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1、第三章第第三章第一一节节金属的化学性金属的化学性质质第一课时一、金属的通性分布特征化合态:元素在化合物中的存在形态游离态:元素以单质的形态存在物理通性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,其他在常温下是固体;一、金属的通性小 结 1.以Fe为例,说明金属能发生哪些化学反应?(1)与氧气反应(2)与酸反应(3)与某些盐溶液反应3Fe + 2O2 =Fe3O4点燃Fe + HCl = FeCl+H2Fe +CuCl2 = F
2、eCl2+ Cu2.分析下列图片,写出反应的化学方程式。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2Mg+O2=2MgO2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3CuCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2AgMg+2HCl=MgCl2+H23、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?NaMgAl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)化学通性一、金属的通性(一).金属与氧气的反应 讨论:从以上实验,我们了解到金属钠的哪些物理和化学性质? 实验31从煤油中取一小块金属
3、钠,用刀切去一端的外皮,观察实验现象.现象:切口处可观察到银白色的金属光泽,在空气中很快变暗。二、金属的性质常温物理性质:1.为银白色的固体2.质软(硬度小) 化学性质: 很活泼 ,常温下能与氧气反应. 4Na + O2 = 2Na2O常温 Na的性质 3.密度比煤油大 实验32 把一小块金属钠放在坩埚上,加热,有何现象发生?现象:可观察到钠先熔化后燃烧,燃烧时火焰呈黄色,生成淡黄色的固体。 2Na + O2 = Na2O2 * 反应条件不同,产物不同小结:大多金属可以和氧气发生反应活泼的金属在空气中易与氧气反应,生成一层氧化物。有的氧化膜疏松,不能保护内层金属,如铁表面的铁锈、钠表面的氧化层
4、等。有的氧化膜致密,可以保护内层金属不被继续氧化,如镁,铝等表面的氧化膜点燃镁条前,常用砂纸达磨,这样点燃会容易些那么铝的情况如何?探究内容探究内容用坩锅钳夹住一小块铝箔用坩锅钳夹住一小块铝箔在酒精灯上加热至熔化,在酒精灯上加热至熔化,轻轻晃动。轻轻晃动。再取一块铝箔再取一块铝箔,用砂纸仔细用砂纸仔细打磨打磨,除去表面的保护膜除去表面的保护膜,再再加热至熔化。加热至熔化。现象现象现象解释现象解释结论结论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
5、滴落。 铝箔发红卷缩,很快就变暗 失去光泽,熔化不滴落。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常温或加热 应用:应用:人们日常用的铝制品,表面总是覆盖人们日常用的铝制品,表面总是覆盖着保护膜,这层膜起着保护内部金属的作用,这着保护膜,这层膜起着保护内部金属的作用,这也正是性质活泼的铝在空气中能够稳定存在的原也正是性质活泼的铝在空气中能够稳定存在的原因。也由于氧化膜的存在,使得性质活泼的金属因。也由于氧化膜的存在,使得性质活泼的金属铝成为一种应用广泛的金属材料。铝成为一种应用广泛的金属材料。思考思考: : 铁铝等金属可制成水壶烧水,说明
6、他们铁铝等金属可制成水壶烧水,说明他们不与水反应,是不是所有金属都不与水反应?不与水反应,是不是所有金属都不与水反应?(二)(二). .金属与水的反应金属与水的反应 1.1.金属钠和水的反应金属钠和水的反应 实验实验3 33 3 将一小块将一小块金属钠投入金属钠投入滴有酚酞的滴有酚酞的水中。水中。 现现 象象 解解 释释浮浮游游熔熔嘶嘶红红金属钠的密度小于水金属钠的密度小于水产生的气体推动金属钠来回游动产生的气体推动金属钠来回游动反应放热,钠的熔点较低反应放热,钠的熔点较低剧烈反应,产生气体并燃烧剧烈反应,产生气体并燃烧有碱性物质生成有碱性物质生成2Na + 2H2Na + 2H2 2O =
7、2NaOH + HO = 2NaOH + H2 2 物理性质:物理性质:为银白色的固体,质软,密为银白色的固体,质软,密度比水还小度比水还小(0.97g/cm3),熔点较低熔点较低(97.87) 化学性质化学性质: 化学性质很活泼化学性质很活泼 1、与氧气反应、与氧气反应常温常温4Na + O2 = 2Na2O2Na + O2 = Na2O2 点燃点燃2、与水反应、与水反应2Na + 2H2O = 2NaOH + H23、与其它非金属单质的反应与其它非金属单质的反应 2Na+Cl2 = 2NaCl4、与酸的反应与酸的反应 2Na+2HCl = 2NaCl+H2小结:钠的物理性质和化学性质小结:
8、钠的物理性质和化学性质小结:钠的物理性质和化学性质小结:钠的物理性质和化学性质2、与酸的反应与酸的反应 2Na+2HCl = 2NaCl+H21、与水反应、与水反应2Na + 2H2O = 2NaOH + H2注意:钠与水注意:钠与水、酸、酸反应的实质是与反应的实质是与H的反应,的反应,酸里面的酸里面的H浓度大,所以钠与酸反应更快。浓度大,所以钠与酸反应更快。铁与水如何反应?铁与水如何反应?1.铁与水蒸气的反应铁与水蒸气的反应 铁不能与冷、热水反应铁不能与冷、热水反应,(可以在水,(可以在水,氧气的条件下被腐蚀生锈,主要成分是氧气的条件下被腐蚀生锈,主要成分是三氧化二铁)但能否与水蒸气反应三氧
9、化二铁)但能否与水蒸气反应? 请设计一个简单的实验装置请设计一个简单的实验装置,使还原使还原铁粉与水蒸气反应铁粉与水蒸气反应1.水蒸气的发生装置水蒸气的发生装置2.水蒸气与铁粉反应装置水蒸气与铁粉反应装置3.产物的检验产物的检验(收集收集)装置装置水蒸气的水蒸气的发生装置发生装置水蒸气与铁水蒸气与铁粉反应装置粉反应装置产物收产物收集装置集装置 方案方案1: 方案方案2:3Fe4H2O(g) Fe3O44H2 方案方案3:三三.铝与氢氧化钠溶液的反应铝与氢氧化钠溶液的反应1.铝与稀盐酸的反应铝与稀盐酸的反应化学方程式为化学方程式为: 离子方程式为离子方程式为:2.铝与氢氧化钠溶液的反应铝与氢氧化
10、钠溶液的反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 铝既能与强酸溶液反应也能与强碱溶液反应,因铝既能与强酸溶液反应也能与强碱溶液反应,因此酸、碱可直接侵蚀铝的保护膜以及铝制品本身,铝此酸、碱可直接侵蚀铝的保护膜以及铝制品本身,铝制品餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸制品餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物的食物。2Al+6H+=2Al3+ +3H22Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H22Al+2OH- -+2H2O=2AlO2- - + 3H2(可看作分两步进行)(可看作分两步进行)两性氢氧化物两性氢氧化物Al(OH)Al(OH)3 33HCl3H
11、ClAlClAlCl3 33H3H2 2O OAl(OH)Al(OH)3 3NaOHNaOHNaAlONaAlO2 22H2H2 2O O 以上我们学习了金属的一些化学性质,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,它们从素的化合价都发生了变化,它们从0价升为价升为正价。正价。 在这些变化中,金属表现在这些变化中,金属表现了强的了强的还原性还原性,做还原剂做还原剂 在自然界中金属多以化合态存在,只有在自然界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。极少数不活泼的金属如金以游离态存在。粒子
12、数之比粒子数之比 2NA个个 :2NA个个 :2NA个个 : NA个个物质的量之比物质的量之比 2mol :2mol :2mol :1mol 质量之比质量之比 46g : 36g : 80g : 2g 气体体积之比气体体积之比 2mol :2mol :2mol :22.4L多单位混合比多单位混合比 2mol :2NA个个 : 80g : 22.4L化学计量数之比化学计量数之比 2 : 2 : 2 : 1 例题例题1: 6.5g Zn 6.5g Zn与与500mL500mL盐酸恰好完全反应,能盐酸恰好完全反应,能生成氢气生成氢气_L(_L(标准状况标准状况) )。盐酸的物质的。盐酸的物质的量浓度
13、为量浓度为_。Zn + 2HCl = ZnClZn + 2HCl = ZnCl2 2 + H + H2 265g 2mol 22.4L当有当有65g锌参加锌参加反应时,需要反应时,需要2molHCl与之与之反应,同时生反应,同时生成成22.4L氢气氢气6.5g n(HCI) V(H2) n(HCI) =0.2molV(H2) =2.24LC(HCl)=0.2mol/0.5L=0.4mol/L方程式:方程式:Zn + 2HCl = ZnClZn + 2HCl = ZnCl2 2 + H + H2 2理论值:理论值:65g 2mol 22.4L实际值:实际值:6.5g n(HCI) V(H2)方程
14、式计算方程式计算“三段式三段式”成比例成比例: = = 强调:强调: (1)横横(量量)相当,竖相当,竖(单位单位)相同;相同; (2)带单位运算,结果单位要合理。带单位运算,结果单位要合理。将将8.1g8.1g铝与足量的氢氧化钠反应,计算生成氢气铝与足量的氢氧化钠反应,计算生成氢气 _ L,_ L,需要氢氧化钠需要氢氧化钠 _ mol_ mol,有,有_ mol_ mol电子发电子发生转移。生转移。 例题例题2:54g 2mol 67.2L 6mol8.1g xmol yL zmolX=0.3molY=10.08LZ=0.9mol生成氢气生成氢气10.08 L,10.08 L,需要氢氧化钠需
15、要氢氧化钠 0.3 mol0.3 mol,有有0.9 mol0.9 mol电子发生转移。电子发生转移。 姓名:姓名: 过氧化钠过氧化钠 国籍:国籍: 过氧化物共和国过氧化物共和国淡黄淡黄 肤色:肤色: 体重:体重: 78公斤公斤 性格:性格: 活泼好动,团结合群。爱憎分明,一见到二活泼好动,团结合群。爱憎分明,一见到二氧化碳氧化碳oi,脸色立变,一落水就非常生气。,脸色立变,一落水就非常生气。 简历:简历:中学毕业后参军,在中学毕业后参军,在4632部队防化连当战士,部队防化连当战士,后调海军某潜艇当班长,复员后在立白化工后调海军某潜艇当班长,复员后在立白化工厂当工人,曾与氯气、二氧化硫等厂当工人,曾与氯气、二氧化硫等一起,光荣出席全国漂白积极分子群英会。一起,光荣出席全国漂白积极分子群英会。多次获得反黑扫毒模范称号。多次获得反黑扫毒模范称号。 愿望:愿望:有一所坚固密实的房子保养身体,有一所坚固密实的房子保养身体,为人民再立新功。为人民再立新功。秘密档案