第一节 金属的化学性质

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 金属及其化合物,1,2,分布特性,除金、铂等少数极不活泼金属外，大多数金属元素在自然界中以化合态存在；,自然界中最多铝，其次铁、钙、钠。,金属的通性,金矿石,3,金属使用的早晚与金属活动性关系,年代,商朝司母戊鼎,春秋时期的铁锄和铁器,现代用电解法冶炼铝,金属使用的早晚与金属活动性的强弱有关,4,5,3-1,金属的化学性质,一、金属的物理通性,状态、颜色、密度、熔点、硬度、导电、导热、延展性等。,金属的分类（颜色、密度、丰度）,6,金属的物理通性,1,、颜色 状态,2,、熔点 硬度,3,、延展性,4,、电和热的良导体,Cu,(,红色,),Au,(,金黄色,),Cs,(,金黄色,),Hg,(,液态,),熔点最低,汞,(Hg),最高,钨,(W),硬度最大,铬,(Cr),延展性最好,金,(Au),导电顺序,Ag Cu Al,7,一、金属的通性,物理通性,除汞是液体外，其他在常温下是固体；,除金，铜等少数具有特殊颜色外，其余为银白色；,密度，熔点，硬度差异大；,不透明，具有较好延展性，导电、导热性。,化学通性,化合态金属元素只有正化合价；,金属单质易失电子，表现还原性；,易与氧气反应，得到氧化物；,活动性排在氢前的金属元素与酸反应得到盐和氢气；,与盐反应，置换出活动性弱的金属单质。,8,金属的分类：,轻金属,重金属,2,、根据冶金工业来分,黑色金属,有色金属,3,、其它分类,一般金属,贵重金属,Na K Ca Mg Al,Fe Cr Mn,常见金属,稀有金属,1,、根据密度大小来分,9,思考与交流,金属有哪些共同化学性质？,1,、举例金属能和哪些物质发生反应？,与非金属反应,与酸反应,与盐反应,如氧气,排在,H,前面的金属,以强制弱,10,2,、,请大家将这四幅图中所发生的化学反应用化学方程式表示出来,(,课后请将这四幅图中能发生离子反应的用离子方程式表示出来,),思考与交流,11,反应方程式如下所示,:,2Al + 3CuSO,4,= Al,2,(SO,4,),3,+ 3Cu,点燃,2Mg + O,2,2 MgO,Cu + 2AgNO,3,= Cu(NO,3,),2,+ 2Ag,Mg + 2HCl = MgCl,2,+ H,2,12,一、金属与非金属的反应,实验3-1,取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油后，用刀切去一端的外皮，这时可以看到钠的真面目。观察钠表面的光泽和颜色。,钠通常保存在煤油或石蜡油中,13,钠的物理性质：,钠具有,银白色金属光泽，硬度较小，熔、沸点较低,（钠的熔点是,97.8 ,，沸点是,882.9 ,）。钠是热和电的良导体。,密度,为,0.97 g/cm,3,，,比水的密度小,，能浮在水面上。,请你归纳：,通过观察，你能不能简单的描述钠的物理性质？,14,观察：,用小刀切开的,一小块钠断面,有什么变化？,现象,：,切开的光亮的金属断面,很快地变暗。,反应,：,4Na + O,2,= 2Na,2,O,（常温下）,结论：,常温下易与空气中的氧气反应,1.,钠与氧气的反应,4Na + O,2,= 2Na,2,O,失去,4,e,得到,22e,15,实验3-2,把一小块金属钠放在坩埚里，加热，有,什么,现象,？,钠受热后，可以与氧气剧烈反应，发出黄色火焰，生成一种淡黄色固体,过氧化钠（,Na,2,O,2,）。,16,2.,钠在空气中燃烧：,2Na,O,2,=,Na,2,O,2,（淡黄色）,点燃,3,、,Na,2,O,2,和,Na,2,O,谁更稳定？,1,、,过氧化钠,中,Na,的,化合价,为,_,，,O,的化合价为,_,。,2,、,Na,2,O,2,是不是碱性氧化物？,思考,点燃,2Na + O,2,= Na,2,O,2,失去,2,e,得到,2,e,17,反应物,条件,现象,产物,反应方程式,钠与,氧气,4Na + O,2,= 2Na,2,O,0 0 +1 -2,常,温,银白色的钠表面很快变暗,氧 化 钠,加热,剧烈燃烧，发出,黄色火焰，,生成一种,淡黄色的固体。,2Na + O,2,= Na,2,O,2,0 0 +1 -1,过氧 化 钠,18,把一小块,钠放在氯,气中燃烧,实 验,现象,：,钠在氯气中剧烈燃烧，产,生白色的烟。,反应,：,2Na + Cl,2,= 2NaCl,思考：,为什么说生成的是白烟？,点燃,19,在研钵中,把钠与硫,粉混合研,磨。,实 验,现象,：,火星四射，发生爆炸。,反应,：,2Na + S = Na,2,S,结论：,钠是一种很活泼的金属，能与非金属如氧气、氯气和硫等反应。,研磨,20,【,思考与交流,】,点燃镁条时为什么要用砂纸打磨？,【,问,】,铝与氧气能否反应？所需条件？,21,科学探究,用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热,至熔化，轻轻晃动，仔细观察，你看到了什,么现象？为什么会有这种现象？,探究一,现象：,铝箔熔化，并且失去了光泽，但是熔化的铝并没有脱落下来，好象有一层膜兜着,。,原因：,铝表面的氧化膜保护了铝。,22,用砂纸打磨后，仍出现上述现象，,这又是为什么呢？,探究二,再取一块铝箔，用砂纸仔细打磨，除去表面,的保护膜，在加热至熔化。又有什么现象呢？,科学探究,加热,23,铝在空气中燃烧填表：,实验操作,现象,结论,未打磨的铝箔在酒精灯上加热,已打磨的铝箔在酒精灯上加热,铝箔发红卷缩，变暗失去光泽，熔化不落下,铝表面的氧化膜的熔点远远高于铝，它包在熔化了的铝的表面，使铝不滴落下来。,铝箔发红卷缩，变暗失去光泽，熔化不落下,铝的化学性质较活泼，在空气中又会很快生成一层新的氧化膜。,24,【,思考与交流二,】:,（,2,）金属是否都能形成氧化膜？不同的金属其氧化膜有无差异？,(,阅读教材,P48,第二自然段）,不一定所有的金属都能形成氧化膜，有的金属表面的氧化膜疏松，不能保护其内层金属 如铁表面的铁锈，有的氧化膜致密，可以保护内层金属不被继续氧化，如镁、铝等表面氧化层。,(1).,未打磨和已打磨的铝箔加热时，现象为何相同？,铝的化学性质较活泼，在空气中会很快生成一层新的氧化膜。,25,（,3,）若要观察到铝的燃烧，可采取哪些措施？,增大铝与空气（或火焰）的接触面积，,(,如铝粉）提高反应的温度，即将铝箔略卷，尖端夹一根火柴，然后将火柴引燃，把火柴和铝箔一起伸入到氧气瓶中，便可观察到耀眼的白光。,26,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,小结,活泼性很弱,的金属（如铂、金）不能被氧气氧化（真金不怕火炼）,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,2,O,3,，但钠在氧气中燃烧生成,Na,2,O,2,，铁在氧气中燃烧生成,Fe,3,O,4,27,金属的化学性质：,1.,与,非金属,反应：,(,如,氧气,、氯气、硫等,),常温：,点燃：,2Na + S Na,2,S,2Na + Cl,2,2NaCl,点燃,研磨,这节课我们学了些什么,?,加热,28,【,课堂练习,1】,：,1.,通过你的观察和推理，判断下列实验室中对于少量,Na,的保存方法正确的是,A,保存在水中,B,密封，保存在广口瓶中,C,用铝箔包裹，密封在广口瓶中,D,密封，保存在煤油中,2.,下列物质中，有一种物质的颜色与其它三种的颜色不同，这种物质是,A,NaOHB,Na,2,OC,Na,2,O,2,D,NaHCO,3,29,3.,下列关于金属,Na,的叙述中，说法正确的是,A,Na,在空气中燃烧，发出黄色火焰产物是,Na,2,O,2,B,Na,在空气中燃烧，产物是,Na,2,O,C,Na,是银白色金属，硬度大，熔点高,D,Na,比,K,活泼,4.,取一小块钠放在玻璃燃烧匙里加热，下列实验现象正确的是（）,金属先熔化在空气中燃烧火焰呈黄色燃烧时火星四射燃烧后生成淡黄色固体燃烧后生成白色固体,A,、,B,、,C,、,D,、,30,5,铝在空气中能够稳定存在的原因是,A,铝的活泼性差,B,铝的还原性差,C,铝与氧气不反应,D,铝表面有氧化膜,31,6,、以下金属在常温下能与氧气反应生成致密的氧化物薄膜的是（ ）,A.,铜,B.,铁,C.,铝,D.,钠,7.,下列关于金属铝的叙述中，说法不正确的是,A,Al,是地壳中含量最多的元素,B,Al,是比较活泼的金属，可置换硫酸铜溶液中的铜,C,Al,箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧,D,Al,箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的,Al,并不滴落,32,8.,小明家中收藏着一件清末的铝制佛像，该佛像至今保存完好，该佛像未生锈的主要原因是,、铝不易发生化学反应。,、铝不易被氧化。,、铝的氧化物容易发生还原反应。,、铝易被氧化生成氧化铝具有保护内部铝的作用。,9,、下列关于铝的叙述中，不正确的是,A.,铝是地壳里含量最多的金属元素,B.,在常温下，铝不能与氧气反应,C.,铝是一种比较活泼的金属,D.,在化学反应中，铝容易失去电子，是还原剂,33,第三章 金属及其化合物,第一节：金属的化学性质,第二课时,34,实验探究:,当金属遇上水.,二、金属与酸和水的反应,35,熔,化为光亮的小球,在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一小块钠放入水中。你看到什么,现象,？,浮 熔 游 响 红,钠,浮,在水的表面,在水面上,游,动,发出嘶嘶的声,响,滴入酚酞溶液变,红,1,、金属与水的反应,实验3-3:金属钠遇水?,36,实 验 现 象 讨 论,现 象,讨 论 与 结 果,浮,熔,游,响,红,小于水的密度，,0.97 g/cm,3,反应放热 ，熔点低，,97.81,有氢气产生,有氢气产生,有碱生成，,NaOH,37,钠与水反应原理,钠与水电离所产生的氢离子反应，生成氢气。,钠与水反应实质,反应生成了什么?,讨论题：钠着火时，应如何灭火？,38,化学方程式：,2Na + 2H,2,O = 2NaOH + H,2,失,2e-,得,2,e-,还原剂,氧化剂,离子方程式：,2Na + 2H,2,O =2Na,+,+ 2OH,-,+H,2,练习：,请标出钠与水反应的电子转移；请写出钠与水反应的离子方程式,。,39,活动与探究,取一小试管，向其中加入等体积的水和煤油，然后把一小块金属钠放入到试管中，可以观察到何种现象？并解释。,40,科学探究:金属铁与水的反应,铁不与冷、,热水反应,能否与水,蒸气反应,?,高温,3Fe+4H,2,O(g),=,Fe,3,O,4,+4H,2,实验：,41,实验设计探究,请用三支试管、水槽、蒸发皿、胶塞、导管、酒精喷灯及其他必要的仪器和物品，设计一个还原铁粉与水蒸气反应的实验装置，画出装置简图。,应考虑：水蒸气的发生 水蒸气与铁粉的反应 气体产物的检验等。,42,实验装置：,43,附：其他实验装置,实验装置,1,：,44,实验装置,2,：,45,实验装置,3,：,46,实验装置,4,：,47,Na,、,Fe,与水的反应哪个容易发生？,思考：,小结：,金属活动性顺序表中,（,H,前面）,的金属能与水反应。,金属越活泼，反应越易发生,（越剧烈）。,48,同学们：这节课我们学了些什么,?,1,、金属与水的反应,3,、铁与水蒸气反应的实验探究,你都掌握了吗？,高温,3Fe+4H,2,O(g),=,Fe,3,O,4,+4H,2,49,第三章 金属及其化合物,第一节：金属的化学性质,第三课时,50,钠能否与盐酸反应生成氢气,?,若能，试分析反应的剧烈程度；若不能，请说明理由。,推测：,51,钠与酸的反应,实验探究：,补充实验,把一小块（绿豆大小）金属钠投入到装有盐酸的烧杯里观察现象。指出钠与水反应和钠与盐酸反应现象的不同点。,实验现象,钠与酸反应除了有钠与水反应的所有现象之外，钠与酸反应更加剧烈。,52,反应的实质,因为酸中,H,+,浓度比水中的要大，所以反应速率更快。,实验探究：,钠与酸的反应,53,讨论：观察此图，你有何看法？,54,Na,、,Mg,、,Fe,分别与盐酸反,应，哪个最,快？哪个最,慢？为什么？,思考,2Na+2HCl=2NaCl+H,2,Fe+2HCl=FeCl,2,+H,2,Mg+2HCl=MgCl,2,+H,2,最慢,最快,结论：,金属活动性顺序表中,（,H,）前面,的金属与酸反应产生,H,2,。,金属越活泼，与酸反应越剧烈。,2,、金属与酸的反应,55,常温下，,Fe,、,Al,可被浓硝酸、浓硫酸钝化,，,在铁、铝表面形成一层致密的保护膜，阻止了内部金属的进一步氧化。因此，,可用铁制容器或铝制容器盛放浓硫酸和浓硝酸。,注意,56, 金属与水反应的难易,与水反应越容易，反应越剧烈，金属越活泼。,比较金属活动性强弱的实验方法,金属与酸反应的难易,与酸反应产生,H,2,越容易，反应越剧烈，金属越活泼。,金属之间的置换反应,想一想：,可以通过哪些实验事实来比较不同金属的活动性强弱？,57,钠与盐溶液反应吗？,将,Na,投入,CuSO,4,稀溶液中可能发生什么反应？将会看到什么现象？,思考：,58,补充实验,把一小块金属钠投入到硫酸铜溶液中，观察发生的现象。,实验探究：,钠与盐溶液的反应,实验现象,浮在水面、熔成小球、四处游动、有蓝色絮状沉淀产生。,59,思考：,钠为什么不能置换硫酸铜溶液中的铜，却产生蓝色沉淀？由此推测，钠和硫酸铜溶液发生了哪些反应？请,写出反应的离子方程式。,60,钠先与水反应，而不直接置换金属,钠与,CuSO,4,溶液反应：,2Na + 2H,2,O = 2NaOH + H,2,2NaOH+CuSO,4,=Cu(OH),2,+Na,2,SO,4,3,、钠与盐的反应,61,Na,、,Mg,、,Fe,都能与稀盐酸、稀硫酸反应，不能与,NaOH,溶液反应。,Al,能否与,NaOH,溶液反应？,思考：,实验,3-4,：取三支试管，分别加入,5mL,的盐酸、,NaOH,溶液、,NaOH,溶液，再分别加入几片铝片、铝片、镁片，观察实验现象。过一段时间后，将点燃的木条分别放在两支加铝的试管口，你能看到什么现象？,实验探究：,62,三、铝与氢氧化钠溶液的反应,现象：,铝片放入盐酸、,NaOH,溶液中都,有气泡产生,，点燃气体观察到,蓝色火焰。,思考：,为什么铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应开始时气体产生的速度较慢，而后越来越快？,因为开始时是铝表面的氧化膜先发生作用，氧化膜反应完全以后才有,H,2,产生，且随着反应的进行，温度升高，反应速度也加快。,63,铝的特殊性：,既能跟酸反应产生,H,2,，又能跟强碱溶液反应产生,H,2,。,化学方程式：,2Al+2NaOH+2H,2,O=2NaAlO,2,+3H,2,三、铝与氢氧化钠溶液的反应,偏铝酸钠,64,在反应,2Al+2NaOH+2H,2,O=2NaAlO,2,+3H,2,中,，氧,化剂是,_,、还原剂是,_,，转移的电 子数,为,_.,思考,1,铝和氧化铝均能跟酸、碱反应，因而铝的保护膜和铝制品会直接被酸、碱、盐侵蚀，所以，铝制餐具不宜用来蒸煮或长期存放酸性、碱性或咸的食物。,铝制餐具是否适宜用来蒸煮或长时间盛,放酸性、碱性或咸的食物？为什么？,思考,2,6e,-,Al,H,2,O,65,1.,某无色透明溶液与铝反应放出,H,2,，该溶液中可能含有大量的,H,+,、,K,+,、,Mg,2+,、,Cl,-,、,OH,-,、,NO,3,-,、,CO,3,2-,等离子，试推断：,第一种情况：一定有 离子，可能有 离子。,第二种情况：一定有 离子，可能有 离子。,2.,下列关于铝的叙述，不正确的是（ ）,A,铝是地壳中含量最多的金属元素,B,铝的抗腐蚀性能好，原因是铝表面的氧化膜可以,阻止铝与空气中的氧气接触,C,铝是一种活泼金属，在化学反应中常作还原剂,D,铝制餐具能用于蒸煮，或者长时间存放碱性食,物，但不适宜于存放酸性食物,H,+,K,+,、,Mg,2+,、,Cl,-,K,+,、,NO,3,-,、,CO,3,2-,OH,-,D,课堂练习题：,66,四、物质的量在化学方程式中的应用,2Na + 2H,2,O = 2NaOH + H,2,化学计量数之比,2 : 2 : 2 : 1,扩大,N,A,倍,2,N,A,: 2,N,A,：,2,N,A,：,N,A,物质的量之比,2mol : 2mol : 2mol : 1mol,相对质量之比,223 : 218 : 240 : 2,结论：化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的,之比。,利用这个结论对于定量研究化学反应中各物质之间量的关系会更方便。,67,54g,22.4L3mol=67.2L,5.4g,V(H,2,),54g,5.4g,67.2L,V(H,2,),6.72L,答：生成的氢气在标况下的体积都是,6.72L,。,2Al+2NaOH+2H,2,O=2NaAlO,2,+3H,2,2Al+6HCl=2AlCl,3,+3H,2,54g,67.2L,5.4g,V(H,2,),54g,5.4g,67.2L,V(H,2,),V(H,2,),解：,6.72L,V(H,2,),6.72L,例题：,5.4 g Al,与足量的,NaOH,溶液反应，求生成的气体在标况下的体积？若是足量的盐酸呢？,68,祝大家学习进步,！,69,