《金属的化学性质》课件 (共39张PPT)

第三单元金属及其化合物

第一节金属的化学性质

东汉·马踏飞燕战国铁锄古代炼铁

铜线青铜器商代·司母戊鼎

铝箔绚丽多彩的金属世界金属元素在地壳中的含量一、了解地壳中金属元素的分布：地壳中元素含量前十位顺序：O、Si、Al、Fe、CaNa、K、Mg、H、TiAl元素排在金属元素第一位Fe元素排在金属元素第二位Na元素排在金属元素第四位二、了解金属元素在自然界中的存在形式：化合态（化合物）、游离态（单质）讨论：你能根据常见金属的用途说出金属有哪些物理共性?三、金属的物理性质：1、不透明，具有较好延展性，导电、导热性。2、除汞是液体外，其他在常温下是固体；3、除金，铜等少数具有特殊颜色外，其余为银白色；4、密度，熔点，硬度差异大；①②③④①：是，2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu②：不是，2Mg+O2＝2MgO点燃③

：是，Cu+2Ag+=Cu2++2Ag④

：是，Mg+2H+=Mg2++H2↑书写上述反应的方程式，是离子反应的只写出离子方程式四、金属的化学性质注意事项：凡是接触钠的用具都必须是干燥的。取用钠后剩余的钠应放回原瓶,残余的钠的碎屑不能随意丢弃。

实验:用镊子取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油后，用刀切去一端外皮，观察钠的颜色、光泽，感受钠的硬度。新切开的钠表面在空气中发生什么变化？1、金属与非金属单质反应把一小块金属钠放在坩埚中，加热，有什么现象？观察！仪器：酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳钠与氧气反应两种情况比较

探究内容〔实验3-1〕取一小块金属钠,用小刀切去一端的外皮,观察实验现象。〔实验3-2〕把一小块金属钠放在坩埚上，加热，有何现象发生？

现象反应方程式

在钠的切口处可以观察到银白色的金属光泽,切口处在空气中很快变暗。

钠受热很快熔化成银白色的小球,接着就燃烧起来，燃烧时火焰呈黄色,有烟产生，最后生成淡黄色固体。

4Na+O2===2Na2O-2氧化剂0+10还原剂△

2Na+O2===Na2O2

-1+100还原剂氧化剂总结：1、钠的物理性质：金属钠的熔点很低，银白色，质软，可用小刀切割，具有金属物理通性2、钠的保存：石蜡油或煤油中（隔绝空气）3、钠的化学性质很活泼,在常温或加热的条件下都能跟氧气反应生成不同的产物,但加热时与氧气的反应更加剧烈，燃烧时火焰是黄色生成的Na2O2比Na2O稳定。（条件不同，现象不同，产物不同。）4.取用钠的操作：用镊子取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油后，用刀切下一块钠做实验，余下的钠要放回原试剂瓶，防止产生火灾。5.了解钠的用途：①制取过氧化钠②制备Na-K合金，Na-K合金在室温下呈液态，用作原子反应堆的导热剂③制取钛等稀有金属4Na+TiCl4(熔融)=4NaCl+Ti④作电光源，发黄光镁、铝与氧气反应镁与氧气在常温下能反应，生成致密氧化膜，保护内层金属不被继续氧化。加热时，生成氧化镁。2Mg+O2==2MgO所以在做镁条燃烧实验时需要用砂纸打磨镁条▲探究铝在加热时和氧气反应加热铝箔探究内容

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（或在酸中处理后,用水洗净）,除去表面的保护膜,再加热至熔化。现象现象解释结论铝与氧气反应实验探究

铝箔发红卷缩,变暗失去光泽，熔化的铝并不滴落，并不燃烧。

铝箔发红卷缩,很快就变暗失去光泽，熔化的铝仍然不滴落

因为铝表面的氧化膜保护了铝。构成薄膜的氧化铝(Al2O3)的熔点（2050℃）高于铝的熔（660℃），包在铝的外面，使熔化了的铝不会滴落下来。铝很活泼，除去原来的氧化膜后，在加热时又会很快地生成一层新的氧化膜。铝容易被氧化而生成一层致密的氧化膜。

4Al+3O2====2Al2O3△

总结：1、

镁和铝与氧气在常温下能反应，或者经过特殊处理生成致密氧化膜，保护内层金属不被继续氧化。

2Mg+O2==2MgO

4Al+3O2==2Al2O32、而铁与氧气在常温下经过一系列复杂的缓慢氧化反应，生成疏松氧化层—三氧化二铁（红褐色Fe2O3）

4Fe+3O2==2Fe2O3

疏松的氧化层无法阻止里面的金属和氧气继续反应！生活中钢铁采用哪些防腐措施？涂防锈漆等所谓烤蓝是钢铁零件表面处理的一种防腐蚀的工艺。其原理就是在钢铁表面生成一定厚度和强度的致密的氧化层，成分主要是Fe3O4，反应原理是铁和水的氧化反应，其反应式可以用下面的方程式表达。3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2(高温条件下).勃朗宁黑色三棱军刺刀

金属除了能与氧气反应外，还能和其它具有氧化性的非金属如氯气、硫等反应生成对应的氯化物和硫化物。2Na+Cl2=2NaCl

2Na+S=Na2S(研磨易爆炸)2Fe+3Cl2=2FeCl33Fe+2O2=Fe3O4Fe+S=FeSCu+Cl2=CuCl2

2Cu+O2=2CuO

Cu++S=CuS点燃点燃点燃点燃练习：1、下列关于铝的叙述中，不正确的是（）

A.铝是地壳中含量最多的金属元素B.在常温下，铝不能与氧气反应C.铝是一种比较活泼的金属D.在化学反应中，铝容易失去电子，是还原剂B2.下列关于钠的叙述中不正确的是（）A.钠燃烧时发出黄色的火焰B.钠燃烧时生成氧化钠C.钠有很强的还原性D.钠原子的最外层只有一个电子B3、取一块金属钠放在燃烧匙里加热，观察到下列现象：（1）金属熔化（2）燃烧后得白色固体（3）燃烧室火焰为黄色(4)燃烧生成浅黄色固体物质，其中描述正确的是A.(1)(2)B.(2)(3)C.(1)(4)D.(1)(3)(4)D

日常生活中，人们常用金属器皿来盛水，并用铁、铝或铜制的水壶来烧水，说明这几种金属与冷水和热水都是不反应的。是不是所有的金属都不与水反应呢？金属与水的反应

请阅读下面这则新闻，看看你们有什么问题想知道？

金属钠“水雷”惊现珠江

2001年7月7日，在珠江石溪附近，若干神秘“水雷”惊现珠江。前前后后共漂着七个白色的来历不明的铁桶。突然，从漂在水面上的一个铁桶内冒起一股白烟，窜起亮黄色火苗，紧接着一声巨响，蘑菇状的水柱冲天而起。爆炸腾起的白色烟雾有近十米高，还有许多未燃尽的白烟飘进旁边的公司内，这些灰白色的物体一遇到水就不停地冒泡，有时甚至还突然着火。据悉，其中另有一铁桶被过往船只发现，并将其打捞上船，打算清洗后使用，但当船员把盖子打开后，桶内立刻冒起浓浓的白烟，一接触桶内物质，双手立即感到剧烈疼痛。于是，船员又将其推到江里，一遇水，这个桶又爆炸了，所幸该船逃离迅速，伤害不大。消防队员、民警及广州化工集团的化学品专家赶来凑在一起，紧张地调查“水雷”的性质。根据鉴定，铁桶中装的是金属钠。实验3－3：向一个盛有水的小烧杯里滴入1~2滴酚酞试液，然后把一小块钠（约绿豆大小）投入小烧杯。现象分析：立刻熔成一个闪亮的小球，有水雾，有时有火花或伴有爆鸣声在水面上四处游动，发出嘶嘶响声，并逐渐消失，反应后溶液由无色变成红色。浮：Na小于水的密度，0.97g/cm3。熔：钠熔点较低（97.81℃）

，钠与水反应放热。游：生成气体响：反应剧烈红：生成碱性物质结论：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑①标电子转移②离子方程式③2.3g钠与水反应产生标况下氢气的体积是多少？2.金属与水的反应NaMgAl(H)CuHgAgPtAuKCaZnFeSnPb钠能与水发生非常剧烈的反应，那么其它的金属又能不能与水反应呢？与冷水剧烈反应生成碱和氢气与热水或沸水反应生成碱和氢气，Al现象不明显与液态水不易反应，但与水蒸气高温下能反应生成氧化物和氢气。与水不易反应，Fe与水蒸气的反应3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2↑

水蒸气与红热铁粉反应。点燃肥皂泡可听到爆鸣声。注意：类似的装置，在实验结束时，一定要先拆导管，后灭酒精灯思考：11.2gFe与足量水蒸气反应生成标况下的H2的体积为多少？转移电子的物质的量为多少？3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2↑8e-3.金属与酸反应①金属活动顺序表中H之前的金属可以与酸(浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸除外)反应产生氢气②活泼金属K、Ca、Na先与酸反应后与水反应练习：①书写铁与稀硫酸反应的离子方程式②物质的量各为0.1mol的Na、Mg、Al与100mL0.1mol/L的盐酸反应产生的氢气物质的量之比为多少？4.金属与强碱反应：Al和Zn现象结论铝＋盐酸铝＋氢氧化钠实验3-4铝和盐酸、氢氧化钠的反应①开始现象不明显。②后来有少量气泡产生，气泡逐渐增多。③试管很热。④将点燃的木条放在试管口时，都有爆鸣声。

①氧化膜与酸、碱发生反应。②铝与酸、碱反应产生气体。③反应放热。④生成氢气。实验思考：1、写出铝与盐酸反应的离子方程式2、写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学、离子方程式3、比较这两个反应的异同2Al+6H+=2Al3++3H2↑

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑

相同：铝的化合价升高，变成+3价，失去电子，铝作还原

剂。氢元素的化合价降低，得到电子，转化成H2。不同：作氧化剂的物质不同。（HCl和H2O）思考：1、等物质的量的铝与足量的碱和酸反应时产生H2的量有什么关系？等质量呢？都相等！等物质的量的与等质量的铝反应时失去的电子数目相等，氢离子得到电子的数目也相等，故生成的氢气也相等。2、某无色透明溶液，投入金属铝可放出H2。现有下列离子：Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO42－、HCO3－、OH－、NO3－。试判断下列两种情况时，各有哪些离子可存在于此溶液中：（1）当生成Al3+时，可存在的离子有

；（2）当生成AlO2－时，可存在的离子有

。

H+Mg2+SO42-

OH-Ba2+NO3-3、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，两者放出的氢气相等。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，因此后者产生的氢气总量比前者多。

4、设计一个实验：求出镁铝合金中的镁和铝的质量分数（已知：镁铝合金还有少量的其他不与酸碱反应的杂质）（1）称两份相同质量的合金mg（2）一份加到盐酸溶液中，另外一份加到氢氧化钠中，

充分反应后称量，分别为m1，m25、向一金属铝的易拉罐内充满CO2,然后向罐内注入足量NaOH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,瘪了的罐壁重新鼓起,解释上述变化的实验现象：

(1)罐壁内凹而瘪的原因：反应方程式：

(2)罐壁重新鼓起的原因：反应方程式：

是因为CO2与NaOH反应生成Na2CO3,使得罐内气压小于外界大气压；是因为过量的NaOH与铝罐反应生成H2,使罐内气压等于或大于外界大气压5.金属与某些盐溶液反应：铁与硫酸铜溶液：铝与硝酸汞溶液：钠与硫酸铜溶液：钠与氯化铁溶液：钠与硫酸氢钠溶液：Fe+Cu2+=Fe2++Cu2Al+3Hg2+=2Al3++3Hg2Na+Cu2++2H2O=2Na++Cu(OH)2↓+H2↑6Na+2Fe3++6H2O=6Na++2Fe(OH)3↓+3H2↑2Na+2H+=2Na++H2↑讨论：1、Na能否保存在CCl4或汽油或酒精中？

Na的密度比四氯化碳小，所以Na不能保存在四氯化碳中；汽油易挥发，也不能用于保存Na；钠可以与酒精反应，也不能用于保存Na。2、Na投入稀盐酸中会发生什么反应？2Na＋2HCl＝2NaCl

＋H2↑

3、Na长期露置于空气中有什么变化？Na→Na2O→NaOH→NaOH(aq)→Na2CO3·10H2O→Na2CO3(s)4.金属钠着火用什么灭火，为什么呢？

用干沙子点燃2NA