高中化学必修一31金属的化学性质PPT课件

1、人类历史发展石器时代青铜时代铁器时代铜和铁作为金属材料一直被广泛地应用着。马踏飞燕我国旅我国旅 游标志游标志第1页/共37页第2页/共37页金属元素在周期表中的位置和原子结构特征金属元素在周期表中的位置和原子结构特征(1)(1)大多数金属最外层电子较少，一般小于大多数金属最外层电子较少，一般小于4 4(2)(2)金属元素没有负价。金属元素没有负价。第3页/共37页金属在自然界的分布和存在金属在自然界的分布和存在绝大多数以化合态存在于自然界。绝大多数以化合态存在于自然界。第4页/共37页金属的分类(2)(2)按密度分：重金属按密度分：重金属( (4.5g/cm4.5g/cm3 3) ) 轻金属轻

2、金属( (4.5g/cm 。2、不能与盐酸，稀硫酸反应的金属是 3、镁、锌、铁、铜四种金属的活动性顺序是 。.ZnZnFeFeMgMgCuCuMgMgMgMgZnZnFeFeCuCu分析得出AlAlAlAlZnZnFeFeAlAl【结论结论】第12页/共37页三、金属与盐溶液反应的反应2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3CuCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag铝丝铝丝与硫与硫酸铜酸铜溶液溶液反应反应铜丝铜丝与硝与硝酸银酸银溶液溶液反应反应AlAlCuCuAgAg铝、铜、银三种金属的活动性顺序是铝、铜、银三种金属的活动性顺序是 讨论得出 第13页/共37页【结论】总 结1、金属的

3、化学性质：（1）大多数金属能与O2反应（2）大多数金属能与稀HCl或稀H2SO4反应（3）部分金属能与金属化合物的溶液反应第14页/共37页2、判断常见金属活泼性的方法（2）金属与酸反应的剧烈程度（3）金属与能否与金属化合物的溶液反应（1）金属与氧气反应的难易程度u 借助与金属活动性顺序的判断方法和无数的科学实借助与金属活动性顺序的判断方法和无数的科学实验，科学家总结出一个重要规律：验，科学家总结出一个重要规律：金属活动性顺序金属活动性顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H H） Cu Hg Ag Pt Au金属活动性由强逐渐减弱金属活动性由强逐渐减弱 1 1、在金属活动性

4、顺序里，金属的、在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前位置越靠前，它的，它的活动性就越强活动性就越强。 2 2、在金属活动性顺序里，位于、在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢硫酸中的氢。 3 3、在金属活动顺序里，位于、在金属活动顺序里，位于前面的金属前面的金属能把位于能把位于后面的金属后面的金属从它从它们化合物的溶液中们化合物的溶液中置换出来置换出来。第15页/共37页（一）（一）. .金属与氧气的反应金属与氧气的反应 讨论：从以上实验讨论：从以上实验, ,我们了解到金属钠的哪些我们了解到金属钠的哪些物理和化学性质？物理和化学性质？ 实

5、验31从煤油中取一小块从煤油中取一小块金属钠金属钠, ,用滤纸吸干用滤纸吸干表面的煤油用刀切表面的煤油用刀切去一端的外皮去一端的外皮, ,观察观察实验现象实验现象. .现象现象：切口处可观察到银白色的切口处可观察到银白色的金属光泽金属光泽, ,在空气中很快变暗。在空气中很快变暗。一、金属的化学性质一、金属的化学性质第16页/共37页常温常温物理性质：物理性质：1. 1.为银白色的固体为银白色的固体2.2.质软质软( (硬度小硬度小) ) 化学性质：化学性质： 很活泼很活泼 , ,常温下能与氧气反应常温下能与氧气反应. . 4Na + O4Na + O2 2 = 2Na = 2Na2 2OO（白

6、色白色）常温 Na的性质第17页/共37页 实验32 把一小块金属钠放在坩埚上，加热，有何现象发生？现象现象：可观察到钠先熔化银白色小球，可观察到钠先熔化银白色小球，然后燃烧，燃烧时火焰呈黄色，生成然后燃烧，燃烧时火焰呈黄色，生成淡淡黄色黄色的固体的固体。 2Na + O2 = Na2O2 * * 反应条反应条件不同，件不同，产物不同产物不同第18页/共37页 现现 象：象：铝箔熔化，表铝箔熔化，表面失去光泽，面失去光泽，熔化的铝并不熔化的铝并不滴落，好象有滴落，好象有一层膜兜着一层膜兜着 因为铝表面有一层氧化膜保护了铝。构成因为铝表面有一层氧化膜保护了铝。构成膜的氧化铝膜的氧化铝(Al(Al

7、2 2OO3 3) )的熔点很高，没有熔化，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。包在外面使熔化的液态铝不会滴落下来。 科学探究加热铝箔加热铝箔为什么？为什么？ 铝和铁谁更活泼，将一根铝线和一根铝和铁谁更活泼，将一根铝线和一根铁线放在野外哪个更容易生锈铁线放在野外哪个更容易生锈. .请思考:第19页/共37页 科学探究 用砂纸打磨用砂纸打磨铝箔，除去氧铝箔，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，失去光泽，铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝熔化的铝仍然仍然不滴落。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

8、氧气反应，生成一层致密的氧化膜，起保护一层致密的氧化膜，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生成一层新新的氧化膜。的氧化膜。 4Al + 3 O2 = 2Al2O3常温或常温或加热加热第20页/共37页（二）（二）. .金属与其他非金属反应金属与其他非金属反应金属还可以和金属还可以和S、Cl2等非金属发生反应：等非金属发生反应： 金属+Cl2最高价金属氯化物金属+S 低价金属硫化物 例如：例如：3Fe + 2O2 Fe3O4 2Fe +3Cl22FeCl3 Fe +S FeS （三）（三）. .金属与酸反应

9、金属与酸反应第21页/共37页（四）（四）. .金属与水的反应金属与水的反应 1.1.金属钠和水的反应金属钠和水的反应 实验33 将一小块将一小块金属钠投入金属钠投入滴有酚酞的滴有酚酞的水中。水中。 现现 象象 解解 释释浮浮游游熔熔鸣鸣红红金属钠的密度小于水金属钠的密度小于水产生的气体推动金属钠来回游动产生的气体推动金属钠来回游动反应放热，钠的熔点较低反应放热，钠的熔点较低剧烈反应，产生气体并燃烧剧烈反应，产生气体并燃烧有碱性物质生成有碱性物质生成2Na + 2H2Na + 2H2 2O = 2NaOH + HO = 2NaOH + H2 2第22页/共37页铁与水如何反应？第23页/共37

10、页2.铁与水蒸气的反应铁与水蒸气的反应 铁不能与冷、热水反应铁不能与冷、热水反应,（可以在水，（可以在水，氧气的条件下被腐蚀生锈，主要成分是三氧气的条件下被腐蚀生锈，主要成分是三氧化二铁）但能否与水蒸气反应氧化二铁）但能否与水蒸气反应? 请设计一个简单的实验装置请设计一个简单的实验装置,使还原铁使还原铁粉与水蒸气反应粉与水蒸气反应1.水蒸气的发生装置水蒸气的发生装置2.水蒸气与铁粉反应装置水蒸气与铁粉反应装置3.产物的检验产物的检验(收集收集)装置装置第24页/共37页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:第25页/共37

11、页 方案方案2:第26页/共37页3Fe4H2O(g） Fe3O44H2 方案方案3:第27页/共37页【思考思考1】 Mg、Al在金属活动顺序表中处于在金属活动顺序表中处于Na、Fe之间，那么之间，那么Mg、Al能够与水反应呢？能够与水反应呢？【思考思考2】人们常用金属器皿（如铁壶铝壶）人们常用金属器皿（如铁壶铝壶）来盛水，怎样看待这一问题。来盛水，怎样看待这一问题。Mg2H2O Mg(OH)2H2沸水沸水Al和冷水难反应，和沸水反应非常缓慢。和冷水难反应，和沸水反应非常缓慢。Mg和冷水反应非常缓慢，和沸水剧烈反应：和冷水反应非常缓慢，和沸水剧烈反应：K Ca Na Mg Al Zn Fe

12、Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au和高温水蒸汽反应和高温水蒸汽反应和水不反应和水不反应第28页/共37页（四）（四）. .金属与盐溶液反应的反应金属与盐溶液反应的反应 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au前面的能将后面的金属从其盐溶液中置换出来前面的能将后面的金属从其盐溶液中置换出来【思考思考1】：钠与盐溶液是否置换反应反应？钠与盐溶液是否置换反应反应？ 写出写出钠与硫酸铜钠与硫酸铜的反应方程式的反应方程式2Na + 2H2Na + 2H2 2O = 2NaOH + HO = 2NaOH + H2 22NaOH + CuSO2N

13、aOH + CuSO4 4 = Cu(OH)= Cu(OH)2 2 + Na+ Na2 2SOSO4 4 2NaCuSO4+2H2O=Cu(OH)2 +Na2SO4+H2第29页/共37页注意注意：钠与盐溶液反应的实质是先与水电离出：钠与盐溶液反应的实质是先与水电离出的的H的反应，生成的的反应，生成的NaOH如果要与原溶液的如果要与原溶液的溶质反应就继续反应；如果不反应就只有溶质反应就继续反应；如果不反应就只有Na和和水的反应。水的反应。【思考思考2】：钠与酸反应是不是也先与水反钠与酸反应是不是也先与水反应再和酸反应呢？应再和酸反应呢？Na与与HClHCl的反应的反应 2Na+2HCl = 2

14、NaCl +H2 注意注意：钠与水：钠与水、酸、酸反应的实质是与反应的实质是与H的反应，的反应，酸里面的酸里面的H浓度大，所以钠与酸反应更快。钠浓度大，所以钠与酸反应更快。钠先置换酸电离出的先置换酸电离出的H+，若钠过量再置换水电离，若钠过量再置换水电离出的出的H+第30页/共37页 物理性质：物理性质：为银白色的固体，质软，密度比水还小为银白色的固体，质软，密度比水还小(0.97g/cm3),熔点较低熔点较低(97.87) 化学性质化学性质: 化学性质很活泼化学性质很活泼 1、与氧气反应、与氧气反应常温常温4Na + O2 = 2Na2O2Na + O2 = Na2O2 点燃点燃2、与水反应

15、、与水反应2Na + 2H2O = 2NaOH + H23、与其它非金属单质的反应与其它非金属单质的反应 2Na+Cl2 = 2NaCl小结：钠的物理性质和化学性质小结：钠的物理性质和化学性质小结：钠的物理性质和化学性质小结：钠的物理性质和化学性质4、与酸的反应与酸的反应 2Na+2HCl = 2NaCl+H25、与盐的反应与盐的反应第31页/共37页【Na的存在形式的存在形式】游离态游离态( (以单质形态存在以单质形态存在) )化合态化合态( (以化合物形态存在以化合物形态存在) )钠在自然界里没有游离态，只能以化合态存在。如：食钠在自然界里没有游离态，只能以化合态存在。如：食盐（盐（NaC

16、lNaCl）、纯碱（）、纯碱（NaNa2 2COCO3 3 10H10H2 2O O）、）、芒硝芒硝（Na2SO4 4 10H2 2O）等）等【Na的用途的用途】制制NaNa2 2O O2 2 、制、制Na-KNa-K合金，做原子反应堆导热剂、合金，做原子反应堆导热剂、高压钠灯、还原贵重金属高压钠灯、还原贵重金属【Na的保存的保存】煤油中煤油中第32页/共37页练习练习1 1、金属钠在空气中的如何变化？、金属钠在空气中的如何变化？银白色银白色变暗变暗变白色固体变白色固体结块结块粉末粉末（NaNa）（NaNa2 2COCO3 3） （NaNa2 2COCO3 3 10H10H2 2O O）（Na

17、OHNaOH）(Na(Na2 2O)O)与与O O2 2与与H H2 2O O与与COCO2 2风化风化成液成液（NaOHNaOH潮解）潮解）练习练习2。实验室有金属钠着火后，应选用来灭火。实验室有金属钠着火后，应选用来灭火的是（的是（ ）A：水：水 B：煤油：煤油 C：泡沫灭火器：泡沫灭火器 D：砂子：砂子D第33页/共37页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: 离子方程式为离子方程式为: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 铝既能与强酸溶液反应也能与强碱溶液反应，因此铝既能与强酸溶液反应也能与强碱溶液反应，因

18、此酸、碱可直接侵蚀铝的保护膜以及铝制品本身，铝制品酸、碱可直接侵蚀铝的保护膜以及铝制品本身，铝制品餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物。餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物。2Al+6H+=2Al3+ +3H22Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H22Al+2OH- -+2H2O=2AlO2- - + 3H2（可看作分两步进行）（可看作分两步进行）二、铝与氢氧化钠溶液的反应二、铝与氢氧化钠溶液的反应【实验实验3-4】第34页/共37页 以上我们学习了金属的一些化学性质，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化，它们从素的化合价都发生了变化，它们从0价升为价升为正价。正价。 在这些变化中，金属表现在这些变化中，金属表现了强的了强的还原性还原性，做还原剂做还原剂 在自然界中金属多以