第一节 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 金属的化学性质 你知道焰火晚会上五颜六色的焰火是用什你知道焰火晚会上五颜六色的焰火是用什么制成的吗？你见过可以用小刀切割的金属吗？么制成的吗？你见过可以用小刀切割的金属吗？水是用来灭火的，你见过用水能够生火的水是用来灭火的，你见过用水能够生火的吗吗 就让我们一起走进神奇的金属世界就让我们一起走进神奇的金属世界1、地壳中、地壳中元素元素含量含量 (前三位前三位)： ； 含量最多的金属元素是含量最多的金属元素是 元素。元素。【复习回忆复习回忆】氧、硅、铝氧、硅、铝铝铝【思考与交流思考与交流】（一）（一）金属有哪些共同的物理性质？金属有哪些共同的物理

2、性质？不透明、有金属光泽、易导电导热、有延不透明、有金属光泽、易导电导热、有延展性等展性等（二）（二）金属有哪些共同化学性质呢？金属有哪些共同化学性质呢？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？与氧气、与酸、与盐溶液与氧气、与酸、与盐溶液2 2、分析下面一些化学反应的图片，写出化学方程式、分析下面一些化学反应的图片，写出化学方程式(2) 2Mg + O2 = 2MgO点燃点燃(3) Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag(4) Mg + 2HCl = MgCl2 + H2(1) 2Al + 3CuSO4 = 3Cu + Al2(SO4)3铜树铜树镁

3、条燃烧镁条燃烧银树银树镁条和盐酸镁条和盐酸铝丝与硫酸铜铝丝与硫酸铜铜丝与硝酸银铜丝与硝酸银3.3.画出画出Na、Mg、 Al的原子结构示意图。分析它们的原的原子结构示意图。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关系？子结构有什么特点，与金属的化学性质有什么关系？最外层电子数较少，容易失去电子，具有还原性最外层电子数较少，容易失去电子，具有还原性NaMgAl【思考思考】1.1.你听过你听过“真金不怕火炼真金不怕火炼”吗？这说明了什么问题？吗？这说明了什么问题？有的金属在高温下也不与氧气反应有的金属在高温下也不与氧气反应2.2.是不是所有的金属都能在空气中稳定存在呢？金是不是所有的金

4、属都能在空气中稳定存在呢？金属与氧气反应是不是一定要加热？属与氧气反应是不是一定要加热？一、金属与非金属的反应一、金属与非金属的反应实验实验3-1注意：注意：取用一小块钠后剩余的钠必须放回原瓶取用一小块钠后剩余的钠必须放回原瓶.观察观察现象或作用现象或作用性质性质煤油煤油滤纸滤纸小刀切割小刀切割新表面新表面在空气中的变化在空气中的变化保存在煤油中保存在煤油中密度比煤油大密度比煤油大吸干表面的煤油吸干表面的煤油质地软质地软硬度小硬度小有银白色金属光泽有银白色金属光泽易在空气中反应易在空气中反应易变暗易变暗现象记录现象记录物理性质：物理性质：有有银白色金属光泽的固体，银白色金属光泽的固体，质软，质

5、软，热、电的良导体，热、电的良导体，密度小，密度小，熔点低。熔点低。钠的化学性质：钠的化学性质：银白色的钠表面很快变暗银白色的钠表面很快变暗4Na + O2 = 2Na2O0（白色固体）（白色固体）说明钠很容易被氧气氧化说明钠很容易被氧气氧化现象：现象：结论：结论：思考：思考：比较钠与铁、镁、铝等的活泼性？比较钠与铁、镁、铝等的活泼性？钠比铁、铝、镁等金属活泼。钠比铁、铝、镁等金属活泼。 0 +1-2实验实验3-2实验现象：实验现象：钠先熔化，剧烈燃烧，发出黄色火焰，钠先熔化，剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成一种淡黄色的固体。生成一种淡黄色的固体。 2Na + O2 = Na2O2（淡黄色固体）（

6、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。问题：比较钠与氧气在两种情况下的反应的异同点？问题：比较钠与氧气在两种情况下的反应的异同点？反应物相同。反应物相同。如果加热，钠又会发生什么变化呢？如果加热，钠又会发生什么变化呢？-100+1 活泼金属在空气中容易与氧气反应，表面生成活泼金属在空气中容易与氧气反应，表面生成氧化物，有的氧化膜疏松，不能保护内层金属，氧化物，有的氧化膜疏松，不能保护内层金属，如铁，钠等；有的如铁，钠等；有的氧化膜致密氧化膜致密，可以保护内层，可以保护内层金属不被继续氧化，如金属不被继续氧化，如镁，铝镁，铝等。等。铝箔在酒精灯上加热铝箔在酒精灯

7、上加热科学探究：科学探究：P48“科学探究科学探究1”1”看到了什么现象？看到了什么现象？现象：现象：铝箔熔化，失去光泽，但熔化的铝并不滴落。铝箔熔化，失去光泽，但熔化的铝并不滴落。结论：结论：铝表面的氧化膜的熔点远远高于铝，它包在熔铝表面的氧化膜的熔点远远高于铝，它包在熔 化了的铝的表面，使铝不滴落下来。化了的铝的表面，使铝不滴落下来。“科学探究科学探究2”2” （打磨后）（打磨后）现象：现象： 铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝还是不滴落铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝还是不滴落结论：结论：铝的化学性质较活泼，在空气中加热又会很快铝的化学性质较活泼，在空气中加热又会很快 生成一层新的氧化膜。生成一层

8、新的氧化膜。4Al + 3O2 = 2Al2O3金属与其它非金属的反应金属与其它非金属的反应规律规律最外层电子数少最外层电子数少容易失去最外层电子容易失去最外层电子有较强的还原性有较强的还原性反应剧烈反应剧烈Mg+Cl2 MgCl2 2Al+3S Al2S32Na+Cl2 2NaCl 2Na+S Na2S点燃点燃研磨研磨黄色火焰，产生白烟黄色火焰，产生白烟爆炸爆炸点燃点燃练习：练习：1、由于钠很容易与空气中的、由于钠很容易与空气中的_反应，反应，通常将钠保存在通常将钠保存在_ 里，以使钠与里，以使钠与_隔绝。隔绝。2、下列叙述中错误的是（、下列叙述中错误的是（ ）A 钠燃烧时发出黄色的火焰钠燃

9、烧时发出黄色的火焰B 钠在空气中燃烧生成氧化钠钠在空气中燃烧生成氧化钠C 钠与硫化合时可以发生爆炸钠与硫化合时可以发生爆炸D 钠是强还原剂钠是强还原剂B B空气空气氧气氧气石蜡油或煤油石蜡油或煤油一、钠的性质一、钠的性质1 1、钠的物理性质、钠的物理性质 银白色有金属光泽的固体，密度小，硬银白色有金属光泽的固体，密度小，硬度度 小（质软）、熔点低小（质软）、熔点低2 2、钠的化学性质、钠的化学性质 钠和非金属单质（钠和非金属单质（O O2 2) )的反应的反应4Na+O4Na+O2 2=2Na=2Na2 2O O（白色）（白色）2Na+O2Na+O2 2 Na Na2 2O O2 2（淡黄色）

10、（淡黄色） 小结小结点燃第三章第三章 金属及其化合物金属及其化合物第一节 金属的化学性质（二）（二） 日常生活中，人们常用金属器皿来日常生活中，人们常用金属器皿来盛水，并用铁、铝或铜制的水壶来盛水，并用铁、铝或铜制的水壶来烧水，说明这几种金属与冷水和热烧水，说明这几种金属与冷水和热水都是不反应的。水都是不反应的。是不是所有的金是不是所有的金属都不与水反应呢？属都不与水反应呢？ 钠有什么变化？钠有什么变化？ 溶液有什么变化？溶液有什么变化？ 有没有气体产生？有没有气体产生？ 反应是否放出热量？反应是否放出热量？实验实验3-3 钠浮在水面上钠浮在水面上 钠熔成闪亮的小球钠熔成闪亮的小球 钠四处游动

11、钠四处游动 钠的密度比水的密度小钠的密度比水的密度小 钠的熔点低，反应放热。钠的熔点低，反应放热。 产生的气体推动了钠球产生的气体推动了钠球 的游动。的游动。现象现象滴有酚酞的水溶液滴有酚酞的水溶液变红变红反应放出的热量使水蒸发反应放出的热量使水蒸发为气体为气体生成了碱性物质。生成了碱性物质。结论结论发出嘶嘶的响声发出嘶嘶的响声浮：浮：熔：熔：游：游：响：响：红：红：二二.金属与水的反应金属与水的反应NaNa与水的反应与水的反应 检验检验H22Na + 2H2Na + 2H2 2O = 2NaOH + HO = 2NaOH + H2 2置换反应，同时也是氧化还原反应。置换反应，同时也是氧化还原

12、反应。化合价升高，失化合价升高，失2e-，被氧化，被氧化化合价降低，得化合价降低，得2e-，被还原，被还原还原剂还原剂氧化剂氧化剂Na的存在与保存的存在与保存Na的存在的存在自然界以化合态自然界以化合态很活泼很活泼Na的保存的保存在煤油或在煤油或石蜡油中石蜡油中隔绝空气与水隔绝空气与水Na着火着火用干沙土扑灭用干沙土扑灭a. 制过氧化物制过氧化物b. NaK合金用做原子反应堆的导热剂合金用做原子反应堆的导热剂c. 制高压钠灯制高压钠灯d.冶炼金属钛、锆、铌等。冶炼金属钛、锆、铌等。钠的用途：钠的用途：2Al 6HCl = 2AlCl3 + 3H2三、金属与酸的反应三、金属与酸的反应在金属活动性

13、顺序表中氢元素以前的金属与酸反应生在金属活动性顺序表中氢元素以前的金属与酸反应生成氢气成氢气Fe 2HCl = FeCl2 + H2想一想：写出过量的钠与稀盐酸反应的方程式想一想：写出过量的钠与稀盐酸反应的方程式2Na 2HCl = 2NaCl + H22Na 2H2O = 2NaOH + H2 Na过量：先与酸反应，后与水反应过量：先与酸反应，后与水反应科学探究：科学探究：P50已知铁在高温下能与水蒸气反应生成四氧化已知铁在高温下能与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，请设计一个铁与水蒸气反应且三铁和氢气，请设计一个铁与水蒸气反应且能检验生成的氢气的实验装置能检验生成的氢气的实验装置.3Fe+4

14、H3Fe+4H2 2O(g)=FeO(g)=Fe3 3O O4 4+4H+4H2 2这套装置应包括这套装置应包括（三部分）：（三部分）：水蒸气发生、水蒸气与铁粉反应、检验产生的气体（水蒸气发生、水蒸气与铁粉反应、检验产生的气体（H2）探究提示：探究提示： 反应的条件需要高温，应选用什么加热仪器？反应的条件需要高温，应选用什么加热仪器？ 用什么装置产生水蒸气？用什么装置产生水蒸气？ 根据氢气的性质，如何收集或检验生成的气体是氢气？根据氢气的性质，如何收集或检验生成的气体是氢气？科学探究科学探究按图组装实验装置进行实验按图组装实验装置进行实验现象现象化学方程式化学方程式加热时铁粉红热，点燃肥加热时

15、铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。皂泡可听到爆鸣声。试管试管内的固体仍呈黑色内的固体仍呈黑色 3Fe+4H3Fe+4H2 2O(g)=FeO(g)=Fe3 3O O4 4+4H+4H2 2【科学探究】铁与水蒸气反应【科学探究】铁与水蒸气反应其它参考装置其它参考装置请把你构想的实验装置图画下来，与同学交流。请把你构想的实验装置图画下来，与同学交流。浮浮熔熔游游响响红红二二.金属与水的反应金属与水的反应2Na + 2H2Na + 2H2 2O = 2NaOH + HO = 2NaOH + H2 2Na的存在与保存的存在与保存钠的用途：钠的用途：三、金属与酸的反应三、金属与酸的反应在金属活动性顺序表

16、中氢以前的金属与酸反应生成氢气在金属活动性顺序表中氢以前的金属与酸反应生成氢气 Na过量：先与酸反应，后与水反应过量：先与酸反应，后与水反应现象：现象：现象现象化学方程式化学方程式加热时铁粉红热，点燃肥加热时铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。皂泡可听到爆鸣声。试管试管内的固体仍呈黑色内的固体仍呈黑色 3Fe+4H3Fe+4H2 2O(g)=FeO(g)=Fe3 3O O4 4+4H+4H2 2思考：思考：活泼与较活泼的金属能与酸发生反应生成氢活泼与较活泼的金属能与酸发生反应生成氢气，那么有没有金属是可以跟碱发生反应的呢？气，那么有没有金属是可以跟碱发生反应的呢？2Al 6HCl = 2AlCl

17、3 + 3H2金属与酸的反应金属与酸的反应在金属活动性顺序表中氢元素以前的金属与非氧化性在金属活动性顺序表中氢元素以前的金属与非氧化性酸反应生成氢气酸反应生成氢气Fe 2HCl = FeCl2 + H22Na 2HCl = 2NaCl + H2实验实验3 34 4实验现象：实验现象：实验结论实验结论：两支试管均有气泡产生，将点燃的木条放在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。反应放热。试管口，可观察到蓝色火焰。反应放热。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 6HCl = 2AlCl3 + 3

18、H22Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2 偏铝酸钠偏铝酸钠四、铝与氢氧化钠溶液的反应四、铝与氢氧化钠溶液的反应有有什什么么异异同同2 ： 6 ： 32 ： 2 : 3 +3消耗酸碱的量不同，产物不同，但等量的铝与足量的消耗酸碱的量不同，产物不同，但等量的铝与足量的酸碱反应生成等量的氢气。酸碱反应生成等量的氢气。两性两性金属金属 铝能与酸和碱反应，氧化铝也能与酸铝能与酸和碱反应，氧化铝也能与酸和碱反应，有些盐也能腐蚀铝制品，和碱反应，有些盐也能腐蚀铝制品，因此，铝制餐具不宜用来蒸煮或长时因此，铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放间存放酸、碱性或咸酸、碱性或咸的食物。的

19、食物。先与水反应先与水反应生成碱后在生成碱后在与盐反应与盐反应五、金属与盐溶液的反应五、金属与盐溶液的反应 写出钠与硫酸铜溶液反应的化学方程式写出钠与硫酸铜溶液反应的化学方程式2Al+ 3CuSO4= 3Cu+ Al2(SO4)3 写出铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式写出铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式2Na+ CuSO4+ 2H2O = Cu(OH)2 + Na2SO4+H2 不反应不反应前面的金属从盐溶液中置换前面的金属从盐溶液中置换出后面的金属出后面的金属 金属在化学变化中化合价都会升高，金属在化学变化中化合价都会升高，表现出表现出较强的还原性，自身被氧化较强的还原性，自身被氧化。因此金属在

20、自然界中多以化合态存在，因此金属在自然界中多以化合态存在，只有极少数的极不活泼的金属如金、只有极少数的极不活泼的金属如金、银等以游离态存在。银等以游离态存在。化合物化合物单质单质不正确，因为用铝箔（刺有小孔）包住的金属钠不正确，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。后者产生的氢气总量比前者多。 1 1、你认为下述说法是否正

21、确，请说明原、你认为下述说法是否正确，请说明原因：将两小块质量相等的金属钠，一块因：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，两者铝箔上刺些小孔，然后放入水中，两者放出的氢气相等。放出的氢气相等。3.少量的金属钠长期暴露在空气中，它的最终产物是少量的金属钠长期暴露在空气中，它的最终产物是( ) A.NaOH B.Na2CO3.10H2O C.Na2CO3 D.NaHCO3C银白色金属钠银白色金属钠（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潮解）潮

22、解）出现白色固体出现白色固体（Na2CO310H2O）白色粉末白色粉末（Na2CO3）风化风化O2H2OH2OCO2写出相应的化学方程式（写出相应的化学方程式（5条）条） 4Na+O2=2Na2O Na2O+H2O=2NaOH 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O Na2CO3+10H2O=Na2CO3 10H2O Na2CO3 10H2O= Na2CO3+10H2O小结小结 常温缓慢氧化常温缓慢氧化加热被氧化加热被氧化不氧化不氧化 镁、铝、等金属容易形成致密的氧化保护膜，因此，镁、铝、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。能在空气中稳定地存在。 常温能置换常温能置换

23、水中的氢水中的氢加热与水或与水蒸加热与水或与水蒸气反应置换出氢气反应置换出氢不能置换出水不能置换出水中的氢中的氢常温易氧化常温易氧化金属与氧气反应金属与氧气反应金属与水反应金属与水反应 剧烈反应置剧烈反应置换出氢换出氢能与酸反应置换出氢能与酸反应置换出氢不能置换出酸中不能置换出酸中的氢的氢 先与水反应先与水反应前面的金属从盐溶液中置换出前面的金属从盐溶液中置换出后面的金属后面的金属不能反应不能反应 铝有一个特殊的性质，能与碱溶液反应生成氢气。铝有一个特殊的性质，能与碱溶液反应生成氢气。金属与非氧化性酸反应金属与非氧化性酸反应金属与盐溶液反应金属与盐溶液反应铝与氢氧化钠溶液、盐酸的反应铝与氢氧化

24、钠溶液、盐酸的反应 2Al+2NaOH+2H2O =2NaAlO2+3H2 2Al+6HCl = 2AlCl3+3H2 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 1、化学反应方程式的意义？、化学反应方程式的意义？ 2、有关物质的量的相关计算公式？、有关物质的量的相关计算公式？ n = N/NA= m/M = V/Vm = CV液液2Al+2OH-+2H2O =2AlO2-+3H2 2Al+6H+ =2Al3+3H2 计算原理：计算原理： 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 2 : 2 : 2 : 1 2NA: 2NA ： 2NA ： NA 2mol : 2mol : 2mol : 1mol 223 : 218 : 240 : 2 22.4L 在计算时，应用的比例项必须性质在计算时，应用的比例项必须性质相同，即上下单位统一。相同，即上下单位统一。 化学计量数之比化学计量数之比扩大扩大NA倍倍物质的量之比物质的量之比相对质量之比相对质量之比标况下体积标况下体积例例1 把把6.5gZn放入足量盐酸中，锌完全反应。放入足量盐酸中，锌完全反应。计算：（计算：（1）6.5克锌的物质的量；克锌的物质的量； （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（标准状况）。的体积（标准状况）。解：（解：（1）n=m