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1、第一节 金属的化学性质,铝箔,绚丽多彩的金属世界,地壳中金属元素的含量,大多数金属在自然界以化合态存在,金属元素在地壳中的含量O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg,一、金属的物理性质,【温故知新】,物理通性：,绝大多数金属是银白色具有金属光泽的固体；易导电、易导热、有延展性。,汞(Hg)在常温下呈液态,但金属的熔点、硬度、密度相差比较大。,颜色：,延展性最好-金(Au) 锑铋锰较差,导电能力 Ag Cu Al,Cu(紫红色) Au(金黄色) Cs(金黄色),状态：,熔点：,硬度：,延展性：,导电性、导热性：,硬度最大-铬(Cr),最低-汞(Hg) 最高-钨(W),6,金属与酸的反应,金属
2、与非金属的反应,金属与盐的反应,二、金属的化学性质,1.举例说明金属能发生哪些化学反应。,2.图3-2是金属发生化学反应的一些照片，请分析这些反应，并写出化学方程式。,金属参与的常见的反应：,Al + 3CuSO4 Al2(SO4 )3 + 3Cu,铝丝与硫酸铜溶液 镁条燃烧 铜丝与硝酸银 镁条与盐酸,Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag,Mg + 2HCl MgCl2 + H2,3.画出Na、Mg、Al的原子结构示意图，分析它们的原子结构有什么特点，与金属的化学性质有什么联系。,金属元素原子最外层电子数一般少于4个，在反应中很容易失去电子。表现出较强的还原性，常作还原剂。,取
3、一小块金属钠（用镊子），用滤纸吸干表面的煤油后，,金属与非金属的反应,钠与非金属的反应：,实验3-1,用小刀切去一端的外皮（表面皿、培养皿）。,观察钠表面的光泽和颜色，感受钠的硬度。新切开的钠的表面在空气中会发生什么变化？,钠的物理性质钠的物理性质,钠的物理性质：,银白色具有金属光泽的固体，密度小（密度比煤油大）、硬度小、质软、优良的导电性、导热性。,切开的金属切面为银白色，在空气中很快变暗。,化学性质很活泼，常温下钠与空气中的氧气反应生成了白色的氧化钠。,4Na + O2 2Na2O（白色固体）,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。,注意事
4、项：,现象：,实验3-2,把这一小块金属钠放在坩埚里，加热，有什么现象？观察！,钠受热先熔化成银白色的小球后，剧烈燃烧，发出黄色的火焰，生成淡黄色的固体。,钠的性质钠的性质,现象：,注意事项：,坩埚加热时应与泥三角配套使用。 观察到钠开始燃烧后，应立即撤掉酒精灯，并将酒精灯熄灭。 实验结束时，要用坩埚钳将坩埚和泥三角取下，并放在石棉网上。绝对不可以直接用手去拿或直接将它们放在桌子上。,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。,产物的稳定性：Na2O Na2O2,2Na + S Na2S（研磨易爆炸）,联
5、系生活,生锈的铁制品,为什么铝制品不易生锈？,氧化膜,疏松Na2O、Fe2O3等,致密MgO、Al2O3等,有的氧化膜疏松，不能保护内层金属，如铁表面的铁锈；,有的氧化膜致密，可以保护内层金属不会被继续氧化，如镁、铝等表面的氧化层。,常温下：4Al + 3O2 2Al2O3,加热铝箔加热铝箔,铝与氧气反应：,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。仔细观察，你看到了什么现象？为什么会有这种现象？,铝箔发红卷缩,表面变暗，失去光泽，熔化的铝并不滴落，好象有一层膜兜着。,现象：,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。,绝大多数金属
6、都能与氧气反应，生成金属氧化物，活泼性很强的金属常温下就能被氧气氧化，活泼性较弱的金属在加热的条件下才能与氧气发生反应，活泼性很弱的金属（如铂、金）不能被氧气氧化。,学会比较，学会总结,金属跟氧气反应时生成的氧化物一般为普通氧化物如MgO、Al2O3，但钠在氧气中燃烧生成Na2O2，铁在氧气中燃烧生成Fe3O4。,金属除了能被氧气氧化外，金属还能被氯气，硫等具有氧化性的物质所氧化，生成相应的氯化物或硫化物。,用镊子取一小块钠置于滤纸上，吸干表面的煤油，用小刀切绿豆大的一粒，其余放回原瓶。,金属与酸和水的反应,钠与水的反应：,实验3-3,钠与水钠与水反应,盖上玻片，戴上防护镜，吸干煤油。,在烧杯
7、中加一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一小块钠放入水中。观察实验现象。,2Na + 2H2O 2Na+ + 2OH- + H2,2Na - 2e- 2Na+,2H+ + 2e- H2,反应的实质：,2Na + 2H2O 2NaOH + H2,钠浮在水面上，熔化成一个闪亮的小球，小球在水面上四处游动，并发出“嘶嘶”的声音，小球逐渐变小，最后消失，滴有酚酞试液的溶液变红色。,现象：,金属钠失火钠着火,思考,金属钠引起火灾时应当怎样灭火？,-干燥的沙土（子）,钠如何保存，目的是什么？,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。,钠能否保存在四氯化碳或汽油中，
8、为什么？,铁不能与冷水反应、也不能与热水反应，但能否与水蒸气反应？,实验装置设计思路：水蒸气的产生装置水蒸气与铁粉的反应装置气体产物检验装置,铁粉,水,铁粉与水蒸气的反应装置,铁与水蒸气反应,设计后的反应装置：,加热时,试管内铁粉红热,产生大量的肥皂泡，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。,现象：,铁与水蒸气反应铁与水蒸气反应,8e-,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沿导管通入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,该反应装置各部分的作用是什么？,产生水蒸气,水蒸气与铁粉反应,检验产生的气体,吸收水蒸气,铁粉与水蒸气
9、反应的实验装置,金属与水反应,2Na + 2H2O 2NaOH + H2,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au,与冷水反应,与热水反应,与水蒸气反应,不与水反应,碱和H2,氧化物和H2,有大量气泡产生，将点燃的木条放在试管口，可听到爆鸣声。,铝与氢氧化钠溶液的反应,实验3-4,现象：,铝的性质铝与NaOH溶液反应,能与酸反应是活泼和较活泼金属的通性，但有些金属还具有很特殊的性质。,与碱反应是铝的特性,取三支试管，分别加入相同长度的铁片，铝片，铜片(打磨后)。向试管中分别加入等量2mol/L的NaOH溶液，震荡，观察现象。,2Al + 2NaOH +
10、2H2O 2NaAlO2 + 3H2,2Al + 2H2O + 2OH- 2AlO2- + 3H2,Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu,金属与盐溶液的反应,金属钠与CuSO4溶液反应,在烧杯中加入CuSO4溶液，然后把一小块钠放入CuSO4溶液中。观察实验现象。,现象：,钠浮在液面上，熔成小球，四处游动，发出嘶嘶的声音，有蓝色沉淀产生。,(1)2Na + 2H2O 2NaOH + H2,(2)2NaOH + CuSO4 Cu(OH)2 + Na2SO4,总反应方程式：,2Na + 2H2O + CuSO4 Cu(OH)2+ Na2SO4 + H2,长话短说：,氧化,还原性,金属发生化学
11、反应的实质：,M Mn+，化合价升高,被 ，发生氧化反应，表现较强的 。常作还原剂,三、物质的量在化学方程式的计算,2Na + 2H2O 2NaOH + H2,化学计量数之比 2 ： 2 ： 2 ：1,粒子数(N)之比 2 ： 2 ： 2 ：1,物质的量(n)之比 2 ： 2 ： 2 ：1,1.物质是由_等粒子构成的，物质之间的化学反应也是这些粒子按一定的数目关系进行的。化学方程式中的化学_可以明确地表示出化学反应中粒子之间的数目关系：化学方程式中各物质的 _ 之比等于各物质_之比，等于相同条件下气体体积之比。,基础梳理,原子、分子、离子,计量数,化学计量数,物质的量,化学计量数之比 1 ：1
12、 ： 2,分子数(N)之比 1 ：1 ： 2,物质的量(n)之比 1mol： 1mol ： 2mol,气体的体积比为 1 ： 1 ： 2,从上述例子中不难看出，化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于组成各物质的粒子数之比，因而也等于各物质的物质的量之比。因此，将物质的量(n)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、物质的量浓度(c)等概念应用于化学方程式进行计算时，通过物质的量与化学计量数之间的关系以及物质的量与物理量之间的联系，能使化学计算变得更加简便。,知 识 网 络,NA,NA,M,M,Vm,V液,V液,物质的量(n)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)和物质的量浓度(c)可应用于化
13、学方程式进行计算。,3.基本步骤,4.实例 现有1 L 1 mol/L的盐酸与50 g NaOH样品恰好完全反应(杂质不与盐酸反应)，则该样品中NaOH的含量为多少？,(3)标： 1 mol 40 g 1 L1 mol/L x,(1)设：设样品中NaOH的质量为x,(2)写：HCl NaOH=NaClH2O,(4)列： (5)解：x 40 g NaOH的含量 100%80% (6)答：该样品中NaOH的含量为80%,化学方程式计算的常用方法差量法 根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓“理论差量”，如反应前后的质量、物质的量、气体体积等。该差量的大小与反应物质的有关量成正比。差量
14、法就是借助这种比例关系，解决一定量变的计算题。,名师点睛,例如把一铁棒插入CuSO4溶液后，过一段时间取出，铁棒质量增加了4 g，据此可求参加反应的Fe的质量。 FeCuSO4=FeSO4Cu m 56 64 64568 m(Fe)28 g 4 g,例2.用足量H2还原80 g氧化铜粉末，反应一段时间后，测得固体质量减少8 g，此时消耗H2 22.4 L(标准状况下)，求生成Cu的质量。,【解析】 本题可采用差量法计算。 根据H2与CuO的反应，可得如下关系： H2CuO CuH2O m 80 64 16 m(Cu) 8 g 所以m(Cu) 32 g。 【答案】32g,不能根据消耗的H2进行计
15、算,【例3】取10克含MnO287%的软锰矿，加入足量的浓盐酸, 并加热，可产生多少升Cl2（标准状况下）？被MnO2氧化的Cl-物质的量为多少？,87g 2moL 22.4L,10g87%g x y,有一种反应物过量的计算过程,条件： 反应物（一般为两种）的量均已知。,方法：,判断反应物谁过量或谁不足。 按反应物不足量计算。,解：C(HCl)=11.9moL.L-1 ,设产生的氯气的体积为 xL,87g 4moL 22.4L,10g87%g 0.02L11.9moL/L x,1087%4870.0211.9,所以MnO2过量,4 ：0.02 11.9 = 22.4 : x x = 1.3328L,被氧化的Cl-物质的量为0.119moL,【例4】取10克含MnO287%的软锰矿，加入20mL36.5%的浓盐酸（密度为1.19g/cm3), 并加热，标准状况下问产生多少升Cl2。则被MnO2氧化的Cl-物质的量为多少？,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”。,钛的物理性质： 银灰色有金属光泽的固体，密度小、硬度大
