金属的物理性质和化学性质
金属的物理性质与化学性质实验对比与分析方法总结
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金属的物理性质与化学性质实验对比与分析方法总结金属是一类重要的物质,其具有独特的物理性质和化学性质。
通过实验研究,可以更好地理解和分析金属的性质。
本文将对金属的物理性质和化学性质进行对比和分析,并总结实验方法。
一、金属的物理性质1. 密度:金属具有较高的密度,这是由于金属元素的原子结构决定的。
测定金属的密度通常采用比重法或浸水法。
2. 导电性:金属是良好的导电体,能够传导电流。
测定金属的导电性可通过四探针法或热电偶法进行。
3. 热传导性:金属具有良好的热传导性,可以迅速传导热能。
测定金属的热传导性可采用热流法或热导率仪器。
4. 熔点和沸点:金属具有较高的熔点和沸点,这是由于金属键的特殊性质所致。
测定金属的熔点和沸点通常采用差热分析法或升华法。
二、金属的化学性质1. 金属的氧化反应:金属与氧气发生氧化反应,生成金属氧化物。
这种反应可以通过实验室中的点燃金属试剂或酸性介质中金属试剂与遇氧气的反应来观察和检测。
2. 金属的酸反应:金属与酸发生反应,产生盐和氢气。
观察金属试剂与酸反应的实验方法可以通过收集氢气或观察气泡的产生来进行。
3. 金属的钠反应:钠是一种常见的金属元素,具有非常活泼的化学性质。
钠与水反应时,会发生剧烈放热并放出氢气。
观察钠与水反应的方法可以通过将钠放入水中,观察溶液变化和氢气释放情况。
4. 金属的电化学性质:金属可以参与电化学反应,例如在电解质溶液中形成正离子或在外加电势下与其他物质发生反应。
研究金属的电化学性质常常采用电化学实验方法。
三、金属性质实验的常用方法1. 比重法:测定金属的密度常用的方法之一是比重法,即通过测定金属试样与水的质量比,从而计算出其密度。
2. 四探针法:用于测定金属的导电性,通过将四个探头分别接触金属试样的四个不同位置,测量其电阻来判断其导电性能。
3. 热流法:测定金属的热传导性时,采用热流法,即通过测量试样两端的温度差和加热功率,计算出热导率。
4. 差热分析法:用于测定金属的熔点和沸点,通过测定金属样品的热吸附或释放,观察样品温度变化来确定其熔点或沸点。
金属的物理化学性质
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金属的物理化学性质金属是一类具有特定物理化学性质的化学元素。
它们在常温下呈固体状态,具有良好的导电性、导热性和延展性。
此外,金属还表现出良好的机械性能和光亮度。
本文将详细讨论金属的物理化学性质,包括导电性、导热性、延展性、机械性能和光亮度。
一、导电性金属的导电性是金属的重要特性之一。
金属中的自由电子能够在金属晶格中自由运动,从而使得金属可以传导电流。
由于自由电子的存在,金属能够迅速传导电能,并且具有低电阻。
这也是为什么大部分电线和电缆都采用金属导体的原因之一。
二、导热性金属的导热性也是其重要的物理性质之一。
金属中的自由电子在受到热能激发后会迅速传播,从而使得金属能够有效传导热能。
因此,金属通常用于制造散热器、锅具等能够快速传热的器件。
此外,金属的导热性还对其在高温高压下的应用具有重要意义。
三、延展性金属的延展性是指金属可以在受力作用下发生塑性变形而不破裂的性质。
由于金属具有较高的结晶点和熔点,其晶格结构比较稳定,使金属离子或原子之间的键更加牢固。
因此,在受力作用下,金属的原子或离子可以相对容易地滑动和重新排列,而不会发生断裂。
这使得金属在制造工业中具有广泛的应用,如铁制品、铝制品等。
四、机械性能金属的机械性能包括刚性、强度和韧性等方面。
金属的晶体结构使其具有较高的刚性,能够抵抗外部的应力和变形。
同时,金属的离子或原子之间的金属键使其具有较高的强度,能够承受外部的拉伸和压缩应力。
此外,金属还具有较高的韧性,即在受力作用下仍可以变形而不断裂。
这些特性使金属成为制造材料中不可或缺的一部分。
五、光亮度金属具有较高的反射强度和独特的光亮度。
金属表面能够反射大部分光线,使其具有较高的反射率。
这也是为什么金属制品通常具有明亮表面的原因之一。
此外,金属还能够通过特定的处理方法,如抛光和电镀,增加其表面的光亮度,使其更具吸引力。
总结:金属的物理化学性质使其在科学研究、制造业和日常生活中具有广泛的应用。
导电性和导热性使金属成为优质的导体材料,广泛应用于电子、电力和通信等领域。
金属的化学性质和物理性质
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金属的化学性质和物理性质金属是一类相对较常见的元素,它具有许多独特的化学和物理性质。
在本文中,我们将对金属的这些性质进行一些探讨和讨论,并进一步了解我们周围的世界。
一、金属的物理性质金属的物理性质包括密度、熔点、导电性、热导性、延展性和韧性等。
1. 密度金属的密度一般较高,具体数值因金属的种类不同而有所差异。
其中,铜的密度为8.96克/厘米立方,铁的密度为7.87克/厘米立方等,而同样是金属的碳密度则达到了2.23克/厘米立方。
总体来说,金属的密度比非金属要大得多,这与它们的原子结构有关。
2. 熔点金属的熔点通常很高,这是因为金属中的原子之间存在相对较强的金属键。
铁的熔点约为1538℃,铜则为1083℃,而金的熔点则更高,高达1064℃。
3. 导电性和热导性金属是优秀的导电体和热导体,这是因为它们的内部结构具有自由电子。
能够移动的自由电子可以在金属中自由流动,并且在电势差或温度梯度作用下,它们能够带动周围的离子发生运动。
这也是为什么金属制品比非金属制品更适合用作电线、电气设备和加热器等的原因。
4. 延展性和韧性大多数金属都具有出色的延展性和韧性。
它们能够被拉成长丝,压成薄片或弯曲而不会断裂或破碎。
这与金属中的原子的排列方式和结构有关。
二、金属的化学性质金属的化学性质也体现了本质上的一些特点,我们将以金属的腐蚀和氧化为例来探讨这些特点。
1. 腐蚀金属可以被氧气、水、酸和其他化学物质腐蚀,因为它们的表面容易被氧化或形成一层化学物质。
这点在日常生活中也有很多实例,比如生锈的铁器物、被腐蚀的铜器、年代久远的古币等等。
要避免这种情况,我们可以使用金属的保护措施,如电镀、镀金、涂漆等。
2. 氧化金属在遇到氧气时会发生氧化反应。
在这个过程中,金属会损失电子,被氧气氧化成离子的形式,它的表面也会形成一层氧化物。
这个过程可以被延缓或防止,例如使用保护剂,或者将金属的表面保持干燥、不受潮湿等等。
三、总结金属是具有广泛应用的一类元素,具有许多独特的物理和化学性质。
金属的物理性质和化学性质
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金属的物理性质和化学性质金属是一类重要的物质,具有独特的物理性质和化学性质。
本文将就金属的这两个方面进行详细探讨。
一、金属的物理性质1. 密度和重量金属具有较高的密度,通常比非金属元素更重。
例如,铁的密度为7.87克/厘米立方(g/cm³),而氧气的密度仅为0.0013 g/cm³。
因此,金属在相同体积下比非金属更重。
2. 导电性和导热性金属是良好的导电体和导热体。
由于金属中的电子能在原子之间自由移动,所以金属能够很好地传导电流和热量。
这就解释了为什么金属常被用于电线、电路和散热器等电子设备中。
3. 延展性和铸造性金属具有较高的延展性和铸造性,能够以各种方式加工成不同形状的制品。
金属可以通过拉伸、锻造、挤压和压铸等方法改变其形状,使其适应各种需求。
这一特性使金属成为制造业中的重要材料。
4. 强度和韧性金属通常具有较高的强度和韧性。
强度指金属能够承受的外力,而韧性则是材料在受到外力时的变形程度。
金属的强度和韧性使其在建筑、机械和汽车等领域中得到广泛应用。
二、金属的化学性质1. 金属的活泼性金属常常具有较高的活泼性,容易与其他物质发生化学反应。
例如,钠是一种非常活泼的金属,在常温下可以与氧气反应生成氧化钠,并释放大量热量。
2. 金属的腐蚀性金属容易与氧气、水和酸等物质相互作用而发生腐蚀。
当金属表面暴露在湿氧气中时,会逐渐氧化生成金属氧化物,如铁锈。
为了防止金属的腐蚀,人们常采用涂层、镀层和防锈处理等方法。
3. 合金形成金属可以与其他金属或非金属元素形成合金。
合金是由两种或更多种金属混合而成的物质,具有优异的性质。
例如,铜与锌混合形成的黄铜具有较高的强度和耐腐蚀性。
总结:金属的物理性质和化学性质使其成为人类社会中不可或缺的重要材料。
金属的高密度、导电导热性、延展性和铸造性可满足各个领域的需求,而金属的活泼性、腐蚀性和合金形成等特性则赋予其更广泛的用途。
对金属的深入理解,有助于我们更好地利用和应用金属材料,推动科技和工业的发展。
金属与非金属的性质比较金属与非金属的性质与特点
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金属与非金属的性质比较金属与非金属的性质与特点金属和非金属是常见的物质分类,它们的性质和特点存在显著的差异。
本文将从多个方面比较金属和非金属的性质,并探讨它们各自的特点。
一、物理性质比较1. 密度金属通常具有较高的密度,如铁、铜等,而非金属的密度相对较低,如氧气、氮气等。
2. 熔点和沸点金属的熔点和沸点较高,通常需要高温才能使其熔化和汽化,比如铁的熔点为1535℃。
而非金属的熔点和沸点相对较低,它们可以在常温下熔化或汽化,如氧气的熔点为-218.8℃。
3. 导电性金属是优良的导电体,能够自由地传导电流,而非金属则通常是绝缘体,不能有效地传导电流。
4. 导热性金属具有良好的导热性能,能够迅速传导热能,而非金属的导热性相对较差。
二、化学性质比较1. 反应性金属的反应性较强,容易与非金属发生化学反应,如金属与氧气发生氧化反应生成金属氧化物。
而非金属的反应性较弱,不容易与其他物质发生反应。
2. 溶解性金属在酸中溶解产生金属盐和气体,而非金属在一些特定条件下可以溶解在水中,形成酸性或碱性溶液。
3. 氧化性金属具有较强的氧化性,容易失去电子,形成阳离子。
而非金属通常具有较强的还原性,容易获取电子,形成阴离子。
4. 腐蚀性金属在一些特定环境中容易受到腐蚀作用,如铁在潮湿空气中容易生锈。
而非金属对大部分环境具有较高的耐腐蚀性。
三、特点比较1. 金属的特点金属具有良好的延展性和塑性,能够被拉伸成细丝或制成薄片,也能够通过加热和打磨改变其形状。
金属还具有良好的强度和硬度,可以用于制作各种结构和工具。
2. 非金属的特点非金属通常呈现不同的颜色,并且具有较高的电阻率和热阻率。
非金属材料多样性较高,可以用于制作绝缘材料、化学品等。
结论:金属和非金属在物理性质和化学性质上有明显的差异。
金属具有较高的密度、熔点和沸点,优良的导电性和导热性,还具有良好的延展性和塑性。
而非金属的密度相对较低,熔点和沸点较低,大部分为绝缘体,具有较弱的反应性和较强的还原性。
金属的物理性质和某些化学性质 课件
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镁
大量气泡,反应最 Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
快
锌
许多气泡,反应快 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
铁
少量气泡,反应较 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
慢,溶液由无色变为
浅绿色
铜
无现象
无
金属活动性顺序:
.
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
(3)金属都具有导电性、延展性、导热性。
二、金属的化学性质
活动1.用坩埚钳夹取一块铜片, 放在酒精灯火焰上加热,观察铜 片表面的变化。
在4支试管里分别放入镁、 锌、铁、铜,再分别加入 稀盐酸(或稀硫酸),观 察现象,比较反应的剧烈 程度。如果有气体生成, 判断反应后生成了什么气 体? (用燃着的小木条放在试 管口检验)
化学方程式
大量气泡,反应最 快
许多气泡,反应快
少量气泡,反应较 慢,溶液由无色变为 浅绿色
无气泡
金属与稀H2SO4
镁 锌 铁
铜
现象
大量气泡,反应最 快 许多气泡,反应快
少量气泡,反应较 慢,溶液由无色变 为浅绿色 无气泡
化学方程式
谁强谁弱你看清楚了吗?
God Save me!!
为什 么受 伤的 总是 我!
活动与探究三:金属与金属化合物溶液的反应
实验
现象
化学方程式
取一支试管倒入一定
量的CuSO4溶液, 将一根用砂纸打磨过
的铁丝浸入溶液中,
浸入溶液中的铁丝
表面覆盖一层紫红 色的物质
Fe+ CuSO4 ==Cu+ FeSO4
观察现象。
取一支试管倒入一定
量的AgNO3溶液, 将一根用砂纸打磨过
金属的物理性质与化学性质
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金属的物理性质与化学性质金属是一类常见的物质,具有独特的物理性质和化学性质。
本文将从这两个方面来探讨金属的性质。
一、金属的物理性质1. 密度和重量金属具有相对较高的密度,例如铁和铜的密度分别为7.87g/cm³和8.96g/cm³。
因此,金属材料通常比较重。
2. 导电性金属是优良的导电体,能够自由传导电流。
这是由于金属内部的电子形成了“海洋模型”,电子可以自由地在金属中移动。
3. 导热性金属具有优良的导热性能。
当金属被加热时,内部的金属离子会迅速传递热量,使整个金属均匀地升温。
4. 可塑性和延展性金属可以通过加热和机械加工来改变其形状。
这是由于金属的结晶结构具有较强的连续性,金属离子可以轻松地重新排列。
5. 磁性一些金属具有磁性,例如铁、镍和钴。
它们可以被磁场吸引,并能够产生磁场。
二、金属的化学性质1. 与酸的反应大部分金属在与酸发生反应时会释放氢气。
例如,铜与酸反应会产生氢气和铜(II)盐。
2. 与氧的反应金属与氧气反应会生成金属氧化物。
不同金属的氧化物的性质不同,一些金属氧化物具有特殊的颜色。
3. 与水的反应一些金属在与水反应时会产生氢气,并且形成金属氢氧化物。
例如,钠与水反应会迅速起火放出氢气。
4. 与非金属元素的反应金属可以与非金属元素形成化合物,例如氧化物、硫化物等。
这些化合物往往具有不同于金属本身性质的特点。
总结:金属的物理性质和化学性质使其在日常生活和工业生产中发挥重要作用。
通过了解金属的这些特性,我们可以更好地理解金属的性质,应用于材料科学、能源产业和工程技术等领域,并推动科学技术的发展。
参考文献:- Callister, W. D., & Rethwisch, D. G. (2007). Fundamentals of materials science and engineering. Wiley.- Ashley, P. M. (2010). Introduction to mass spectrometry: Instrumentation, applications, and strategies for data interpretation. Wiley.注:上述文章仅供参考,具体撰写时还需根据实际情况进行修改和完善。
《金属的物理性质和某些化学性质》 讲义

《金属的物理性质和某些化学性质》讲义一、金属的物理性质1、金属光泽金属具有独特的光泽,这使得它们在外观上与其他物质有明显的区别。
这种光泽通常是由于金属表面对光线的反射能力较强所致。
当光线照射到金属表面时,电子能够自由移动,从而使得光线能够被有效地反射,呈现出明亮的外观。
常见的金属如金、银、铜等都具有显著的金属光泽,这也是它们常被用于制作首饰和装饰品的原因之一。
2、导电性和导热性金属是良好的导电和导热材料。
在金属中,存在大量自由移动的电子,这些电子能够在外加电场的作用下定向移动,从而形成电流,表现出良好的导电性。
例如,铜和铝是常用的电线材料,因为它们能够有效地传输电能。
同时,金属中的自由电子也能够迅速传递热量,使得金属具有良好的导热性。
例如,铁锅能够快速将热量传递给食物,使其均匀受热。
3、延展性和可塑性大多数金属具有良好的延展性和可塑性,可以被拉成细丝或压成薄片。
这是因为金属原子之间的结合方式相对较弱,在受到外力作用时,原子层能够相对滑动而不破坏金属的结构。
金是延展性最好的金属之一,能够被拉成极细的金丝。
而铁、铝等金属则可以通过锻造、轧制等工艺制成各种形状的产品。
4、密度和硬度金属的密度和硬度差异较大。
一般来说,重金属如金、铅、汞等密度较大,而轻金属如铝、镁等密度较小。
金属的硬度取决于其晶体结构和原子间的结合力。
例如,铬、钨等金属硬度较高,常用于制造刀具和耐磨零件;而钠、钾等金属则质地较软。
二、金属的某些化学性质1、金属与氧气的反应许多金属在空气中能够与氧气发生反应,生成金属氧化物。
不同的金属与氧气反应的条件和产物有所不同。
例如,铁在潮湿的空气中容易生锈,生成氧化铁;而铝在空气中表面会迅速形成一层致密的氧化铝薄膜,阻止内部的铝继续被氧化。
金属与氧气反应的难易程度可以反映出金属的活泼性,越容易与氧气反应的金属,其活泼性越强。
2、金属与酸的反应活泼金属能够与酸发生置换反应,生成氢气和相应的盐。
例如,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。
金属材料的物理和化学性质
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金属材料的物理和化学性质金属材料一直是工业制品中最重要的成分之一。
在工业制品的方方面面,从轻工业到重工业,从建筑到建造设备和家具,都需要金属材料。
金属材料的优良物理和化学性质是导致这种高度的需要的基本原因。
本文将对金属材料的物理和化学性质进行探讨。
一、金属材料的物理性质1. 密度金属的密度通常很高。
金属原子排列得很紧密,因此金属比其他材料更重,更坚硬。
例如,铁的密度为7.87克/厘米立方,是同体积的木材的10倍以上。
因此,金属的密度通常很高,可以为工业制品提供较高的重量和强度。
2. 熔点大多数金属的熔点都很高,这意味着金属可以经受高温环境的考验。
铁的熔点约为1,535摄氏度,而钴的熔点则高达1,495摄氏度。
由于熔点高,金属的结构更加牢固,可以承受更高的应力和通电性。
3. 热扩散和导热性金属的热扩散和导热性均非常优秀,常用作各种导热管和散热器。
金属材料可在一定范围内自由传导热量,当加热时,热量从加热点向四周辐射和扩散。
二、金属材料的化学性质1. 腐蚀和氧化金属材料的化学稳定性较差,容易遭到腐蚀和氧化的侵蚀。
金属材料可以通过与氧发生反应来产生氧化物。
铁制品在氧气存在的情况下产生了红锈。
金属材料的腐蚀和氧化有时可以增强它的性能,如锌和铜,可以在环境中被氧化,形成一层薄膜,这种薄膜可以防止进一步的氧化。
2. 金属的活化金属的外部表面往往被氧化物所覆盖,而在氧化物下面,金属通常还可以保留其原始的电解质特性。
因此,有时可以通过活化金属表面的方法来提高金属的性能。
活化通常包括去除表面的氧化物或形成一层更为稳定的氧化物。
例如,在污染环境中,汽车中的钢铁表面可能会被污染物所损坏,从而失去原来的功能,但是通过一系列的化学和化学热处理过程可以通过活化钢铁表面来使其重新获得其原始性能并能在污染环境中持久地运行。
3. 导电性金属材料的导电性能也非常优秀,许多金属都是良好的导体,如铜、铝、银等。
许多电子设备都需要使用金属,因为它的导电性能能够让电子通过器件,实现相应的功能。
金属的化学性质

一、金属的物理性质常温下,金属一般为银白色固体(汞常温下为液体),具有良好的导电性、导热性、延展性,金属的熔沸点和硬度相差很大。
二、金属的化学性质多数金属的化学性质比较活泼,具有较强的还原性,在自然界多数以化合态形式存在。
容易与O2反应而生成氧化物,可以与酸溶液反应而生成H2,特别活泼的如Na等可以与H2O发生反应置换出H2,特殊金属如Al可以与碱溶液反应而得到H2。
1、金属和非金属的反应(1)钠的化学性质(2)金属与氧气的反应情况对比2、金属与酸和水的反应金属与酸、水、碱和盐的反应对比经典例题题1、(1)分别写出氧气在一定条件下生成下列物质的化学方程式(必须注明反应条件)。
①Na2O:__________________________________________。
②Na2O2:___________________________________________。
(2)指出氧元素在下列各物质中的化合价:O3______;Na2O2______;Na2O______。
(3)KO2能吸收CO2生成K2CO3和O2,故可用作特殊情况下的氧气源,试写出该反应的化学方程式________________________________________。
(4)人体内O2-离子对健康有害,使人过早衰老,但在催化剂SOD存在下可发生如下反应,请完成该反应的离子方程式:□O2+□H2O====□H2O2+□O2+□□□【分析】本题涉及的知识点较多,有碱金属的性质,氧及臭氧的知识,化合价的概念等。
其中大部分知识是考生已经学过的,但也渗入了一些新知识,不过在题目所给信息的引导下,考生应能将所学知识迁移过去解决新问题。
【答案】(1)①2Na+O2Na2O2②4Na+O22Na2O(2) 0;-1;-2(3)4KO2+2CO2====2K2CO3+3O2(4)2O2-+2H2O====H2O2+O2+2OH-题2、一块表面已被氧化为Na2O的钠块10.8 g,将其投入到100 g水中,产生H2 0.2 g。
金属的物理化学性质

金属的物理化学性质金属的物理性质1.金属光泽:1金属都具有一定的金属光泽,一般都呈银白色,而少量金属呈现特殊的颜色,如:金Au是黄色、铜Cu是红色或紫红色、铅Pb是灰蓝色、锌Zn是青白色等;2有些金属处于粉末状态时,就会呈现不同的颜色,如铁Fe和银Ag在通常情况下呈银白色,但是粉末状的银粉或铁粉都是呈黑色的,这主要是由于颗粒太小,光不容易反射。
3典型用途:利用铜的光泽,制作铜镜;黄金饰品的光泽也是选择的因素。
2.金属的导电性和导热性:1金属一般都是电和热的良好导体。
其中导电性的强弱次序:银Ag>铜Cu>铝Al2主要用途:用作输电线,炊具等3.金属的延展性:1大多数的金属有延性抽丝及展性压薄片,其中金Au的延展性最好;也有少数金属的延展性很差,如锰Mn、锌Zn等;2典型用途:金属可以被扎制成各种不同的形状,金属金打成金箔贴在器物上4.金属的密度:1大多数金属的密度都比较大,但有些金属密度也比较小,如钠Na、钾K等能浮在水面上;密度最大的金属──锇,密度最小的金属──锂2典型用途:利用金属铝Al比较轻,工业上用来制造飞机等航天器5.金属的硬度:1有些金属比较硬,而有些金属比较质软,如铁Fe、铝Al、镁Mg等都比较质软;硬度最高的金属是铬Cr;2典型用途:利用金属的硬度大,制造刀具,钢盔等。
6.金属的熔点:1有的金属熔点比较高,有的金属熔点比较低,熔点最低的金属是汞Hg;熔点最高的金属是钨W;2典型用途:利用金属锡Sn的熔点比较低,用来焊接金属金属的化学性质1.金属与氧气反应大多数金属在一定条件下,都能与氧气发生反应,生成对应的金属氧化物,也有少数金属很难与氧气发生化合反应。
如:“真金不怕火炼”,就是指黄金很难与氧气反应。
1金属镁与氧气发生反应实验现象:在空气中点燃镁带后,镁带剧烈燃烧,发出耀眼白光,放出白烟,生成一种白色固体。
化学方程式:2Mg+O2点燃===2MgO注意事项:在做点燃实验之前,应先用砂纸将其打磨。
金属的物理和化学性质
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金属的物理和化学性质金属是一类广泛存在于地壳中的元素或化合物,具有独特的物理和化学性质。
本文将探讨金属的物理性质和化学性质,并深入了解它们的特点和应用。
一、金属的物理性质1. 密度高:金属的密度通常比较大,多数金属都比水的密度大很多。
这也是其在建筑、制造和工程领域中被广泛使用的原因之一。
2. 熔点和沸点高:相对于非金属物质,金属的熔点和沸点一般较高。
例如,铁的熔点为1538摄氏度,而氧气的熔点仅为-218摄氏度。
这些高熔点和沸点使得金属在高温环境下仍能保持稳定,从而被广泛应用于高温工况中。
3. 导电性好:金属是良好的导电体,能够自由地传导电子。
这是因为金属的晶体结构中存在可自由运动的电子,称为自由电子。
这种自由电子的存在使得金属能够传导电子,并具有良好的导电性能。
4. 导热性好:金属还具有良好的导热性,能够迅速传导热量。
这一特性使得金属常被用作热传导材料,例如铜制的散热器。
5. 良好的延展性和韧性:金属具有很强的延展性和韧性。
在外力的作用下,金属可以轻松改变形状而不破裂,这使得其成为制造工业中重要的材料之一。
二、金属的化学性质1. 金属与氧化反应:金属在氧气中发生氧化反应,产生金属氧化物。
例如,铁与氧气反应生成铁氧化物,常见的形式是铁锈。
这恰恰是铁生锈的原因。
2. 金属与非金属形成盐:金属与非金属元素(通常是非金属氧化物)反应时,会生成相应的金属盐。
例如,氯气与钠反应生成氯化钠,常见的食盐即为氯化钠。
3. 金属与酸反应:大多数金属在与酸反应时会产生产氢气的化学反应。
例如,锌与盐酸反应,生成氯化锌和氢气。
4. 金属与水反应:活泼金属(如钠、钾等)与水反应时,会放出氢气,并生成相应的碱性金属氢氧化物。
例如,钠与水反应生成氢气和氢氧化钠。
5. 金属的腐蚀:金属在一定的环境条件下会发生腐蚀现象,常见的是金属被氧化或腐蚀。
这是由于金属与周围环境中的水、氧气、酸碱等物质相互作用所致。
金属的物理和化学性质决定了它们在工业、建筑、电子等领域的广泛应用。
金属的化学性质及活动性顺序(解析版)
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金属的化学性质及活动性顺序(解析版)金属的化学性质及活动性顺序(解析版)金属是化学中重要的一类物质,具有独特的化学性质和活动性。
本文将深入探讨金属的化学性质及其活动性顺序。
一、金属的化学性质1. 金属元素的物理性质金属具有良好的导电性和导热性,这是由于金属内部存在自由电子,并且自由电子能够迅速传导电流和热量。
此外,金属还具有延展性和可塑性,能够被加工成各种形状,并且能够拉成细丝或锤打成薄片。
2. 金属元素的化学性质金属元素在化学反应中容易失去电子,形成阳离子。
这是由于金属元素的外层电子较少,容易与其他原子发生电子转移,以达到稳定的电子层结构。
这种电子转移反应被称为氧化反应。
3. 金属的氧化性金属的氧化性是指金属元素与氧气反应形成金属氧化物的能力。
金属元素可以与氧气直接反应,也可以与水中的氧气反应。
其中,一些金属在常温下能与氧气迅速反应,产生明亮的火花,这种反应被称为剧烈氧化反应。
4. 金属的反应性金属元素的反应性取决于其原子结构和相对稳定程度。
一般来说,活泼金属的反应性较高,而较不活泼的金属的反应性较低。
金属的反应性可以通过活动性顺序进行分类和比较,以确定不同金属之间的反应性差异。
二、金属的活动性顺序金属的活动性顺序是依据金属元素参与氧化反应的能力进行排列的。
根据活动性顺序,我们可以知道哪些金属元素易于与氧气反应,从而更容易受到腐蚀。
以下是常见金属元素的活动性顺序(由高到低):1. 钾(K)2. 钙(Ca)3. 钠(Na)4. 镁(Mg)5. 铝(Al)6. 锌(Zn)7. 铁(Fe)8. 镍(Ni)9. 锡(Sn)10. 铅(Pb)11. 氢(H)12. 铜(Cu)13. 汞(Hg)14. 银(Ag)15. 金(Au)16. 铂(Pt)根据活动性顺序,可以推测某一金属元素与其之前的金属元素具有更高的反应活性。
三、金属的活动性及应用活泼金属如钠、钾等在与水反应时可以迅速放出氢气,并产生大量的热。
《金属的物理性质和某些化学性质》金属和金属材料PPT课件
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分M别g+为2HCl=MgCl2+H2↑
锌粒、铁片、铜片, 然后分别加入5 mL
反应镁剧条烈、程铝度片由、强锌到粒弱、的铁顺片序 为___________________________;
_2_A__l+__6_H__C_l_=__2_A_l_C__l3_+__3_H__2↑_; _Z_n_+__2_H__C__l=__Z_n__C_l_2+__H__2_↑___;
稀盐酸(或稀硫酸), 把燃着的木条放在 ②淡试蓝管色内的气体燃烧,产生
_F_e_+__2_H__C_l_=_F__e_C_l_2_+_H__2_↑_____; ____________的火焰
试管口
(3)比较铁、铜、银的金属活动性强弱。
操作
现象
例题
2、向氯化铜和氯化镁的混合溶液中,加入过量锌粉,充分反应后过滤,
滤纸上得到的固体物质是( A )
A. 锌和铜
B. 铜
C. 镁和铜
D. 锌
根据金属活动性顺序,锌排在铜的前面,锌排在镁的后面,所以锌能把铜 从氯化铜溶液中置换出来,锌不能把镁从氯化镁溶液中置换出来,所以充 分反应后过滤,滤纸上得到的固体物质中一定有铜;另外,题目中“加入 过量锌粉”也提示了你充分反应后过滤,滤纸上得到的固体物质中一定有 锌.所以综合这两点考虑滤纸上得到的固体物质是铜和锌.故答案为:A
问题探究
1.同学们经常喝易拉罐饮料,有的易拉罐是铝制的,有的易拉罐是铁制的,请你 用物理性质区分它们。 提示:方法一:可以取两个大小相近的易拉罐用手掂一掂,较轻的是铝制的,较重 的是铁制的。 方法二:比较硬度,硬度大的是铁制的,硬度小易变形的是铝制的。 方法三:分别用磁铁吸引两个易拉罐,能被磁铁吸引的为铁制的,不能被吸引的 为铝制的。(其他合理答案也可)
金属的化学性质和物理性质
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金属的化学性质和物理性质金属是我们常见的物质之一,在平常生活中我们不会很注意它们的特性,但在学化学就要知道金属的化学性质和物理性质。
今天小编在这给大家整理了金属的化学性质和物理性质简介,接下来随着小编一起来看看吧!金属的化学性质金属分为活性金属和钝性金属两种。
根据金属活动性顺序,氢前金属称为活性金属,氢后金属就是钝性金属。
钾钙钠镁铝锌铁锡铅 (氢) 铜汞银铂金K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au1、氢前面的金属能与弱氧化性强酸反应,置换出酸中的氢(浓硫酸、硝酸等强氧化性强酸与金属反应不生成氢气),如:Fe + 2HCl ═ FeCl2 + H2↑2、活动性强的金属能与活动性弱的金属盐溶液反应。
3、大多数金属能与氧气反应。
4、排在H前面的金属,理论上讲都能与水发生化学反应。
在常温下,钾,钙,钠等能与水发生剧烈反应,镁、铝等能与热水反应,铁等金属在高温下能与水蒸气反应。
5、金属均无氧化性,但金属离子有氧化性,活动性越弱的金属形成的离子氧化性越强。
6、金属都有还原性,活动性越弱的金属还原性越弱。
金属化学性能金属化学性能是指金属材料与周围介质扫触时抵抗发生化学或电化学反应的性能。
1、耐腐蚀性:指金属材料抵抗各种介质侵蚀的能力。
2、抗氧化性:指金属材料在高温下,抵抗产生氧化皮能力。
金属的物理性质1)金属物理性质的共性:常温下金属都是固体(汞除外),有金属光泽,大多数金属是电和热的良导体,有延展性,密度较大,熔点较高.2)金属物理性质的特性:大多数金属都是银白色,但铜呈紫红色,金呈黄色;在常温下大多数金属为固体,但汞是液体.密度:最大:锇最小:锂熔点:最大:钨最小:汞硬度:最大:铬最小:铯金属之最地壳中含量最高的金属元素:铝(含量为7.73%)人体中含量最高的金属元素:钙(含量为1.5%)目前世界年产量最高的金属:铁密度最小的金属:氢(2016年1月英国科学家在爱丁堡大学首次制成金属态氢,氢成为密度最小的金属)密度最大的金属:锇(22.48×10?㎏/m?)最硬的金属:铬(莫氏硬度约为9)最软的金属:铯(莫氏硬度约0.5)导电性最强的金属:银导热性最强的金属:银制造新型高速飞机最重要的金属:钛(被科学家称为“二十一世纪的金属”或“未来的钢铁”)海水中储量最大的放射性元素:铀(陆地铀矿的总储量约200万吨,海洋里含铀的总量高达40万万吨)含同位素最多的元素:锡(有10种稳定的同位素)含同位素最少的元素:钠(只有Na-23稳定)展性最强的金属:金(最薄的金厚度只有1/10000mm)延性最好的金属:铂(最细的铂丝直径只有1/5000mm)熔点最高的金属:钨(熔点:3410±20℃)熔点最低的金属:汞(熔点-38.8℃)熔沸点相差最大的元素是镓(熔点30℃,沸点2403℃)地壳中含量最少的金属是钫(即使是在含量最高的矿石中,每吨也只有37×10负13次方克;地壳中的含量约为1×10^-21 %) 光照下最易产生电流的金属元素:铯(当其表面受到光线照射时,电子便能获得能量从表面逸出,产生光电流)金属性最强的金属:铯世界上最贵的金属:锎(每克1千万美元,比金贵50多万倍)世界上最便宜的金属:铁最易应用的超导元素:铌(把它冷却到-263.9℃的超低温时,会变成一个几乎没有电阻的超导体)最能吸收气体的金属元素:钯(1体积胶状钯能吸收氢气1200体积)。
金属和非金属的物理和化学性质
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金属和非金属的物理和化学性质金属和非金属是物质分类中的两大类别,它们在物理和化学性质上有着显著的差异。
本文将从物理性质和化学性质两个方面来讨论金属和非金属的特点。
一、物理性质1. 密度:金属的密度一般较高,如铁、铜等金属的密度都超过5克/立方厘米;而非金属的密度较低,如氧气、氮气等的密度远小于1克/立方厘米。
2. 熔点和沸点:金属一般具有较高的熔点和沸点,如铁的熔点约为1535摄氏度,铜的熔点约为1083摄氏度;而非金属的熔点和沸点较低,如氯的熔点约为-101摄氏度,碳的熔点约为3550摄氏度。
3. 电导性:金属具有良好的电导性,能够在外电场的作用下传导电流;而非金属的电导性较差,大多数非金属不能传导电流,如硫、氮等。
4. 导热性:金属具有优良的导热性,热能能够通过金属的形成中的自由电子传导;而非金属的导热性较差,热能不能够有效地通过非金属传导。
二、化学性质1. 电离能:金属一般具有低的电离能,容易失去外层电子形成阳离子;而非金属的电离能较高,不容易失去电子形成离子。
2. 与水反应:金属与水反应产生金属氢氧化物和氢气,如钠与水反应生成氢氧化钠和氢气;而非金属与水的反应因非金属类型的不同呈现出多种反应方式,如氢气与氧气反应生成水。
3. 活动性:金属的活动性较高,容易与其他物质发生化学反应;而非金属的活动性较低,不容易与其他物质发生化学反应。
4. 氧化性:金属具有较强的氧化性,容易与氧发生反应生成金属氧化物;而非金属的氧化性较弱,不容易与氧发生反应。
综上所述,金属和非金属在物理性质和化学性质上存在明显的差异。
金属具有较高的密度、熔点和沸点,以及优良的电导性和导热性;而非金属的特点是较低的密度、熔点和沸点,以及较差的电导性和导热性。
在化学性质方面,金属容易失去外层电子形成阳离子,与水发生反应生成金属氢氧化物和氢气,具有较强的氧化性和较高的活动性;而非金属的化学性质较为稳定,活动性较低。
以上是对金属和非金属的物理和化学性质的简单介绍,希望能够对读者对此有一定的了解和认识。
金属材料的物理和化学性质及其在工业应用中的作用
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金属材料的物理和化学性质及其在工业应用中的作用金属材料是在金属元素的基础上加工制成的各种形态的材料,其物理和化学性质使得其在各个领域都有着重要的应用。
本文将从金属材料的性质及其在工业应用中的作用两方面进行探讨。
一、金属材料的物理性质1. 导电性金属材料具有良好的导电性,这一特性使得金属材料广泛应用于电路、电器等领域。
比如铜线是电子电器设备中非常重要的通电线材,它的良好导电性能可以充分保证电器设备的正常工作。
2. 导热性金属材料的导热性同样较为优异,其导热系数一般比较高,这种特性使得金属材料在散热、传热等方面有着广泛的应用。
比如,汽车发动机中的散热器就是一种利用金属材料导热性能的散热器材,它能够充分保证发动机的正常工作。
3. 密度金属材料的密度一般比较大,这一特性使得金属材料在强度、刚性等方面有着重要应用。
比如在航空、航天等领域,要求材料的强度和刚性较高,因此金属材料是不可替代的材料。
二、金属材料的化学性质1. 耐腐蚀性金属材料具有一定的耐腐蚀性,这一特性使得金属在化学工业、制药等领域具有广泛的应用。
比如,铜是一种用途广泛的金属材料,在制药、电力、电子电器等领域都有着重要的应用。
2. 可锻性金属材料具有良好的可锻性,这一特性使得金属在机械制造、汽车等领域具有广泛的应用。
比如在汽车制造领域,各种零部件都是采用金属材料制成,金属的可锻性能够满足这些零部件在制作过程中的需求。
3. 坚韧性金属材料的坚韧性具有很高的价值,在工业生产、建筑领域有着广泛的应用。
比如在建筑领域,金属材料的坚韧性能够满足零部件在使用过程中所承受的各种载荷,保障建筑物的安全性。
三、金属材料在工业应用中的作用1. 机械制造金属材料在机械制造行业中扮演着重要的角色,比如汽车行业、航空行业等。
在此领域,金属材料主要用于各种零部件的制造,以及包括车床、钻床、加工中心等工作机床的制造。
2. 能源行业金属材料在能源行业也有重要的应用,比如在化学工业、电力行业等领域,金属材料被广泛应用于化学反应器、电缆、发电机、输电线路等设备的制造。
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第5章金属的冶炼与利用第1节金属的性质和利用(共2课时)第一课时金属的物理性质和化学性质备课教师:韦延贵教学目标:知识与技能:1.了解金属的物理特征,能区分常见的金属和非金属;2.知道常见的金属与氧气、酸溶液的反应。
过程与方法:通过对金属性质的实验探究,学习利用实验认识物质的性质和变化的方法。
情感态度价值观:让学生初步形成物质的性质决定物质用途的观念。
教学重点:金属的化学性质与用途教学难点:①铁的化学性质实验探究方案的设计;②通过和已有化学知识的联系、比较、理解并得出结论“铁的化学性质比较活泼”。
教学方法:启发式、探究式、引导式、讲解式等。
教学过程:一、新课导入引入:你知道生活中哪些金属?我知道的金属名称:元素符号:我见过的金属名称:元素符号:二、讲授新课(一)探究金属的物理性质及其用途1.金属光泽:(1)金属都具有一定的金属光泽,一般都呈银白色,而少量金属呈现特殊的颜色,如:金(Au)是黄色、铜(Cu)是红色或紫红色、铅(Pb)是灰蓝色、锌(Zn)是青白色等;(2)有些金属处于粉末状态时,就会呈现不同的颜色,如铁(Fe)和银(Ag)在通常情况下呈银白色,但是粉末状的银粉或铁粉都是呈黑色的,这主要是由于颗粒太小,光不容易反射。
(3)典型用途:利用铜的光泽,制作铜镜;黄金饰品的光泽也是选择的因素。
2.金属的导电性和导热性:(1)金属一般都是电和热的良好导体。
其中导电性的强弱次序:银(Ag)>铜(Cu)>铝(Al)(2)主要用途:用作输电线,炊具等3.金属的延展性:(1)大多数的金属有延性(抽丝)及展性(压薄片),其中金(Au)的延展性最好;也有少数金属的延展性很差,如锰(Mn)、锌(Zn)等;(2)典型用途:金属可以被扎制成各种不同的形状,金属金打成金箔贴在器物上4.金属的密度:(1)大多数金属的密度都比较大,但有些金属密度也比较小,如钠(Na)、钾(K)等能浮在水面上;密度最大的金属──锇,密度最小的金属──锂(2)典型用途:利用金属铝(Al)比较轻,工业上用来制造飞机等航天器5.金属的硬度:(1)有些金属比较硬,而有些金属比较质软,如铁(Fe)、铝(Al)、镁(Mg)等都比较质软;硬度最高的金属是铬(Cr);(2)典型用途:利用金属的硬度大,制造刀具,钢盔等。
6.金属的熔点:(1)有的金属熔点比较高,有的金属熔点比较低,熔点最低的金属是汞(Hg);熔点最高的金属是钨(W);(2)典型用途:利用金属锡(Sn)的熔点比较低,用来焊接金属(二)常见金属的化学性质的探究【复习提问】写出铁跟氧气、盐酸和硫酸铜溶液反应的化学方程式。
1.金属与氧气反应大多数金属在一定条件下,都能与氧气发生反应,生成对应的金属氧化物,也有少数金属很难与氧气发生化合反应。
如:“真金不怕火炼”,就是指黄金很难与氧气反应。
(1)金属镁与氧气发生反应实验现象:在空气中点燃镁带后,镁带剧烈燃烧,发出耀眼白光,放出白烟,生成一种白色固体。
化学方程式:2Mg+O2点燃===2MgO注意事项:在做点燃实验之前,应先用砂纸将其打磨。
相关问题:某同学在做镁带燃烧实验过程中,反应前称得固体的质量为m1,完全燃烧后,称得剩余的固体残留物的质量为m2,发现m1>m2,难道这个反应不符合质量守恒定律?请你帮这位同学分析一下可能的原因。
分析:根据质量守恒定律,参加反应的镁带质量与氧气的质量总和等于生成物氧化镁的质量,即反应后的固体剩余物应该大于反应物的质量。
由于在这个实验中,会产生白烟,而此白烟就是氧化镁粉末,容易扩散到空气中,这部分的质量就散失了。
因此就使反应后固体剩余物的质量就减少了。
另外,还有一种可能性,就是在称量中,存在错误操作,如砝码与被称物放反等情况。
(2)金属铁与氧气发生反应反应现象:金属铁在空气中是不能被点燃的,在纯氧中,被引燃后能够剧烈燃烧,火星四射,铁丝熔成小球,生成一种黑色的固体。
化学方程式:3Fe+2O2点燃===Fe3O4注意事项:①反应前在集气瓶中留有少量的水或沙,以防高温生成物溅落瓶底,使瓶底破裂。
②将铁丝绕成螺旋状,有利于聚热,同时增大与氧气的接触面③在铁丝的一端绑上一段火柴,目的是为了预热铁丝,有利于铁丝达到着火点有关问题:某同学在做铁丝在空气中燃烧实验中,没有发现有火星四射的现象。
请你帮助他一起来分析一下可能存在的问题。
分析:在实验中没有看到火星四射的现象,就说明没有真正的燃烧起来。
因此我们应该从燃烧的三个条件开始考虑:第一,燃烧需要有可燃物。
铁丝是可燃物,但是其表面容易形成一层氧化物,这样的话,就有可能导致实验失败,所以,我们认为有可能在实验前,该同学可能没有充分的打磨铁丝去除氧化膜;第二,燃烧需要有充足的氧气。
我们知道,在做铁丝燃烧实验中,对氧气的浓度要求是比较高的,如果达不到某某浓度,铁丝就不能燃烧起来,因此,可能是氧气的浓度不够高;第三,燃烧时需要温度要达到该物质的着火点以上。
可能火柴预热的温度不够,没有使之达到铁丝燃烧的着火点。
(3)金属铝与氧气发生反应反应现象:在空气中,铝条不能被点燃,在酒精灯上加热后,失去金属光泽;若改成铝箔在氧气中,则能被点燃。
化学方程式:4Al+3O2△===2Al2O3注意事项:铝表面容易与空气中的氧气发生化学反应,生成一种结构致密的氧化物,形成保护膜。
因此,我们在做铝条性质实验之前,务必要将其保护膜打磨去除。
(4)金属铜与氧气发生反应反应现象:铜不能在空气中或氧气中点燃,在酒精灯上加热后,在红色的铜表面形成一层黑色的物质。
化学方程式:2Cu +O2△===2CuO2.金属与水发生反应大部分的金属不能与水发生反应,但少量金属能与水发生反应,如Na、K、Mg、Fe等。
①在冷水中,金属钠、钾等能与水发生化学反应,如:2Na+2H2O==2NaOH+H2↑②在热水中,金属镁等能与水发生化学反应,如:Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2↑③在高温条件下,金属铁等能与水蒸气发生化学反应,如:3Fe+4H2O==Fe3O4+4H2↑3.金属与酸发生反应【提问】写出铁跟盐酸反应的化学方程式。
(注意强调铁跟盐酸反应后的生成物为+2价铁的化合物。
)金属活动性顺序表:钾(K)钙(Ca)钠(Na)镁(Mg)铝(Al)锌(Zn)铁(Fe)锡(Sn)铅(Pb)[氢(H)]铜(Cu)汞(Hg)银(Ag)铂(Pt)金(Au)(1)在金属活动性顺序表中,排在氢(H)前面的金属,能与某些酸发生置换反应生成氢气;而排在氢后面的金属不能与酸发生置换反应生成氢气;(2)排在越前面的金属就越容易与酸反应,即在相同情况下,反应速率越大。
如: Fe+2HCl==FeCl2+H2↑;实验现象:铁丝表面出现气泡,铁丝逐渐溶解,一段时间后,无色溶液变成浅绿色溶液。
其他反应:2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑;Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑;Cu不能与稀硫酸反应(3)置换反应:一种单质和一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物的反应。
(4)有关问题:①某同学在做铝条与稀硫酸反应时,发现一个奇怪的现象:当他将一小段铝条放入试管中,再向其中加入约5mL的稀硫酸,发现反应后并没有现象,一段时间后,铝条表面的气泡开始逐渐增多,可是再过一段时间后,铝条表面的气泡又开始逐渐减少。
请你来解释出现以上现象的原因。
分析:铝在空气中就容易与氧气发生反应,生成一层结构致密的氧化物,这样的话,反应前未进行打磨,铝就很难与酸反应产生氢气;随着该氧化物与酸的反应,Al2O3+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2O,氧化膜也逐渐变薄,消失,使铝逐渐裸露出来,就能与酸发生反应产生气泡;在反应过程中,硫酸在不断消耗,稀硫酸的浓度也在不断变小,反应速率就会减少,气泡即逐渐减少。
②金属铁与浓硫酸接触后,能与其发生反应并在铁表面生成一层结构致密的氧化物,阻止反应的进一步进行,该现象称为金属的钝化。
正因为具有这样的性质,我们可以利用铁桶来盛放浓硫酸。
某硫酸厂中的一位工人,将一盛放过浓硫酸铁桶稍做冲洗,一段时间后,用氧炔焰来切割铁桶,突然铁桶就发生了猛烈的爆炸,请你来解释爆炸的原因。
分析:铁与浓硫酸能发生钝化,但是在冲洗的过程,对其中的浓硫酸起了一个稀释的作用,稀硫酸就能很轻易的与该氧化物及其裸露出来的金属铁发生反应,并放出氢气。
铁桶是一个相对密封的容器,当用氧炔焰进行切割时,就可能发生爆炸了。
4.金属与某些盐溶液发生反应【提问】写出铁跟硫酸铜溶液反应的化学方程式。
(注意强调铁硫酸铜溶液反应后的生成物为+2价铁的化合物。
)排在金属活动性顺序表前面的金属能与盐溶液反应,置换出排在顺序表后面的金属,如:Fe+ CuSO4==FeSO4+Cu实验现象:在铁丝表面出现红色物质,一段时间后,溶液由蓝色转变为浅绿色。
主要用途:古代湿法炼铜的原理“曾青得铁则化为铜”,现代湿法镀铜又如:Cu+Hg(NO3)2==Cu(NO3)2+Hg三、反馈练习:《贵州导学与演练》相关练习。
四、课堂小结请学生谈谈对本节课的收获。
五、作业布置巩固本节所学知识,完成课本P121—122“练习与实践”:1、2、3、4、10、11、12题六、板书设计:第一课时金属的物理性质和化学性质(一)金属的物理性质及其用途(二)常见金属的化学性质1.金属与氧气反应2.金属与水发生反应3.金属与酸发生反应4.金属与某些盐溶液发生反应(三)置换反应七、课后教学反思:学生们对书写化学反应的方程式感到很困难。