第一节(1)金属的化学性质

第三单元金属及其化合物

第一课时金属的化学性质

古代炼铁

青铜器商代·司母戊鼎铝制品铝制品年代商朝司母戊鼎春秋时期的铁锄和铁器现代用电解法冶炼铝金属使用的早晚与金属活动性的强弱有关思考：金属使用的早晚与金属什么性质关系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思考：地球上的绝大多数金属元素是以化合态,还是以游离态存在于自然界中？

（1）

熔点最低的金属——汞。熔点-39.3℃，常温呈液态，

（2）

导电性最强的金属——银

（3）

密度最小的金属---锂

（4）最常用的金属-----铁金属的存在与金属活动性之间的关系KCaNaMgAlZnFeSnPb

(H)CuHgAgPtAu

金属活动性，由强逐渐减弱

游离态

化合态

KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAg少量以游离态主要以化合态PtAu

铝箔绚丽多彩的金属世界讨论:你能根据常见金属的用途说出金属有哪些物理共性?物理共性：状态：颜色：密度，熔沸点、硬度：延展性：除汞是液体外，其他在常温下是固体；具有较好延展性，导电、导热性。相差较大；除Cu、Au等有色外；其它均为银白色2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3CuMg+2HCl=MgCl2+H2↑Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag2Mg+O2＝2MgO

一些金属能置换金属，一些活泼金属能置换出氢气，根据是什么？①：和氧气等非金属单质反应②：和某些盐溶液反应③：和酸反应金属共同的化学性质：思考：为什么金属在这些反应物中都是化合价升高，失去电子，作还原剂。金属的原子结构的特点

KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu

通常情况下，金属原子最外层电子数较少，在化学反应中易失去电子，表现出较强的还原性，在化合物中只有正价，没有负价NaMgAlKCa一.金属与非金属的反应

实验3-1:取一小块金属钠,用刀切去一端的外皮,观察钠表面的光泽和颜色。现象:

切口处可观察到银白色的金属光泽,在空气中很快变暗

讨论：以上实验,体现了金属钠哪些物理和化学性质？

物理性质：

钠的结构：银白色金属光泽固体质软(硬度小)

熔点为97.87°C,密度为0.97g/cm3钠原子最外层电子数为1，在化学反应中易失去电子，表现出较强的还原性，在化合物中只有+1价1、钠和氧气反应化学性质很活泼,常温下能与氧气反应生成白色的氧化钠4Na+O2=2Na2O（白色）+100-2问题1:判断其是否为氧化还原反应,如果是氧化剂、还原剂是哪种物质。Na为还原剂，O2为氧化剂思考：4Na+O2=2Na2O？？？▲把一小块金属钠放在坩埚中，加热，有什么现象？观察！2Na+O2=Na2O2（淡黄色）▲+10-10放热反应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大试管上，加热，有何现象发生？

现象反应方程式

实验

结论

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1、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。（条件不同，现象不同，产物不同。）2、金属钠的熔点很低，燃烧时火焰是黄色。3、Na2O2比Na2O稳定很快熔化2、镁、铝、铁与氧气反应1、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。2、探究铝在加热时和氧气反应加热铝箔所以在做镁条燃烧实验时需要用砂纸打磨镁条▲2Mg+O2==2MgO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△金属活动性中铝﹥铁，可是铁比铝更容易生锈。你知道吗？3、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），疏松的氧化层无法阻止里面的金属和氧气继续反应！铁在纯氧中燃烧

3Fe+2O2Fe3O41、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。2、生活中用的铝制品能不能用钢丝球进行刷洗。生活化学：3、生活中钢铁要采用一些防腐措施。如涂防锈漆等2Na+SNa2S研磨2Na+Cl22NaCl

4Al+3Cl22AlCl33、属与其他非金属的反应

金属除了能与氧气反应外，能否跟其它非金属反应？能与具有什么性质的非金属反应？

3Mg+N2Mg3N2总结：（1）、Na、Mg、Al最外层电子数逐渐增多，想要满足8个电子的稳定结构，失电子越来越多，也就越来越难！从Na到Al，和氧气反应剧烈程度降低就是一个例证。（2）易与氧气等非金属单质反应，得到氧化物；在反应中金属单质易失电子，表现还原性；化合态金属元素只有正化合价；（3）、绝大多数的金属化学性质活泼，易与自然界中的氧气，酸等反应，故绝大多数金属以化合态存在于自然界中。结原子结构决定化学性质，性质决定用途练习：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)D4、用金属钠制取Na2O，通常采用下列方法：2NaNO2+6Na=4Na2O+N2，试说明为什么不采用钠在氧气中燃烧而采用此法制取Na2O的原因：

。第二课时金属与酸和水的反应

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。思考：Na和水反应的产物会是什么？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。注意：盖上玻片，戴上防护镜，吸干煤油。Na+H2O=?NaOH:H2：如何鉴定？会有什么样的实验现象？会使酚酞试液变红Na会不停的运动注意观察:（要学会透过现象看本质）a、将钠投入水中，钠浮在水上面还是沉没水下？b、钠是否熔成一个小球？还有什么现象发生？c、反应时溶液颜色有什么变化？0+1-2实验现象：钠立刻熔成一个闪亮的小球，在水面上四处游动，发出嘶嘶声，溶液由无色变成红色、最后完全消失。现象分析：结论：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑

一、Na与水的反应a.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b.在水面上四处游动，发出嘶嘶声c.反应后溶液由无色变成红色d.钠球逐渐变小，最后完全消失（熔）——钠熔点较低，钠与水反应放热。反应放热，

Na熔点为97.81℃（浮、游、响）——Na小于水的密度，0.97g/cm3。钠与水，剧烈反应生成气体。（红）——钠与水反应生成碱性物质（NaOH）思考与交流：NaMgAl(H)CuHgAgPtAuKCaZnFeSnPb1、钠保存在哪里？能否用汽油或酒精？应该满足什么条件才能保存钠？为什么？四氯化碳呢？

答案：煤油中，汽油易燃，金属钠可以与酒精反应，所以不能用汽油和酒精来保存金属钠。保存金属钠要从它的化学性质着手，应该隔绝水和氧气！故所以金属钠保存在煤油或者石蜡油中。四氯化碳的密度大于金属钠。2、金属钠着火用什么灭火，为什么呢？用干沙子3、能不能用Na去置换CuSO4溶液中的Cu？4、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？你是如何推断的？那铁呢，能否跟冷水反应？沸水？根据我们的常识，都不行！那么铁到底能不能和水反应生成氢气呢？请大家思考！

如果用Na作为还原剂来置换其他金属，条件一般是在

熔融状态下。二、Fe与水蒸气的反应3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2↑

水蒸气与红热铁粉反应。点燃肥皂泡可听到爆鸣声。设计原理：当加热试管时，湿棉花中的水受热变为水蒸气，跟试管中的铁粉在加热条件下反应产生氢气，H2沿导管通人到肥皂液中鼓起大量充满H2的气泡，用火柴点燃产生爆鸣声以检验H2注意：类似的装置，在实验结束时，一定要先拆导管，后灭酒精灯三、其他金属与水的反应1、K，Ca，Na在常温在与水剧烈反应，生成强碱和H2NaMgAl(H)CuHgAgPtAuKCaZnFeSnPb2、Mg、Al与沸水反应，生成弱碱，同时放出H2Mg+2H2O=Mg(OH)2↓

+H2↑Al+3H2O=Al(OH)3↓

+H2↑3、Zn，Fe，Sn，Pb与水蒸气高温下反应，生成氧化物，同时放出H24、CuHgAgPtAu和水不反应▲▲第三课时Al和氢氧化钠溶液的反应现象结论铝＋盐酸铝＋氢氧化钠一、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。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