化學(xué)必修一金屬反應(yīng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告范本**實(shí)驗(yàn)名稱**金屬的化學(xué)性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)（鈉、鋁、鐵與水/堿的反應(yīng)）**實(shí)驗(yàn)?zāi)康?*1.知識(shí)目標(biāo)：通過實(shí)驗(yàn)探究鈉、鋁、鐵的化學(xué)性質(zhì)，理解金屬與水、強(qiáng)堿溶液的反應(yīng)規(guī)律，掌握金屬活動(dòng)性與反應(yīng)條件的關(guān)系。2.技能目標(biāo)：學(xué)會(huì)金屬鈉的取用、氣體驗(yàn)純等基本操作，提高實(shí)驗(yàn)觀察與現(xiàn)象描述能力。3.情感目標(biāo)：體會(huì)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)研究中的重要性，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。**實(shí)驗(yàn)原理**1.鈉與水的反應(yīng)：鈉的金屬活動(dòng)性極強(qiáng)，能與水劇烈反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣（反應(yīng)放熱，鈉的熔點(diǎn)低）。化學(xué)方程式：\(2\text{Na}+2\text{H}_2\text{O}=2\text{NaOH}+\text{H}_2↑\)2.鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)：鋁能與強(qiáng)堿溶液（如NaOH）反應(yīng)，生成偏鋁酸鈉和氫氣（需除去表面氧化膜）?；瘜W(xué)方程式：\(2\text{Al}+2\text{NaOH}+2\text{H}_2\text{O}=2\text{NaAlO}_2+3\text{H}_2↑\)3.鐵與水蒸氣的反應(yīng)：鐵的活動(dòng)性較弱，需在高溫下與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣。化學(xué)方程式：\(3\text{Fe}+4\text{H}_2\text{O}(g)\stackrel{\Delta}{=\!=\!=}\text{Fe}_3\text{O}_4+4\text{H}_2\)**實(shí)驗(yàn)用品**1.試劑金屬鈉（保存在煤油中）、鋁片（純度≥99%）、鐵粉（還原鐵粉）、蒸餾水、10%氫氧化鈉溶液、酚酞試液。2.儀器燒杯（500mL）、試管（20mL×3）、酒精燈、鐵架臺(tái)（帶鐵夾）、石棉網(wǎng)、坩堝鉗、鑷子、濾紙、導(dǎo)管（帶橡膠塞）、水槽、蒸發(fā)皿、火柴、玻璃片。**實(shí)驗(yàn)步驟**一、鈉與水的反應(yīng)1.取500mL燒杯，加入約300mL蒸餾水，滴入2~3滴酚酞試液，攪拌均勻。2.用鑷子從煤油中取出金屬鈉，用濾紙吸干表面煤油（避免煤油燃燒干擾實(shí)驗(yàn)），用小刀切取黃豆粒大小的鈉塊（剩余鈉放回原瓶，防止變質(zhì)）。3.迅速將鈉塊投入燒杯中，立即用玻璃片覆蓋燒杯（防止液體濺出），觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。二、鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)1.取一片鋁片（約2cm×2cm），用砂紙打磨表面至光亮（除去氧化鋁保護(hù)膜），剪成細(xì)條。2.將鋁條放入試管中，加入約5mL10%氫氧化鈉溶液，觀察初期現(xiàn)象。3.用酒精燈加熱試管（試管口略向下傾斜，防止冷凝水回流炸裂試管），待有大量氣泡產(chǎn)生時(shí)，用排水法收集一試管氣體。4.用拇指堵住試管口，移至酒精燈火焰上方，松開拇指驗(yàn)純（若聽到尖銳爆鳴聲，說明氣體不純；若聽到輕微“噗”聲，說明氣體純凈）。三、鐵與水蒸氣的反應(yīng)1.組裝實(shí)驗(yàn)裝置：將蒸發(fā)皿放在鐵架臺(tái)的石棉網(wǎng)上，加入約10mL蒸餾水；將鐵粉裝入試管底部（平鋪約1cm厚），試管口略向下傾斜固定在鐵架臺(tái)上；用導(dǎo)管連接試管與水槽（排水法收集氣體）。2.點(diǎn)燃酒精燈，先預(yù)熱試管（防止局部過熱炸裂），再集中加熱鐵粉部位。3.待水槽中收集到約1/2試管氣體時(shí)，停止加熱，用拇指堵住試管口，移至火焰上方驗(yàn)純。**實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論**實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論與解釋鈉與水的反應(yīng)鈉浮在水面，迅速熔成小球，四處游動(dòng)，發(fā)出“嘶嘶”聲，燒杯中溶液變紅。鈉的密度比水??；反應(yīng)放熱，鈉的熔點(diǎn)低；生成氫氣（推動(dòng)鈉球游動(dòng)）；生成氫氧化鈉（使酚酞變紅）。鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)初期無明顯現(xiàn)象，加熱后有大量氣泡產(chǎn)生；收集的氣體能燃燒（驗(yàn)純時(shí)發(fā)出輕微“噗”聲）。鋁表面的氧化鋁先與NaOH反應(yīng)（\(\text{Al}_2\text{O}_3+2\text{NaOH}=2\text{NaAlO}_2+\text{H}_2\text{O}\)），隨后鋁與NaOH溶液反應(yīng)生成氫氣。鐵與水蒸氣的反應(yīng)加熱后試管內(nèi)鐵粉變黑，水槽中收集到氣體；驗(yàn)純時(shí)發(fā)出輕微“噗”聲。鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成四氧化三鐵（黑色固體）和氫氣；氫氣具有可燃性。**注意事項(xiàng)**1.鈉的取用安全：鈉易與空氣中的氧氣、水反應(yīng)，需保存在煤油中；取用需用鑷子，不能用手直接接觸（鈉與手汗反應(yīng)放熱，可能灼傷皮膚）；剩余鈉必須放回原瓶（不能丟棄在水槽或垃圾桶中，防止爆炸）。2.鋁片的處理：必須打磨掉表面的氧化鋁膜，否則初期無反應(yīng)（氧化鋁不與水反應(yīng)，但能與強(qiáng)堿反應(yīng)）。3.鐵與水蒸氣反應(yīng)的裝置：試管口必須略向下傾斜（防止加熱時(shí)蒸發(fā)皿中的水倒流，炸裂試管）；實(shí)驗(yàn)前需檢查裝置氣密性（將導(dǎo)管末端放入水中，加熱試管，若有氣泡冒出，說明氣密性良好）。4.氣體驗(yàn)純：收集氫氣前必須驗(yàn)純，防止氫氣與空氣混合爆炸（爆炸極限為4%~75%）。**問題討論**1.鈉與水反應(yīng)時(shí)，為什么會(huì)“浮”“熔”“游”“響”？請結(jié)合鈉的物理性質(zhì)與反應(yīng)原理分析。2.鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氣，而鐵不能，這說明金屬的活動(dòng)性與什么因素有關(guān)？3.鐵與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵（\(\text{Fe}_3\text{O}_4\)），而不是氧化鐵（\(\text{Fe}_2\text{O}_3\)），請從氧化還原反應(yīng)的角度解釋（提示：鐵的化合價(jià)變化）。4.若將鈉投入硫酸銅溶液中，會(huì)發(fā)生什么反應(yīng)？請預(yù)測現(xiàn)象并寫出化學(xué)方程式（提示：鈉先與水反應(yīng)）。**實(shí)驗(yàn)總結(jié)**本實(shí)驗(yàn)通過探究鈉、鋁、鐵與水或堿的反應(yīng)，驗(yàn)證了金屬的化學(xué)性質(zhì)與活動(dòng)性的關(guān)系：鈉（活潑金屬）能與冷水劇烈反應(yīng)，鋁（較活潑金屬）能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，鐵（中等活潑金屬）需與水蒸氣在高溫下反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)過程中，需嚴(yán)格遵守操作規(guī)范，注意安全，培養(yǎng)觀察與分析能力。實(shí)驗(yàn)報(bào)告人：__________