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第三章金属及其化合物第一节金属的化学性质第一课时学习目标•1、了解金属元素在地壳中的含量和存在；•2、了解金属的物理共性和化学共性；•3、掌握钠、铝等金属与非金属的反应；•4、培养实验能力与观察能力。合金铜银金铝铁金属的通性分布特征§地壳中元素的含量前五位有：O、Si、Al、Fe、Ca地壳中含量最多的金属元素是铝。化合态：元素在化合物中的存在形态游离态：元素在单质中的存在形态§除金、铂等少数极不活泼金属外，大多数金属元素在自然界中以化合态存在。地球上的金属以单质形式存在的是极少数（如Ag、Pt、Au)。银白色Ag金黄色Au金属使用的早晚与金属活动性关系-7000-6000-5000-4000-3000-2000-10000100020003000AuAgCuSnFeZnAlMgNaCaK年代商朝司母戊鼎春秋时期的铁锄和铁器现代用电解法冶炼铝金属使用的早晚与金属活动性的强弱有关金属的一些物理性质物理通性2、金属的颜色、光泽3、良好的导电、导热性绝大多数金属都是银白色，具有金属光泽，少数金属是特殊颜色。如铜是紫红色，金是金黄色。4、延展性延性：拉成细丝的性质。展性：压成薄片的性质。1、金属在常温下的状态除汞是液体外，其他在常温下都是固体。一、金属的通性2.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。①铝丝与硫酸铜溶液反应②镁条燃烧③铜丝与硝酸银溶液反应④镁条与稀盐酸反应①2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu③Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag②2Mg+O2＝2MgO点燃2Al+3Cu2+=2Al3++3CuCu+2Ag+=Cu2++2Ag④Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Mg+2H+=Mg2++H2↑3、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,反应中容易失去电子,表现出较强的还原性。(做还原剂）NaMgAl小结1.以Fe为例，说明金属能发生哪些化学反应？（2）与酸反应Fe+２HCl==FeCl２+H2↑（3）与某些盐溶液反应Fe+CuCl2==FeCl2+Cu（1）与氧气反应3Fe+2O2==Fe3O4点燃化学通性4、最外层电子少，易失电子，表现出还原性，化合态金属元素只有正化合价1、易与氧气反应，得到氧化物2、活动性排在氢前的金属元素与酸反应得到盐和氢气3、与盐反应，置换出活动性弱的金属单质一、金属的通性M–ne-=Mn+一、金属与非金属反应1、钠与氧气反应（1）常温下反应钠必须保存在隔绝空气（和水）环境中，实验室将钠保存在煤油或石蜡油中4Na+O2=2Na2O（白色固体）物理性质：质软(硬度小)、密度比煤油大、银白色有金属光泽的固体。化学性质：很活泼，常温被空气中的氧气氧化现象：先熔化成小球，后燃烧产生黄色火焰，生成淡黄色固体2Na+O2===Na2O2△特殊的氧化物——过氧化钠：Na2O2+1-1（2）加热后反应常温下4Na+O2==2Na2O（白色）加热下00+1-1失去２e-，化合价升高，被氧化得到2e-，化合价降低，被还原00+1-2失去4e-，化合价升高，被氧化得到4e-，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△钠与氧气反应2Na+O2==Na2O2(淡黄色)还原剂氧化剂氧化剂还原剂即：2Na2O+O2==2Na2O2△（3）钠和其他非金属单质反应，如Cl2、S2Na+Cl2==2NaCl2Na+S==Na2S(2)铝箔在氧气中燃烧生成Al2O32Al+3O2==2Al2O3点燃(1)铝与氧气在常温下反应生成Al2O3氧化物，此氧化物的氧化膜致密，可以隔绝铝与空气的接触，阻止内部铝被氧化。正因为如此，铝成为一种应用广泛的金属材料。4Al+3O2==2Al2O32、铝与氧气反应科学探究：现象：铝箔熔化，表面失去光泽，熔化的铝并不滴落因为铝表面有一层氧化膜保护了铝。即使打磨过的铝箔，在空气中也会很快生成新的氧化膜。构有薄膜的Al2O3的熔点（2050℃）高于Al（660℃），没有熔化，包在铝的外面使熔化的液态铝不会滴落下来。加热铝箔现象解释：资料卡片：铝的氧化膜----采用化学方法对铝表面的氧化膜进行处理，得到应有更广泛的金属材料。科学探究用砂纸打磨铝箔，除去氧化膜后，再加热至熔化。现象：铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝仍然不滴落。结论：铝很活泼，常温下能与空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化膜，起保护的作用。原因：铝很活泼，除去原来的氧化膜后，在空气中很快生成一层新的氧化膜。4Al+3O2====2Al2O3常温或加热(2)镁条在氧气中燃烧生成MgO2Mg+O2==2MgO点燃(1)镁与氧气在常温下反应生成MgO氧化物，此氧化物的氧化膜致密，因此，在点燃镁条前，常用砂纸打磨。2Mg+O2==2MgO3、镁与氧气反应4、铁与氧气反应（1）铁与氧气在常温下缓慢反应，生成疏松氧化层—氧化铁（红棕色Fe2O3）4Fe+3O2==2Fe2O3（2）铁丝在氧气中点燃，生成四氧化三铁（黑色）点燃3Fe+2O2==Fe3O4KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu讨论：金属与氧气反应的规律常温下易被氧化常温下能被氧化加热时能被氧化不能被氧化小结：一、金属与非金属的反应1、钠与氧气的反应常温加热4Na+O2==2Na2O2Na+O2==Na2O22、铝与氧气的反应3、金属与Cl2或S的反应如：2Na+Cl2=2NaClFe+S=FeS4Al+3O2==2Al2O3常温或加热1、铝和铁谁更活泼？将一根铝线和一根铁线放在野外哪个更容易生锈？思考:铝，铁更容易生锈，因为表面的氧化膜较疏松，不能阻止内部金属继续被氧化。二、金属与酸和水反应位于金属活动性顺序中氢以前的金属遇到酸时，能够发生化学反应，生成盐和氢气。如Fe：Fe+2HCl==FeCl2+H2↑Mg、Zn、Fe、Cu与稀盐酸反应反应剧烈程度不同在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一小块钠放入水中，你看到什么现象？注意观察:①浮还是沉？②钠的状态③运动还是静止？④有何声响？⑤溶液颜色变化？注意钠的取用:①镊子(不能用手接触)②煤油要用滤纸吸干③钠块要绿豆粒大小④剩余的钠放回原瓶。1、钠与水反应演示实验：钠与水的反应.f4v概括现象性质2Na+2H2O=2NaOH+H2↑浮熔游、响红钠浮在水面上立刻熔成一个小球在水面上四处游动，发出“嘶嘶声”反应后溶液变红密度比水小反应放热，熔点低产生气体生成碱性物质现象:产生轻微的爆鸣声如何检验金属钠与水反应生成的气体是H2氢气结论:2Na+2H2O===2NaOH+H2课堂思考1、将钠放入盐酸中会反应吗，生成什么物质？先与酸反应还是先与水反应？2Na+2HCl=2NaCl+H2↑2、钠与酸的反应2Na+2HCl=2NaCl+H2↑2Na+H2SO4=Na2SO4+H2↑钠无论是跟水还是跟酸反应,实际上都是与H+反应钠与酸反应时，若酸过量则钠只与酸反应，若酸不足量则钠先与酸反应再与水反应注意课堂思考2、在溶液中，铁能置换出铜，铜能置换银，将钠放入硫酸铜溶液中，能否置换出铜单质？2Na+CuSO4=Cu+Na2SO4×2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO42Na+2H2O=2NaOH+H2↑一般规律：钠与酸溶液反应时，钠直接与溶液中的酸反应，但当钠与其它溶液反应时，一般是钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，然后再看生成的氢氧化钠是否与原溶液中的溶质反应！3、钠的保存、在自然界的存在、用途、制法保存在煤油或石蜡里。易与空气中的氧气反应易与水反应钠着火的处理？性质：用干燥的砂土扑灭1、保存：决定练习：2、将一小块钠投入到下列物质的溶液中，既能放出氢气，又有沉淀析出的是——A.BaCl2B.MgCl2C.CuCl2D.Na2CO3BC1、将金属钠投入煤油和水的混合物中，会有何现象？钠在煤油中逐渐下沉，至水面时与水发生反应，融化成银白色的小球，在煤油与水的界面处上下跳动，最后完全消失。实验探究铁与水蒸气的反应实验目的：设计一套简单实验装置，探究铁与水蒸气是否能够发生化学反应。探究实验装置应有几部分构成？1、实验装置设计制取水蒸气装置反应装置检验气体装置铁粉与水蒸气反应，应从水蒸气的产生、铁粉与水蒸气反应、反应产物的检验等环节讨论反应装置的设计3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H23、铁与水反应观看视频，描述现象装置设计：试管底部塞有一团潮湿的棉花，在湿棉花左边放有铁粉，蒸发皿中放肥皂水（或在水中加几滴洗涤剂）。注意事项：整套装置试管口应低于试管底；酒精灯应先在放湿棉花的位置上加热一会儿，待试管底部温度略高，且有部分水形成蒸气时，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，用燃着的火柴去点燃肥皂泡，可发出爆鸣声；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，再移去燃着的酒精灯。现象：加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H24、金属与水反应小结Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑100℃2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2K+2H2O=2KOH+H2↑(剧烈，氢气易爆炸)2Al+6H20===2Al(OH)3+3H2↑∆金属性越强，越容易与水反应讨论：金属与水反应的规律KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu与冷水反应生成碱和氢气与热水反应生成碱和氢气高温下与水蒸气反应生成氧化物和氢气不与水反应小结金属性越强，常温下与酸反应越剧烈；金属性越强，常温下与水反应越强烈；能与酸反应是活泼和较活泼金属的通性，那么能不能与碱反应呢？实验3—4：取2支试管，分别加入几片(用砂纸去掉氧化膜)铝片，然后再分别加入5mL盐酸和5mLNaOH溶液，观察实验现象。过一段时间后，将点燃的木条分别放在两支加铝的试管口，你看到什么现象？活动探究：三、铝与氢氧化钠溶液的反应2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑铝既能与强酸反应，又能与强碱反应，是两性金属探究：相同质量的铝，分别与足量的强酸、强碱反应，产生氢气体积比为：________1:1总结：金属的化学性质2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2、金属与酸和水的反应：3、金属与碱的反应：2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑2Na+2HCl==2NaCl+H2↑3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H21、金属与非金属的反应：4Na+O2==2Na2O2Na+O2==Na2O2△4Al+3O2===2Al2O3常温或加热4、金属与盐的反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2NaOH+CuSO4=Cu（OH）2↓+2NaCl化学方程式的意义——•表明了化学反应的粒子数（N）之比每2个氢分子跟1个氧分子反应生成了2个水分子•表明了化学反应中各物质之间的质量（m）关系，即各物质之间的质量比每4克的氢气跟32克的氧气反应生成36克的水2H2+O2==2H2O点燃四、物质的量在化学方程式计算中的应用2Na+2H2O=2NaOH+H2↑化学计量数之比2NA个：2NA个：2NA个：NA个物质的量之比2mol：2mol：2mol：1mol质量之比46g：36g：80g：2g例题完全中和0.10molNaOH,需要硫酸的物质的量是多少？所需硫酸的质量是多少？“化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比”例题1：6.5gZn与500mL盐酸恰好完全反应，能生成氢气___L(标准状况)。盐酸的物质的量浓度为___。Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑65g2mol22.4L当有65g锌参加反应时，需要2molHCl与之反应，同时生成22.4L氢气6.5gn(HCI)V(H2)n(HCI)=0.2molV(H2)=2.24LC(HCl)=0.