鲁教版九年级化学下册第九单元金属

第九单元 金属 第一节 常见的金属材料 你知道哪些金属元素？ 见过哪些金属制品？ 我爱生活： 1.颜色 2.状态 3.光泽 4.密度 5.硬度 6.导电性 7.导热性 8.熔、沸点 9.延展性 探究一：探究金属的物理性质 提出问题： 设计方案： 进行实验： 探究结论： 其他方面的物理性质是怎样的？ 金属还具有的物理性质是_____。 我已知道： 金属的物理性质有_____。 大多数为银白色 常温下一般为固体 金属光泽 一般较大 一般较大  金属共有的物理性质： 优良导电性 优良导热性 一般较高 延展性好 1.颜色 2.状态 3.光泽 4.密度 5.硬度 6.导电性 7.导热性 8.熔、沸点 9.延展性 金属 性质 金 (Au) 银 (Ag) 铜 (Cu) 铁 (Fe) 铝 (Al) 铬 (Cr) 金属光泽 黄色 银白色 紫红色 银白色 银白色 银白色 密度 g/cm3 19.3 10.5 8.92 7.86 2.7 7.2 熔点/℃ 1064 962 1083 1535 660 1875 导电性 (100最好) 74 100 99 17 61 硬度 (10最 大) 2.5~3 2.5~4 2.5~3 4~5 2~2.9 9 一些金属物理性质的比较： 这些金属各有什么用途? 分别利用了它们的什么物理性质？ 在线测试 一种铝合金的成分配比为： ０.１％~５％的镁、０.１％~３％的锆、０.１％~１５％ 的铈，75 ％ ~ 99.7 ％的铝。 生产工艺： 1.配制原料；2.真空熔炼；3.锻压；4.热轧；5.粗拉； 6.热处理；7.煮洗；8.精拉；9.成品。 性质： 有导电性、导热性、延展性等金属性质。 小资料 从资料中你能获得有关合金的哪些信息？ 合金 主要成分 生铁 铁、碳 不锈钢 铁、铬、镍 锰钢 铁、锰、碳 青铜 铜、锡 黄铜 铜、锌 硬铝 铝、铜、镁、硅 钛合金 钛、铝、钒 几种合金的组成： 合金：一种金属中加热熔合其他金属(或非金属)，而形成 的具有金属特性的物质。 资料：焊锡熔点为183℃，组成它的金属锡熔点为 232℃ 、铅为327℃ 。 铝片 铝合金 铜片 黄铜片 锡片 焊锡 硬度 熔点 合金与金属物理性质比较： 合金一般大于各组分金属 合金一般低于各组分金属 纯铜 纯金 K金 铝片 铝合金 铜片 黄铜片 锡片 焊锡 硬度 熔点 色泽 合金与金属物理性质比较： 更多彩 合金一般大于各组分金属 合金一般低于各组分金属 合金 主要成分 性能 用途 生铁 铁、碳 硬而脆，可铸造但不能煅轧 炉具、炊具、机床 底座等 不锈钢 铁铬镍 抗腐蚀性好 医疗器械 锰钢 铁锰碳 韧性好、硬度大 钢轨、挖掘机铲斗、 自行车架等 青铜 铜、锡 强度高、可塑性好、易加工 耐腐蚀 机器零件、仪表、 日用品 黄铜 铜、锌 强度较高、可塑性好、耐磨、 耐腐蚀 机器零件如轴承、 齿轮等 硬铝 铝铜镁硅 强度和硬度均比纯铝或纯美 大 火箭、飞机、轮船 等的制造 钛合金 钛铝钒 耐高温、耐腐蚀、强度高 用于航空、航天工 业及化工工业等 常见的合金 “神舟”6号飞船，能够成功发射，顺利升空，圆满完 成太空之旅。 对制造飞船、火箭的材料有哪些要求？ 科学 技术 社会 N2、O2、木炭、红磷它们是金属吗？ 哪些方面的性质可以说明不是金属？ 考考你： 石斧 石刀 司母戊大方鼎 四羊方尊 铁犁 铁铲 金属矿物及其冶炼 要完成铁的冶炼通常考虑哪些主要方面的问题？ 冶炼原料； 冶炼原理； 冶炼装置(设备)等。 常见的几种铁矿石的成分 黄铁矿 主要成分 FeS2 菱铁矿 主要成分 FeCO3 磁铁矿 主要成分 Fe3O4 主要成分 Fe2O3 赤铁矿 70% 72% 48% 56% 主要成分中的含铁量 选择冶炼原料时，通常考虑矿石的价格、金属的 含量、安全无污染等。 如何从铁矿石中得到铁呢? 以赤铁矿(主要成分Fe2O3)为例。 Fe2O3 Fe CO 高温 仪器选择（相同仪器有多件） ① ② ③ ⑦⑥⑤ 友情提示：常温下，Fe2O3是一种固体,CO是一种有毒的无色气体！ ④ 硬质玻璃管 A B 氧化铁 一氧化碳 石灰水 实验现象： 红色固体变成黑色；澄清石灰水变浑浊。 还原反应：含氧化合物中的氧被夺去的反应。 Fe2O3+ 3CO 2Fe + 3CO2 高温 夺取氧的物质叫做还原剂。 得氧被氧化，发生氧化反应，作还原剂。 失氧被还原，发生还原反应，作氧化剂。 我是还原剂！ 在高温下，用还原剂（主要是CO)从铁矿 石中还原出铁。 炼铁高炉示意图工业炼铁 1.原料: 3.设备: 高炉 铁矿石 焦炭 石灰石空气 2.原理: 高温 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 炼铁的最终产品是生铁合金。 含碳2～4.3％的 铁合金 含碳0.03～2 ％的 铁合金 钢生铁 降低含 碳量 A.H2+CuO Cu+H2O加热 B.Fe2O3+2Al Al2O3+2Fe 判断下列反应中的还原剂。 高温 CO得氧，作还原剂。 Fe3O4失氧，作氧化剂。 4CO+ Fe3O4 3Fe+4CO2 高温 在探究用赤铁矿(主要成分Fe2O3 )炼铁的主要反应原 理时,老师设计的实验装置如图,实验中,小明发现一氧化 碳白白烧掉太浪费了，对装置又进行了改进。猜一猜小 明是怎样改进的？ 到目前为止，你知道了哪些制备金属的方法？ 学习了哪些典型的还原剂？ 成语中蕴含了丰富的化学知识，请查阅“沙里淘 金”“百炼成钢”的化学寓意。 第九单元 金属 第二节 金属的化学性质 铁丝在空气中红热， 在氧气中燃烧，生 成四氧化三铁 镁条在空气中燃 烧，生成氧化镁 镁 比 铁 活 泼 用坩埚钳分别夹持铜片和铝片在酒精灯上 加热。仔细观察金属表面的变化。 铜由红色变为黑色 铝熔化，但没有下滴 金属与氧气的反应 铝 表 面 生 成 致 密 的 氧 化 铝 薄 膜 ， 阻 止 铝 进 一 步 氧 化 。 世界上铝的年产量仅次于铁，居第二位。不仅是因为改 进了铝的冶炼方法，使其成本大大降低，以及铝的密度较 小外，还由于铝的抗腐蚀性能好。铝及其合金在电线电缆 工业、飞机、汽车等制造业有广泛的用途。 Al 相信你能 发现： 大多数金属都能与氧气发生化 合反应，但反应的难易程度和 剧烈度 。 镁、铝 铁、铜 金 比较活泼 次之 最不活泼 不相同 一种可燃性气体的发现 16世纪中叶，瑞士化学家帕拉塞 斯和17世纪英国化学家卡文迪许以 及其他一些化学家，都发现有些金 属与酸反应可以生成一种可燃性气 体，并且发现不同金属反应的剧烈 程度 不一样。 请你猜想这种气体是什么？ (Henry Cavendish,1731～1810年) A组 B组 金属与稀HCl的反应 金属与稀H2SO4的反 应 在4支试管里分别放入两小块铜、铁、锌、镁，再依次 加入约占试管容积1/4的稀盐酸(或稀硫酸)，仔细观察金 属表面与溶液的变化，比较反应的剧烈程度。选择反应比 较快的用燃着的小木条放在试管口，检验产生的气体。请 记录实验现象。 金属与盐酸或稀硫酸的反应 友情提醒： 实验操作要规范，取用稀盐酸或稀硫酸千万 要小心哦！ 置换反应： 由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另 一种化合物的反应。 Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ 从反应物和生成物的角度分析，这些反应有 何特点？将这一类反应与化合反应、分解反 应进行比较。 单质 化合物 化合物 单质 下列反应中，属于置换反应的是（ ） A.2H2O2 2H2O+ O2↑ B.CuO+CO Cu+CO2 C.H2+CuO Cu+H2O D.CO2+H2O H2CO3 △ Mn O2 △ C 从反应物和生成物的物质类别和种类的角度分析置换反应。 相信你 能发现： 1.很多金属都能与盐酸或稀硫酸 发生 ，但反应的剧烈程 度 。 2.根据金属与酸能否反应 以及反应的剧烈程度，判 断金属的活泼程度(即金属 活动性)。 Mg、Zn、Fe的金属活动 性比Cu铜强，能置换出盐 酸或稀硫酸中的氢。 置换反应 不相同 早在2000多年前西汉时期 就有“曾青得铁则化为铜”的 记载。我国劳动人民早就认识 了硫酸铜溶液里的铜能被铁置 换出来，从而发明了湿法炼铜， 揭开了湿法冶金术的序幕，成 为人类冶炼史上的一个重要里 程碑。 金属与金属化合物溶液的反应 1.向试管中加入约占试管容积1/4的硫酸铜溶液,再将 用砂纸打磨过的一根铝丝浸入硫酸铜溶液中,过一会儿 取出,观察有什么现象发生？ 2.向试管中加入约占试管容积1/4的硝酸银溶液,将一 根洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中,过一会儿取出,仔细 观察有什么现象发生？ 3.向试管中加入约占试管容积1/4的硫酸铝溶液,将另 一根洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中,过一会儿取出,观 察有什么现象发生？ 请记录实验现象。 铝丝表面有红色固 体出现 1.铝丝浸入CuSO4溶液中 2.铜丝浸入AgNO3溶液中 铜丝表面有银白色固 体出现 相信你 能发现： 1.许多金属能与金属化合物的溶 液发生置换反应。 2.根据金属与其它金属化合 物的溶液能否发生置换反 应判断金属活动性。 Al Cu Ag 金属活动性强 弱 金属活动性由强逐渐减弱 1.在金属活动性顺序里，金属的位置与它的活动性关系? 2.在金属活动性顺序里，哪些金属能置换出盐酸、稀硫酸 中的氢? 3.在金属活动性顺序里,金属排在什么位置才能把金属从它 们化合物的溶液里置换出来? 常见金属在溶液中的活动性顺序: 2.在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出 盐酸、稀硫酸中的氢。 3.在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后 面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。 1.在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的 活动性就越强。 金属活动性由强逐渐减弱 常见金属在溶液中的活动性顺序: 猪年度化学大赛：金属活动性的应用 400 分 600 分 800 分 1000 分 我能应用： 小明看到妈妈在厨房里用钢丝球用力擦洗铝锅 上的污垢，立即喊起来：“妈妈，不能用钢丝球 擦。”你知道为什么吗？ 除去铝锅表面致密的的氧化铝薄膜， 就不能保护里层的铝不再与氧气反应， 使铝锅容易被腐蚀。 镁、锌、铁、铜与盐酸 的反应 God Save me！！ Mg 为什么受 伤的总是 我！ Zn 小意思，我撑得 住！ Fe 我得意的 笑，又得 意的笑… C u 小黑点 表表产 生的气 泡 我能应用： 1.据古籍记载江西上饶有一苦泉（苦泉水呈蓝色）， 铁锅使用苦泉水会变成铜锅，试分析蕴含的化学原 理。 2.工人师傅在钢板上划线，钢板上会出现一条红色 的线。使用的是下列哪种物质溶液？（ ） A.ZnSO4 B.AgNO3 C.FeSO4 D.CuSO4 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu D 据福建《三明日报》报道：2006年5月12日，宁化县 公安局抓获一流窜江西、福建等地实施诈骗的团伙。自 2006年4月底以来，他们随身携带一枚真黄金戒指，若 干枚用黄铜(铜锌合金)与黄金外观极为相似的假黄金戒指 在全国各地分头行骗。诈骗三十余起，骗取金额2万余元。 请你识别真假黄金戒指。要求：不少于三种方法。 1.灼烧法 2.加酸法 3.加入CuSO4溶液(或AgNO3溶液等) 4.测密度 5.比较硬度… 我能应用： 作业： 1.整理并完成学案。 2.请设计实验方案，验证Fe、Cu、Ag三种金 属活动性顺序,并将你的方案与同学们进行交 流。 第九单元 金属 第三节 钢铁的锈蚀与防护 2001年11月10日 四川宜宾市城区南门大桥断裂 一、探究钢铁生锈的条件 人们采取了许多措施， 但每年全世界因生锈而 损失的铁约占世界年产 量的四分之一！！ 铁生锈的条件 实验 现象 接触的 物质 水氧气水氧气 洁净的铁 钉放在干 燥的试管 中，底部 为干燥剂 洁净的铁 钉全部浸 没在煮沸 过的蒸馏 水中，上 层油封 洁净铁钉 的一半浸 入试管的 蒸馏水中 没有生锈 没有生锈 生锈 铁 + 氧气 Fe2O3 · xH2O 水 疏松多孔会加速铁的锈蚀 铁 锈 铁 氧气 水 实验目的： 在较短时间内探究出铁锈蚀的条件 实验用品：圆底烧瓶、烧杯、单孔橡皮塞、导管、橡胶 管、止水夹，铁屑、食盐水、水（滴有红墨水）。 铁屑 止水夹 橡胶管 主要因素是空气中的氧气与水蒸气 提出问题: 导致钢铁锈蚀的因素有哪些? 生活感知: 提出猜想: 设计实验: 操作观察: 得出结论: 交流反思: 实验 现象 接触的物质 铁钉生锈 铁钉生锈 水氧气酸 水氧气盐食盐水 食醋 浸湿 的铁 钉 二、探究促进钢铁生锈的因素 酸、盐等物质会使生锈加速 酸、盐等物质会使生锈加速 二、探究促进钢铁生锈的因素 放在南极已差不多 90年食品罐头 家用燃气灶 促进钢铁生锈的因素: 酸性污染物的存在 (酸雨) 加快生锈速度 离子化合物的存在 (氯化钠) 高温 (加快化学反应速度) 其他 经刮擦或凹凸扭曲表面(增加 接触面积) 再识锈结构： 铁锈 (Fe2O3) 氧化铝 (Al2O3) 结构特点 若不除 去结果 疏松多孔 致密坚固 完全锈蚀 使铝“自我 保护” 一些食品包装袋中常放一袋粉末状物质，该物质 对食品有防潮和防氧化的作用。你知道这些粉末 状物质是什么？它的作用是什么吗？ 铁生锈也有好的一面啊 ！ 考考你 交通门 303.9亿 13% 提出问题: 如何减缓钢铁锈蚀? 生活感知: 合作与发现: 信息交流: 得出结论: 三、探究减缓钢铁生锈的方法 或 防止金属腐蚀的方法 烤蓝 涂机油 烤漆 涂凡士林 镀锌 镀铬 镀铬 提出问题: 如何减缓钢铁锈蚀? 生活感知: 合作与发现: 信息交流: 得出结论: 1.“穿外衣”----金属表面覆盖保护层 (涂刷矿物油、油漆、覆盖搪瓷、塑料、 镀金属) 2.“增强体质”——改变金属的内 部组织结构（制成合金） 资料：人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源， 以提取数以亿吨计的金属。金属矿物的储量有限，而且 不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，并根据目 前这些金属的消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的 年限如下图所示。 探究课题: 保护金属资源的有效途径 生活感知: 宏伟蓝图： 四、保护金属资源 1.废弃金属的危害 2.回收金属的重要意义 防止金属锈蚀 回收利用废旧金属 寻找金属待用品 有计划、合理开采矿 3.保护金属资源的有效途径： 我国在回收废金属上的成就 我国回收废金属行业成就卓越，废旧金属的回收再利 用经验已经被许多发达国家高度重视。如我国铜的再生 利用率在1996年占当年精炼铜产量的61%。 思考: 每年有大量废干电池被丢弃,其中的有毒物质会污染 环境,用什么办法处理干电池? 废干电池所含物质 1号废旧锌锰电池的组成（约70g）： 锌皮（7g） 碳棒（5.2g） 锰粉（25g） 铜帽（0.5g） 汞（微量） 其他：约32g 其他电池：铅、镉、镍等。 本节课研究了哪些内容？ 从这些知识中你想到了什么？ 运用这些知识你想做点什么？ 在新疆吐鲁番和海南省两地，哪个地区 铁生锈相对慢一些？为什么？ 新疆吐鲁番，因为该地区相对干燥，水分稀少，而海南地 区潮湿多雨，温度高，易发生腐蚀。 请你预测一下，铁在月球上会不会生锈？为什么？ 不会，因为月球上缺少水分和氧气。 第九单元 金属 到实验室去：探究金属的性质 1.探究金属的物理性质，认识金属材料在日常生活中 的用途。 2.探究金属的化学性质，认识金属活动性顺序，了解 防止金属腐蚀的简单方法。 1.一些生活中常用的物品：如细铜丝、细铁丝、铁钉、 铝箔、白炽灯的灯丝、订书钉、易拉罐、铝合金制品、 不锈钢餐具等；电池、小灯泡、导线、磁铁、砂纸、 火柴。 2.实验室中的试剂和仪器：铝粉、镁带、锌片、铁粉、 稀盐酸、稀硫酸、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硝酸 银溶液、氯化钠溶液、坩埚钳、酒精灯、药匙、试管。 1.金属的物理性质 实验步骤 实验现象和结果 分析和结论 1.用砂纸打磨细铜丝、细铁 丝、铝箔、白炽灯的灯丝、 订书钉等，用滤纸(或软布) 擦拭后观察颜色和光泽 铜丝为_______， 其他金属均为__ _____，所有金 属都有 _________ 金属具有 _________ 2.选择几种金属制品，尝试 一下是否容易被弯曲、折断 ______________ ________ 金属具有 _______ 紫红色 银 白色 金属光泽 金属光泽 能被弯曲，不能 被折断 延展性 实验步骤 实验现象和结果 分析和结论 3.选择铁丝、铝箔、铜丝， 手持金属的一端在酒精灯火 焰上烘烤另一端(注意时间 不要太长，以免烫伤！)， 试试金属的传热能力 感觉金属的 _________ 金属具有良好 的_______ 4.利用电池、小灯泡试试步 骤3中的三种金属的导电能 力 _________ 金属具有良好 的_______ 5.用磁铁分别吸引上述金属 材料 ______________ __________ ___________ _____ 温度升高 导热性 灯泡发光 导电性 细铁丝、订书 钉能被吸收 铁能被磁铁 吸引 2.金属的化学性质 (1)金属与氧气反应。 实验步骤 实验现象和结果 分析和结论 1.取少量铝粉，均匀地平摊 在滤纸上，再将滤纸小心 地卷起来，用坩埚钳夹持， 在酒精灯上点燃 _____________ ___________ __________ _________ 2.用坩埚钳夹取一段用砂纸 打磨过的镁带，在酒精灯 上点燃 _______________ _______________ ___________ __________ _______ 剧烈燃烧，生 成白色固体 铝粉能在空 气中燃烧 剧烈燃烧，发出 耀眼的强光，生 成白色固体 镁能在空气 中燃烧 (2)探究锌、铁、铜三种金属的活动性顺序。 实验步骤 实验现象和结果 分析和结论 1.取1 mL～2 mL 硫酸 亚铁溶液放于试管中， 再将锌粒放入试管中， 观察现象 _______________ _______ 锌粒表面有______ ___________ ______________ _______________ 2.取1 mL～2 mL 硫酸 亚铁溶液放于试管中， 再将铜丝插入溶液中， 观察现象 ___________ _______________ ______________ 溶液由浅绿色变 为无色 许多黑 色物质析出 锌能将铁置换出 来，锌比铁活泼 无明显现象 铜不能将铁置换出 来，铁比铜活泼 三种金属的活动性大小顺序为____________。锌>铁>铜 1.金属有哪些共性？金属的用途与性质之间有什么关 系？ 提示：大多数金属都具有金属光泽，密度和硬度较大， 熔、沸点较高，具有良好的延展性和导电性、导热性。 性质决定用途。 2.我国古代就发明了湿法冶金技术，其基本原理是什 么？金属与盐溶液反应有什么规律？你能想到哪些化 学方法来判断金属的活动性顺序？ 提示：湿法冶金术就是利用金属与盐溶液发生置换反 应的原理；在金属活动性顺序中，位置在前的金属可 以把位于其后的金属从其盐溶液中置换出来；根据在 空气中燃烧的剧烈程度可判断其活泼性等。 1.食品包装袋中经常使用到铝箔，铝能制成铝箔是因为 铝具有良好的(  ) A.导电性        B.抗腐蚀性 C.导热性    D.延展性 【解析】选D。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)作用下能碾成薄 片而不破裂的性质叫展性。金属一般具有良好的延展性。 铝能够制成很薄的铝箔，是因为铝具有良好的延展性。 2.冬天在公共汽车上，抓住金属把手比抓住塑料把手 要冷得多，这是因为(  ) A.金属易导电 B.金属易导热 C.金属有金属光泽 D.金属温度低 【解析】选B。金属是热的良导体，易导热；塑料是热 的不良导体，导热能力较差。 3.现有X、Y、Z三种金属，将它们分别投入到稀盐酸中， Y无反应；如果把X、Z分别插入硫酸锌溶液中，过一 会儿，在X的表面有锌析出，而Z没有变化。根据以上 事实，判断X、Y、Z的金属活动性顺序正确的是(  ) A.Y>X>Z       B.Z>X>Y C.X>Z>Y D.X>Y>Z 【解析】选C。本题考查对金属活动性顺序的判断。解 答的关键是掌握金属活动性顺序的判断方法。三种金 属放入稀盐酸中，Y无反应，说明X、Z排在氢的前面， Y排在氢的后面。X、Z插入硫酸锌中，X表面有锌析出， Z表面没有变化，从而判断出X排在锌的前面，Z排在 锌的后面。三种金属的排列顺序是X>Z>Y。 4.向AgNO3溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末， 充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色滤液。关于该滤渣 和滤液有下列四种说法： ①向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生 ②向滤液中加入稀盐酸，一定有沉淀产生 ③滤渣中一定含有Ag ④滤液中一定含有Fe(NO3)2，一定不含AgNO3，可能含 有Al(NO3)3 以上说法正确的个数为(  ) A.0个   B.1个   C.2个   D. 3个 【解析】选B。本题考查金属活动性顺序的应用，解题的关键优先置换 原理的应用。三种金属活动性由强到弱的顺序：铝＞铁＞银，由于铝、 铁的活动性都比银强，所以可以置换出银，则滤渣中一定有银，③正 确；反应后得到浅绿色滤液说明铝全部与硝酸银反应生成Al(NO3)3， 铁与剩余的硝酸银继续反应生成Fe(NO3)2，此时滤液中一定含有 Fe(NO3)2，Al(NO3)3，可能含有AgNO3，④错误；硝酸银与盐酸反应 生成沉淀，可能含有AgNO3，故滤液中加入稀盐酸，可能有沉淀产生， ②错误；铝、铁都可与盐酸反应放出气体，反应后得到浅绿色滤液说 明铝全部参与无剩余，铁参与反应，无法确定铁是否有剩余，故向滤 渣中加入稀盐酸，可能有气泡产生，①错误；故B正确。 5.(1)铁在潮湿的空气中表面易生成一种暗红色的固体， 其主要成分的化学式为________。 (2)铁丝在纯净的氧气中燃烧的化学方程式为 ____________________________________________。 (3)将少量的铁粉加入到足量的硫酸铜溶液中，反应结 束后，溶液中含有的金属离子是________，反应的化学 方程式为__________________________。 【解析】铁在潮湿的空气中易生成正三价铁的氧化物(铁 锈)； 铁丝在纯净的氧气中燃烧生成四氧化三铁；铁与硫酸铜 反应生成铜和硫酸亚铁，由于硫酸铜溶液足量，故硫酸 铜有剩余。 答案：(1)Fe2O3  (2)3Fe＋2O2 Fe3O4 (3)Fe2＋、Cu2＋  Fe＋CuSO4====FeSO4＋Cu 高温=== = 6.铁是生产、生活中应用最广泛的一种金属。以下是 初中化学有关铁的性质的一些基本实验： (1)某同学用向上排空气法收集一瓶氧气做A实验，在引 燃的火柴快燃尽时将细铁丝插入集气瓶中，未观察到剧 烈燃烧、火星四射的现象，其原因可能是 ____________________________________(写出一条)。 若B中为稀盐酸，观察到的现象是 ___________________________________________。 若B中为硫酸铜溶液，反应的化学方程式为 ________________________________________。 (2)通过以上实验你得出的结论是___________________。 【解析】(1)导致铁丝不能燃烧的原因是铁丝表面有铁锈或 集气瓶中氧气含量少等；铁与稀盐酸反应生成氢气和氯化 亚铁，其现象是铁钉表面产生气泡，溶液由无色变为浅绿 色；Fe与CuSO4反应生成Cu和FeSO4。 (2)铁能与氧气、 酸、盐等物质发生反应，说明铁的化学性质比较活泼。 答案：(1)氧气不纯、细铁丝未打磨、温度未达到铁丝的着 火点(任选一条，答案合理即可)  有气泡冒出，溶液逐渐 变为浅绿色 Fe＋CuSO4====FeSO4＋Cu (2)铁丝的化学性质较活泼(或铁能与氧气、酸、某些化合物 溶液反应等) 7.铁、铝、铜是常见的三种金属。同学们发现生活中的铝 和铜制品表面一般不用防锈，而铁制品一般需要做防锈 处理。 【提出问题】这是不是因为铁、铝、铜三种金属中铁的 活动性最强呢？ 【实验探究】同学们对这三种金属的活动性顺序展开了 探究，请你参与探究并填写空格。 将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插入体积相同，浓 度也相同的稀盐酸中： 操作 根据现象 得出金属 活动性顺 序 片刻后现象 有少量气泡 无气泡 无气泡 Fe>Al， Fe>Cu 几分钟后现 象 有少量气泡 有大量气 泡 无气泡 Al>Fe>C u 【讨论交流】为什么同一个实验得出了两种结论呢？ 同学们带着这个疑问查阅了相关资料，明白了铝丝在 稀盐酸中短时间内无气泡，是因为铝表面致密的氧化 膜会先与盐酸反应。 【反思评价】做金属性质探究实验时需将金属进行打 磨，打磨的目的是_______________________________。 【实验验证】为了进一步确认铁、铝、铜这三种金属 的活动性顺序，同学们又将两根粗细相同的、打磨过 的铁丝分别插入硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中： 操作 根据现象 得出金属 活动性顺 序 现象 无明显现象 Al>Fe>Cu 写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式 __________________________________________。 【拓展迁移】(1)若只有一支盛有少量稀盐酸的试管， 只需合理安排金属丝的插入顺序(能与盐酸反应的要一 次将盐酸消耗完)，也能证明铁、铝、铜这三种金属的 活动性顺序。金属丝的插入顺序为_______________。 (2)金属被人类大规模开发利用的大致年限也与金属活 动性顺序有关，请写出铁、铝、铜三种金属材料被人 类利用的先后顺序______________________。 【解析】金属镁、铝等容易被空气中的氧气氧化，所以， 做金属性质实验时需将金属进行打磨的目的是除去表面的 氧化膜；铁和硫酸铜反应会生成红色固体铜和硫酸亚铁； 将铜丝插入稀盐酸中没有现象，将铁丝插入稀盐酸中有气 泡，说明铁的活动性大于铜，再插入铝丝，铝丝会和生成 的氯化亚铁反应，说明铝的活动性大于铁；或者先将铁丝 插入稀盐酸中生成氯化亚铁反应，再插入铜丝无现象，说 明铁的活动性大于铜，再插入铝丝，会和氯化亚铁反应， 说明铝的活动性大于铁，故以上两种方法均可得到三种金 属的活动性顺序；金属越活泼，被开发利用的时间越晚。 答案：【反思评价】除去金属表面的氧化物(或污物) 【实验验证】铁丝表面附着红色固体 Fe＋CuSO4====FeSO4＋Cu 【拓展迁移】(1)Cu、Fe、Al(或铜、铁、铝)或Fe、Cu、 Al(或铁、铜、铝)  (2)Cu、Fe、Al(或铜、铁、铝)