人教版必修一金属的化学性质

1、第三章第三章 金属及其化合物金属及其化合物第一节第一节 金属的化学性质金属的化学性质金金银银铜铜铁铁铝合金铝合金青铜器青铜器铝合金铝合金钛合金钛合金铁塔铁塔铜铜 CuCu铁铁 FeFe铝铝 AlAl镁镁 MgMg孔雀石孔雀石磁铁矿磁铁矿铝土矿铝土矿菱镁矿菱镁矿自然界中，大多自然界中，大多数金属以化合态数金属以化合态形式存在，形式存在，少数金属以游离少数金属以游离态形式存在（如态形式存在（如AuAu、AgAg、PtPt）氧氧硅硅铝铝铁铁元素在地壳中的含量元素在地壳中的含量金属有哪些共同的物理性质？金属有哪些共同的物理性质？思考和交流思考和交流 （2 2）、金属的颜色、光泽、金属的颜色、光泽（3

2、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，具有金属光泽，少数金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。属是特殊颜色。如铜是紫红色，金是金黄色。（4 4）、延展性、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）、金属在常温下的状态、金属在常温下的状态除汞是液体外除汞是液体外，其他在常温下都是固体。，其他在常温下都是固体。思考和交流思考和交流 1.1.举例说明金属能发生哪些化学反应举例说明金属能发生哪些化学反应? ?金属的化学金属的化学反应反应金属与氧气的反应金属与氧气的反应

3、金属与非金属的反应金属与非金属的反应金属与酸的反应金属与酸的反应金属与盐溶液的反应金属与盐溶液的反应化学方程式化学方程式: : 2Al+3CuSO2Al+3CuSO4 4=Al=Al2 2(SO(SO4 4) )3 3+3Cu+3Cu2.2.下列是金属发生化学反应的照片下列是金属发生化学反应的照片 ，写出发生反，写出发生反应的现象及化学方程式。应的现象及化学方程式。铝丝与硫酸铜溶液反应铝丝与硫酸铜溶液反应现象：现象：溶液的颜色变浅，铝丝上附着有红溶液的颜色变浅，铝丝上附着有红色物质。色物质。镁条在空气中燃烧镁条在空气中燃烧点燃点燃化学方程式：化学方程式： 2Mg+O2Mg+O2 2=2MgO=

4、2MgO现象：现象：发出耀眼的白光，生成发出耀眼的白光，生成白色固体物质白色固体物质铜丝与硝酸银溶液反应铜丝与硝酸银溶液反应化学方程式化学方程式: :Cu+2AgNOCu+2AgNO3 3=Cu(NO=Cu(NO3 3) )2 2+2Ag+2Ag 现象：现象：铜丝表面有白色物质生成，溶铜丝表面有白色物质生成，溶液变成蓝色液变成蓝色镁条与稀盐酸反应镁条与稀盐酸反应化学方程式化学方程式: : Mg+2HCl=MgClMg+2HCl=MgCl2 2+H+H2 2 现象现象: :剧烈剧烈反应，有大量气泡产生。反应，有大量气泡产生。金属最外层上的电子一般少于金属最外层上的电子一般少于4 4个个, ,反应

5、中容易失去反应中容易失去电子电子, ,表现出较强的还原性表现出较强的还原性( (作还原剂）。作还原剂）。 Na Na Mg MgAlAl画出画出NaNa、MgMg、AlAl的原子结构示意图，的原子结构示意图，分析它们的原子结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？构有什么特点，与金属的化学性质有什么联系？1 1、钠与氧气反应、钠与氧气反应（1 1）常温下反应）常温下反应探究步骤探究步骤观察现象观察现象探究结论探究结论探究探究1 1：用镊子从盛煤油的：用镊子从盛煤油的试剂瓶中取出一块金属钠，试剂瓶中取出一块金属钠，小心用滤纸吸干表面的煤小心用滤纸吸干表面的煤油后，放在玻璃片上，

6、用油后，放在玻璃片上，用刀切去一端的外皮，观察刀切去一端的外皮，观察断面的颜色断面的颜色切开后的切口处露切开后的切口处露出银白色金属光泽出银白色金属光泽。切口在空气中露。切口在空气中露置一会儿，会逐渐置一会儿，会逐渐变暗。变暗。钠的化学性钠的化学性质质很很活泼活泼, ,极易极易与空气与空气中的氧发生中的氧发生反应反应4Na+O4Na+O2 2=2Na=2Na2 2O O白色白色一、金属与氧气的反应一、金属与氧气的反应钠的钠的物理性质：物理性质：颜色：颜色： 银白色银白色金属光泽的固体金属光泽的固体状态：状态：硬度：硬度：质软，可用小刀切割质软，可用小刀切割钠的取用钠的取用镊子（不能用手接触）镊

7、子（不能用手接触）切割金属钠要注意实验安全切割金属钠要注意实验安全! !煤油要用滤纸擦干煤油要用滤纸擦干切割在滤纸或玻璃片上进行切割在滤纸或玻璃片上进行保存在石蜡油保存在石蜡油或者煤油中或者煤油中探究步骤探究步骤观察现象观察现象探究结论探究结论探究探究2 2：取一小块金属钠取一小块金属钠（吸干表面的的煤（吸干表面的的煤油）放在坩埚里，油）放在坩埚里，加热。加热。熔化成闪亮的小球熔化成闪亮的小球剧烈剧烈燃烧，燃烧时燃烧，燃烧时火焰呈黄色火焰呈黄色最后生成淡黄色固最后生成淡黄色固体体钠的熔点较低，钠的熔点较低，钠与钠与O O2 2反应，条反应，条件不同，现象不件不同，现象不同，产物不同同，产物不同

8、（2 2）加热后反应）加热后反应特殊的氧化物特殊的氧化物过氧化钠过氧化钠（NaNa2 2O O2 2），），淡黄色固体淡黄色固体+1 -1+1 -12Na+O2Na+O2 2 NaNa2 2O O2 2加热加热氧化钠与过氧化钠的比较氧化钠与过氧化钠的比较氧化钠氧化钠过氧化钠过氧化钠化化 学学 式式氧的化合价氧的化合价颜颜 色色生生 成成 条条 件件Na2ONa2O2-2-2-1-1白色淡黄色常温点燃或加热1 1、用坩埚钳夹、用坩埚钳夹住一小块铝箔住一小块铝箔( (箔厚约箔厚约0.1mm)0.1mm)，在酒精灯上加在酒精灯上加热至熔化，轻热至熔化，轻轻晃动。仔细轻晃动。仔细观察，你看到观察，你看

9、到了什么现象？了什么现象？为什么会有这为什么会有这种现象？种现象？ 科学探究科学探究2 2、用坩埚钳夹、用坩埚钳夹住一小块用砂住一小块用砂纸仔细打磨纸仔细打磨( (或在酸中处或在酸中处理后，用水理后，用水洗净洗净) )，除去，除去表面的氧化膜，表面的氧化膜，再加热至熔化，再加热至熔化，又有什么现又有什么现象呢？象呢？ 科学探究科学探究对比实验对比实验未打磨的铝箔加热未打磨的铝箔加热 打磨过的铝箔加热打磨过的铝箔加热2.2.铝与氧气的反应铝与氧气的反应现象：现象：两块铝箔都熔化，且失去了金属光泽，但熔两块铝箔都熔化，且失去了金属光泽，但熔化的铝并不滴落，好像有一层膜兜着。化的铝并不滴落，好像有一

10、层膜兜着。原因：原因：铝很活泼，常温或加热条件下能与空气中的铝很活泼，常温或加热条件下能与空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化膜，起保护的作用。氧气反应，生成一层致密的氧化膜，起保护的作用。构成膜的氧化铝构成膜的氧化铝(Al(Al2 2O O3 3) )的熔点很高，没有熔化，包在的熔点很高，没有熔化，包在外面使熔化的液态铝不会滴落下来外面使熔化的液态铝不会滴落下来 4Al+3O2=2Al2O3常温常温或加热或加热由于铝的表面有致密的氧化膜保护，所以铝制品由于铝的表面有致密的氧化膜保护，所以铝制品在空气中不易被腐蚀。在空气中不易被腐蚀。（Al2O3的熔点是的熔点是2050，Al的熔点是的熔点是6

11、60）铁、镁分别与氧气反应铁、镁分别与氧气反应（1 1）铁与氧气在常温下）铁与氧气在常温下缓慢缓慢反应，生成反应，生成疏松氧化疏松氧化层层三氧化二铁（红褐色三氧化二铁（红褐色FeFe2 2O O3 3） (铁生锈）铁生锈） 4Fe + 3O2 = 2Fe2O3 （2 2）镁与氧气在常温下能反应，生成）镁与氧气在常温下能反应，生成致密氧化膜致密氧化膜，保护内层金属不被继续氧化保护内层金属不被继续氧化 2Mg + O2 = 2MgO 金属还能和很多其他非金属反应金属还能和很多其他非金属反应3Fe+2O2=Fe3O4高温高温2Na+Cl2=2NaCl点燃点燃2Na+S=Na2S 金属元素最外层电子数

12、较少，在化学反应中金属元素最外层电子数较少，在化学反应中容易失去电子，表现较强的还原性。容易失去电子，表现较强的还原性。金属与非金属的反应金属与非金属的反应1.1.钠与氧气反应钠与氧气反应常温生成常温生成NaNa2 2O O加热生成加热生成NaNa2 2O O2 22.2.铝与氧气反应生成铝与氧气反应生成AlAl2 2O O3 31.1.保存金属钠时，应放在（）保存金属钠时，应放在（）A.A.水中水中 B.B.煤油中煤油中C.C.棕色瓶中棕色瓶中 D.D.酒精中酒精中B BB B2.2.关于钠的叙述中，正确的是（关于钠的叙述中，正确的是（ ）A.A.钠是银白色金属，硬度很大钠是银白色金属，硬度

13、很大B.B.加热时，金属钠先熔成闪亮的小球并剧烈燃加热时，金属钠先熔成闪亮的小球并剧烈燃 烧，产生黄色火焰，生成淡黄色固体烧，产生黄色火焰，生成淡黄色固体C.C.金属钠在空气中燃烧，生成的产物是氧化钠金属钠在空气中燃烧，生成的产物是氧化钠D.D.金属钠属于金属，所以熔点必然很高金属钠属于金属，所以熔点必然很高3.3.下列关于金属铝的叙述中，说法不正确的是下列关于金属铝的叙述中，说法不正确的是( )( )A.A.铝是地壳中含量最多的金属元素铝是地壳中含量最多的金属元素B.B.铝是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电铝是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现还原性子，表现还原性 C.C.

14、铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧D.D.铝箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，铝箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的熔化的AlAl并不滴落并不滴落C C4.4.金属钠是金属钠是_色固体，质地色固体，质地_，将钠放在空气中，将钠放在空气中一会儿，会发现金属钠的表面变暗，原因是（用化学方程一会儿，会发现金属钠的表面变暗，原因是（用化学方程式表示）式表示）_；将钠放在空气中加热，；将钠放在空气中加热，其反应的化学方程式是其反应的化学方程式是_，生成物的颜，生成物的颜色：色：_色。色。银白银白软软淡黄淡黄4Na+O4Na+O2 2=2N

15、a=2Na2 2O O2Na+O2Na+O2 2=Na=Na2 2O O2 2 二、金属与酸和水的反应二、金属与酸和水的反应（一）、金属与酸的反应（一）、金属与酸的反应金属活动顺序表中氢之前的金属能从酸溶液中置金属活动顺序表中氢之前的金属能从酸溶液中置换出氢。换出氢。金属越活泼，反应程度越剧烈。金属越活泼，反应程度越剧烈。金属与酸反应的实质是金属失电子转移至酸溶液金属与酸反应的实质是金属失电子转移至酸溶液中的中的H H，发生氧化还原反应，发生氧化还原反应( (置换反应置换反应) )产生产生H H2 2。（二）、金属与水的反应（二）、金属与水的反应1 1、钠与水的反应、钠与水的反应实验实验3-3

16、3-3把钠放入水以前把钠放入水以前钠浮于水面迅速反应钠浮于水面迅速反应钠熔为小球并在水面快速移动钠熔为小球并在水面快速移动在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞溶液，在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一小块绿豆大的钠放入水中。然后把一小块绿豆大的钠放入水中。钠钠浮浮在水面在水面钠钠熔熔化成银化成银白色的小球白色的小球钠在水面上钠在水面上游游来游去来游去发出发出“嘶嘶嘶嘶”的的响响声音声音酚酞变酚酞变红红 钠的密度钠的密度 比水小比水小 放热反应放热反应 钠的熔点低钠的熔点低 生成气体推生成气体推 动钠游动动钠游动 反应剧烈反应剧烈 生成碱性生成碱性物质物质反反应应现现象象从从现现象象体体现现的

17、的性性质质钠与水的反应化学方程式钠与水的反应化学方程式2Na+2H2O=2NaOH+H2氧化剂：氧化剂：H2O 还原剂：还原剂：Na上述的反应属于离子反应吗？如果属于请你写出上述的反应属于离子反应吗？如果属于请你写出该反应的离子方程式。该反应的离子方程式。属于属于2Na+2H2O=2Na+2OH-+H22e- 铁不与冷、铁不与冷、热水反应热水反应, ,能否与水能否与水蒸气反应蒸气反应? ? 科学探究科学探究2、铁与水的反应 请用三支试管、水槽、蒸请用三支试管、水槽、蒸发皿、胶塞、导管、酒精喷发皿、胶塞、导管、酒精喷灯及其他必要的仪器和物品，灯及其他必要的仪器和物品，设计一套还原铁粉与水蒸气设计

18、一套还原铁粉与水蒸气反应的实验装置，画出装置反应的实验装置，画出装置简图。简图。 应考虑：应考虑：水蒸气的发水蒸气的发生生 水蒸气与铁粉的反应水蒸气与铁粉的反应 气体产物的检验气体产物的检验水蒸气的水蒸气的发生装置发生装置水蒸气与铁水蒸气与铁粉反应装置粉反应装置产物收产物收集装置集装置 方案方案1: 方案方案2: 方案方案3:铁与水蒸气高温反应铁与水蒸气高温反应实验现象：实验现象： 加热时试管内铁粉变红加热时试管内铁粉变红,反应后试管内固体反应后试管内固体由灰色变为黑色由灰色变为黑色;反应生成的气体在空气中燃反应生成的气体在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰。烧，发出淡蓝色火焰。反应方程式：反应方程式

19、：3Fe+4H2O(g) = Fe3O4+4H2高温高温 实验操作实验操作 实验现象实验现象 试管中有气泡冒出，铝片逐渐试管中有气泡冒出，铝片逐渐溶解，刚开始反应较慢，后来渐溶解，刚开始反应较慢，后来渐渐加快。点燃的木条放在试管口渐加快。点燃的木条放在试管口时气体燃烧。时气体燃烧。三、铝与氢氧化钠溶液反应三、铝与氢氧化钠溶液反应 实验探究实验探究：实验：实验3-4 试管中有气泡冒出，铝片逐渐试管中有气泡冒出，铝片逐渐溶解，刚开始反应较慢，后来渐溶解，刚开始反应较慢，后来渐渐加快。点燃的木条放在试管口渐加快。点燃的木条放在试管口时气体燃烧。时气体燃烧。2Al+6HCl = 2AlCl3+3H26

20、e-2Al+6H+ =2Al3+3H22Al+2NaOH+2H2O =2NaAlO2+3H2 偏铝酸钠偏铝酸钠2Al+2OH-+2H2O =2AlO2-+3H2 向一金属铝制成的易拉罐内充满向一金属铝制成的易拉罐内充满CO2，然后向罐，然后向罐内注入过量内注入过量NaOH溶液，立即用胶布严封罐口，溶液，立即用胶布严封罐口，过一段时间后，罐壁内凹而瘪，再过一段时间后，过一段时间后，罐壁内凹而瘪，再过一段时间后，瘪了的罐重新鼓起，解释上述变化的原因。瘪了的罐重新鼓起，解释上述变化的原因。1、罐壁内凹而瘪的原因：、罐壁内凹而瘪的原因：_ 反应方程式：反应方程式：_ 2、罐壁重新鼓起的原因：、罐壁重新

21、鼓起的原因：_ 反应方程式：反应方程式：_因为因为CO2与与NaOH反应生成反应生成Na2CO3使罐内气压小于外界大气压使罐内气压小于外界大气压2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O因为过量的因为过量的NaOH与铝罐反应生成与铝罐反应生成H2使罐内气压等于或大于外界大气压使罐内气压等于或大于外界大气压2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 铝和氧化铝铝和氧化铝( (铝的保护膜，也能与酸、碱铝的保护膜，也能与酸、碱反应反应) )能跟酸、碱反应，因而铝的保护膜和铝能跟酸、碱反应，因而铝的保护膜和铝制品会直接被酸、碱侵蚀，所以，铝制餐具不制品会直接被酸、碱侵蚀，所以，铝制餐具不宜用来

22、蒸煮或长期存放酸性、碱性的食物。宜用来蒸煮或长期存放酸性、碱性的食物。 思思考考铝制餐具是否适宜用来蒸煮或长时间存放铝制餐具是否适宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性的食物？为什么？酸性、碱性的食物？为什么？ 在日常生活中，若用铝锅烹饪，请你想一想烹饪哪些菜肴可能导致铝过量溶出？ 资料表明：资料表明：铝盐可能导致人的记忆力丧失铝盐可能导致人的记忆力丧失( (老年痴呆老年痴呆) )。世界卫生组织提出人体每天的世界卫生组织提出人体每天的摄铝量不应超过摄铝量不应超过1mg/kg1mg/kg体重，一般情况下，体重，一般情况下，一个人每天摄取的铝量绝不会超过这个量。一个人每天摄取的铝量绝不会超过这个量。西红

23、柿、糖醋鱼、酸甜排骨、酸梅汤等西红柿、糖醋鱼、酸甜排骨、酸梅汤等化学与生活化学与生活四、物质的量在化学方程式计算中的应用四、物质的量在化学方程式计算中的应用物质的量应用于化学方程式计算的几个基本公式物质的量应用于化学方程式计算的几个基本公式 (1)已知物已知物质的质量：质的质量：n(B)m( (B) )M( (B) ) (2)已知标准状况时的气体体积：已知标准状况时的气体体积：n(B)VB( (g) )Vm (3)已知物质的粒子数：已知物质的粒子数：n(B)N( (B) )NA (4)已知溶液中的物质的量浓度：已知溶液中的物质的量浓度：n(B) 化学方程式中的化学计量数可以明确地表示出化学反应中化学方程式中的化学计量数可以明确地表示出化学反应中料子之间的数目关系料子之间的数目关系2Na + 2H2O = 2NaOH + H2化学计量数之比化学计量数之比 2 2 2 1扩大扩大6.021023 2 6.021023 2 6.021023 2 6.021023 1 6.021023物质的量之比物质的量之比 2mol 2mol 2mol 1mol化学方程式计算的依据1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 14 3 17 结论：化学方程式中各物质的化学计量数之比，结论：化学方程式中各物质的化学计量数之