金属与氧气反应

实验目的

观察常见金属与氧气的反应，比较不同金属的活泼程度。

实验原理

镁在空气中点燃即剧烈燃烧：2Mg + O₂ =点燃= 2MgO；铁在纯氧中点燃生成四氧化三铁：3Fe + 2O₂ =点燃= Fe₃O₄；铜在加热时生成氧化铜：2Cu + O₂ =△= 2CuO；铝常温下与氧气反应，表面形成致密氧化膜：4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃。

实验器材

• 镁条
• 细铁丝
• 铜片
• 铝片
• 氧气集气瓶
• 酒精灯
• 坩埚钳
• 砂纸
• 石棉网

实验步骤

1. 用砂纸打磨镁条、铁丝、铜片表面。
2. 用坩埚钳夹持镁条，在酒精灯上点燃，下方放石棉网。
3. 将绕成螺旋状的铁丝系上火柴，点燃后伸入盛有氧气的集气瓶。
4. 将铜片放在酒精灯火焰上加热，观察表面变化。
5. 观察铝片打磨后表面光泽的变化，归纳比较各金属反应难易。

实验现象与结论

镁条燃烧发出耀眼白光，放热，生成白色固体。铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。铜片加热后表面变黑。结论：多数金属能与氧气反应，镁比铁活泼，铁比铜活泼。

注意事项

• 镁条燃烧强光刺眼，不要直视。
• 铁丝燃烧实验，集气瓶底应放少量水或细沙。
• 用坩埚钳夹持灼热物体，防止烫伤。

常见问题

铁丝燃烧时集气瓶底为什么要放水或细沙？

防止高温熔融的生成物溅落，使集气瓶炸裂。

铝比铁活泼，为什么铝制品更耐腐蚀？

铝常温下与氧气反应，表面生成致密的氧化铝薄膜，保护内部的铝不再被氧化。