高中化学 专题3_1_1 金属与非金属反应课件 新人教版必修1

从日常生活和初中化学的学习中，我们可以发现：有些常见的金属如铁、铝、镁条等能存放在空气中，但在加热时有些能与空气或氧气发生剧烈的反应，甚至能够燃烧。可以回忆一下，我们初中的时候学过，铁在空气中点燃不能燃烧，但在氧气中能燃烧；而镁在空气中就能够燃烧。为什么？情景设疑 1.了解常见金属的活动性顺序。2.了解常见金属与非金属的反应。3.了解金属的通性。4.掌握钠与水反应的原理、现象。教学目标 基础梳理一、金属的通性1.物理性质外观导电性导热性延展性不透明、有金属光泽良好良好良好 思考与交流图3-2 是金属发生化学的一些照片，请分析这些反应，并写出化学方程式 ； 画出Na、Mg、Al的原子结构示意图，分析它们的原子结构有什么特点，与金属的化学性质有什么联系？ 金属的最外层电子数少（13），易失去，表现出比较强的还原性。 2.化学性质(1)与非金属的反应Mg与O2反应的化学方程式为：(2)与酸的反应Mg与盐酸反应的化学方程式为：Fe与稀硫酸反应的化学方程式为：2MgO2 2MgOMg2H Cl=MgCl2H 2FeH 2SO4=FeSO4H 2 (3)与盐的反应Al与CuSO4溶液反应的化学方程式为：Cu与AgNO3溶液反应的化学方程式为：2Al3CuSO4=3CuAl2(SO4)3Cu2AgNO3=2AgCu(NO3)22.化学性质 二、金属与非金属的反应点击视频观看了解钠的物理性质钠的物理性质：（1）银白色金属光泽（2）质软（3）密度小（4）熔点低（4）导电、导热性好 二、金属与非金属的反应1.钠与氧气的反应(1)常温下的反应现象：新切开的钠具有银白色的金属光泽，在空气中很快_。化学方程式：变暗4NaO2=2Na2O (2)加热条件下的反应现象：钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成_固体。化学方程式：淡黄色2NaO2 Na2O2点击视频观看钠在空气中燃烧 2.铝与氧气的反应现象：_。化学方程式：3金属与Cl2、S的反应金属与Cl2、S等物质反应生成相应的_、_。4Al3O2 2Al2O3铝箔熔化，失去金属光泽，但熔化的铝并不滴落氯化物硫化物点击视频观看铝箔加热 拓展延伸一、金属的通性1.物理通性 (1)金属一般具有银白色光泽，具有良好的导电、导热性以及优良的延展性，如导电性能最好的金属是银，其次是铜，再次是铝，延展性最好的金属是金。 (2)金属的熔点及硬度往往差别较大，规律性不强，如常温下，汞为液体，其他金属则为固体。2.化学通性 通常情况下，金属原子的最外层电子数少于4个，在化学反应中易失去电子，表现出较强的还原性。一、金属的通性1.物理通性 (1)金属与酸的反应2.化学通性一、金属的通性 (2)金属与盐的反应 在金属活动性顺序表中，一般位于前面的金属能够把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来，如： FeCuSO4=FeSO4Cu。 K、Ca、Na由于其活泼性太强会先与水发生反应，而不符合此规律。(3)金属与非金属的反应 除能被O 2氧化外，金属还能被Cl2、S等具有氧化性的物质所氧化。 例1.下列关于金属特征的叙述正确的是()A金属原子只有还原性，离子只有氧化性B金属元素在化合物中一定显正价C金属元素在不同的化合物中的化合价均不同D金属单质在常温下均是固体典型例题分析 【解析】A项中金属原子只有还原性是正确的，而离子位于中间价态时既具有氧化性又具有还原性，如Fe2；C项中金属元素在不同化合物中化合价可以相同，如在NaCl、Na2O中Na元素均显1价；D项汞在常温下为液体。【答案】 B 二、钠露置于空气中的变化金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末，此过程中的主要变化与现象有： 4NaO2=2Na2ONa2OH 2O=2NaOH2NaOHCO2=Na2CO3H 2O，Na2CO310H 2O=Na2CO310H 2ONa2CO310H 2O=Na2CO310H 2O发生的主要变化的化学方程式为： 【温馨提示】(1)钠只有在加热条件下才会生成Na2O2，故钠露置于空气中的变化中不会有Na2O2生成。(2)上述变化中既有物理变化也有化学变化，如潮解为物理变化而风化则为化学变化。 例2.取一小块金属钠放在燃烧匙里加热，下列对实验现象的叙述中正确的是()金属钠先熔化在空气中燃烧，产生白色火焰燃烧后得白色固体燃烧时火焰呈黄色燃烧后生成淡黄色固体物质ABC D典型例题分析 【解析】钠在空气中加热时的现象有：钠熔成银白色的小球，然后燃烧，火焰呈黄色，最后生成淡黄色固体。【答案】C 例3.金属Ti(钛)是一种具有许多优良性能的较为昂贵的金属，钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。某化学兴趣小组在实验室中探究Ti、Mg、Cu的活泼性顺序。他们在相同温度下，取大小相同的三种金属薄片，分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中，观察现象如下：金属Ti Mg Cu金属表面现象放出气泡速度缓慢放出气泡速度快无变化典型例题分析 下列有关三种金属的说法正确的是()A三种金属的活泼性由强到弱的顺序是Ti、Mg、CuB若钛粉中混有Mg，提纯Ti时可用稀盐酸除去MgC用Ti从CuSO4溶液中置换出Cu是工业制取Cu的很好途径DCu和MgCl2溶液不发生化学反应 【解析】本题考查金属的活动性顺序，可根据金属与同浓度的酸反应时，反应的剧烈程度不同判断金属的活泼性，反应剧烈的金属其活泼性较强。A项，Ti在盐酸中比Mg放出气泡的速度慢，说明Ti的金属活动性比Mg弱；B项，由于Ti、Mg均能与稀盐酸反应，故不能用此法提纯金属钛；C项，由于Ti是较为昂贵的金属，用Ti制造Cu成本上不划算；D项，由于Cu不如镁活泼，Cu不与MgCl2溶液发生反应。故选D。【答案】D 判断金属活泼性的常用方法(1)金属与等浓度的酸反应的剧烈程度。反应越剧烈，金属活动性越强。(2)金属与盐溶液的置换反应。活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来。(3)金属阳离子的氧化性强弱。金属阳离子的氧化性越强，其活动性越弱。【名师点睛】 课堂总结1.绝大多数金属都能与氧气反应，生成金属氧化物，活泼性很强的金属常温下就能被氧气氧化，活泼性较弱的金属在加热的条件下才能与氧气发生反应。2.活泼性很弱的金属（如铂、金）不能被氧气氧化（真金不怕火炼）3.金属跟氧气反应时生成的氧化物一般为普通氧化物如MgO、Al 2O3，但钠在氧气中燃烧生成Na2O2，铁在氧气中燃烧生成Fe3O4。 课堂训练1.从利用金属的历史来看,先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用是近百年的事，这个先后顺序跟下列有关的是()地壳中金属的含量金属活动性顺序金属的导电性 金属冶炼的难易程度金属的延展性A. B. C. D. 【解析】从金属活动性顺序：AlFeCu，铝的金属活动性最强，其离子最难被还原，冶炼相对困难，故正确答案为B。【答案】B 2.下列关于金属性质的叙述中正确的是()A钠与氧气反应时，产物是由O2的用量决定的B铝箔在空气中受热可以熔化且会发生剧烈燃烧C金属与非金属发生反应时，被氧化的一定是金属D铁丝不论在空气中还是纯氧中都不会燃烧 【解析】Na与O2的反应产物是由反应条件决定的，常温下生成Na2O，点燃时生成Na2O2，与O2的用量无关，A错误；铝箔在空气中受热可熔化，但由于表面形成熔点很高的Al2O3，故不会燃烧，B错；铁丝可在纯氧中燃烧生成Fe3O4，D项错误；金属与非金属单质反应时，金属只能失电子被氧化，C正确。【答案】C 钠与氧气反应生成Na2O还是Na2O2与反应条件有关，与氧气的用量无关，学生解答此类问题时要注意区分。【名师点睛】 3.下列金属在空气中，能自发形成氧化物保护膜的是()AFe BAl CAg DNa 【解析】Fe在空气中能与O2、H 2O等作用生成铁锈，Na会形成Na2O，但会进一步转化为NaOH、Na2CO3等，故A、D虽然发生反应，但不能生成保护膜，Ag在空气中一般不发生反应，不会形成氧化物保护膜，只有Al在空气中生成Al2O3，可形成保护膜。【答案】B 4.下列关于金属的叙述中正确的是()A.所有的金属都是固态的B.金属具有导电性、导热性和延展性C.所有金属能与酸发生置换反应D.金属元素在自然界中都是以化合态存在的 【解析】汞常温下是液态。金属中存在自由移动的电子，在外加电场下会定向移动，在受热时会加速运动而快速传递能量，所以金属都有良好的导电性和导热性，自由电子与金属离子间存在着作用力，所以导致了金属具有延展性。金属活动性顺序表中氢之前的金属都可以置换出酸中的氢，但在氢之蟮慕鹗舨荒苤没怀鏊嶂械那(如铜)。金属在自然界中除金、铂外大多数是以化合态存在。【答案】B 5.用坩埚钳夹住一小块刚用酸处理过的铝箔，在酒精灯上加热至熔化，发现熔化的铝并不滴落。下列关于上述实验现象的解释不正确的是()A铝箔在空气中不易燃烧B用酸处理时未能将氧化铝溶解C氧化铝的熔点比铝的熔点高D铝在空气中能很快形成氧化膜 【解析】熔化的铝并不滴落，是由于铝在空气中很快形成Al2O3，Al2O3的熔点比较高，包住熔化的铝使其不滴落，而不是由于未将Al2O3处理干净。【答案】B 6.如图所示，在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4粉末与熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成。据此判断下列说法中不正确的是()A.上述反应是置换反应B.上述反应放出热量C.上述反应中CuSO4表现了还原性D.加热且无水条件下，Na可以与CuSO 4反应并生成Cu 【解析】由题给信息知，钠与无水CuSO4接触产生火花说明反应放热；有红色物质生成说明有铜产生，由此可分析知熔融的钠与无水CuSO4发生了置换反应，钠表现了还原性。【答案】C