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1、第三章第三章 金属及其化合物金属及其化合物五千年前的青铜器三千年前的铁器三千年前的铁器二十世纪的铝合金l金属在人类社会发展中的作用马踏飞燕（东汉）马踏飞燕（东汉） 三千年前三千年前用铁器（铁刃青铜戊是目前所用铁器（铁刃青铜戊是目前所发现的最早的铁器）发现的最早的铁器）在人类社会的发展进程中，金属起着重要作用在人类社会的发展进程中，金属起着重要作用铝合金锅铝合金锅钛合金羽毛球拍钛合金羽毛球拍 镍合金门锁镍合金门锁 20世纪世纪用钢铁、合用钢铁、合金金钛合金枪钛合金枪 第三章第三章 金属及其化合物金属及其化合物第一节第一节 金属的化学性质金属的化学性质 金属元素在地壳中的含量金属元素在地壳中的含量
2、从生活经验归纳金属的物理通性从生活经验归纳金属的物理通性1 1、金属的颜色、状态、金属的颜色、状态 3 3、延展性、延展性2 2、导电、导热性、导电、导热性 生活体验生活体验金属的物理通性金属的物理通性从生活经验归纳金属的物理通性从生活经验归纳金属的物理通性 大多数金属都是银白色、不透明、具有金属光泽的固大多数金属都是银白色、不透明、具有金属光泽的固体（铜是暗红色，金是金黄色；在常温下体（铜是暗红色，金是金黄色；在常温下, Hg, Hg是液体）是液体）大多数金属具有良好的导电、导热性大多数金属具有良好的导电、导热性( (导电性最好的是导电性最好的是Ag)Ag) 大多数金属具有良好的延、展性（展
3、性最好的是大多数金属具有良好的延、展性（展性最好的是AuAu）1 1、金属的物理通性金属的物理通性 颜色、状态、密度、硬度、导电、导热、延展性等2 2、金属的化学性质金属的化学性质 最外层电子数较少，在反应中易失去电子，通常作还原剂。 为什么绝大多数金属元素是以化合态存在，很少以游离态存在？一、金属的共性一、金属的共性 金属有哪些共同的化学性质？金属有哪些共同的化学性质？ 1.举例说明金属能发生哪些化学反应举例说明金属能发生哪些化学反应。与氧气与氧气等非金属单质反应等非金属单质反应活泼金属能与酸反应活泼金属能与酸反应相互置换反应相互置换反应2.图图3-2是金属发生化学反应的一些照片是金属发生化
4、学反应的一些照片,请分析请分析这些反应这些反应,并写出化学方程式并写出化学方程式。思考与交流思考与交流铝丝与硫酸铜溶液反应铝丝与硫酸铜溶液反应镁条燃烧镁条燃烧铜丝与硝酸银溶液反应铜丝与硝酸银溶液反应镁条与稀盐酸反应镁条与稀盐酸反应图图3-23-2有关金属化学性质的一些实验有关金属化学性质的一些实验2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu 2Mg+O2 2MgO点燃点燃Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2AgMg+2HCl=MgCl2+H2 思考和交流思考和交流3.画出画出Na、Mg、Al 的原子结构示意图的原子结构示意图,分析它们的原分析它们的原子结构有什么特点子结构有什么特点,与
5、金属的化学性质有什么联系与金属的化学性质有什么联系。金属原子最外层电子数一般少于金属原子最外层电子数一般少于4,容易失去电子容易失去电子,发生氧化反应发生氧化反应,表现还原性表现还原性。+12282+13283+11281结论结论: : 作为排在金属活动顺序表前面的金属钠是否能作为排在金属活动顺序表前面的金属钠是否能与氧气反应呢？反应速度怎样呢？与氧气反应呢？反应速度怎样呢？二二、金属与非金属的反应金属与非金属的反应 实验实验3-1:3-1:取一小块金属钠取一小块金属钠, ,用滤纸吸干表面的煤油，用滤纸吸干表面的煤油，用刀切去一端的外皮用刀切去一端的外皮, ,观察实验现象。观察实验现象。现象现
6、象: :切口处可观察到银白色的金属光泽切口处可观察到银白色的金属光泽, ,在空气中很快变暗在空气中很快变暗讨论：讨论：以上实验以上实验, ,体现了金属钠哪些物理和化学性质？体现了金属钠哪些物理和化学性质？1、钠与氧气的反应、钠与氧气的反应化学性质：化学性质： 化学性质很活泼化学性质很活泼 , ,常温下能与氧气反应常温下能与氧气反应. .1.银白色有金属光泽的固体银白色有金属光泽的固体2.质软质软(硬度小硬度小) 4Na + O2 = 2Na2O( (白色白色) )物理性质：物理性质：钠的保存方法：钠的保存方法： 保存在煤油中或石蜡油中保存在煤油中或石蜡油中实验实验3-2：把一小块金属钠放在坩埚
7、里，加热，：把一小块金属钠放在坩埚里，加热，有何现象发生？有何现象发生？现现象象 可观察到钠先熔化后燃烧，燃烧时火焰可观察到钠先熔化后燃烧，燃烧时火焰呈黄色，生成淡黄色的固体呈黄色，生成淡黄色的固体点燃点燃 2Na + O2 Na2O2 （淡黄色）（淡黄色） （1）钠对人的皮肤有很强的腐蚀性，取用钠时必须用镊子，切不可用手拿。（2）在实验室里钠是保存在煤油中的，钠和煤油都易着火，在实验过程中要严格防火。（3）切下未用的钠应及时放回煤油中。（4）实验用品中的镊子、小刀和滤纸都必须干燥无水。涉及到钠的实验中的注意事项涉及到钠的实验中的注意事项4Na + O2 = 2Na2O失去失去4e 得到得到2
8、2e2Na + O2 = Na2O2失去失去2e得到得到2e分析下列反应的氧化剂、还原剂，并用双线桥表示该分析下列反应的氧化剂、还原剂，并用双线桥表示该反应的电子转移方向和数目。反应的电子转移方向和数目。 思考思考 钠、镁都可以在空气中燃烧，那么你预测铝是否钠、镁都可以在空气中燃烧，那么你预测铝是否可以在空气中燃烧可以在空气中燃烧? ?加热铝箔加热铝箔实验探究实验探究32、铝与O2 的反应(1)、用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动，仔细观察，你看到了什么现象？为什么会有这种现象？(2)、再取一块铝箔，用砂纸仔细打磨，除去表面的保护膜，再加热至熔化。又有什么现象呢？科学探究:
9、加热铝箔科学探究:加热铝箔实验现象：两块铝箔都熔化，且失去了光泽，但熔化的两块铝箔都熔化，且失去了光泽，但熔化的铝滴而不落，好像一层膜兜着。铝滴而不落，好像一层膜兜着。现象分析：铝表面的氧化膜（铝表面的氧化膜（AlAl2 2O O3 3）保护了铝即使刚）保护了铝即使刚打磨过的铝箔，在空气中也会很快生成新打磨过的铝箔，在空气中也会很快生成新的氧化膜。构成氧化膜的的氧化膜。构成氧化膜的AlAl2 2O O3 3的熔点远高的熔点远高于于AlAl的熔点，包在铝的外面所以熔化了的的熔点，包在铝的外面所以熔化了的铝不会滴落在铝不会滴落在铝是一种活泼金属，常温下也会很快铝是一种活泼金属，常温下也会很快生成新
10、的氧化膜。生成新的氧化膜。223432AlOAl O实验结论：Na、 Fe、 Al等等 金属在金属在常温常温下就能被空气中的下就能被空气中的O2氧氧化，生成金属氧化物，化，生成金属氧化物，Na和和Fe能完全被氧化，但铝能完全被氧化，但铝制品却可在空气中长时间存在？制品却可在空气中长时间存在？思考：活泼的金属在空气中易与氧气反活泼的金属在空气中易与氧气反应，生有一层氧化物。有的氧化应，生有一层氧化物。有的氧化膜疏松，不能保护内层金属，如膜疏松，不能保护内层金属，如铁和钠等。有的氧化物致密，可铁和钠等。有的氧化物致密，可以保护内层金属不被继续氧化，以保护内层金属不被继续氧化，如铝等。如铝等。总结总
11、结4Na + O2 = 2Na2O2Na + O2 =Na2O22、铝与氧气的反应3、金属与Cl2或或 S 等其它非金属的反应金属与非金属的反应1、钠于氧气的反应 常温: 加热:4Al + 3O2 2Al2O3常温或加热常温或加热2Na + Cl2 = 2NaCl 点燃点燃2Na + S = Na2S 研磨研磨1.1.下列关于钠的叙述中，不正确的是（下列关于钠的叙述中，不正确的是（ ） A.A.钠燃烧时发出黄色的火焰钠燃烧时发出黄色的火焰 B. B.钠燃烧时生成氧化钠钠燃烧时生成氧化钠 C. C.钠有很强的还原性钠有很强的还原性 D. D.钠原子的最外层只有一个电子钠原子的最外层只有一个电子2
12、.2.下列关于铝的叙述中，不正确的是（下列关于铝的叙述中，不正确的是（ ） A. A.铝是地壳中含量最多的金属元素铝是地壳中含量最多的金属元素 B. B.在常温下，铝不能与氧气反应在常温下，铝不能与氧气反应 C. C.铝是一种比较活泼的金属铝是一种比较活泼的金属 D. D.在化学反应中，铝容易失去在化学反应中，铝容易失去3 3个电子，故还原个电子，故还原性比钠强性比钠强练练 习习B BB B 3、小明家有一只小明家有一只2020世纪世纪5050年代的铝锅年代的铝锅, ,至今仍保存完至今仍保存完好好. .该铝锅未锈蚀的主要原因是该铝锅未锈蚀的主要原因是( )( )A.A.铝性质稳定铝性质稳定,
13、,不易发生化学反应不易发生化学反应B.B.铝不易被氧化铝不易被氧化C.C.铝的氧化物容易发生还原反应铝的氧化物容易发生还原反应D.D.铝虽易被氧化铝虽易被氧化, ,但氧化生成的氧化膜具有保护内部铝但氧化生成的氧化膜具有保护内部铝的作用的作用 D练练 习习 4. 4.完成下列化学方程式完成下列化学方程式 A. Na + O2 B. Na + O2 C. Mg+O2 D. Fe+O2 E. Cu+O2加热加热加热加热加热加热加热加热A.4Na + O2 = 2Na2OB.2Na + O2 = Na2O2C.2Mg + O2 = 2MgOD.3Fe + 2O2 = Fe3O4E.2Cu + O2 =
14、 2CuO练练 习习 第三章第三章 金属及其化合物金属及其化合物第一节第一节 金属的化学性质金属的化学性质 第二课时二、金属与水和酸的反应 1.金属钠和水的反应实验3-3: 将一小块金属钠投入滴有酚酞的水中思考：家中常用铝锅或铁锅烧水炒菜，金属是否能与水或水蒸气反应？现象及解释浮游熔响红金属钠的密度小于水产生的气体推动金属钠来回游动反应放热，钠的熔点较低剧烈反应，产生气体有碱性物质生成,遇酚酞变红 2Na + 2H2O = 2NaOH + H21、钠着火时，应如何灭火？2、标出钠与水反应电子转移的方向和数目，并改写成离子方程式。思考：思考：思考： 钠能否与盐酸反应生成氢气钠能否与盐酸反应生成氢
15、气? ?与水相比谁更快？与水相比谁更快？小结：金属活动性顺序表中（H前面）的金属能与水和酸反应。金属越活泼，反应越易发生（越剧烈）。22Na2H2NaH因为酸中H+浓度比水中的要大，所以反应速率更快。1、取一小试管，向其中加入等体积的水和煤油，然后把一小块金属钠放入到试管中，可以观察到何种现象？并解释。2、钠能与盐溶液反应吗？将Na投入CuSO4稀溶液中可能发生什么反应？将会看到什么现象？现象现象：浮在水面、熔成小球、四处游：浮在水面、熔成小球、四处游动、有蓝色絮状沉淀产生。动、有蓝色絮状沉淀产生。2Na + 2H2O = 2NaOH + H22NaOH+CuSO4 = Cu(OH)2+Na2
16、SO4钠块在水和煤油界面上上下浮动钠块在水和煤油界面上上下浮动K、Ca、Na不能从盐溶液中置换出金属离子，而是与水反应生成NaOH，NaOH再与盐反应。2.铁与水蒸气的反应铁不能与冷、热水反应,但能否与水蒸气反应?请设计一个简单的实验装置,使还原铁粉与水蒸气反应1.水蒸气的发生装置2.水蒸气与铁粉反应装置3.产物的检验(收集)装置高温3Fe+4H2O(g) = = Fe3O4+4H2水蒸气的发生装置水蒸气与铁粉反应装置产物收集装置设计装置一设计装置二设计装置三 第三章第三章 金属及其化合物金属及其化合物第一节第一节 金属的化学性质金属的化学性质 第三课时Na、Mg、Fe都能与稀盐酸、稀硫酸反应
17、，不能与NaOH 溶液反应。Al能否与NaOH溶液反应？实验3-4：取两支试管，分别加入5mL的盐酸、NaOH溶液，再分别加入铝片，观察实验现象。过一段时间后，将点燃的木条分别放在两支加铝的试管口，你能看到什么现象？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。三、铝与氢氧化钠溶液的反应三、铝与氢氧化钠溶液的反应1.铝与稀盐酸的反应化学方程式为:2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 离子方程式为:2Al+6H+=2Al3+ +3H22.铝与氢氧化钠溶液的反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2思考1：为什么铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应开始
18、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化膜反应完全以后才有H H2 2产生，且随着反应的产生，且随着反应的进行，温度升高，反应速度也加快。进行，温度升高，反应速度也加快。思考2: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？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、碱性咸的食物。思考思考3:3:在反应在反应2Al+2NaOH+2H2Al+2NaOH+2H2 2O=2NaAlOO=2NaAlO2 2+3H+
19、3H2 2中，氧化剂是中，氧化剂是_、还原剂是、还原剂是_，转移的，转移的电子数为电子数为_. _. 6e-AlAlH H2 2O O思考4：将两小块质量相等的金属钠，一块直接投入水中，另一块用铝箔包住，在铝箔上刺些小孔，然后放入水中，两者放出的氢气相等吗？为什么？因为铝可与氢氧化钠溶液的反应铝可与氢氧化钠溶液的反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 铝是一种既能与强酸又能与强碱反应的常见金属。铝是一种既能与强酸又能与强碱反应的常见金属。复习复习:有关物质的量的知识网络有关物质的量的知识网络NnmNAMNAM V（气体）（气体）22.4L/mol（标况）（标况）22.4L/m
20、ol（标况）（标况）C CV(aq)V(aq)V(aq)V(aq)二、物质的量在化学方程式计算中的应用二、物质的量在化学方程式计算中的应用计算的依据：计算的依据： 计算的依据：计算的依据：化学方程式中各物质的化学计量数比等于各物质的物质的量之比四、物质的量在化学方程式计算中的应用四、物质的量在化学方程式计算中的应用解m(Zn)M(Zn)n(Zn)6.5g65g/mol0.1molZn的摩尔质量是65g/mol四、物质的量在化学方程式计算中的应用四、物质的量在化学方程式计算中的应用Zn HClHClHCl0.1mol X 2 1=0.2mol四、物质的量在化学方程式计算中的应用四、物质的量在化学
21、方程式计算中的应用四、物质的量在化学方程式计算中的应用四、物质的量在化学方程式计算中的应用例题例题1 1：Zn HClH H2 20.1mol X 22.4L 1mol=2.24L四、物质的量在化学方程式计算中的应用四、物质的量在化学方程式计算中的应用Zn + 2HCl = ZnCl2 + H265g22.4LV (H2)6.5g2moln (HCl)=2moln(HCl)=22.4LV (H2)65g6.5g 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）单位应上下一致或全部一致。1计算的基本步骤计算的基本步骤: （1）写写出化学方程式出化学方程式 （2）找找出已知
22、、未知量出已知、未知量 （3）列列出比例式求解出比例式求解未知量未知量 （4）得得出答案作答出答案作答2应该注意的问题应该注意的问题: （1）化学计量数之比）化学计量数之比=微粒个数之比微粒个数之比=物质的量之比物质的量之比=气体气体体积体积之比之比(同温同压同温同压) （2）单位问题：上下一致，左右相当。）单位问题：上下一致，左右相当。 （3）如果是离子反应，可以根据离子方程式进行计算。）如果是离子反应，可以根据离子方程式进行计算。如果是氧化还原反应，也可以利用电子转移关系进行有关计算。如果是氧化还原反应，也可以利用电子转移关系进行有关计算。2molc(NaOH) =2 mol 0.4 mo
23、l2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2n(NaOH) n(NaOH) V液液= 0.8 mol/L322.4 LV (H2)V(H2) = 13.44 Ln(NaOH) = 0.4mol=2moln(NaOH)=322.4LV (H2)2mol0.4mol 答：答： Al的物质的量的物质的量0.4mol，参加反应的，参加反应的NaOH的物质的量是的物质的量是0.4mol，溶，溶液的物质的量浓度是液的物质的量浓度是0.8mol/L，生成标准状况下，生成标准状况下H2的体积是的体积是13.44 L。n( Al) = m(Al) M(Al)= 0.4 mol练习练习1
24、、向、向500mLNaOH溶液中投入溶液中投入10.8gAl，二者恰好完全反，二者恰好完全反应后，计算：应后，计算： Al的物质的量的物质的量 参加反应的参加反应的NaOH的物质的的物质的量和溶液的物质的量浓度量和溶液的物质的量浓度 生成标准状况下生成标准状况下H2的体积。的体积。解：解： 10.8 g 27 g/mol= 0.4 mol 0.5L=练习练习2 2：把一块表面已部分被氧化的钠：把一块表面已部分被氧化的钠0 0.77g7g放放入入10g10g水中，得到标准状况下氢气水中，得到标准状况下氢气224mL224mL。求：。求：（1 1）若将金属钠表面的氧化物均视为氧化钠。）若将金属钠表面的氧化物均视为氧化钠。试求氧化钠的质量。试求氧化钠的质量。（2 2）所得溶液中溶质的质量分数和该溶液的物）所得溶液中溶质的质量分数和该溶液的物质的量浓度（溶液的密度为质的量浓度（溶液的密度为d g/cmd g/cm3 3）四、物质的量在化学方程式计算中的应用四、物质的量在化学方程式计算中的应用（0.31g ）（11.2%） 作业：P54 8、9