金属的化学性质

第三单元金属及其化合物第一课时金属的化学性质东汉·马踏飞燕战国铁锄古代炼铁铜线青铜器商代·司母戊鼎铝箔绚丽多彩的金属世界讨论：你能根据常见金属的用途说出金属有哪些物理共性?物理通性：1、不透明，具有较好延展性，导电、导热性。2、除汞是液体外，其他在常温下是固体；3、除金，铜等少数具有特殊颜色外，其余为银白色；4、密度，熔点，硬度差异大；①②③④①：和某些盐溶液反应2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu②：和氧气反应2Mg+O2＝2MgO点燃④：和某些盐反应Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag③：和酸反应Mg+2HCl=MgCl2+H2↑金属参与的常见的反应：思考：金属能置换金属，一些活泼金属能置换出氢气，根据是什么？金属活动性顺序表金属的原子结构与金属化学性质之间的关系Mg、Zn、Fe、Cu与稀盐酸反应KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性，由强逐渐减弱反应剧烈程度不同说明什么问题？NaMgAl在金属活动性顺序里：金属的位置越靠前,其活动性就越强，化学性质就越活泼。NaMgAl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第一节金属的化学性质金属元素在地壳中的含量一、了解地壳中金属元素的分布：地壳中元素含量前十位顺序：O、Si、Al、Fe、CaNa、K、Mg、H、TiAl元素排在金属元素第一位Fe元素排在金属元素第二位Na元素排在金属元素第四位地球上的绝大多数金属元素是以化合态,还是以游离态存在于自然界中？一、钠的性质实验:取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油后，用刀切去一端外皮，观察钠的颜色、光泽，感受钠的硬度。新切开的钠表面在空气中发生什么变化？注意事项：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。一、钠的物理性质：银白色，有光泽，质软问题：刚才切开钠时看到银白色，但在空气中为什么会很快变暗呢？实验:取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油后，用刀切去一端外皮，观察钠的颜色、光泽，感受钠的硬度。新切开的钠表面在空气中发生什么变化？实验:取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油后，用刀切去一端外皮，观察钠的颜色、光泽，感受钠的硬度。新切开的钠表面在空气中发生什么变化？钠与空气中某种气体发生反应二、钠的化学性质1、和氧气反应化学性质很活泼,常温下能与氧气反应生成白色的氧化钠4Na+O2=2Na2O（白色）+100-2问题1:判断其是否为氧化还原反应,如果是氧化剂、还原剂是哪种物质。Na为还原剂，O2为氧化剂思考：4Na+O2=2Na2O？？？▲把一小块金属钠放在坩埚中，加热，有什么现象？观察！2Na+O2=Na2O2（淡黄色）▲+10-10注意事项：1、用镊子取出钠后,要用滤纸吸干钠及镊子表面的煤油，用镊子夹紧放在玻璃片上,切去表面的外皮后，放在坩埚中加热。2、坩埚加热时应与泥三角配套使用。3、观察到钠开始燃烧后，应立即撤掉酒精灯，并将酒精灯熄灭。拆掉酒精灯还能继续燃烧说明什么？4、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。Na燃烧是一个放热反应钠与氧气反应两种情况比较探究内容〔实验3-1〕取一小块金属钠,用小刀切去一端的外皮,观察实验现象。〔实验3-2〕把一小块金属钠放在坩埚上，加热，有何现象发生？现象反应方程式实验结论在钠的切口处可以观察到银白色的金属光泽,切口处在空气中很快变暗。钠受热很快熔化成银白色的小球,接着就燃烧起来，燃烧时火焰呈黄色,有烟产生，最后生成淡黄色固体。4Na+O2===2Na2O-2氧化剂0+10还原剂2Na+O2===Na2O2△-1+100还原剂氧化剂1、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。）2、金属钠的熔点很低，燃烧时火焰是黄色。3、Na2O2比Na2O稳定很快熔化镁、铝与氧气反应1、镁与氧气在常温下能反应，生成致密氧化膜，保护内层金属不被继续氧化。加热时，生成氧化镁。2Mg+O2==2MgO所以在做镁条燃烧实验时需要用砂纸打磨镁条▲2、探究铝在加热时和氧气反应加热铝箔探究内容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。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。现象现象解释结论铝与氧气反应实验探究铝箔发红卷缩,变暗失去光泽，熔化的铝并不滴落，并不燃烧。铝箔发红卷缩,很快就变暗失去光泽，熔化的铝仍然不滴落因为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（660℃），包在铝的外面，使熔化了的铝不会滴落下来。铝很活泼，除去原来的氧化膜后，在加热时又会很快地生成一层新的氧化膜。铝容易被氧化而生成一层致密的氧化膜。4Al+3O2====2Al2O3△生活化学：资料卡片：铝的氧化膜----采用化学方法对铝表面的进行氧化膜处理，得到应有更广泛的金属材料。思考：为何要将铝的表面进行氧化处理？镁和铝与氧气在常温下能反应，或者经过特殊处理生成致密氧化膜，保护内层金属不被继续氧化。2Mg+O2==2MgO4Al+3O2==2Al2O3致密的氧化膜可以阻止外界的氧气与里面的金属反应生活中用的铝制品能不能用钢丝球进行刷洗？不能！而铁与氧气在常温下经过一系列复杂的缓慢氧化反应，生成疏松氧化层—三氧化二铁（红褐色Fe2O3）4Fe+3O2==2Fe2O3疏松的氧化层无法阻止里面的金属和氧气继续反应！生活中钢铁采用哪些防腐措施？涂防锈漆等所谓烤蓝是钢铁零件表面处理的一种防腐蚀的工艺。其原理就是在钢铁表面生成一定厚度和强度的致密的氧化层，成分主要是Fe3O4，反应原理是铁和水的氧化反应，其反应式可以用下面的方程式表达。3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2(高温条件下).勃朗宁黑色三棱军刺总结：（1）、Na、Mg、Al最外层电子数逐渐增多，想要满足8个电子的稳定结构，失电子越来越多，也就越来越难！从Na到Al，和氧气反应剧烈程度降低就是一个例证。（2）、绝大多数的金属化学性质活泼，易与自然界中的氧气，酸等反应，故绝大多数金属以化合态存在于自然界中。能，钠原子最外层只有一个电子，在化学反应中易失去电子，表现还原性，所以能和一些具有氧化性的非金属发生反应，例如氯气、硫等生成对应氯化物和硫化物：金属除了能与氧气反应外，能否跟其它非金属反应？能与具有什么性质的非金属反应？2Na+Cl2=2NaCl、2Na+S=Na2S2、金属与其他非金属的反应原子结构决定化学性质，性质决定用途结构决定性质，性质决定用途金属化学通性（1）化合态金属元素只有正化合价；（2）金属单质易失电子，表现还原性；（3）易与氧气反应，得到氧化物；（4）活动性排在氢前的金属元素与酸反应得到盐和氢气；与盐反应，置换出活动性弱的金属单质。练习：1、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B2.下列关于钠的叙述中不正确的是（）A.钠燃烧时发出黄色的火焰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B3、取一块金属钠放在燃烧匙里加热，观察到下列现象：（1）金属熔化（2）燃烧后得白色固体（3）燃烧室火焰为黄色(4)燃烧生成浅黄色固体物质，其中描述正确的是A.(1)(2)B.(2)(3)C.(1)(4)D.(1)(3)(4)D第二课时金属与酸和水的反应金属的活动性顺序表Mg、Zn、Fe、Cu与稀盐酸反应KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性，由强逐渐减弱反应剧烈程度和什么顺序有关系？MgAlZnFeSnPb(H)Cu猜想：K、Ca、Na这三个元素和酸反应情况会是如何？你可以从什么角度出发推测？我们就以金属和水反应为例，研究金属的化学性质。3121NaMgAlKCa日常生活中，人们常用金属器皿来盛水，并用铁、铝或铜制的水壶来烧水，说明这几种金属与冷水和热水都是不反应的。是不是所有的金属都不与水反应呢？金属与水的反应请阅读下面这则新闻，看看你们有什么问题想知道？金属钠“水雷”惊现珠江2001年7月7日，在珠江石溪附近，若干神秘“水雷”惊现珠江。前前后后共漂着七个白色的来历不明的铁桶。突然，从漂在水面上的一个铁桶内冒起一股白烟，窜起亮黄色火苗，紧接着一声巨响，蘑菇状的水柱冲天而起。爆炸腾起的白色烟雾有近十米高，还有许多未燃尽的白烟飘进旁边的公司内，这些灰白色的物体一遇到水就不停地冒泡，有时甚至还突然着火。据悉，其中另有一铁桶被过往船只发现，并将其打捞上船，打算清洗后使用，但当船员把盖子打开后，桶内立刻冒起浓浓的白烟，一接触桶内物质，双手立即感到剧烈疼痛。于是，船员又将其推到江里，一遇水，这个桶又爆炸了，所幸该船逃离迅速，伤害不大。消防队员、民警及广州化工集团的化学品专家赶来凑在一起，紧张地调查“水雷”的性质。根据鉴定，铁桶中装的是金属钠。思考：Na和水反应的产物会是什么？实验3－3：向一个盛有水的小烧杯里滴入1~2滴酚酞试液，然后把一小块钠（约绿豆大小）投入小烧杯。注意：盖上玻片，戴上防护镜，吸干煤油。Na+H2O=?NaOH:H2：如何鉴定？会有什么样的实验现象？会使酚酞试液变红Na会不停的运动注意观察:（要学会透过现象看本质）a、将钠投入水中，钠浮在水上面还是沉没水下？b、钠是否熔成一个小球？还有什么现象发生？c、反应时溶液颜色有什么变化？0+1-2实验现象：钠立刻熔成一个闪亮的小球，在水面上四处游动，发出嘶嘶声，溶液由无色变成红色、最后完全消失。现象分析：结论：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑一、Na与水的反应a.立刻熔成一个闪亮的小球，有水雾，有时有火花或伴有爆鸣声b.在水面上四处游动，发出嘶嘶声c.反应后溶液由无色变成红色d.钠球逐渐变小，最后完全消失（熔）——钠熔点较低，钠与水反应放热。反应放热，Na熔点为97.81℃（浮、游、响）——Na小于水的密度，0.97g/cm3。钠与水，剧烈反应生成气体。（红）——钠与水反应生成碱性物质（NaOH）小结：•1、Na的物理性质：•银白色有金属光泽的固体，硬度小（质软），•密度比水小，但比煤油或石蜡油大，熔点低，•是电和热的良导体，有延展性。•2、Na保存在煤油或石蜡油中的原因：•Na易与O2、水反应，密度比石蜡油或煤油大，•且不与石蜡油或煤油反应小结：•3、Na的化学性质很活泼，与空气中的O2在不•同反应条件下反应生成不同的含氧化合物，•能与水剧烈反应置换出水中的H。讨论：•1、Na能否保存在CCl4或汽油中？•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。•2、Na投入稀盐酸中会发生什么反应？•2Na＋2HCl＝2NaCl＋H2↑•3、Na长期露置于空气中有什么变化？•Na→Na2O→NaOH→NaOH(aq)→Na2CO3·10H2O•→Na2CO3(s)思考与交流：1、钠能否保存在酒精中？应该满足什么条件才能保存钠？为什么？答案：金属钠可以与酒精反应，所以不能用汽油和酒精来保存金属钠。保存金属钠要从它的化学性质着手，应该隔绝水和氧气！故所以金属钠保存在煤油或者石蜡油中。2、金属钠着火用什么灭火，为什么呢？用干沙子思考与交流：NaMgAl(H)CuHgAgPtAuKCaZnFeSnPb3、能不能用Na去置换CuSO4溶液中的Cu？如果用Na作为还原剂来置换其他金属，条件一般是在熔融状态下。4、钠能与水发生非常剧烈的反应，那么其它的金属又能不能与水反应呢？你是如何推断的？那铁呢，能否跟冷水反