《2015-2016高中化学 第三章 金属及其化合物 第一节 金属的化学性质（第2课时）金属与酸和水的反应课件 新人教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015-2016高中化学 第三章 金属及其化合物 第一节 金属的化学性质（第2课时）金属与酸和水的反应课件 新人教版必修1（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,1,2,3,4,1.金属与酸的反应 (1)金属活动性顺序中排在氢前面的金属能与非氧化性酸发生置换反应,生成相应的盐和氢气,如Zn+2HCl ZnCl2+H2,Fe+H2SO4(稀) FeSO4+H2,而排在氢后面的金属不能与非氧化性酸发生置换反应。 (2)金属活动性顺序由强到弱:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au。,目标导航,预习导引,1,2,3,4,2.金属钠与酸和水的反应 (1)钠与水反应的现象:浮:钠浮在水面上;熔:熔化成一个光亮的小球;游:迅速地四处游动;响:发出嘶嘶的响声;红:滴有酚酞的溶液变
2、红色。 (2)钠与水的反应实质是与水电离出的H+反应,化学方程式:2Na+2H2O NaOH+H2。 (3)钠与酸反应的实质是直接与酸电离出的H+反应,现象和与水的反应相似,但比钠与水的反应更剧烈,若钠过量,则继续和水反应。如钠与盐酸反应的离子方程式:2Na+2H+ 2Na+H2。 (4)铁不能与冷、热水反应,可以和高温水蒸气反应,反应化学方程式为3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。,目标导航,预习导引,1,2,3,4,3.金属单质与水反应 因金属的活动性不同,它们与水反应的反应条件不同,剧烈程度也不同,反应产物都有氢气,但其他产物类型不一定相同。如:除气体氢气外,钠与水反应的产物是氢
3、氧化钠,铁与水(高温水蒸气)反应的产物是四氧化三铁,前者属于碱,后者属于金属氧化物。,目标导航,预习导引,1,2,3,4,4.钠的用途 (1)制过氧化物; (2)Na-K合金用作原子反应堆的导热剂; (3)制稀有金属如Ti、Ta、Ni等,如4Na+TiCl4(熔融) 4NaCl+Ti; (4)制高压钠灯。,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,一、钠与水、酸、碱的反应与实质 1.钠与水的反应,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,2.与酸反应 (1)钠与酸反应是先与酸中的H+反应,如2Na+2HCl 2NaCl+H2。 (2)如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与水反应。 3.与碱反应 实际就是钠
4、与水的反应。 4.与盐反应 钠与盐溶液反应时,首先与水反应生成NaOH,然后NaOH与盐发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐反应,则只发生钠与水的反应)。 (1)如Na与CuSO4溶液的反应:,(2)如Na与K2SO4溶液的反应:,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,【例1】 将一小块金属钠投入CuSO4溶液中,不可能观察到的现象是( ) A.溶液中有蓝色沉淀生成 B.有气体生成 C.有红色物质析出 D.钠熔成小球浮游在液面上 解析:钠投入CuSO4溶液中首先与水反应:2Na+2H2O 2NaOH+H2,此时钠熔化成闪亮的小球浮在液面上到处游动,有气体生成,生成的NaOH与CuSO4发生复分解反
5、应,产生蓝色絮状沉淀。A、B、D项所指的现象均能观察到,但钠不能将铜置换出来。 答案:C,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,在烧杯中加水和苯(不溶于水,密度:0.88 gcm-3)各50 mL。将一小粒金属钠(密度:0.97 gcm-3)投入烧杯中。观察到的现象可能是( ) A.钠在水层中反应并四处游动 B.钠停留在苯层中不发生反应 C.钠在苯的液面上反应并四处游动 D.钠在苯与水的界面处反应并可能上、下跳动 解析:苯与水互不相溶而分层,水的密度较大在下层,苯的密度较小在上层。钠的密度介于苯和水的密度之间,钠的位置在苯和水的位置之间。钠与苯不发生化学反
6、应,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢气推动着钠粒向上运动。钠粒上升到苯中失去了氢气的推动力以后,在重力的作用下又回到了苯与水的交界处。这时的钠粒再次重复先上浮后下落的现象,直到钠粒消失为止。 答案:D,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,二、铁与水蒸气的反应 1.铁和水蒸气反应的实验探究,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,2.金属和水反应的一般规律 按照金属活动性顺序中的排列,金属单质与水反应的一般规律。 (1)K、Ca、Na等化学性质非常活泼的金属单质能与冷水剧烈反应,生成对应的碱和氢气。 (2)Mg能与冷水反应产生氢气和氢氧化镁,但反应很慢;Al能与热水或沸水缓慢反应,产生氢气和氢氧
7、化铝。 (3)Zn、Fe、Sn、Pb等相对不活泼的金属单质,需要和高温水蒸气反应产生对应的氧化物和氢气。 (4)Cu、Hg、Ag、Pt、Au等很不活泼的金属单质,不能和水反应。,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,【例2】 红热的铁能与水蒸气反应,有氢气生成,现用如图所示装置进行铁在高温下与水蒸气反应的实验,并用简单的方法收集、检验生成的氢气。请回答下列问题:,(1)写出硬质玻璃管中反应的化学方程式: , 氧化剂是 。 (2)干燥管C内盛放的药品是碱石灰或 (填化学式)。干燥管的 (填“m”或“n”)端与g导管相连接。 (3)在D处画出用试管收集氢气的装置图(所需其他仪器自行选择)。 (4)
8、用简单的方法检验收集到的气体是氢气,简述实验操作步骤和现象: 。,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,解析:(1)硬质玻璃管中的反应是红热的铁与水蒸气反应,化学方程式为3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2,其中氧化剂是水。(2)干燥管中盛放的是固体干燥剂,通常可以是碱石灰或无水氯化钙(化学式是CaCl2),使用干燥管应是粗口进气,细口出气。(3)收集氢气可用向下排空气法。(4)检验方法通常是用拇指堵住试管口,靠近酒精灯火焰,松开拇指,能燃烧或发出爆鸣声,说明收集的是H2。 答案:(1)3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 H2O (2)CaCl2 n (3) (4)用拇指堵住试管
9、口,靠近酒精灯火焰,松开拇指,能燃烧或发出爆鸣声,说明收集的是H2,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,案例探究,方法规律,平均值法在金属与酸反应计算中的应用 有Mg、Al、Fe、Cu四种金属,若两两混合,取混合物26 g与足量稀硫酸反应产生氢气11.2 L(标准状况下),则此混合物的可能组合最多有( ) A.2种 B.3种 C.4种 D.5种 答案:C,案例探究,方法规律,平均值法在金属与酸反应计算中的应用 如上题,假设金属都显+2价,则有MH2,生成11.2 L H2所需金属的物质的量为0.5 mol,则金属混合物的平均摩尔质量为26 g0.5 mol=52 gmol-1,即平均相对原子质量为52;Mg、Al、Fe折算为+2价金属后的相对原子质量分别为24、18、56,由于Cu不反应可认为无限大,组合中金属的相对原子质量必须一个大于52,一个小于52,即Mg、Al中选择一个与Fe、Cu中一个组合,共有4种组合。,
