高中化学金属的化学性质市公开课金奖市赛课一等奖课件

1、第一节 金属化学性质第三章 金属及其化合物 第1页第三章 金属及其化合物第一节 金属化学性质 你知道焰火晚会上五颜六色焰火是用什么制成吗？你见过能够用小刀切割金属吗？水是用来灭火，你见过用水能够生火吗 就让我们一起走进神奇金属世界第2页古代炼铁 青铜器铜 线第3页绚丽多彩金属世界 铝箔第4页1.金属元素在自然界中存在 图31 元素在地壳中含量地壳中含量最多两种金属元素：Al、Fe思考与交流第5页金属一些物理性质 第6页2.金属有哪些物理共性?不透明、多数为银白色、有金属光泽、导电性、导热性、延展性。讨论：？第7页思考与交流 3.以Fe为例，说明金属能发生哪些化学反应？（1）与非金属反应（2）与

2、酸反应（3）与一些盐溶液反应3Fe + 2O2 =Fe3O4Fe + HCl =FeCl+H2Fe +CuCl2 = FeCl2+ Cu第8页分析以下图片，写出反应化学方程式。若是离子反应，写出离子方程式铝丝与硫酸铜溶液反应镁条燃烧铜丝与硝酸银溶液反应镁条与稀盐酸反应第9页4、依据 Na、Mg、Al原子结构示意图，分析它们原子结构有什么特点，与金属化学性质有什么联络？NaMgAl金属最外层上电子普通少于4个,反应中很轻易失去电子,表现出较强还原性。(做还原剂）第10页一、金属与非金属反应1.钠与氧气反应第11页一、金属与非金属反应现象统计观察现象性质煤油保留在煤油中密度比煤油大滤纸吸干表面煤油

3、小刀切割质地软硬度小新表面颜色与光泽 银白色，有金属光泽与大多数金属一样在空气中改变 易变暗易在空气中反应活动与探究第12页物理性质：色 态 熔、沸点 光泽 密度 保留 上述现象哪些包括钠化学性质原因：易与空气中氧气反应 4Na+O2=2Na2O（白色）银白色、有金属光泽固体，热、电良导体，质软、密度小、熔点低。保留在煤油中，在空气中易变暗第13页 试验3-2：把一小块金属钠放在坩埚里，加热，有什么现象？试验现象：钠受热先熔化成银白色小球，接着燃烧起来，火焰呈黄色, 最终生成淡黄色固体。2Na +O2 Na2O2 (淡黄色)第14页常温下4Na + O2 = 2Na2O（白色）加热下00+1-

4、1失去e-，化合价升高，被氧化得到2e-，化合价降低，被还原00+1-2失去4e-，化合价升高，被氧化得到22e-，化合价降低，被还原结论：钠化学性质很活泼，在常温或加热条件下都能跟氧气反应。（条件不一样，现象不一样，产物不一样。）不稳定稳定二.钠化学性质1.钠与氧气反应2Na +O2 = Na2O2 (淡黄色)还原剂氧化剂氧化剂还原剂加热第15页名称颜色及状态化合价稳定性氧化钠过氧化钠白色固体淡黄色固体Na2O与Na2O2比较+1 -2Na2O +1 -1Na2O2不稳定较稳定第16页探究内容用坩锅钳夹住一小块铝箔在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动。再取一块铝箔,用砂纸仔细打磨,除去表面保护膜,

5、再加热至熔化。现象现象解释结论铝轻易被氧化而生成一层致密氧化膜。铝表面氧化膜保护了铝。组成薄膜氧化铝(Al2O3)熔点（2050）高于铝熔点（660），包在铝外面，使熔化了铝不会滴落下来。铝箔发红卷缩, 熔化不滴落。 铝箔发红卷缩,很快就变暗 失去光泽，熔化不滴落。科学探究铝很活泼，除去原来氧化膜后，很快又会生成一层新氧化膜。 4Al + 3 O2 = 2Al2O3第17页 金属元素最外层电子数较少，轻易失去，单质往往表现出还原性，当碰到氧化剂时，就会发生氧化还原反应。所以 ，除了能被氧气氧化外，还能被氯气、硫等含有氧化性物质氧化，生成对应氯化物或硫化物。小结:如： 2Na+Cl2 = 2Na

6、Cl 2Fe+3Cl2 = 2FeCl3 Fe+S = FeS 2Na + S= Na 2 S（研磨会爆炸） 点燃点燃第18页1. 钠在空气中加热，观察试验现象是（ ）A.金属钠熔化B.燃烧时放出红色火花C.生成白色固体物质A第19页3.以下关于铝叙述中，不正确是（ ）A.铝是地壳中含量最多金属元素B.在常温下，铝不能与氧气反应C.铝是一个比较活泼金属D.在化学反应中，铝轻易失去电子，是还原剂2.以下关于钠叙述中，不正确（ ）A.钠是银白色、质软金属，可用小刀切割B.钠燃烧时生成氧化钠C.钠有很强还原性D.钠原子最外层只有一个电子BB 第20页 1、金属与水反应试验探究：钠与水反应浮在水面上,

7、金属钠熔化成小球，四处游动，发出嘶嘶响声，水溶液变红。二、金属与酸和水反应钠所在位置钠球运动和大小改变情况溶液颜色改变情况等观察点第21页产物呈碱性反应猛烈、有气体生成气体推进小球快速移动反应放热、钠熔点低为97.81密度(钠)密度（水） 0.97g/cm3现象解释浮熔游响红金属钠与水(加了酚酞)反应试验现象:第22页钠与水反应原理钠与水电离所产生氢离子反应，生成氢气。钠与水反应实质第23页化学方程式：2Na + 2H2O = 2NaOH + H2失2e-得2e-还原剂氧化剂离子方程式：2Na + 2H2O =2Na+ + 2OH- +H2练习：请标出钠与水反应电子转移情况；请写出钠与水反应离

8、子方程式 。第24页Na保留Na保留在煤油或石蜡油中隔绝空气与水Na着火用干沙土扑灭第25页1.预测金属钠与盐酸反应现象。和钠与水相比哪个更猛烈？钠与酸反应比与水反应猛烈。因为钠与水反应，实质上是钠跟水电离出H+反应；而酸中H+浓度比水中H+浓度大。思维拓展:钠与酸反应离子方程式: 2Na + 2H+ = 2Na+ + H2第26页思索与交流： 在金属活动次序表中，钠排在铁、铜等金属前面，说明钠比铜要活泼得多，那么钠能与CuSO4溶液反应置换出铜吗？第27页补充试验把一小块金属钠投入到硫酸铜溶液中，观察发生现象。试验探究：钠与盐溶液反应试验现象浮在水面、熔成小球、四处游动、发出嘶嘶响声，有蓝色

9、絮状沉淀产生。第28页2Na + 2H2O = 2NaOH + H22NaOH+CuSO4 = Cu(OH)2 +Na2SO42Na+2H2O+CuSO4 =Cu(OH)2 +Na2SO4+H2反应原理：第29页思索与交流 人们通惯用铁制水壶来盛水和烧水。这说明了什么?铁真不能跟水反应吗?第30页铁不能与冷、热水反应，但能否与水蒸气反应？科学探究：铁与水反应能否设计一套简单试验装置，使铁粉与水蒸气反应？ 假设推论：化学反应方程式3Fe+4H2O =Fe3O4+4H2高温（固）（气）第31页实验设计探究 请用三支试管、水槽、蒸发皿、胶塞、导管、酒精喷灯及其它必要仪器和物品，设计一个还原铁粉与水蒸

10、气反应试验装置，画出装置简图。应考虑：水蒸气发生 水蒸气与铁粉反应 气体产物检验等。第32页铁粉与水蒸气反应试验装置：该反应装置各部分作用是什么？产生水蒸气；水蒸气与铁粉反应检验产生气体 方案1干燥剂第33页水蒸气发生装置水蒸气与铁粉反应装置产物搜集装置 方案2第34页高温3Fe+4H2O(g) = Fe3O4+4H2 方案3:第35页书本中设计装置更加好（优点:装置简单、操作方便、现象显著）在下表中统计试验现象现象化学方程式3Fe+4H2O(g) = Fe3O4+4H2 加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。第36页反应条件反应现象产物钠和水反应常温反应猛烈NaOH 、 H2铁和水反

11、应高温（与水蒸气反应）反应困难Fe3O4、H2第37页2Na+2HCl=2NaCl+H2Fe+2HCl=FeCl2+H2Mg+2HCl=MgCl2+H2最慢最快结论： 金属活动性次序表中（H）前面金属与酸反应产生H2。 金属越活泼，与酸反应越猛烈。 2、金属与酸反应M+2H+=M 2+ +H2 思索：Na、Mg、Fe分别与盐酸反应哪个快哪个慢？为何？第38页 常温下，Fe、Al可被浓硝酸、浓硫酸钝化，在铁、铝表面形成一层致密保护膜，阻止了内部金属深入氧化。所以，可用铁制容器或铝制容器盛放浓硫酸和浓硝酸。注意第39页 金属与水反应难易 与水反应越轻易，反应越猛烈，金属越活泼。比较金属活动性强弱试

12、验方法金属与酸反应难易 与酸反应产生H2越轻易，反应越猛烈，金属越活泼。金属之间置换反应想一想：能够经过哪些试验事实来比较不一样金属活动性强弱？第40页Na、Mg、Fe都能与稀盐酸、稀硫酸反应,能不能与NaOH 溶液反应？Al能否与NaOH溶液反应？思考：试验3-4：取两支试管，分别加入5mL 盐酸和NaOH溶液，再分别加入几片铝片，观察试验现象。过一段时间后，将点燃木条分别放在两支试管口，观察试验现象。试验探究：第41页三、铝与氢氧化钠溶液反应现象：铝片放入盐酸、NaOH溶液中都有气泡产生，点燃气体观察到蓝色火焰。思考为何铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应开始时气体产生速度较慢，而后越来越快？因为开

13、始时是铝表面氧化膜先发生作用，氧化膜反应完全以后才有H2产生，该反应为放热反应，且伴随反应进行，温度升高，反应速度也加紧。第42页 化学方程式： 2Al+2NaOH+2H2O =2NaAlO2+3H2 2Al+6HCl = 2AlCl3+3H2铝特殊性：既能跟酸反应产生H2，又能跟强碱溶液反应产生H2。偏铝酸钠三、铝与氢氧化钠溶液反应第43页元素包含金属元素和非金属元素。铝既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠反应，我们又称铝为两性元素第44页 铝和氧化铝均能跟酸、碱反应，因而铝保护膜和铝制品会直接被酸、碱、盐侵蚀，所以，铝制餐具不宜用来蒸煮或长久存放酸性、碱性或咸食物。思索：铝制餐具是否适宜用来蒸煮

14、或长时间盛放酸性、碱性或咸食物？为何？第45页金在自然界中以游离态存在以上我们学习了金属一些化学性质，经过分析不难发觉，在反应中这些金属元素化合价都发生了改变，它们从0价升为正价。在这些改变中，金属表现了强还原性，做还原剂 。在自然界中金属多以化合态存在，只有极少数不活泼金属如金以游离态存在。小结：第46页以下关于铝叙述，不正确是（ ）A铝是地壳中含量最多金属元素B铝抗腐蚀性能好，原因是铝表面氧化膜能够 阻止铝与空气中氧气接触C铝是一个活泼金属，在化学反应中常作还原剂D铝制餐具能用于蒸煮，或者长时间存放碱性食 物，但不宜于存放酸性食物D课堂练习题：第47页四、物质量在化学方程式计算中应用第48

15、页NAm n NMMNA质量粒子数目V（气体体积）VmVmcB（溶液）V（aq)V(aq)知识网络图第49页化学计量数之比扩大NA倍物质量(n)之比2Na2H2O2NaOHH2222：12NA2NA2NA：NA：2mol2mol2mol：1mol：化 学 计 量 数 之 比物 质 量 之 比=一、原 理： 四：物质量应用于化学方程式计算微粒数之比：2个 : 2个 : 2个 : 1个 第50页【例 题 】 试验室用6.5g Zn与足量盐酸完全反应。求： Zn物质量；参加反应HCl物质量；生成H2体积(标况下)。Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2解：12n (HCl)0.1moln(HC

16、l)= 0.2 mol 12 0.1 moln(HCl)=Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2m (HCl)6.5g65236.5m(HCl)= 7.3g 7.3 g36.5g/moln(HCl)= 0.2 moln(Zn) =m (Zn)M (Zn)6.5g65g/mol = = 0.1mol解法1：解法2：讨论：哪种方法简单？第51页Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2解：12n (HCl)0.1moln(HCl)= 0.2 mol 1n (H2)n(H2)= 0.1 mol V(H2)= n(H2) Vm = 0.1 mol 22.4 L/mol= 2.24 L（1）依据

17、题意写出相关反应化学方程式 （2）找出相关物质计量数之比（3）对应计量系数，找出相关物质物质量 （要求量用n(B)或设未知数x、y等代表） （4）依据计量关系进行计算。12 0.1 moln(HCl)= 二、依据化学方程式进行计算基本步骤 ： 11 0.1 moln(H2)=怎样计算生成H2体积？第52页【例 题 】 试验室用6.5g Zn与足量盐酸完全反应。求： Zn物质量；参加反应HCl物质量；生成H2体积(标况下)。Zn + 2HCl = ZnCl2 + H21mol22.4LV (H2)0.1molV(H2)= 2.24 L=0.1 mol 22.4 L/mol1mol1mol0.1m

18、ol=22.4LV (H2)上下单位要相同，左右要相对应解法2：第53页Zn + 2HCl = ZnCl2 + H265g22.4LV (H2)6.5g2moln (HCl)=2moln(HCl)=22.4LV (H2)65g6.5g 注 意：（1）化学方程式所表示是实际参加反应物质之间量关系。（2）上下单位要相同，左右要相对应第54页n(HNO3)= 0.5 mol NaOH + HNO3 = NaNO3 + H2O1、完全中和0 .5 mol NaOH需多少摩尔 HNO3？其质量是多少克？解： 答：完全中和0.5molNaOH需0.5mol HNO3 其质量为31.5g。11 0.5 mo

19、ln(HNO3)=11n (HNO3 )0.5 molHNO3摩尔质量为63 g/molm(HNO3)= 0.5 mol63 g/mol=31.5 g因为所以【练 习】 第55页解：（1） （2）2Na + 2H2O = 2NaOH + H2【练一练】2、有4.6g金属钠跟水发生反应，钠完全反应，计算：（1）4.6g 钠物质量（2）求生成氢氧化钠物质量（3）求生成气体体积（标准状态下）220.2mol1n(NaOH)n(H2)n(H2)=0.1moln(NaOH)=0.2mol V(H2)=0.1mol22.4L=2.24L第56页2molc(NaOH) =2 mol 0.4 mol2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2n(NaOH) n(NaOH) V液= 0.8 mol/L322.4 LV (H2)V(H2) = 13.44 Ln(NaOH) =0.4mol=2moln(NaOH)=322.4LV (H2)2mol0.4mol 答： Al物质量0.4mol，参加反应NaOH物质量是0.4mol，溶液物质量浓度是0.8mol/L，生成标准情况下H2体积是13.44 L。n( Al) = m(Al) M(Al)= 0.4