課題2金屬的化學(xué)性質(zhì)教學(xué)設(shè)計(jì)(第3課時(shí))(編輯修改稿)
2024-11-09 22:46 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 片，用細(xì)砂紙打磨其部分位置，觀察沒(méi)有打磨及打磨部分的色澤。發(fā)現(xiàn)打磨后鋁的色澤比沒(méi)有打磨的色澤更光亮。過(guò)一段時(shí)間，兩者色澤又變得一樣。同樣方法，用鐵片重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，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(huì)變得與打磨前的鐵一樣。（1）從上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)推測(cè)：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?jiàn)鐵生銹而沒(méi)有看到鋁生銹？（3）在清洗鋁制品時(shí)應(yīng)注意些什么？（4）根據(jù)鋁的這種抗銹蝕“特性”，試推測(cè)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(jī)、汽車、火車、船舶等制造工業(yè)。此外，宇宙火箭、航天飛機(jī)、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(jī)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(dá)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(wú)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(hù)膜，不易受到腐蝕，常被用來(lái)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(shí)的顏色多為黑色），常用來(lái)做涂料，俗稱銀粉、銀漆，以保護(hù)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(jī)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(lái)攻擊難以著火的目標(biāo)或坦克、大炮等）和照明混合物（如含硝酸鋇68％、鋁粉28％、蟲(chóng)膠4％）。（8）鋁熱劑常用來(lái)熔煉難熔金屬和焊接鋼軌等。鋁還用做煉鋼過(guò)程中的脫氧劑，鋁粉和石墨、二氧化鈦（或其他高熔點(diǎn)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桑诨鸺皩?dǎo)彈技術(shù)上有重要應(yīng)用。（9）鋁板對(duì)光的反射性能也很好，反射紫外線比銀強(qiáng)，鋁越純，其反射能力越好，因此常用來(lái)制造高質(zhì)量的反射鏡，如太陽(yáng)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(zhǎng)“銅樹(shù)”取一支大試管，內(nèi)裝硫酸銅溶液。把一根用砂紙打磨過(guò)的鋁絲稍加彎曲后，立即浸入硫酸銅溶液中。過(guò)一段時(shí)間后，剩余的鋁絲上附著有大量的紅色銅，就好像銅樹(shù)，同時(shí)溶液的顏色由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色。（1）解釋上述變化的原因：（2）該實(shí)驗(yàn)說(shuō)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(guò)一段時(shí)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?duì)原子質(zhì)量請(qǐng)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(lán)色變?yōu)闊o(wú)色，溶液的質(zhì)量會(huì)發(fā)生什么變化？ 判斷金屬的活動(dòng)性順序方法之一問(wèn)題：如何判斷金屬的活動(dòng)性順序？請(qǐng)你回憶：將鐵絲浸入硫酸銅溶液中，產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)：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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)溶液由淺綠色逐漸變?yōu)闊o(wú)色。把一根光亮的銅絲插入硫酸亞鐵溶液中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何變化。（1）寫(xiě)出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)推測(cè)：鋁、銅和鐵的化學(xué)活動(dòng)性強(qiáng)弱順序。判斷全屬的活動(dòng)性順序方法之二問(wèn)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(shí)驗(yàn)：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(shí)驗(yàn)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(wú)任何變化。（1）寫(xiě)出本實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）試推測(cè)鋁、鐵、銅的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱順序。在金屬活動(dòng)性順序里為什么包括氫1865年，貝開(kāi)托夫在實(shí)驗(yàn)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(dòng)性順序，在這個(gè)順序里就已包括了氫。因?yàn)闅淇梢员晃挥谒懊娴慕饘購(gòu)南∷崂镏脫Q出來(lái)，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(lái)，而氫后面的金屬不能從酸中置換出氫。這就是說(shuō)，貝開(kāi)托夫當(dāng)時(shí)區(qū)分金屬的活潑與不活潑，是以氫作為標(biāo)準(zhǔn)的。當(dāng)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(dòng)性大小的標(biāo)志是不嚴(yán)格的。準(zhǔn)確的方法是以金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)來(lái)比較金屬的活動(dòng)性大小，而標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)也是以氫電極定為零作為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)測(cè)定的。標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)為負(fù)值的金屬比氫活潑；標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)為正值的金屬活動(dòng)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(jià)；等等。由于以上幾個(gè)方面的原因，因此把氫排進(jìn)了金屬活動(dòng)性順序里。金屬性和金屬活動(dòng)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(yáng)離子的傾向。金屬性的強(qiáng)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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