《金属化学性质》第二课时

第三章金属及其化合物

第一节金属的化学性质

（第二课时）二、金属与酸和水的反应一）、金属与（非氧化性）酸的反应水也能电离产生H+，水能否与金属单质反应？我们以活泼金属钠为例来进行探究——金属与水的反应酸电离产生的H+夺取金属单质的电子的过程。思考：二）、金属与水的反应1)[实验3－3]1钠与水的反应1.钠所在的位置（水面上？水中？水下？）;2.钠球的运动和大小变化情况;3.溶液颜色的变化情况。观察点E.加入酚酞，溶液变红---------D.发出“嘶嘶嘶”的响声------C.小球四处游动--------------B.钠熔成一个闪亮的小球------A.钠浮在水面上--------------实验现象：现象分析（或结论）（1）钠浮在水面上（2）钠熔成一小亮球（3）钠球不停的游动（4）发出嘶嘶的响声（5）溶液变红密度比水小熔点低，反应放热产生了气体，气体推动小球迅速移动反应剧烈、有可燃性气体生成生成了碱性物质现象分析：实验现象元素守恒化合价变化钠与水反应的产物讨论如何验证钠与水反应生成的气体是H2？钠的保存：不和煤油反应，密度比煤油大，能隔绝空气和水。保存在煤油（或石蜡油）中1.能否用手直接取用钠？思考：2.钠失火时如何处理？用干燥沙土盖灭

物理性质：银白色的固体，质软，密度比水还小(0.97g/cm3),熔点较低(97.87℃)化学性质:化学性质很活泼

1、与氧气反应常温4Na+O2===2Na2O2Na+O2===Na2O2

△2、与水反应2Na+2H2O==2NaOH+H23、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1.预测钠与水反应与钠与盐酸反应中，哪个反应更剧烈？钠与酸反应比与水反应剧烈。由于钠与水反应，实质上是钠跟水电离出的H+反应；而酸中的H+浓度比水中H+浓度大。思维拓展1:钠与酸反应的离子方程式:2Na+2H+=2Na++H2↑2Na+2H2O=2NaOH+H2↑总反应式：2Na+2H2O+CuSO4

=Cu(OH)2↓+Na2SO4

+H2↑实质：钠先和水反应，生成的氢氧化钠再与某些盐反应。钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属。2.若将金属钠投入到硫酸铜溶液中，能否置换出铜来呢？2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO43、将金属钠(密度为0.98g/cm3)放入煤油(密度比水小,不溶于水)和水的混合物中，你推测可能会观察到什么现象？并解释原因。钠块将沉到煤油和水的界面上，有气泡产生，钠块上浮。当气泡逸出后，钠块又下沉到煤油和水的界面上，又发生反应，重复发生上述现象至钠块消失。人们通常用铁制水壶来盛水和烧水。这说明了什么?铁真的不能跟水反应吗?思考与交流

★铁不能与冷、热水反应，但能否与水蒸气反应？

★你能否设计一套简单的实验装置，使铁粉与水蒸气反应？1).[科学探究]2.铁与水的反应3Fe＋4H2O(g）Fe3O4＋4H23).金属与水反应推广：K.Ca.Na.Mg.Al.Zn.Fe.Sn.Pb.H.Cu.Hg.Ag.Pt.Au与冷水剧烈反应与热（沸）水反应与高温水蒸气反应与水不反应金属可与非金属、水、酸及盐反应，是否有可与碱反应的金属？三、铝与氢氧化钠溶液的反应一）、实验探究：实验3-4有气泡产生，将点燃的木条放在试管口，可观察到蓝色火焰。

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑既能跟酸反应产生H2，又能跟强碱溶液反应产生H2。偏铝酸钠二）、实验现象:三）、化学方程式：四）、铝的特殊性：

2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑

…………①思考：五）、化学反应的机理：本反应中的氧化剂是什么？Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O…………②③经简化后为：Al+6H2O+2NaOH=2NaAlO2+4H2O+3H2↑……③2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑学以致用

解释：铝和氧化铝能跟酸、碱反应，因而铝的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期存放酸性、碱性或咸的食物。为什么铝制餐具不能用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物?为什么?

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素的化合价都发生了变化，它们从0价升为正价。

在这些变化中，金属表现了强的还原性，做还原剂。在自然界中金属多以化合态存在，只有极少数不活泼的金属如金以游离态存在。金在自然界中以游离态存在小结：总结：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2.金属与水的反应：4.金属与碱的反应：2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑1.金属与酸的反应：2Na+2HCl==2NaCl+H2↑3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2

3.钠与盐溶液的反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2NaOH+CuSO4

=Cu(OH)2↓+Na2SO4

一、金属单质的性质金属活动顺序KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu原子失电子能力由大到小，还原性由强到弱与氧气反应常温极易被氧化常温下能被氧化常温下干燥空气中不易被氧化加热时能被氧化不能被氧化金属活动顺序KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu与水反应常温时置换氢加热或与水蒸气反应置换出氢不能置换水中的氢与酸反应反应剧烈，置换出酸中的氢能置换出酸中的氢不能置换出置换酸中的氢金属活动顺序KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu与碱反应仅Al能与强碱的水溶液反应与盐反应先与水反应前面的金属可以从盐溶液中置换出后面的金属自然界存在化合态化合态和游离态游离态

1、下列离子方程式不正确的是（）A.钠与水的反应：2Na+2H2O=2Na＋+

2OH－+H2↑B.铝与氢氧化钠溶液的反应：

2Al+2OH－

+2H2O=2AlO2－+3H2↑C.铝与氯化亚铁溶液的反应：Al+Fe2+=Al3++FeD.钠与硫酸铜溶液的反应：2Na＋Cu2+＝Cu＋2Na＋CD思考与交流2.A.金属钠投入下列各物质中的现象及原因?①FeCl3②NH4Cl③澄清石灰水B.金属钠在什么条件下可以置换出金属单质呢？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、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。(1)O2KCaNa

MgAl

ZnFeSnPbCuHg

AgPtAu

常温迅速成膜或加热加热能反应不反应(2)H2O

KCaNa

MgAl

ZnFeSnPb…… 冷水剧烈热水缓慢

水蒸气高温

不反应 氢氧化物和氢气氧化物和氢气(3)酸KCaNaMgAlZnFeSnPb

CuHgAg

PtAu常温下与非氧化性酸反应氧化性酸王水(4)置换反应科学视野钛被称为继铁、铝之后的第三金属，也有人说“21世纪将是钛的世纪”。

钛的化学性质：稳定，耐腐蚀。未来金属—钛民航飞机由于钛的密度小、强度高、抗腐蚀性强，是制造超音速飞机的理想材料，用于制造飞机的机翼骨架、蒙皮、机身板、机身骨架、发动机舱、起落架等。F-22战斗机运载神舟五号的长征火箭

因钛在常温及超低温下，比强度高，并具有足够的韧性及塑性。用于制造高压容器、燃料贮箱、火箭发动机及导弹壳体、飞船船舱蒙皮及结构骨架、主起落架、登月舱等。导弹“阿波罗号”宇宙飞船

人造卫星潜艇水上船舶的泵体、管道和甲板配件，快艇推进器、推进轴、水翼艇水翼、鞭状天线等。因钛的比强度高，在海水及海洋气氛下具有优异的耐蚀性能，用于制造耐压艇体、结构件、浮力系统球体，钛对人体体液有极好的耐蚀性，没有毒性，与肌肉组织亲合性能良好，用于制造医疗器械及外科矫形材料，钛制牙、心脏内瓣、隔膜、骨关节及固定螺钉、钛骨头等。人造骨骼2.向一个铝制易拉罐充满CO2,然后往罐中注入足量的NaOH溶液,立即用胶布严封罐口,不一会儿听到罐内“咔咔”作响，发现易拉罐变瘪，再过一会儿易拉罐又鼓起来（1）易拉罐变瘪的原因是什么？写出（反应的离子方程式；

（2）易拉罐又鼓起来的原因是什么？写出反应的离子方程式。

NaOH溶液吸收CO2，罐内压强减小，外界压强将易拉罐压瘪。CO2+2OH-=CO32-+H2OAl表面氧化膜溶解后，Al与NaOH溶液反应产生H2，罐内压强又增大。2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑练习:1.46gNa与500ml含36.5gHCl的盐酸反应，可生成氢气