新课标-高中化学必修一《金属的化学性质》(上课用很好)

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一、金属的通性一、金属的通性分布特征分布特征化合态化合态：元素在化合物中：元素在化合物中的存在形态的存在形态游离态游离态：元素在单质中：元素在单质中的存在形态的存在形态地壳中含量最多的前四种元素为：地壳中含量最多的前四种元素为：O、Si、Al、Fe、商朝司母戊鼎商朝司母戊鼎春秋时期春秋时期的铁锄和的铁锄和铁器铁器现代用电现代用电解法冶炼解法冶炼铝铝1 1、物理通性、物理通性（2 2）、金属的）、金属的颜色、光泽颜色、光泽（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，具有金属光泽，少

2、数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。金属是特殊颜色。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、金属在常温下的状态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。导电、导热性最好的金属导电、导热性最好的金属银银 延性最好的金属延性最好的金属铂铂 展性最好的金属展性最好的金属金金思考与交流思考与交流化学方程式化学方程式？铝丝与铝丝与CuSO4溶溶液反应形成液反应形成铜树铜树镁条燃烧镁条燃烧铜丝与铜丝

3、与AgNO3溶溶液反应形成液反应形成银树银树镁条与盐酸反应镁条与盐酸反应2Al+3CuSO4=Al2(SO4 )3+3CuCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2AgMg+2HCl=MgCl2+H22Mg+O22MgO点燃点燃2 2、化学通性、化学通性（1 1）、易与氧气反应，得到氧化物）、易与氧气反应，得到氧化物（2 2）、与酸反应，活动性排在氢前的）、与酸反应，活动性排在氢前的金属元素与酸反应得到盐和氢气金属元素与酸反应得到盐和氢气（3 3）、与盐反应，置换出活动性弱的金属）、与盐反应，置换出活动性弱的金属单质单质结构决定性质结构决定性质!NaMgAl原因：原因：最外层电子少，易失电子，最

4、外层电子少，易失电子，表现出还原性，表现出还原性，金属在化合物中金属在化合物中只有正价只有正价镁在镁在空气空气中中的燃烧的燃烧铁在铁在氧气氧气中中的燃烧的燃烧(引燃引燃)二、金属与非金属反应二、金属与非金属反应实验实验3-1观察、了解金属观察、了解金属钠钠用用镊子镊子从煤油中取出一小块钠从煤油中取出一小块钠用用滤纸滤纸吸干钠表面的煤油后，将吸干钠表面的煤油后，将钠放在钠放在干燥干燥的玻璃片上的玻璃片上用刀切去一端的外皮，观察钠的用刀切去一端的外皮，观察钠的真面目真面目你观察到了什么？你观察到了什么？你想到了什么？你想到了什么？切完的钠必须放回原瓶，不得随意丢弃切完的钠必须放回原瓶，不得随意丢弃

5、！注意：注意： 钠沉在煤油的底部钠沉在煤油的底部 钠可用刀切割钠可用刀切割 钠刚切开时断面呈钠刚切开时断面呈 银白色的光泽，但银白色的光泽，但 很快很快变暗变暗 密度：密度：比煤油大比煤油大硬度：硬度：小小颜色：颜色：银白色银白色状态：状态：固体，有固体，有 金属光泽金属光泽钠的化学性质钠的化学性质很很活泼活泼, ,极易极易与空气与空气中的氧发生反应中的氧发生反应二、金属与非金属反应二、金属与非金属反应1 1、钠与氧气的反应、钠与氧气的反应（1 1）常温下反应）常温下反应钠的物理性质：钠的物理性质：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

6、软，可用小刀切割熔点：熔点： 熔点低熔点低 密度：密度： 密度比水小密度比水小 常温下，常温下，钠极易被空气中的钠极易被空气中的氧气氧化氧气氧化 。00+1-2得到22e-4Na + O2 = 2Na2O失去4e-还原剂还原剂氧化剂氧化剂4Na+O4Na+O2 2=2Na=2Na2 2O O白色白色结论：结论：熔化成闪亮的小球熔化成闪亮的小球剧烈剧烈燃烧，燃烧时火焰呈黄色燃烧，燃烧时火焰呈黄色最后生成淡黄色固体最后生成淡黄色固体（2 2）加热后反应）加热后反应过氧化钠过氧化钠+1 -1+1 -12 2Na+ONa+O2 2 NaNa2 2O O2 2点燃或点燃或 （淡黄色固体）（淡黄色固体）实

7、验实验3-23-2：现象：现象：反应为：反应为：常温下常温下 4Na + O2 = 2Na2O（白色固体）加热下加热下00+1-1失去2e-得到2e-00+1-2失去4e-得到22e-感悟感悟:点燃小结：钠与氧气反应小结：钠与氧气反应2Na + O2 = Na2O2 (淡黄色固体)条件不同，现象不同，产物不同条件不同，现象不同，产物不同(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？

8、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.铁、镁、铁、镁、铝铝与氧气的反应与氧气的反应已知：已知：Al2O3的熔点是的熔点是2050，Al的熔点是的熔点是660现象：现象：两块铝箔都熔化，且失去了金两块铝箔都熔化，且失去了金属光泽，但熔化的铝并不滴落，好像属光泽，但熔化的铝并不滴落，

9、好像有一层膜兜着。有一层膜兜着。2 2、铁、镁和铝分别与氧气反应、铁、镁和铝分别与氧气反应（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，生成疏松疏松氧化层氧化层三氧化二铁（红褐色三氧化二铁（红褐色FeFe2 2O O3 3） （2 2）镁和铝与氧气在常温下能反应，生成）镁和铝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 + 2Mg + O O2 2 = 2Mg= 2MgO O 4Al + 34Al + 3O O2 2 = 2Al= 2Al2 2O O3 3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3

10、Fe + 2O2 = Fe3O4点燃点燃2Na + Cl2 = 2NaCl点燃点燃2Na + S = Na2SK Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au讨论：金属与氧气反应的规律讨论：金属与氧气反应的规律常温下易被氧化常温下能被氧化加热时能被氧化不能被氧化金属与氧气反应规律共性：共性：不同：不同：不同金属与氧气反应，难易程度不同不同金属与氧气反应，难易程度不同大部分金属与氧气反应生成金属氧化物大部分金属与氧气反应生成金属氧化物原因：原因： 结构决定性质结构决定性质!1 1、下列元素在自然界中以游离态存在的是（、下列元素在自然界中以游离态存在的是（

11、）A A、Na BNa B、Mg CMg C、Al DAl D、AuAu思考与练习思考与练习2 2、生活中很多人用钢丝球刷铝锅，这种方法妥当吗？为什么？、生活中很多人用钢丝球刷铝锅，这种方法妥当吗？为什么？3 3、可否用铁桶盛放硫酸铜溶液？、可否用铁桶盛放硫酸铜溶液？D4 4、取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象正确的、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（描述是（ ）金属钠先熔化；金属钠先熔化； 燃烧后得白色固体；燃烧后得白色固体； 燃烧时火焰为黄色；燃烧时火焰为黄色； 燃烧后生成浅黄色固体物质燃烧后生成浅黄色固体物质A A B B C C D DC1 1、活

12、泼金属与酸反应、活泼金属与酸反应 ：三、金属与酸和水的反应三、金属与酸和水的反应Fe + 2HCl = FeClFe + 2HCl = FeCl2 2+H+H2 22Na + 2HCl = 2NaCl+H2Na + 2HCl = 2NaCl+H2 2Zn + 2HCl = ZnClZn + 2HCl = ZnCl2 2+H+H2 22Al + 6HCl =2 AlCl2Al + 6HCl =2 AlCl3 3+3H+3H2 2反应的本质：金属失电子，被酸电离产生的反应的本质：金属失电子，被酸电离产生的H H+ +得到，生成得到，生成H H2 . 2 . 生成生成1molH1molH2 2转移转

13、移 mole_。 2Na + 2H2Na + 2H+ + = 2Na = 2Na+ +H+H2 2Zn + 2HZn + 2H+ + = Zn = Zn2+2+H+H2 2Fe + 2HFe + 2H+ + = Fe = Fe2+2+H+H2 22Al + 6H2Al + 6H+ + =2 Al =2 Al3+3+3H+3H2 2思考：思考：铁、铝等金属可制成水铁、铝等金属可制成水壶烧水，说明他们很难与热水壶烧水，说明他们很难与热水反应，是不是所有金属都不与反应，是不是所有金属都不与水反应？水反应？实验实验3-3 钠与水的反应钠与水的反应概括概括现象现象原因或结论原因或结论2Na+2H2O=2

14、NaOH+H2 钠浮在水面上钠浮在水面上浮浮密度比水小密度比水小在水面上四处游动，在水面上四处游动，发出嘶嘶声发出嘶嘶声游、响游、响产生气体产生气体立刻熔成一个小球立刻熔成一个小球熔熔反应放热，熔点低反应放热，熔点低红红反应后溶液变红反应后溶液变红生成碱性物质生成碱性物质2 2、金属与水的反应、金属与水的反应（1）、钠与水的反应）、钠与水的反应现象：现象：浮、熔、游、响、红。浮、熔、游、响、红。结论：钠与水剧烈反应，生成氢气和氢结论：钠与水剧烈反应，生成氢气和氢氧化钠。氧化钠。2Na+2H2O=2NaOH+H2 NaNa与水反应方程式的分析：与水反应方程式的分析：NaNaH HO = O =

15、NaOH NaOH H H 失去失去2 2 e- 得到得到2 2e- 1 11 1（1 1）为氧化还原反应：）为氧化还原反应：本质：本质：钠失电子钠失电子 ，被水电离产生，被水电离产生的的H H+ +得到，产生得到，产生H H2 2（2 2）为离子反应：）为离子反应：2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH- + H2 （1）钠保存在煤油或石蜡中）钠保存在煤油或石蜡中（2）失火现场有钠存放时，不能用失火现场有钠存放时，不能用灭灭火，必须用火，必须用 灭火。灭火。注意：注意：水水干燥沙土干燥沙土科学探究科学探究课题：课题：铁不能与冷、热水反应，但能否与水铁不能与冷、热水反应，但能否与水蒸气

16、反应？蒸气反应？视频连接视频连接阅读：教材P50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:（2 2）铁与水蒸气反应）铁与水蒸气反应3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2 高温高温金属与水反应小结：金属与水反应小结：3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2 高温高温Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2 100 2Na+2H2O=2NaOH+H2 2K+2H2O=2KOH+H2 (剧烈，氢气易爆炸)结论结论：金属性越强，越容易与水反应金属性越强，越容易与水反应实验现象：实验现象：实验结论：实验结论：两支

17、试管均有气泡产生，将点燃的木条两支试管均有气泡产生，将点燃的木条放在试管口，可观察到蓝色火焰。反应放在试管口，可观察到蓝色火焰。反应放热。放热。铝既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠反应。铝既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠反应。二者均生成氢气。二者均生成氢气。2Al + 2NaOH + 2H2Al + 2NaOH + 2H2 2O = 2NaAlOO = 2NaAlO2 2 + 3H + 3H2 2 偏铝酸钠偏铝酸钠实验实验3-43-4铝与氢氧化钠溶液的反应铝与氢氧化钠溶液的反应四四.铝与氢氧化钠溶液的反应铝与氢氧化钠溶液的反应1.铝与稀盐酸的反应铝与稀盐酸的反应化学方程式为化学方程式为:2Al +

18、6HCl = 2AlCl3 + 3H2 离子方程式为离子方程式为:2Al+6H+=2Al3+ +3H22.铝与氢氧化钠溶液的反应铝与氢氧化钠溶液的反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 偏铝酸钠偏铝酸钠2、铝与、铝与NaOH溶液的反应：溶液的反应：探究探究：相同质量的铝，分别与足量的强酸、强碱反应，产生：相同质量的铝，分别与足量的强酸、强碱反应，产生的氢气在相同条件下的体积比为：的氢气在相同条件下的体积比为：_1:12Al+2OH- -+2H2O = 2AlO2- - + 3H2还原剂还原剂 氧化剂氧化剂 铝既能与强酸溶液反应也能与强碱溶液反应，因此酸、铝既能与强酸溶液反应也

19、能与强碱溶液反应，因此酸、碱可直接侵蚀铝的保护膜以及铝制品本身，铝制品餐具不宜用碱可直接侵蚀铝的保护膜以及铝制品本身，铝制品餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物。 以上我们学习了金属的一些化学性质，通过分析以上我们学习了金属的一些化学性质，通过分析不难发现，在反应中这些金属元素的化合价都发生了变不难发现，在反应中这些金属元素的化合价都发生了变化，它们从化，它们从0 0价升为正价。价升为正价。 在这些变化中，金属表现了强在这些变化中，金属表现了强的的还原性还原性，做，做还原剂还原剂在自然界中金属多以化合态存在，只有在自然界中金属多以化合态存在，只

20、有极少数不活泼的金属如金以游离态存在。极少数不活泼的金属如金以游离态存在。专家提醒：专家提醒：尽量不要使用铝制餐具，因为铝在人体内积累尽量不要使用铝制餐具，因为铝在人体内积累过多会引起智力下降、记忆力衰退和老年痴呆。过多会引起智力下降、记忆力衰退和老年痴呆。五、物质的量在化学方程式计算中的应用五、物质的量在化学方程式计算中的应用方程式意义的扩充：方程式意义的扩充： 2Na + 2H2Na + 2H2 2O = 2NaOH + HO = 2NaOH + H2 2化学计量数之比化学计量数之比 化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于组成各物质的化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于组成各物质的粒

21、子数之比，也等于各物质的物质的量之比。粒子数之比，也等于各物质的物质的量之比。 结论结论2 : 2 : 2 : 1扩大扩大NA倍倍 2NA: 2NA ： 2NA ： NA物质的量之比物质的量之比 2mol : 2mol : 2mol : 1mol相对质量之比相对质量之比 223 : 218 : 240 : 2进行物质的量应用于化学方程式的计算，须按以下进行物质的量应用于化学方程式的计算，须按以下步骤步骤进行：进行：1、写出有关反应方程式；、写出有关反应方程式；2、找出相关物质的计量数之比；、找出相关物质的计量数之比；3、对应计量数，找出相关已知和未知物质；、对应计量数，找出相关已知和未知物质；

22、4、进行计算时，同种物质的单位要、进行计算时，同种物质的单位要上下一致，上下一致， 其他有关物质的单位必须保持其他有关物质的单位必须保持 左右对应左右对应 。例例1、把、把6.5 g Zn 放入足量盐酸中，锌完全反应，计算：放入足量盐酸中，锌完全反应，计算：(1) 6.5g Zn 的物质的量的物质的量(2) 参加反应的参加反应的HCl 的物质的量的物质的量(3) 生成生成H2 的体积的体积(标准状况标准状况)应用举例应用举例小结：小结：解：（解：（1）n(Zn)=m/M=6.5g/65g.mol-1=0.1mol Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 1mol 2mol 22.4L 0

23、.1mol n(HCl) V(H2 ) （2）n(HCl)=0.1mol2=0.2mol （3）V(H2 )=0.122.4L=2.24L 例例2. 有有4.6g的金属钠跟水发生反应，钠完全反应，计算的金属钠跟水发生反应，钠完全反应，计算：（1）4.6g 钠的物质的量钠的物质的量（2）求生成的氢氧化钠的物质的量）求生成的氢氧化钠的物质的量（3）求生成的气体的体积（标准状态下）求生成的气体的体积（标准状态下）mol2 . 023g/mol4.6)(m(Na)Na(gNaMn2Na + 2H2O = 2NaOH + H2解：解：n(H2)(H2)n(NaOH)(NaOH)0.2mol122)(1)

24、(20.2mol22HnNaOHnn(NaOH)=0.2mol n(H2)=0.1molV(H2)=0.1mol22.4L=2.24L 解：解： 2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2 2 2 2 0.2mol n(NaOH) n(NaAlO2) 例例3：0.2mol Al与与500ml的氢氧化钠溶液反应，恰好完全反的氢氧化钠溶液反应，恰好完全反应。计算：应。计算：（1)1)反应消耗了氢氧化钠质量。反应消耗了氢氧化钠质量。（2)2)反应后生成的反应后生成的NaAlONaAlO2 2 物质的量浓度。物质的量浓度。 LLmolVcmol4 . 0105002 . 0n

25、(Zn)NaAlO(3-2)(2)(20.2mol22NaAlOnNaOHn（1 1）n(NaOH) = 0.2mol（2） n(NaAlO2) = 0.2molm(NaOH)=n(NaOH) M(NaOH) = 0.2mol40g/mol=8g思考与交流：思考与交流：钠露置在空气中（常温）的变化过程是什么钠露置在空气中（常温）的变化过程是什么？白色粉末状物质白色粉末状物质( (生成生成NaNa2 2COCO3 3) )银白色金属（银白色金属（Na）表面变暗（表面变暗（Na2O）出现白色固体（出现白色固体（NaOH）表面变成溶液（表面变成溶液（NaOH易潮解）易潮解）表面形成表面形成Na2CO3溶液溶液形成白色块状物质（生成形成白色块状物质（生成Na2CO310H2O）思考讨论：思考讨论：1 1、钠易与空气中的氧气、以及水反应，实验室中应如、钠易与空气中的氧气、以及水反应，实验室中应如 何保存钠何保存钠？ 保存在盛有煤油或石蜡油的试剂瓶中。保存在盛有煤油或石蜡油的试剂瓶中。2 2、当在火灾现场有大量钠