9年级下册化学 金属的化学性质(一) 逐字稿-4,420字
师:同学们,今天我们一起学习人教版九年级化学下册第八单元课题二金属的化学性质第一课时。网上流传用铁棉花做成的烟火,这是怎么回事呢?我们先来看一段视频。
铁棉花日常用于清洗和打磨物品,和烟花爆竹看似毫无关联。但在购物网站上,不少商家甩动燃烧的铁棉花,以其酷似烟花作为卖点。消防人员演示,铁棉花用打火机就能轻易点燃。长约一米的铁棉花,挥舞过程中,火星不断向四周喷发,被甩出的物质能抛洒至3米开外,有的还带有火苗,极易引燃周边物品。
铁棉花接触一定热量就迅速燃烧,接触可燃物时燃烧速度也非常快,尤其在室内场所或公共娱乐场所释放这样的烟火,极易造成火灾事故。
我们知道铁丝在空气中不能燃烧,为什么铁棉花却能在空气中燃烧呢?这是因为铁棉花与空气的接触面积增大,燃烧更充分。其实铁丝在纯氧中是可以燃烧的,同学们还记得它的实验现象吗?
生:铁丝在纯氧中燃烧,放热,火星四射,生成黑色固体。
师:非常好,其化学方程式是铁与氧气点燃生成四氧化三铁。除了铁,我们还学过哪些金属能与氧气发生反应呢?在第五单元质量守恒定律的学习中,我们观察到镁条可以在空气中燃烧,其现象和化学方程式是什么呢?
生:镁条在空气中燃烧放热,发出耀眼白光,生成白色固体,化学方程式是镁与氧气点燃生成氧化镁。
师:没错,其实镁在常温时便可与氧气发生反应。在第二单元空气中氧气含量测定实验的学习中,我们了解到拉瓦锡当年利用一套装置,通过汞与空气中氧气的反应来进行测定,汞和氧气也能够发生反应,它们反应的条件是什么?现象是什么呢?
生:汞在空气中加热生成红色固体,化学方程式是汞与氧气加热生成氧化汞。
师:原来有这么多金属可以和氧气发生反应,除此之外,还有哪些金属能与氧气反应呢?我们来观察铝在空气中加热的现象。我们看到铝箔在空气中加热,没有燃烧,而是融化,但不滴落,这是为什么呢?大家看这组资料,酒精灯的火焰温度是600 - 800摄氏度,铝的熔点是660摄氏度,氧化铝的熔点是2054摄氏度。
生:哦,我知道了,在加热时铝表面形成了氧化铝,氧化铝的熔点很高,在酒精灯火焰中不会融化,而且氧化铝非常致密,保护了铝,不让铝与氧气进一步接触而燃烧,也不让融化的铝滴落下来。
师:非常棒。其实在常温时,铝在空气中就能与氧气发生反应,表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步氧化。这也就是铝为什么具有很好的抗腐蚀性能的原因。其在常温下与氧气发生反应的化学方程式为铝和氧气反应生成氧化铝。铜和金在空气中加热又会如何呢?我们来看这样一个实验。
这是一根前端盘成螺旋状的较粗的铜丝,在酒精灯外焰上灼热一段时间后,观察表面生成了薄薄的一层黑色的氧化铜。
生:铜在空气中加热会生成黑色固体,化学方程式是铜和氧气加热生成氧化铜。
师:那金在空气中加热后有什么变化呢?
生:金在空气中加热后没有任何变化,而且金在高温时也不会与氧气发生反应。
师:这说明了什么呢?
生:说明金的化学性质很不活泼,“真金不怕火炼”说的就是这个道理。
师:对。以上我们观察了这么多金属与氧气的反应,下面我们一起来小结一下。大多数金属都能与氧气反应,但反应的难易和剧烈程度不同。镁和铝不仅在加热或高温时能与氧气反应,在常温时便能与氧气发生反应。而铁、铜、汞等在常温下几乎不与氧气反应,但在高温或加热时能与氧气发生反应,而金即使在高温也不与氧气发生反应。从以上实验事实我们可以看出,镁、铝比较活泼,铁、铜、汞次之,金最不活泼。金属除了可以和氧气发生反应以外,还可以和什么物质发生反应呢?大家知道我们吃的麦片中含有还原铁粉吗?它对我们的身体有影响吗?下面我们来看这样一则报道。
很多人喜欢麦片,它营养丰富,是大家心目中理想的早餐。不过最近网上流传一段视频,有网友用吸铁石从麦片中吸出了铁粉。有人担心这是不法商家人为添加的,那么麦片里真的添加了铁吗?来看记者的调查。
为此,记者走访了多家超市,发现麦片产品多种多样。大多数产品外包装上的营养成分表中都包括铁元素,记者随后挑选了8种不同种类的麦片,来到扬州大学化工学院实验室,分别从中取出80 - 100克麦片,放入装有纯净水的容器中,并用搅拌机搅拌,加快溶解。等到麦片和水充分混合后,记者将8份样品溶液分别装入8个密封袋中,并用强吸力磁铁贴在密封袋上。摇晃1分钟后,1号、2号密封袋表面的磁铁附近并没有什么变化,但是3号样品的磁铁周围开始出现了黑色粉末,并随着磁铁移动而移动。随后,记者又用这种方式在4号、5号和8号样品溶液中吸出了黑色粉末。为了验证这些黑色物质是不是铁粉,实验人员又分别提取4份麦片中的黑色粉末放入试管中,并加入了稀盐酸。
师:再往里头加双氧水。如果二价铁遇到双氧水,肯定反应生成三价铁。三价铁是一种黄色的物质,我们加进去几滴之后,摇一摇,明显看到已经有黄色物质出现了,这足以证明我们刚才用吸铁石吸上来的那个黑色的物质是什么?
生:是铁。
师:实验证明,4种麦片样品中的黑色颗粒果然都是铁粉。麦片中怎么会有铁粉?对此,专家表示,在国家相关法规中,确实可以在食物中添加食品级的铁,这些铁进入人体后跟胃酸发生化学反应生成可以被吸收的二价铁。不过,通过吃铁粉补充铁元素的做法并不科学,因为胃酸浓度不高,铁粉并不能完全被溶解,吸收率其实很低。
之所以在麦片中添加铁粉,是因为铁能与胃酸中的盐酸发生反应,生成亚铁离子,从而被人体吸收而达到补铁的作用。当然,这样的方法也存在不科学的地方。通过这则报道,我们知道了铁能与盐酸发生反应。其实在之前的学习中,我们还多次接触过金属与酸的反应。这是我们在第七单元课题2中学习的镁与盐酸反应,可以放出热量的反应,这也是实验室制氢气的反应,用的药品是锌和稀硫酸。下面我们再来观察以下4种金属分别与盐酸、稀硫酸反应的现象。