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1、第一节 金属的化学性质,第三章 金属及其化合物,第三章 金属及其化合物,第一节 金属的化学性质,你知道焰火晚会上五颜六色的焰火是用什么制成的吗？你见过可以用小刀切割的金属吗？水是用来灭火的，你见过用水能够生火的吗 就让我们一起走进神奇的金属世界,古代炼铁,青铜器,铜 线,绚丽多彩的金属世界,铝箔,1.金属元素在自然界中的存在,图31 元素在地壳中的含量,思考与交流,金属的一些物理性质,2.金属有哪些物理共性?,不透明、多数为银白色、有金属光泽、导电性、导热性、延展性。,讨论：,？,思考与交流,3.以Fe为例，说明金属能发生哪些化学反应？,（1）与非金属反应,（2）与酸反应,（3）与某些盐溶液反
2、应,3Fe + 2O2 =Fe3O4,Fe + HCl =FeCl+H2,Fe +CuCl2 = FeCl2+ Cu,分析下列图片，写出反应的化学方程式。 若是离子反应的，写出离子方程式,4、依据 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？,金属最外层上的电子一般少于4个,反应中很容易失去电子,表现出较强的还原性。(做还原剂）,一、金属与非金属的反应,1.钠与氧气的反应,一、金属与非金属的反应,现象记录 观察现象性质 煤油保存在煤油中密度比煤油大 滤纸吸干表面的煤油 小刀切割质地软硬度小 新表面的颜色与光泽 银白色，有金属光泽与大多数金属一样
3、在空气中的变化 易变暗易在空气中反应,活动与探究,物理性质：色 态 熔、沸点 光泽 密度 保存,上述现象哪些涉及钠的化学性质,原因：易与空气中的氧气反应 4Na+O2=2Na2O（白色）,银白色、有金属光泽的固体，热、电的良导体，质软、 密度小、熔点低。,保存在煤油中，在空气中易变暗,实验3-2：把一小块金属钠放在坩埚里，加热，有什么现象？,实验现象：钠受热先熔化成银白色的小球，接着燃烧起来，火焰呈黄色, 最后生成淡黄色固体。,常温下,4Na + O2 = 2Na2O,（白色）,加热下,-1,失去e-，化合价升高，被氧化,得到2e-，化合价降低，被还原,失去4e-，化合价升高，被氧化,得到22
4、e-，化合价降低，被还原,结论：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。（条件不同，现象不同，产物不同。）,不稳定,稳定,二.钠的化学性质,1.钠与氧气反应,2Na +O2 = Na2O2 (淡黄色),还原剂,氧化剂,氧化剂,还原剂,加热,氧化钠,过氧化钠,白色固体,淡黄色固体,Na2O与Na2O2的比较,不稳定,较稳定,铝容易被氧化而生成一层致密的氧化膜。,铝表面的氧化膜保护了铝。构成薄膜的氧化铝(Al2O3)的熔点（2050）高于铝的熔点（660），包在铝的外面，使熔化了的铝不会滴落下来。,铝箔发红卷缩, 熔化不滴落。,铝箔发红卷缩,很快就变暗 失去光泽，熔化不滴落。,科学
5、探究,铝很活泼，除去原来的氧化膜后，很快又会生成一层新的氧化膜。,4Al + 3 O2 = 2Al2O3,金属元素的最外层电子数较少，容易失去，单质往往表现出还原性，当遇到氧化剂时，就会发生氧化还原反应。因此 ，除了能被氧气氧化外，还能被氯气、硫等具有氧化性的物质氧化，生成相应的氯化物或硫化物。,小结:,1. 钠在空气中加热，观察实验现象是（ ） A.金属钠熔化 B.燃烧时放出红色火花 C.生成白色的固体物质,A,3.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,2
6、.下列关于钠的叙述中，不正确的（ ） A.钠是银白色、质软的金属，可用小刀切割 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,B,B,1、金属与水的反应,实验探究：钠与水的反应,浮在水面上,金属钠熔化成小球，四处游动，发出嘶嘶的响声，水溶液变红。,二、金属与酸和水的反应,钠所在的位置 钠球的运动和大小变化情况 溶液颜色的变化情况等,观察点,产物呈碱性,反应剧烈、有气体生成,气体推动小球迅速移动,反应放热、钠的熔点低为97.81,密度(钠)密度（水） 0.97g/cm3,现象,解释,金属钠与水(加了酚酞)反应的实验现象:,钠与水反应原理,钠与水电离所产生的氢离子反
7、应，生成氢气。,钠与水反应实质,化学方程式：,2Na + 2H2O = 2NaOH + H2,失2e-,得2e-,还原剂,氧化剂,离子方程式：,2Na + 2H2O =2Na+ + 2OH- +H2,练习：请标出钠与水反应的电子转移情况；请写出钠与水反应的离子方程式 。,Na的保存,Na的保存,在煤油或石蜡油中,隔绝空气与水,Na着火,用干沙土扑灭,1.预测金属钠与盐酸的反应的现象。和钠与水相比哪个更剧烈？,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:,钠与酸反应的离子方程式: 2Na + 2H+ = 2Na+ + H
8、2,思考与交流： 在金属活动顺序表中，钠排在铁、铜等金属的前面，说明钠比铜要活泼得多，那么钠能与CuSO4溶液反应置换出铜吗？,补充实验,把一小块金属钠投入到硫酸铜溶液中，观察发生的现象。,实验探究：,钠与盐溶液的反应,实验现象,浮在水面、熔成小球、四处游动、发出嘶嘶的响声，有蓝色絮状沉淀产生。,2Na+2H2O+CuSO4 =Cu(OH)2 +Na2SO4+H2,反应原理：,思考与交流,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?,铁不能与冷、热水反应，但能否与水蒸气反应？,科学探究：铁与水的反应,能否设计一套简单的实验装置，使铁粉与水蒸气反应？,假设推论：化学反应方
9、程式,（固）,（气）,实验设计探究,请用三支试管、水槽、蒸发皿、胶塞、导管、酒精喷灯及其它必要的仪器和物品，设计一个还原铁粉与水蒸气反应的实验装置，画出装置简图。 应考虑：水蒸气的发生 水蒸气与铁粉的反应 气体产物的检验等。,铁粉与水蒸气反应的实验装置：,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,干燥剂,水蒸气的发生装置,水蒸气与铁粉反应装置,产物收集装置,课本中设计的装置更好 （优点:装置简单、操作方便、现象明显）,在下表中记录实验现象,加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。,2Na+2HCl=2NaCl+H2,Fe+2HCl=FeCl2+H2,
10、Mg+2HCl=MgCl2+H2,最慢,最快,结论： 金属活动性顺序表中（H）前面的金属与酸反应产生H2。 金属越活泼，与酸反应越剧烈。,2、金属与酸的反应,M+2H+=M 2+ +H2 ,思考：Na、Mg、Fe分别与盐酸反应哪个快哪个慢？为什么？, 金属与水反应的难易 与水反应越容易，反应越剧烈，金属越活泼。,比较金属活动性强弱的实验方法,金属与酸反应的难易 与酸反应产生H2越容易，反应越剧烈，金属越活泼。,金属之间的置换反应,想一想：,可以通过哪些实验事实来比较不同金属的活动性强弱？,Na、Mg、Fe都能与稀盐酸、稀硫酸反应,能不能与NaOH 溶液反应？Al能否与NaOH溶液反应？,思考：
11、,实验3-4：取两支试管，分别加入5mL 的盐酸和NaOH溶液，再分别加入几片铝片，观察实验现象。过一段时间后，将点燃的木条分别放在两支试管口，观察实验现象。,实验探究：,三、铝与氢氧化钠溶液的反应,现象：,铝片放入盐酸、NaOH溶液中都有气泡产生，点燃气体观察到蓝色火焰。,思 考,为什么铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应开始时气体产生的速度较慢，而后越来越快？,因为开始时是铝表面的氧化膜先发生作用，氧化膜反应完全以后才有H2产生，该反应为放热反应，且随着反应的进行，温度升高，反应速度也加快。,化学方程式： 2Al+2NaOH+2H2O =2NaAlO2+3H2 2Al+6HCl = 2AlCl3+
12、3H2,铝的特殊性：既能跟酸反应产生H2，又能跟强碱溶液反应产生H2。,三、铝与氢氧化钠溶液的反应,元素包括金属元素和非金属元素。铝既能与盐酸反应， 又能与氢氧化钠反应，我们又称铝为两性元素,铝和氧化铝均能跟酸、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。,思考：铝制餐具是否适宜用来蒸煮或长时间盛放酸性、碱性或咸的食物？为什么？,金在自然界中以游离态存在,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
13、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。,小结：,下列关于铝的叙述，不正确的是（ ） A 铝是地壳中含量最多的金属元素 B 铝的抗腐蚀性能好，原因是铝表面的氧化膜可以 阻止铝与空气中的氧气接触 C 铝是一种活泼金属，在化学反应中常作还原剂 D 铝制餐具能用于蒸煮，或者长时间存放碱性食 物，但不适宜于存放酸性食物,D,课堂练习题：,四、物质的量在化学方程式计算中的应用,化学计量数之比,扩大NA倍,物质的量(n)之比,2Na2H2O2NaOHH2,化 学 计 量 数 之 比,物 质 的 量 之 比,=,一、原 理：,四：物质的量应用于化学方程式的计算,微粒数之比：,2个 :
14、2个 : 2个 : 1个,【例 题 】 实验室用6.5g Zn与足量盐酸完全反应。求： Zn的物质的量；参加反应HCl的物质的量；生成H2的体积(标况下)。,解：,n(HCl)= 0.2 mol,m(HCl)= 7.3g,n(HCl)=,= 0.2 mol,解法1：,解法2：,讨论：哪种方法简单？,解：,n(HCl)= 0.2 mol,1,n (H2),n(H2)= 0.1 mol,V(H2)= n(H2) Vm = 0.1 mol 22.4 L/mol= 2.24 L,（1）根据题意写出相关反应的化学方程式 （2）找出相关物质的计量数之比 （3）对应计量系数，找出相关物质的物质的量 （要求的
15、量用n(B)或设未知数x、y等代表） （4）根据计量关系进行计算。,二、根据化学方程式进行计算的基本步骤 ：,怎样计算生成H2的体积？,【例 题 】 实验室用6.5g Zn与足量盐酸完全反应。求： Zn的物质的量；参加反应HCl的物质的量；生成H2的体积(标况下)。,1mol,22.4L,V (H2),0.1mol,V(H2)=,2.24 L,=,上下单位要相同，左右要相对应,解法2：,65g,22.4L,V (H2),6.5g,2mol,n (HCl),注 意： （1）化学方程式所表示的是实际参加反应的物质之间量的关系。 （2）上下单位要相同，左右要相对应,n(HNO3)= 0.5 mol,
16、NaOH + HNO3 = NaNO3 + H2O,1、完全中和0 .5 mol NaOH需多少摩尔的 HNO3？其质量是多少克？,解：,答：完全中和0.5molNaOH需0.5mol HNO3 其质量为31.5g。,HNO3摩尔质量为63 g/mol,m(HNO3)= 0.5 mol63 g/mol=31.5 g,因为,所以,【练 习】,解：（1） （2）2Na + 2H2O = 2NaOH + H2,【练一练】,2、有4.6g的金属钠跟水发生反应，钠完全反应，计算： （1）4.6g 钠的物质的量 （2）求生成的氢氧化钠的物质的量 （3）求生成的气体的体积（标准状态下）,2,2,0.2mol,1,n(NaOH),n(H2),n(H
