金属与非金属反应

1、合金合金铜铜银银金金铝铝铁铁第三章第三章金属及其化合物金属及其化合物一、金属元素在自然界中的含量、存在及使用特点1、含量、含量化合态化合态：元素以化合物的形式存在叫元素的化合态。游离态游离态：元素以单质的形式存在叫元素的游离态。（1）、地壳中含量由多到少的元素是(前三位) ；2 2、存在、存在氧、硅、铝氧、硅、铝铝铝铁铁、钙钙、钠、钠教材P46图3-1商朝司母戊鼎商朝司母戊鼎春秋时期的春秋时期的铁锄和铁器铁锄和铁器现代用电解现代用电解法冶炼铝法冶炼铝金属使用的早晚与金金属使用的早晚与金属活动性的强弱有关属活动性的强弱有关 小结：地球上的金属以单质形式存在小结：地球上的金属以单质形式存在的是极少

2、数（如的是极少数（如 AgAg、PtPt、AuAu) )。银白色银白色 Ag金黄色金黄色 Au以游离态存在于自然界中的金属以游离态存在于自然界中的金属 常见的矿石常见的矿石赤铁矿赤铁矿主要成分是主要成分是Fe2O3黄铁矿黄铁矿主要成分是主要成分是FeS2菱铁矿菱铁矿主要成分是主要成分是FeCO3铝土矿铝土矿主要成分是主要成分是Al2O3 绝大多数金属是绝大多数金属是 以化合态存在于自然界以化合态存在于自然界金属的一些物理性质金属的一些物理性质 2 2、颜色、颜色3 3、良好的导电、导热性。、良好的导电、导热性。绝大多数金属都是银白色银白色，具有金属光泽有金属光泽，少数金属具有特殊颜色如铜是紫红

3、色，金是金黄色金是金黄色。金属都不透明都不透明。4 4、具有较好的延展性、具有较好的延展性延性：拉成细丝的性质；延性：拉成细丝的性质；展性：压成薄片的性质。展性：压成薄片的性质。1、在常温下的状态、在常温下的状态除汞是液体外，其他在常温下是固体。二、金属单质的物理性质通性 1.以以Fe为例，说明金属能发生哪些为例，说明金属能发生哪些化学反应化学反应？P46（2）与酸反应）与酸反应Fe + HCl = FeCl+H2（3）与某些盐溶液反应）与某些盐溶液反应Fe +CuSO4= FeSO4+ Cu（1）与氧气反应）与氧气反应3Fe + 2O2 =Fe3O4思考：写出化学反应方程式。若是离子反应，写

4、出离子方程式。若是离子反应，写出离子方程式。若是氧化还原反应，标出电子转移的方向和数目，指出氧化剂、若是氧化还原反应，标出电子转移的方向和数目，指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物等。还原剂、氧化产物、还原产物等。 下列关于金属的叙述中正确的是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、导热性和延展性金属具有导电性、导热性和延展性C常温下所有金属都能与酸反应常温下所有金属都能与酸反应D金属元素在自然界中都是以化合态存在的金属元素在自然界中都是以化合态存在的我理解了我理解了B思考与交流思考与交流2.分析下列照片，写出反应的化学方程式。分析下列照

5、片，写出反应的化学方程式。若是离子反若是离子反应，写出离子方程式。若是氧化还原反应，标出电子转移的方向和应，写出离子方程式。若是氧化还原反应，标出电子转移的方向和数目，指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物等。数目，指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物等。P46铝丝与硫酸铜铝丝与硫酸铜溶液反应溶液反应镁条燃烧镁条燃烧铜丝与硝酸银铜丝与硝酸银溶液反应溶液反应镁条与稀盐酸镁条与稀盐酸反应反应 2Al + 3CuSO4 = Al2(SO4 )3 + 3Cu Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 2Mg+O2 2MgO点燃点燃 2Al + 3Cu2+ = 2Al3+ + 3Cu Cu + 2

6、Ag+ = Cu2+ + 2Ag Mg + 2HCl = MgCl2+H2 Mg + 2H+ = Mg2+ + H2思考与交流思考与交流3、画出、画出 Na、Mg、Al 的原子结构示意图，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？什么联系？钠镁铝的原子结构特点：最外层电子少于钠镁铝的原子结构特点：最外层电子少于4 4个个, ,在反应中容易在反应中容易失失去最外层上的电子（使其次外层成为最外层而达到相对稳定结去最外层上的电子（使其次外层成为最外层而达到相对稳定结构）构）, ,表现出较强的表现出较强的还原性还原性。(

7、 (做做还原剂还原剂）NaMgAl三、金属的原子结构特点三、金属的原子结构特点 最外层电子通常都少于最外层电子通常都少于4 4个个, ,在反应中容易在反应中容易失去最失去最外层上的电子（使其次外层成为最外层而达到相外层上的电子（使其次外层成为最外层而达到相对稳定结构）对稳定结构）, ,表现出较强的表现出较强的还原性还原性。( (做做还原剂还原剂）反应实质：反应实质：M ne- = Mn+ 金属单质金属单质易失电子易失电子，表现还原性，在反应中，表现还原性，在反应中做还原剂做还原剂。提示：通常提示：通常只表现还原性只表现还原性，在反应中，在反应中只做还原剂只做还原剂。1 1、与氧气及其他非金属单

8、质反应、与氧气及其他非金属单质反应2 2、与酸反应、与酸反应3 3、与盐反应、与盐反应四、金属单质的化学性质通性K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au概况概况具体表现具体表现1 1、与氧气的反应、与氧气的反应 结论：结论：钠钠很活泼很活泼,常温下能与常温下能与氧气反应生成碱性氧化物氧气反应生成碱性氧化物氧氧化钠（化钠（Na2O) 实验实验3-13-1从煤油中取从煤油中取一小块金属一小块金属钠钠, ,用刀切去用刀切去一端的外皮一端的外皮, ,观察实验现观察实验现象。象。现象现象：切口处可观察到钠呈银白切口处可观察到钠呈银白色有金属光泽；在空气中表面

9、很色有金属光泽；在空气中表面很快变暗，失去金属光泽。快变暗，失去金属光泽。（一）、金属与非金属的反应（一）、金属与非金属的反应（1）、钠与氧气反应）、钠与氧气反应 4Na + O2 = 2Na2O（白色）（白色）常温常温现象现象：可观察到钠受热后先熔可观察到钠受热后先熔化化成一个成一个银白色的小球，后燃烧，燃烧时火焰呈银白色的小球，后燃烧，燃烧时火焰呈黄色，生成一种黄色，生成一种淡黄色淡黄色的固体的固体。* *感悟：反感悟：反应物相同，应物相同，反应条件不反应条件不同，产物不同，产物不同。同。 2Na + O2 = Na2O2 （淡黄色）（淡黄色）结论结论：钠与氧气在：钠与氧气在点燃或加热点燃

10、或加热的条件下反应生成的条件下反应生成特殊的氧化物（过氧化物）特殊的氧化物（过氧化物）过氧化钠过氧化钠： Na2O2 实验实验3-23-2 把一小块把一小块金属钠放在金属钠放在坩埚上，加坩埚上，加热，有何现热，有何现象发生？象发生？常温时常温时4Na + O2 = 2Na2O（白色）（白色）加热或加热或点燃时点燃时00+1-1失去失去e-，化合价升高，被氧化，化合价升高，被氧化得到得到2e-，化合价降低，被还原，化合价降低，被还原00+1-2失去失去4e-，化合价升高，被氧化，化合价升高，被氧化得到得到4e-，化合价降低，被还原，化合价降低，被还原结论：结论：钠的化学性质很活泼，在常温或加热的

11、条件下都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。（能跟氧气反应。（条件不同，现象不同，产物不同。）条件不同，现象不同，产物不同。）不稳定不稳定稳定稳定小结：钠与氧气反应小结：钠与氧气反应2Na +O2 = Na2O2 (淡黄色淡黄色)还原剂还原剂氧化剂氧化剂氧化剂氧化剂还原剂还原剂即：即：2Na2O +O2 = 2Na2O2 镁条在氧气中燃烧生成镁条在氧气中燃烧生成MgOMgO2Mg+ O2 = 2MgO点燃点燃在在常温常温下，镁与下，镁与空气里的氧气空气里的氧气起反应，生成一层起反应，生成一层致致密而坚固的氧化物薄膜密而坚固的氧化物薄膜，从而使金属镁失去光泽。由，从而使金属镁

12、失去光泽。由于这层氧化物薄膜能阻止金属的继续氧化，所以于这层氧化物薄膜能阻止金属的继续氧化，所以镁有镁有一定的抗腐蚀的性能一定的抗腐蚀的性能。这也是为什么在点燃镁条前，。这也是为什么在点燃镁条前，常用砂纸打磨的原因。常用砂纸打磨的原因。 2 2Mg + O2 = 2MgO （2）、镁与氧气反应）、镁与氧气反应（一）、金属与非金属反应（一）、金属与非金属反应现象：镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的强光，生成白色粉末状固体。铝箔在氧气中燃烧生成铝箔在氧气中燃烧生成Al2O32Al+ 3O2 = 2Al2O3点燃点燃在在常温常温下，铝与下，铝与空气里的氧气空气里的氧气起反应，生成一层起反应，生成一层致

13、密而坚固的氧化物薄膜致密而坚固的氧化物薄膜，从而使金属铝失去光泽。，从而使金属铝失去光泽。由于这层氧化物薄膜能阻止金属的继续氧化，所以由于这层氧化物薄膜能阻止金属的继续氧化，所以铝有一定的抗腐蚀的性能铝有一定的抗腐蚀的性能。正因为如此，铝成为一正因为如此，铝成为一种应用非常广泛的金属材料。种应用非常广泛的金属材料。 4Al +3O2 = 2Al2O3（3）、铝与氧气反应）、铝与氧气反应（一）、金属与非金属反应（一）、金属与非金属反应现象：铝箔在氧气中剧烈燃烧，放出大量的热，发出耀眼的白光，生成白色粉末状固体。 现象：现象：铝箔铝箔熔熔化化，表面失去，表面失去光泽，光泽，熔化的熔化的铝并不滴落铝

14、并不滴落，好象有一层膜好象有一层膜兜着。兜着。 科学探究科学探究加热铝箔加热铝箔 因为铝表面有一层氧化膜保护了铝，使铝在加热时因为铝表面有一层氧化膜保护了铝，使铝在加热时只熔化不燃烧。只熔化不燃烧。构成薄膜的氧化铝构成薄膜的氧化铝(Al(Al2 2OO3 3) )的熔点很的熔点很高（远高于铝的熔点），没有熔化，包在铝的外面使高（远高于铝的熔点），没有熔化，包在铝的外面使熔化的液态铝不会滴落下来。熔化的液态铝不会滴落下来。为什么？为什么？提示：氧化铝的熔点是提示：氧化铝的熔点是20502050，高于铝的熔点，高于铝的熔点(660)(660)。 科学探究科学探究 用砂纸打磨用砂纸打磨铝箔，除去氧铝

15、箔，除去氧化膜后，化膜后，再加再加热至熔化。热至熔化。现象现象：铝箔熔化，表面失去光泽铝箔熔化，表面失去光泽，熔化的铝仍然不滴落。熔化的铝仍然不滴落。结论结论：铝很活泼，常温下能铝很活泼，常温下能与空气中的氧气反应，生成与空气中的氧气反应，生成一层致密而坚固的氧化膜，起保护一层致密而坚固的氧化膜，起保护的作用。的作用。原因原因：铝很活泼，除去原来铝很活泼，除去原来的氧化膜后，在空气中很快的氧化膜后，在空气中很快生成一层新的氧化膜。生成一层新的氧化膜。 4Al + 3 O2 = 2Al2O3常温或常温或加热加热铁丝在氧气中燃烧生成铁丝在氧气中燃烧生成Fe3O43Fe + 2O2 = Fe3O4点

16、燃点燃（一）、金属与非金属反应（一）、金属与非金属反应铁与氧气在铁与氧气在常温常温下在下在潮湿潮湿的环境中的环境中缓慢缓慢反应，生成反应，生成疏疏松氧化层松氧化层三氧化二铁三氧化二铁（红褐色（红褐色Fe2O3） 4Fe + 3O2 = 2Fe2O3 (铁生锈）铁生锈） (4)(4)、铁与氧气反应、铁与氧气反应现象：铁丝在氧气中剧烈燃烧，发出耀眼的强光，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。（5）铜与氧气反应 在常温条件下不反应 在加热或点燃的条件下反应生成黑色粉末状固体氧化铜2Cu + O2 = 2CuO2、与氯气反应（方程式）3、与硫反应（方程式）（一）、金属与非金属的反应（一）、金属与非金属的反应A 1 1、铝和铁谁更活泼？将一根铝线和一根铁线放、铝和铁谁更活泼？将一根铝线和一根铁线放 在野外哪个更容易生锈？在野外哪个更容易生锈？思考思考: : 铁线更容易生锈。因为铁表面的氧化膜较疏松，铁线更容易生锈。因为铁表面的氧化膜较疏松，不能阻止内部金属继续被氧化。不能阻止内部金属继续被氧化。银白色金属钠银白色金属钠 （Na） 表面变暗表面变暗 （生成生成Na2O） 出现白色固体出现白色固体 （生成生成NaOH）表面变成溶液表面变成溶液 ( (NaOH潮解潮解)白色粉末状物质白色粉末状物质