金属的化学性质(优质课)

第一节金属的化学性质第1课时金属与非金属的反应•许多科学家经过研究发现，老年性痴呆症与铝有密切关系，同时铝还对人的脑、心、肝、肾的免疫功能有损害。世界卫生组织于1989年正式将铝确定为食品污染物而加以控制，成年人每天允许铝摄入量为60mg。•由于使用铝制的炊具、餐具，使铝溶在食物中而被人体摄入。大量的铝还来自含铝的食品添加剂，油条、油饼、馒头、花卷、糕点等中都含有这种添加剂。据有关部门抽查的结果显示，每千克油饼中含铝量超过1000mg。因此，要尽量少吃油炸食品，尽量避免使用铝制的炊具及餐具。•迄今为止已被人类发现的114种元素中，金属元素占4/5。金属在自然界中分布很广。由于各种金属的化学活泼性相差很大，因而它们在自然界中存在的形式也各不相同，有的以单质形式存在，有的以化合态存在。•在人类社会的发展进程中，金属起着重要的作用。从古代的青铜器、铁器时代到现代的铝合金，金属材料对于促进生产发展，改善人类生活发挥了巨大作用。但是，地球上绝大多数金属元素是以化合态存在于自然界中，这是为什么？金属有哪些共同的化学性质？能发生哪些化学反应？学习目标1．了解金属在自然界中的存在及金属的物理通性。2．理解金属的原子结构与化学性质的关系。3．掌握常见活泼金属与非金属的反应规律。4．了解常见金属的活动性顺序。[导学导练]1．金属的存在及含量(1)存在：绝大多数金属以的形式存在于自然界中，只有极少数金属如金、铂等以的形式存在。(2)原因：多数金属的化学性质。(3)含量：地壳中含量最多的金属是，其次是。金属的通性化合态游离态比较活泼铝铁2．金属的物理通性汞银白导电性导热性温馨提示：①不同的金属，密度相差较大，其中密度最小的金属是锂(0.534g·cm－3)，常见金属中密度最大的是铂(Pt，俗称白金，21.45g·cm－3)。金属中硬度最大的是铬(Cr)。②金属的熔、沸点及硬度往往差别较大，规律性不强，如常温下汞为液体，其他则为固体。钠、钾、铷、铯的熔点都低于水的沸点(100℃)，而熔点最高的钨达到3410℃。③地壳中含量最高的金属元素——铝；人体中含量最高的金属元素——钙；导电性导热性最好的金属——银；硬度最高的金属——铬；熔点最高的金属——钨(3410℃)；熔点最低的金属——汞(－38.8℃)；延展性最好的金属——金。目前世界上应用最广、用量最大的金属元素——铁。3．金属的化学性质性质化学反应方程式(或离子方程式)Mg与O22Mg＋O2=====点燃2MgO与非金属的反应Fe与O23Fe＋2O2=====点燃Fe3O4Mg与盐酸Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑Fe与稀H2SO4与酸的反应Zn与稀H2SO4Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑Zn与CuSO4溶液Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋CuAl与CuSO4溶液与盐的反应Cu与AgNO3溶液Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2AgFe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2Al＋3Cu2＋===3Cu＋2Al3＋点拨(1)金属还原性的强弱取决于其失去电子的难易程度，而不是失去电子的多少。(2)金属越活泼，与酸反应越剧烈。●自主探究1．教材中图3－2是一些化学反应的照片，请分析这些反应，并写出化学方程式。实验铝丝与硫酸铜溶液反应镁条燃烧铜丝与硝酸银溶液反应镁条与稀盐酸反应现象铝丝表面附着一层红色的铜剧烈燃烧、发出耀眼的白光铜丝表面附着一层白色的银剧烈反应，镁条溶解，产生大量气泡原理2Al＋3CuSO4===Al2(SO4)3＋3Cu2Mg＋O2=====点燃2MgOCu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2AgMg＋2HCl===MgCl2＋H2↑4．原子结构(1)钠、镁、铝的原子结构示意图：、、。(2)化学性质特点4失去还原还原金属与非金属的反应[导学导练]1．钠与氧气的反应实验操作实验现象实验结论新切开的钠具有金属光泽，在空气中表面很快变暗钠是的金属，硬度，熔点，通常保存在中。常温下易与O2发生反应：银白色非常活泼小低煤油4Na＋O2===2Na2O实验操作实验现象实验结论钠先熔化为小球，然后燃烧，火焰呈，最后生成固体加热时与O2的反应为：银白色黄色淡黄色2Na＋O2=====△Na2O22.铝与氧气的反应实验操作实验现象实验原理①空气中久置的铝箔铝箔，失去光泽，熔化的铝构成铝表面氧化膜的熔点很高(比铝高)，包在铝的外面，使液态铝不能滴落②用砂纸仔细打磨的铝箔铝箔，失去光泽，熔化的铝发生反应：，生成的Al2O3包在铝的外面，使液态铝不能滴落熔化并不滴落熔化也不滴落Al2O3=====△2Al2O34Al＋3O23．铁与氧气的反应(1)铁在潮湿的空气中，能缓慢氧化生成疏松的红色铁锈(Fe2O3·nH2O)。(2)红热的铁丝能在纯氧中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色的物质Fe3O4，反应的化学方程式为：3Fe＋2O2=====点燃Fe3O4。4．镁与氧气的反应(1)在常温下，镁在空气中跟氧气反应，生成一层致密的氧化物薄膜，这层氧化物薄膜能够阻止金属的继续氧化，所以镁具有抗腐蚀的性能。(2)镁在氧气中燃烧，发出耀眼的强光，放出大量的热，反应的化学方程式为：2Mg＋O2=====点燃2MgO。5、金属与非金属的反应大多数金属与氧气可直接化合，但活泼性不同的金属与氧气的反应情况不相同。金属K、Ca、NaMg、AlFe、CuAu、Pt反应情况极易反应生成致密氧化膜干燥空气中不易氧化不反应“真金不怕火炼”指的不是金的熔点高，其实在1064℃时金就熔化了！这句话主要是指金的化学性质稳定，金熔化时也不与O2反应。可不能理解为它很难熔化哦！除能被O2氧化外，金属还能被Cl2、S等氧化性的物质所氧化，生成相应的氯化物或硫化物。其中对于变价元素Fe、Cu，当氧化剂为Cl2时，生成相应的高价化合物；当氧化剂为S时，生成相应的低价化合物，如2Fe＋3Cl2=====点燃2FeCl3，Cu＋Cl2=====点燃CuCl2，Fe＋S=====△FeS,2Cu＋S=====△Cu2S。•2．铝是活泼金属，为什么各种铝制器具还能被广泛应用？•提示：铝虽然活泼，但在空气中与O2反应能生成致密的氧化膜，该氧化膜致密而稳定，能保护内层的金属不再继续与O2反应。•自主探究1．金属钠露置在空气中的变化过程银白色金属Na――→O2表面变暗生成Na2O――→H2O出现白色固体生成NaOHH2O表面变成溶液NaOH潮解CO2白色块状物质生成Na2CO3·10H2O风化白色粉末状物质生成Na2CO34Na＋O2===2Na2ONa2O＋H2O===2NaOH2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2ONa2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2ONa2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O温馨提示：(1)钠只有在加热条件下才会与O2反应生成Na2O2，故钠露置在空气中的变化中不会有Na2O2生成。(2)潮解是固体物质吸收空气中水分使表面少量物质溶解的过程(属物理变化)，风化是结晶水合物在干燥空气中失去结晶水的过程(属化学变化)，所以，上述过程既有物理变化，又有化学变化。2．加热条件下钠在空气中的变化(1)实验及现象：取一小块金属钠放在坩埚中加热，现象为钠先熔化后剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成一种淡黄色固体。(2)原因及解释：钠与氧气在加热条件下剧烈反应生成淡黄色的过氧化钠。化学反应方程式为2Na＋O2=====△Na2O2(过氧化钠中氧元素的化合价为－1价)。【应用1】等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在空气中充分反应，则下列说法正确的是()。A．第一块钠失去电子多B．两块钠失去电子一样多C．第二块钠的反应产物质量最大D．两块钠的反应产物质量一样大解析答案B金属“燃烧”规律的正确认识(1)在空气中。①“烧”而能“燃”(有火焰)：常见金属有K、Ca、Na、Mg。②“烧”而不“燃”(无火焰)：常见金属有Al、Fe。(2)在纯氧中。多数金属能“燃烧”，如Al、Fe。