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,*,金 属 及 其 化 合 物,第 三 章,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）,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,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,3-1,金属的化学性质,二、金属的化学性质,最外层电子数较少,，在反应中,失去电子,，通常作,还原剂,。,碱金属,钠及其化合物的性质,总结,钠的物理性质,：,银白色,金属光泽、,质软,、密度,小,、熔点,低,导电、导热性好,（一）金属与非金属的反应,1,、钠与氧气的反应,（现象）,4Na+O,2,=2Na,2,O,2Na+O,2,=Na,2,O,2,加热,关于,Na,2,O,2,的问题,淡黄色、供氧剂、,强氧化性,、漂白性,2Na,2,O,2,+2CO,2,=2Na,2,CO,3,+O,2,2Na,2,O,2,+2H,2,O=4NaOH+O,2,2,、铝与氧气的反应：,4Al+3O,2,=2Al,2,O,3,（现象）,金属表面氧化膜的形成,和作用,有的氧化膜,疏松,，不能保护内部金属，这样的金属制品需外加保护膜，如铁；,氧化膜对金属的保护作用,钠的氧化膜也,比较疏松，且能跟,H,2,O,、,CO,2,等发生反应,，因此不能保护内部钠，这是钠需保存在煤油中的原因。,有的氧化膜,致密,，可以保护内层金属不被继续氧化，如镁、铝。,探究：,其它金属与氧气的,反应情况,金属元素在形成化合物时所显的价态,金属与其它非金属单质的反应,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,（一）金属与非金属的反应,1.,钠,与氧气的反应,4Na+O,2,=2Na,2,O,2Na+O,2,=Na,2,O,2,加热,2.,铝,与氧气的反应,（常温时、点燃时）,4Al+3O,2,=2Al,2,O,3,3.,镁、铁、金,等金属与氧气反应的情况,（二）金属与水的反应,1.,金属钠与水的反应,（,实验现象）,2Na+2H,2,O=2NaOH+H,2,总结,钠的物理性质,：,银白色,金属光泽、,质软,、密度,小,、熔点,低,导电、导热性好,产物呈,碱性,反应剧烈、有气体生成,气体,推动小球,迅速,移动,反应,放热,、钠的,熔点低,密度,(,钠,),密度（水）,现象,解释,浮,球,游,响,红,金属钠,熔,化成小球，,浮,在水面上，四处,游动,，发出嘶嘶的响声，产生了,气体,，水溶液,变红,。,金属钠与水,(,加了酚酞,),反应的,实验现象,:,4,、,其它金属单质与水反应,的情况和规律？,3,、钠单质,与一些盐的水溶液,反应的情况？,1,、实验室,保存,少量的,钠的方法？,2,、钠,长时间露置,在空气中最终变成什么？,讨论,1.,如果将钠投到盐酸溶液中，会有什么现象？试解释并写出反应的离子方程式。,探究,铁不能与冷、热水反应，但能否与水蒸气反应？,科学探究：铁与水的反应,能否设计一套,简单的实验装置,，使铁粉与水蒸气反应？这套装置应,包括,水蒸气发生,、,水蒸气与铁粉反应,、,检查产生气体,等部分？,假设推论,：化学反应方程式,3Fe+4H,2,O,=,Fe,3,O,4,+4H,2,高温,（固）,（气）,铁粉与水蒸气反应的实验装置：,该反应装置各部分的作用是什么？,产生水蒸气；,水蒸气与铁粉反应,检验产生的气体,重新设计后的反应装置：,水,铁粉,铁粉与水蒸气的反应装置,原来的反应装置,重新设计后的反应装置,铁粉与水蒸气的反应装置,铁粉,水,3,、铝与氢氧化钠溶液的反应,2Al,+2NaOH+2H,2,O=2NaAlO,2,+,3H,2,2Al,+6HCl=2AlCl,3,+,3H,2,写成离子反应方程式；分析氧化还原反应,1.,上述两个反应说明了,铝有怎样的性质,？,2.,铝制餐具为什么不宜用来蒸煮或长时间,存放酸性,、,碱性,的食物,?,讨论,偏铝酸钠,K Ca Na Mg Al Zn Fe,Sn,Pb,(H)Cu Hg Ag Pt Au,金属活动性顺序：,金属活动性逐渐减弱,本节小结：,(1)O,2,K Ca Na,Mg Al,Zn Fe,SnPbCuHg,Ag Pt Au,常温迅速 成膜或加热 加热能反应 不反应,(2)H,2,O,K Ca Na,Mg Al,Zn Fe,Sn,Pb,冷水剧烈,热水缓慢,水蒸气高温,不反应,氢氧化物和氢气,氧化物和氢气,(3),酸,K Ca Na Mg Al Zn Fe,Sn,Pb,Cu Hg Ag,Pt Au,常温下与非氧化性酸反应,氧化性酸,王水,(4),置换反应,科学视野,钛被称为继铁、铝之后的第三金属，,也有人说“,21,世纪将是钛的世纪”。,钛的化学性质：,稳定，耐腐蚀。,未来金属,钛,民,航,飞,机,由于钛的密度小、强度高、抗腐蚀性强，是制造超音速飞机的理想材料，用于制造飞机的机翼骨架、蒙皮、机身板、机身骨架、发动机舱、起落架等。,F-22,战斗机,运载神舟五号的长征火箭,因钛在常温及超低温下，比强度高，并具有足够的韧性及塑性。,用于制造高压容器、燃料贮箱、火箭发动机及导弹壳体、飞船船舱蒙皮及结构骨架、主起落架、登月舱等。,导弹,“阿波罗号”宇宙飞船,人,造,卫,星,潜,艇,水上船舶的泵体、管道和甲板配件，快艇推进器、推进轴、水翼艇水翼、鞭状天线等,。,因钛的比强度高，在海水及海洋气氛下具有优异的耐蚀性能，用于制造耐压艇体、结构件、浮力系统球体，,钛对人体体液有极好的耐蚀性，没有毒性，与肌肉组织亲合性能良好，用于制造医疗器械及外科矫形材料，钛制牙、心脏内瓣、隔膜、骨关节及固定螺钉、钛骨头等。,人,造,骨,骼,钛在地壳中的储量并不少，但为什么目前主要用于尖端领域呢？,这与金属钛，特别是纯的金属钛很难冶炼有关。钛的熔点为,1660,，说明钛的冶炼要在高温下进行，但它在高温下与氧、氮、碳、硫、氢、氯等元素的化合能力极强。,因此，钛的冶炼要在稀有气体的保护下进行，使它与氧气等隔绝，这对设备要求很高，使得制备或冶炼的成本远高于铁或铝，所以钛主要用于尖端领域。,复习：,金属钠、铝和铁可以跟哪些物质反应？在反应中所形成的化合物有哪些？,与氧气反应,，,例：,4,Na+O,2,=2Na,2,O,2,Na+O,2,=Na,2,O,2,(,钠的特殊性,),4Al+3,O,2,=2Al,2,O,3,与水反应,，,例：,3Fe+4H,2,O,(,g,),=,Fe,3,O,4,+4H,2,2Na+2H,2,O=2NaOH+H,2,与酸反应，例：,2Al+6HCl=2AlCl,3,+3H,2,与盐反应，例：,2Al+3CuSO,4,=3Cu+Al,2,(SO),3,与碱反应，例：,2Al+2NaOH+2,H,2,O,=2NaAlO,2,+3H,2,(,只有铝,),高 温,Na,2,O,、,Na,2,O,2,、,Al,2,O,3,、,Fe,3,O,4,金属氢氧化物,:,NaOH,AlCl,3,、,Al,2,(SO),3,、,NaAlO,2,金属氧化物,:,含有金属元素的盐,:,保存在煤油或石蜡油中，以隔绝空气,钠的保存,P45,习题,、,随着科学技术的进步，金属与能源也结下了不解之缘。金属能源，就是用有关金属作化学电池，使其发生氧化作用，从而 放出能量。在金属能源中，首屈一指的是铝电池。这种铝燃料是用高纯 度的铝再加入微量的镓、锡或铟等制成铝合金片。这种“铝,空气”电池，可产生,500,瓦的电能，只要继续换合金片，就能源源不断地产 生电能。所产生的能量相当于同体积汽油在燃机中所产生能源的,4,倍多，其优点是无任何污染。,工业上是利用电解氧化铝来制取金属铝的，但是铝的冶炼手段从发现铝以来没有得到革新。所以它的冶炼成本一直也降不下来。,金属及其化合物,金属的化学性质,金属化合物,金属材料,金属与氧气的反应,金属与水的反应,金属与酸的反应,某些金属与碱的反应,金属与盐溶液的反应,氧 化 物,氢氧化物,盐,常见合金的重要应用,正确选用金属材料,四种基本反应,离子反应,氧化还原反应,白色固体,淡黄色固体,色态,Na,2,O,Na,2,O,2,化学式,Na,2,O+H,2,O=,2NaOH,2Na,2,O,2,+2H,2,O=,4NaOH+O,2,与水反应方程式,Na,2,O+CO,2,=Na,2,CO,3,2Na,2,O,2,+2CO,2,=2Na,2,CO,3,+O,2,与,CO,2,反应方程式,不稳定,较稳定,稳定性,氧化钠,过氧化钠,名称,2Na,2,O+O,2,=2Na,2,O,2,转化,钠的两种氧化物的对比,主要用途,制,NaOH,供氧剂、氧化剂、漂白剂等,