表示)。(2)请解释50～100s温度升高的原因：____________________。(3)根据气体压强的变化曲线分析：0～100s内观察到的现象是____________________________________________。铝与盐酸反应放出热量前50s没有明显现象，50s后开始产生气泡返回反应前后元素种类不变8.某同学发现自己眼镜框中铜质部位表面有绿色的铜锈，他决定探究铜生锈的原因。(1)查阅资料得知铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3，俗称铜绿。由此猜想：铜生锈是铜与空气中的氧气、水和二氧化碳共同作用的结果，理由是________________________。(2)他设计并进行了如下四个实验(实验中用到的蒸馏水均已煮沸过且铜片已打磨干净)。①根据实验Ⅰ、Ⅳ所得出的结论是_______________。②能够证明铜生锈必须要CO2参加反应的实验是_________(填实验编号)。实验编号ⅠⅡⅢⅣ实验装置实验现象不生锈不生锈不生锈生锈铜生锈需要水Ⅲ、Ⅳ在表面刷漆(或涂油等，合理即可)(3)写出一条防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法：________________________________________________。返回9.[2025·天津期末改编]某化学兴趣小组进行铁生锈的实验探究活动。探究一：铁生锈的条件【实验1】将洁净无锈的铁丝置于如图1所示的装置中，关闭止水夹K1、K2，经过一段时间后观察，装置中的铁丝没有锈迹。(1)蒸馏水经过煮沸的目的是________________________。(2)铁丝没有锈迹说明______________________________。除去溶解在水中的氧气铁的锈蚀与氧气有关a【实验2】打开止水夹K1、K2，通入O2，排出试管中的水(试管底部留少量的水)，如图2所示，然后再关闭两个止水夹，经过一段时间后观察到铁丝生锈严重。(3)通入O2时，应从________(填“a”或“b”)端通入。【实验3】兴趣小组认为根据以上两个实验的现象还不足以得出铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结论，于是利用图1装置补做了一个实