高中化学 3.1《金属的化学性质》课件1 新人教版必修1.ppt

第三章金属及其化合物 第一节金属的化学性质 铁 金 一 金属的通性 含量特征 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 化合态 元素以化合物的形式存在 游离态 元素以单质的形态存在 地壳中含量最多的金属元素是铝 其次铁 钙 钠 地球上的金属以单质 如Ag Pt Au 形式存在的是极少数 银白色Ag 金黄色Au 常见的矿石 赤铁矿 Fe2O3 黄铁矿 FeS2 菱铁矿 FeCO3 铝土矿 Al2O3 绝大多数金属是以化合态存在于自然界 金属的一些物理性质 物理通性 2 金属的颜色 光泽 3 良好的导电 导热性 绝大多数金属都是银白色 具有金属光泽 少数金属是特殊颜色如铜是紫红色 金是金黄色 4 延展性 延性 拉成细丝的性质 展性 压成薄片的性质 1 金属在常温下的状态 除汞是液体外 其他在常温下是固体 一 金属的通性 小结 思考与交流 1 以Fe为例 说明金属能发生哪些化学反应 1 与氧气反应 2 与酸反应 3 与某些盐溶液反应 Fe HCl FeCl H2 Fe CuCl2 FeCl2 Cu 2 分析下列图片 写出反应的化学方程式 若是离子反应的 写出离子方程式 3 依据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 金属最外层上的电子一般少于4个 反应中容易失去电子 表现出较强的还原性 做还原剂 Na Mg Al 化学通性 M ne Mn 金属单质易失电子 表现还原性 1 易与氧气反应 得到氧化物 2 活动性排在氢前的金属元素与酸反应得到盐和氢气 3 与盐反应 置换出活动性较弱的金属单质 一 金属的通性 KCaNaMgAlZnFeSnPb H CuHgAgPtAu 二 金属与非金属反应 1 钠与氧气反应 1 钠与氧气在常温下的反应 切开后的切口处露出银白色金属光泽 切口在空气中露置一会儿 会逐渐变暗 钠的化学性质活泼 极易与空气中的氧发生反应 4Na O2 2Na2O 注意 取用一小块钠后剩余的钠必须放回原瓶且应密封保存 同时不与水接触 切记遵守实验室规则 1 钠先熔化 2 燃烧 燃烧时火焰呈黄色 3 最后留下的固体呈淡黄色 钠的熔点较低 钠与O2反应 条件不同 现象不同 产物不同 2 钠在氧气中燃烧 二 金属与非金属反应 实验3 2 把一小块金属钠放在坩埚里 加热 有什么现象 实验现象 钠受热先熔化成银白色的小球 接着燃烧起来 火焰呈黄色 最后生成淡黄色固体 常温下 4Na O2 2Na2O 白色 加热下 1 失去 e 化合价升高 被氧化 得到2e 化合价降低 被还原 失去4e 化合价升高 被氧化 得到4e 化合价降低 被还原 结论 钠的化学性质很活泼 在常温或加热的条件下都能跟氧气反应 条件不同 现象不同 产物不同 不稳定 稳定 钠与氧气反应 2Na O2 Na2O2 淡黄色 保存 为什么要保存在煤油 或石蜡油 中 不和煤油反应 密度比煤油大 能隔绝空气和水 钠的保存 1 钠着火时 应如何灭火 2 将金属钠 密度为0 97g cm3 放入煤油 密度为0 8g cm3 和水的混合物中 你推测可能会观察到什么现象 并解释原因 思考与交流 用干沙土扑灭 钠放入煤油和水的混合物中 产生的现象 钠块将沉到煤油和水的界面上 有气泡产生 钠块上浮 当气泡逸出后 钠块又下沉到煤油和水的界面上 又发生反应 重复发生上述现象至钠块消失 2 铁 镁和铝分别与氧气反应 1 铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁 二 金属与非金属反应 点燃 2 镁在氧气中燃烧生成氧化镁 点燃 3Fe 2O2 Fe3O4 2Mg O2 2MgO 3 铝与氧气的反应 现象 失去光泽 铝箔熔化 熔化的铝并不滴落 好像有一层膜兜着 提示 氧化铝的熔点是2050 高于铝的熔点 660 实验1未打磨的铝箔的加热 思考 为什么会有上述现象 除去铝箔表面的保护膜后 再加热至熔化 熔化的铝仍不滴落 现象 实验2打磨过的铝箔的加热呢 解释 致密 熔点高的氧化铝包在铝的外面 所以熔点低的铝融化后不会滴下来 也不能和氧气接触而燃烧 思考与交流 如何才能使铝在空气中燃烧 增加与空气的接触面积 1 金属钠与水的反应 三 金属与酸和水的反应 钠与水反应的离子方程式 2Na 2H2O 2Na H2 2OH 钠与水剧烈反应 生成H2和NaOH 表现还原性 Na是强还原剂 化学方程式 2Na 2H2O 2NaOH H2 2 预测金属钠与盐酸的反应的现象 钠与酸反应比与水反应剧烈 由于钠与水反应 实质上是钠跟水电离出的H 反应 而酸中的H 浓度比水中H 浓度大 思维拓展 钠与酸反应的离子方程式 2Na 2H 2Na H2 思维拓展 2Na 2H2O 2NaOH H2 2NaOH CuSO4 Cu OH 2 Na2SO4蓝色絮状深沉 总反应式 2Na 2H2O CuSO4 Cu OH 2 Na2SO4 H2 钠和盐溶液反应 实质 钠先和水反应 生成的氢氧化钠再与某些盐反应 例如 钠和CuSO4溶液反应 钠与盐溶液反应 不能置换出盐中的金属 3 若将金属钠投入到硫酸铜溶液中 能否置换出铜来呢 思维拓展 2Na 2H2O 2NaOH H2 3NaOH FeCl3 Fe OH 3 3NaCl红褐色沉淀 总反应式 6Na 6H2O 2FeCl3 2Fe OH 3 6NaCl 3H2 钠和盐溶液反应 实质 钠先和水反应 生成的氢氧化钠再与某些盐反应 例如 钠和FeCl3溶液反应 钠与盐溶液反应 不能置换出盐中的金属 4 若将金属钠投入到FeCl3溶液中 能否置换出铁来呢 2 铁粉与水蒸气反应 实验现象 铁与水蒸气反应 铁粉红热 点燃肥皂泡可听到爆鸣声 设计原理 当加热试管时 湿棉花中的水受热变为水蒸气 跟试管中的铁粉在加热条件下反应产生氢气 H2沿导管通人到肥皂液中鼓起大量充满H2的气泡 用火柴点燃产生爆鸣声以检验H2 铁粉与水蒸气反应 应从 水蒸气的产生 铁粉与水蒸气反应 反应产物的检验等环节讨论反应装置的设计 其他方案 1 下列元素在自然界中能以游离态存在的是 A NaB MgC AlD Au 练习 D 2 取一小块金属钠 放在燃烧匙里加热 下列实验现象正确的描述是 金属钠先熔化 燃烧后得白色固体 燃烧时火焰为黄色 燃烧后生成浅黄色固体物质A B C D C 3 下列说法错误的是 A 钠在常温下就容易被氧化B 钠受热后能够着火燃烧C 钠在空气中缓慢氧化能自燃D 钠的燃烧火焰呈黄色4 钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是 A 钠的熔点低B 钠的密度小C 钠的硬度小D 有强还原性 C C 5 将一小块金属钠投入到足量的CuSO4溶液中 现象是 A 置换出红色的铜B 产生气体 置换出红色的铜C 生成蓝色沉淀D 产生气体 生成蓝色沉淀 D 四 铝与氢氧化钠溶液的反应 在2支小试管里分别加入5ml盐酸和5ml氢氧化钠溶液 再分别放入一小段铝片 观察试验现象 现象不明显 开始有少量气泡产生 后来气泡逐渐增多 试管很热 将点燃的木条放在试管口时 都有爆鸣声 氧化膜与酸 碱发生反应 铝与酸 碱反应产生气体 反应放热 生成氢气 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 Al与强碱溶液反应 Al与盐酸溶液反应 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 2Al 6H 2Al3 3H2 2Al 2OH 2H2O 2AlO2 3H2 思考 1 等质量的铝片与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应 所得氢气体积比是多少 2 等体积同浓度的盐酸和氢氧化钠溶液分别与足量的铝反应 生成的氢气体积比是多少 1 1 1 3 不相等因为用铝箔 刺有小孔 包住的金属钠放入水中时 钠先与水反应 产生的氢气与直接把钠投入水中所产生的氢气的量相同 但生成的氢氧化钠溶液要继续与铝箔反应产生氢气 因此后者产生的氢气总量比前者多 3 将两小块质量相等的金属钠 一块直接投入水中 另一块用铝箔包住 在铝箔上刺些小孔 然后放入水中 两者放出的氢气是否相等 小结 活泼金属在常温下 在空气中就能被迅速氧化 如钠 钾 钙等 加热时可以剧烈燃烧 较活泼的金属在常温下能与氧气反应 如铝 镁 锌等 还有一些金属即使在高温下也不能与氧气反应 如金 银 铂等 镁 铝 锌等金属容易形成致密的氧化保护膜 因此 能在空气中稳定地存在 活泼金属在常温下就能与水发生剧烈的反应 如钠 钾等 有些金属在高温条件下能与水反应 如铁 大多金属不与冷水或热水反应 铝有一个特殊的性质 能与碱溶液反应生成氢气 物质的量在化学方程式计算中的应用 计算的依据 2Na 2H2O 2NaOH H2 化学计量数之比 2 2 2 1 扩大NA倍2 6 02 1023 2 6 02 1023 2 6 02 1023 1 6 02 1023 物质的量之比2mol 2mol 2mol 1mol 结论 化学方程式中各物质的化学计量之比等于各物质的粒子数之比 因而也等于各物质的物质的量之比 物质的量与其它物理量之间的联系 结论 物质的量是联系各物理量的纽带 可以简便的进行各量之间的转换 物质的量 n 质量 m 微粒个数 N 体积 V 浓度 c 把6 5gZn放入足量的盐酸中 Zn完全反应 计算 例题1 2 参加反应的HCl的物质的量 1 6 5gZn的物质的量 3 生成H2的体积 标准状况 1 已知条件是什么 解题思路 2 要求的是什么 3 应该找什么关系 解 n Zn 0 1mol 1 Zn的摩尔质量是65g mol 2 Zn 2HCl ZnCl2 H2 1mol 0 1moln HCl 2mol 方程式计算 三段式 3 Zn 2HCl ZnCl2 H2 1mol 0 1molV H2 1mol 2 24L 22 4L 方程式计算 三段式 将8 1g铝与足量的氢氧化钠反应 计算生成氢气 L 需要氢氧化钠 mol 有 mol电子发生转移 例2 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 6e 54g2mol22 4L6mol 8 1gxmolyLzmol X 0 3mol Y 3 36L Z 0 9mol 生成氢气3 36L 需要氢氧化钠0 3mol 有0 9mol电子发生转移