金属和金属键

1、金属及其化合物,第三章,1.1.1集合的概念,第一节金属的化学性质,第三章,1.1.1集合的概念,第2课时金属与酸和水的 反应铝与氢氧化钠溶液的反应,第三章,1.1.1集合的概念,广州日报电子版曾有一篇金属钠“水雷”惊现珠江的报道： 据现场一位围观的群众讲，早上10时多，石溪水域内突然冒起一股白烟，从漂在水面上的一个铁桶内窜出亮红色的火苗，紧接着一声巨响，蘑菇状的水柱冲天而起。“没想到水里的东西也能着火爆炸。”一位妇女惊讶地说。随后，直到中午，这个铁桶又连续爆炸了多次。爆炸腾起的白色烟雾有近10米高，还有许多白烟飘到了旁边的正大公司里面。,正大公司的一名保安说，飘进公司的白烟内还有许多没有燃烧

2、的残渣，这些灰白色的物体一遇到水就不停地冒泡，有时甚至还会突然着火，为了防止引起火灾，公司的人只好在烟尘降落的地域喷了许多水，以便引燃这些仍然没有燃烧的东西。“平常我们都是用水灭火，今天却要用水引火。”一位保安笑着说。 这起惊人事件与我们要探究的金属钠的性质密切相关。那么，你知道以Na、Al、Fe为代表的金属可与哪些类物质反应呢？,学习目标 1掌握钠与水反应的原理，会描述实验现象。 2掌握铁与水反应的原理，了解气体产物的检验方法。 3了解铝与酸及NaOH溶液的反应。,新知预习 1金属与酸的反应 位于金属活动性顺序中氢以前的金属与酸反应生成盐和H2，如Zn、Fe和稀H2SO4反应的离子方程式分别

3、为： _， _。,2金属与水的反应 (1)钠与水的反应 反应的化学方程式：_,小,放热,低,红,碱,(2)铁与水蒸气的反应,H2,H2,3.铝与氢氧化钠溶液的反应 铝分别与盐酸、NaOH溶液反应的对比实验,有气泡冒出,慢慢溶解,爆鸣,自主探究 1钠、铝、铁在自然界中都以化合态形式存在。这主要与它们的金属活动性有关，那么你能用几种方法检验它们的活动性顺序？,方法二：与水的反应：钠在冷水中剧烈反应，铝在沸水中缓慢反应，铁不能与冷、热水反应。 方法三：与酸的反应：钠与酸反应放出大量的H2，反应很快，铝与酸反应产生氢气较快，铁与酸反应产生氢气较慢。 方法四：把Al分别放到Na2SO4与FeSO4的溶液

4、中，不能置换出Na，能置换出Fe，说明金属性NaAlFe。,2铝既能与酸反应，又能与碱反应，是两性物质吗？ 提示：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水一般是两性物质的特征性质，铝与酸反应生成盐和氢气，铝和碱溶液的反应实质是铝与水反应，但铝与水反应生成的产物氢氧化铝难溶于水，所以会阻止铝与水的进一步反应，铝与水反应生成的氢氧化铝能溶于碱中，从而使铝与水的反应能继续进行。 综上所述，铝不是两性物质。,思维导图,金属与水的反应,细品教材 1金属钠与水的反应 向一个盛水的烧杯中滴入n滴酚酞溶液，然后把一小块钠放入水中。 (1)反应现象：为便于记忆，可编成以下顺口溜： 钠浮于水熔成球，球儿闪亮

5、四处游，有“嘶”声儿溶液红。,温馨提示：浮：钠浮在水面上。因钠的密度小于水的密度。 熔：钠熔化成闪亮的小球。原因：a.钠跟水反应放热；b.钠的熔点低。 游：小球在水面上四处游动。钠跟水接触部位发生反应产生气体，使小球受力不均而四处游动。 响：有“嘶嘶”的响声发生。由于气体、小球、水相互撞击而发出“嘶嘶”的声音。,温馨提示：钠很容易跟空气中的O2和H2O起反应，另外，钠不跟煤油起反应，且密度比煤油大，钠沉在煤油下面，使钠与氧气和水隔绝。钠不能保存在汽油、CCl4及酒精中，因汽油易挥发，CCl4密度比钠大，而酒精能与钠反应。钠着火时应用干燥的砂或土来灭火，不能用水灭火。,温馨提示： 试管口略向下倾

6、斜。 酒精灯先在放湿棉花的位置加热一会儿，待有部分水蒸气形成时，再将酒精灯移至放铁粉的位置加热。,加热一会儿后再将导管插入到肥皂水中，因为先出来的是空气。 肥皂水不宜太稀，否则吹起的氢气泡太小，点燃时难以有较大的爆鸣声。 实验结束时，应先从肥皂水中撤出导管，再移去酒精灯，以防产生倒吸现象。,典例剖析 (2014经典习题选萃)某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实验，并检验产物的性质，请回答下列问题：,(1)A装置的作用是_， B中反应的化学方程式为_。 (2)D的作用是_。 (3)E中的现象是_。 (4)A、B两个装置中应先点燃_处的酒精(喷)灯，点燃E处酒精灯之前应进行的操作是_。

7、,活学巧练 1(2014经典习题选萃)如图在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物加热并通入水蒸气，用试管收集产生的经干燥的气体，并靠近火焰点火。,(1)所观察到的现象是_， 有关反应的化学方程式是_。 (2)干燥管内可装入的试剂是_，其作用是_。干燥管还可用_(装置)代替。 (3)玻璃管中石棉绒的作用是_。 实验开始时应先点燃_，实验结束时，应先熄灭_。,【解析】常温下Fe不与H2O发生反应，但在高温下，Fe与H2O(g)反应生成Fe3O4和H2，故Fe是一种较活泼的金属。因铁粉和Fe3O4均为黑色，因此实验过程中固体颜色无明显变化，但产物H2可用点燃的方法证明。石棉绒成分为硅酸盐，它耐高温且

8、性质稳定，是铁粉的载体。,【点拨】注意Fe与H2O反应的条件和产物。实验时，应先加热烧瓶，产生水蒸气后再加热玻璃管，防止铁粉氧化。实验过程应控制水蒸气的发生量，水蒸气不宜太大。实验结束时，撤去酒精喷灯，不提供高温条件，反应便自行结束。,思维导图,金属与酸、碱及盐溶液的反应,细品教材 1金属与稀盐酸、硫酸的反应,典例剖析 (2014试题调研)将适量金属钠投入下列溶液中，有气体放出，但无沉淀生成的是() A盐酸B饱和氢氧化钠溶液 CFeCl3溶液 DCuSO4溶液,【解析】钠与水溶液反应均放出氢气；A项，发生反应为2Na2HCl=2NaClH2，只有气体无沉淀；B项，NaOH溶液是饱和溶液，投入钠

9、后，消耗水，析出氢氧化钠晶体；C项，钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与FeCl3反应产生氢氧化铁沉淀；D项，钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与CuSO4反应产生氢氧化铜沉淀。 【答案】A,(2014经典习题选萃)将一小块钠投入含5 mL饱和石灰水的试管里，不可能观察到的现象是() A钠熔成小球并在液面上游动 B有气体生成 C溶液底部有银白色物质生成 D溶液变浑浊,【解析】本题易错选D，错选的原因是忽略了钠与水反应生成了NaOH，反应为放热反应。 将一小块钠投入到饱和澄清石灰水中，钠与水剧烈反应，所以首先观察到钠与水反应的一系列现象；随着反应的进行，水被消耗，溶液的温度升高，由于Ca(OH)

10、2的溶解度随温度的升高而降低，所以溶液中的Ca(OH)2有部分析出，可能观察到溶液变浑浊。 【答案】C,活学巧练 2(2013威武市六中高一期末)向硫酸铜溶液中加入一小块金属钠后，观察到的现象有() 钠浮于液面上熔化成小球发出嘶嘶的响声，放出气体钠周围蓝色沉淀部分变黑有蓝色沉淀产生析出大量红色的铜小球在溶液中沉浮小球在液面上游动、逐渐变小，直至消失 AB C D,【解析】向CuSO4溶液加入一小块金属钠后，钠先和水反应：2Na2H2O=2NaOHH2，生成的NaOH再和CuSO4反应：CuSO42NaOH=Cu(OH)2Na2SO4，因此在反应中不会析出大量的铜，错误，故选B项。 【答案】B,

11、3将钠投入到滴有石蕊的水中，下列有关现象叙述错误的是() A水溶液变为红色 B钠熔成闪亮的小球并在水面上四处游动 C钠浮在水面上 D有气体产生,【解析】Na与H2O发生反应：2Na2H2O=2NaOHH2，由于Na密度比水小，反应放热且熔点较低，故能观察到B、C、D项中的实验现象，但反应后溶液呈碱性，可使石蕊试液变蓝色。 【答案】A,思维导图,铝与氢氧化钠溶液的反应,细品教材 生活中，你或许有这样的一些经验：铝制器具不能用来盛放醋、酸梅汤和碱水等物质。如果盛放这些物质的话，铝制器具有可能被腐蚀。当饮用水浑浊不清时，向水中加入明矾，静置一段时间，水便变得清澈。,1实验探究：铝与酸和碱溶液的反应,

12、温馨提示：解答此类题目有两个关键点： 准确写出反应物与生成物之间的关系式。 正确分析给定酸、碱的“量”的关系，搞清反应的具体情况，即判定是否恰好完全反应，还是哪种酸或碱过量。,典例精析 (2014经典习题选萃)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 molL1的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为12，则加入的铝粉质量为() A5.4 gB3.6 g C2.7 g D1.8 g,【解析】由6HCl2Al=2AlCl33H2和2NaOH2Al2H2O=2NaAlO23H2可知，两份等质量的Al都完全反应时，生成的H2也等量，消耗的HCl与NaOH不等

13、量。实际上HCl、NaOH都为0.3 mol，且生成H2的体积比为12，则甲中HCl不足，Al过量；乙中NaOH过量，Al不足。生成H2的物质的量之比为12，反应的Al的物质的量之比也为12。与0.3 mol HCl反应的Al为2.7 g，则与NaOH溶液反应的Al为5.4 g。 【答案】A,活学巧练 4(2013东北育才中学高一期末)将2.4 mol某金属投入1.8 L 2 mol/L的某酸溶液中，恰好完全反应，并产生7.2 g氢气，则该金属和酸分别是() A二价金属，二元酸 B二价金属，三元酸 C三价金属，二元酸 D一价金属，一元酸,【答案】C,1(2013广雅中学高一期末)钠与水反应的现

14、象和钠的下列性质无关的是() A钠的熔点较低 B钠的密度小于水 C钠的硬度较小 D钠的还原性强 【解析】钠与H2O反应时生成H2，说明钠有很强的还原性；熔成小球浮在水面四处游动，说明钠熔点低密度小，A、B、D三项都不符合题意。 【答案】C,2(2013广雅中学高一期末)把金属钠投入下列物质的稀溶液中，溶液质量会减轻的是() AHCl BFeCl3 CNa2SO4 DNaOH,【解析】将一小粒钠分别投入HCl、Na2SO4、NaOH的稀溶液中，反应的实质都是钠和水反应，由2Na2H2O=2NaOHH2知溶液增重；将一小粒钠投入FeCl3稀溶液中时，先发生2Na2H2O=2NaOHH2，再发生Fe

15、Cl33NaOH=Fe(OH)33NaCl，有Fe(OH)3沉淀和H2放出，溶液质量是减轻的，B项符合题意。 【答案】B,【答案】D,4(2013嘉峪关市一中高一期末)将一定量的镁和铝分别与足量的盐酸反应，若放出氢气的质量相等，则参加反应的镁和铝的物质的量之比为() A11 B23 C32 D89,【答案】C,【解析】由2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2知D项正确。 【答案】D,6(2013汶上一中高一期末)取两份铝片，第一份与足量硫酸反应，第二份与足量烧碱溶液反应，同温同压下放出相同体积的气体，则两份铝片的质量之比为() A23 B11 C32

16、 D13 【解析】由2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2和2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2可知，同温同压下放出相同体积的气体，消耗两份铝片的质量相等。 【答案】B,7(2013惠阳高一月考)取黄豆粒大小的一块金属钠，用滤纸擦干其表面的煤油，然后加入到氯化铁溶液中，观察实验现象并写出化学方程式： (1)实验现象_。 (2)相关化学方程式_。,【答案】(1)钠浮在水面，熔化成闪亮的小球，不停的游动，发出嘶嘶声，溶液中有红褐色沉淀生成 (2)2NaH2O=2NaOHH2 3NaOHFeCl3=Fe(OH)33NaCl,关键信息选择题的解法探究 试题的形式一般分为题干和问题两部分，题干部分文字较多，其中有些是陈述性或描述性的语句，而对解题有用的信息往往在一两句话或一两个词中，我们将它称为解题的关键信息，它对解题起着至关重要的作用。这些关键信息就是解题的突破口。,例1钾与钠在性质上有很大的相似性，但钾比钠的活泼性强。下面是根据钠的性质对钾的性质的预测，你认为正确的是() A因为钾的活泼性强，所以钾应该保存在煤油中 B钾可以被空气中的氧气所氧化，且产物是KO2 C钾能够与水反应，但不如钠与水的反