課題2金屬的化學(xué)性質(zhì)教學(xué)設(shè)計(第3課時)(編輯修改稿)
2024-11-09 22:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 片，用細砂紙打磨其部分位置，觀察沒有打磨及打磨部分的色澤。發(fā)現(xiàn)打磨后鋁的色澤比沒有打磨的色澤更光亮。過一段時間，兩者色澤又變得一樣。同樣方法，用鐵片重復(fù)上述實驗，觀察打磨前后的鐵的不同及變化，則發(fā)現(xiàn)打磨后的鐵不會變得與打磨前的鐵一樣。（1）從上述實驗事實推測：鋁和鐵哪種物質(zhì)更容易與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？（2）鋁的化學(xué)性質(zhì)比鐵活潑，為什么我們通?？匆婅F生銹而沒有看到鋁生銹？（3）在清洗鋁制品時應(yīng)注意些什么？（4）根據(jù)鋁的這種抗銹蝕“特性”，試推測防止金屬銹蝕可采用的一種方法。鋁的性質(zhì)和用途物質(zhì)的用途在很大程度上取決于物質(zhì)的性質(zhì)。由于鋁有多種優(yōu)良性能，因而鋁有著極為廣泛的用途。（1）鋁的密度很小， g/cm3，雖然它比較軟，但可制成各種鋁合金，如硬鋁、超硬鋁、防銹鋁、鑄鋁等。這些鋁合金廣泛應(yīng)用于飛機、汽車、火車、船舶等制造工業(yè)。此外，宇宙火箭、航天飛機、人造衛(wèi)星也使用大量的鋁及其合金。例如，一架超音速飛機約由70％的鋁及其合金構(gòu)成。船舶建造中也大量使用鋁，一艘大型客船的用鋁量常達幾千噸。（2）鋁的導(dǎo)電性僅次于銀、銅，雖然它的導(dǎo)電率只有銅的2／3，但密度只有銅的1／3，所以輸送同量的電，鋁線的質(zhì)量只有銅線的一半。鋁表面的氧化膜不僅有耐腐蝕的能力，而且有一定的絕緣性，所以鋁在電器制造工業(yè)、電線電纜工業(yè)和無線電工業(yè)中有廣泛的用途。（3）鋁是熱的良導(dǎo)體，它的導(dǎo)熱能力比鐵大3倍，工業(yè)上可用鋁制造各種熱交換器、散熱材料和炊具等。（4）鋁有較好的延展性（它的延展性僅次于金和銀），在100 ℃～150 ℃ mm的鋁箔。這些鋁箔廣泛用于包裝香煙、糖果等，還可制成鋁絲、鋁條，并能軋制各種鋁制品。（5）鋁的表面因有致密的氧化物保護膜，不易受到腐蝕，常被用來制造化學(xué)反應(yīng)器、醫(yī)療器械、冷凍裝置、石油精煉裝置、石油和天然氣管道等。（6）鋁粉具有銀白色光澤（一般金屬在粉未狀時的顏色多為黑色），常用來做涂料，俗稱銀粉、銀漆，以保護鐵制品不被腐蝕，而且美觀。（7）鋁在氧氣中燃燒能放出大量的熱和耀眼的光，常用于制造爆炸混合物，如銨鋁炸藥（由硝酸銨、木炭粉、鋁粉、煙黑及其他可燃性有機物混合而成）、燃燒混合物（如用鋁熱劑做的炸彈和炮彈可用來攻擊難以著火的目標或坦克、大炮等）和照明混合物（如含硝酸鋇68％、鋁粉28％、蟲膠4％）。（8）鋁熱劑常用來熔煉難熔金屬和焊接鋼軌等。鋁還用做煉鋼過程中的脫氧劑，鋁粉和石墨、二氧化鈦（或其他高熔點金屬的氧化物）按一定比率均勻混合后，涂在金屬上，經(jīng)高溫?zé)霟瞥赡透邷氐慕饘偬沾?，它在火箭及?dǎo)彈技術(shù)上有重要應(yīng)用。（9）鋁板對光的反射性能也很好，反射紫外線比銀強，鋁越純，其反射能力越好，因此常用來制造高質(zhì)量的反射鏡，如太陽灶反射鏡等。（10）鋁具有吸音性能，音響效果也較好，所以廣播室、現(xiàn)代化大型建筑室內(nèi)的天花板等也采用鋁?！八敝虚L“銅樹”取一支大試管，內(nèi)裝硫酸銅溶液。把一根用砂紙打磨過的鋁絲稍加彎曲后，立即浸入硫酸銅溶液中。過一段時間后，剩余的鋁絲上附著有大量的紅色銅，就好像銅樹，同時溶液的顏色由藍色變?yōu)闊o色。（1）解釋上述變化的原因：（2）該實驗說明鋁和銅的化學(xué)性質(zhì)哪種更活潑？（3）若一根質(zhì)量為m1的鋁絲浸入硫酸銅溶液，過一段時間取出附有銅的鋁絲，其質(zhì)量為m2，試比較m1與m2的大?。ㄏ鄬υ淤|(zhì)量請查課本）。（4）m1與m2的質(zhì)量之差是不是生成的銅的質(zhì)量，為什么？（5）溶液的顏色由藍色變?yōu)闊o色，溶液的質(zhì)量會發(fā)生什么變化？ 判斷金屬的活動性順序方法之一問題：如何判斷金屬的活動性順序？請你回憶：將鐵絲浸入硫酸銅溶液中，產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象。實驗：在一支試管中加入少量淺綠色氯化亞鐵溶液，把用砂紙打磨、擦亮的鋁絲插入溶液中，觀察實驗現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)溶液由淺綠色逐漸變?yōu)闊o色。把一根光亮的銅絲插入硫酸亞鐵溶液中，觀察實驗現(xiàn)象，沒有發(fā)現(xiàn)任何變化。（1）寫出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）根據(jù)實驗事實推測：鋁、銅和鐵的化學(xué)活動性強弱順序。判斷全屬的活動性順序方法之二問題：把鋁片、鐵片、銅片分別跟稀硫酸反應(yīng)，哪種金屬反應(yīng)最快？實驗：在三支試管中分別放入兩小塊打磨光潔的鋁片、鐵片、銅片，加入5 mL稀硫酸，觀察實驗現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)鋁跟酸反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生大量氣泡。鐵跟酸反應(yīng)緩慢，鐵片表面產(chǎn)生少量氣泡。而銅片表面無任何變化。（1）寫出本實驗中反應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）試推測鋁、鐵、銅的金屬活動性強弱順序。在金屬活動性順序里為什么包括氫1865年，貝開托夫在實驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)金屬和金屬離子間互相置換能力的大小，以及金屬跟酸、跟水等反應(yīng)的劇烈程度，首先確定了金屬活動性順序，在這個順序里就已包括了氫。因為氫可以被位于它前面的金屬從稀酸里置換出來，而氫也可以把位于它后面的金屬，從它們的鹽溶液里置換出來，而氫后面的金屬不能從酸中置換出氫。這就是說，貝開托夫當時區(qū)分金屬的活潑與不活潑，是以氫作為標準的。當然，早期的化學(xué)家把金屬跟酸、跟水等反應(yīng)的劇烈程度作為衡量金屬活動性大小的標志是不嚴格的。準確的方法是以金屬的標準電極電勢來比較金屬的活動性大小，而標準電極電勢也是以氫電極定為零作為標準來測定的。標準電極電勢為負值的金屬比氫活潑；標準電極電勢為正值的金屬活動性小于氫。另外，氫的原子結(jié)構(gòu)決定它在化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)出與堿金屬具有相似的化學(xué)性質(zhì)。例如，氫具有還原性，能和大多數(shù)非金屬反應(yīng)顯示＋1價；等等。由于以上幾個方面的原因，因此把氫排進了金屬活動性順序里。金屬性和金屬活動性的區(qū)別和聯(lián)系金屬元素的原子在化學(xué)反應(yīng)中，通常表現(xiàn)出失去電子成為陽離子的傾向。金屬性的強弱通常用金屬元素原子的最外層電子的電離能（氣態(tài)原子失去電子成
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