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1、高一化学必修一金属的化学性质高一化学必修一金属的化学性质第1页，本讲稿共34页第一节第一节 金属的化学性质金属的化学性质 你知道焰火晚会上五颜六色的焰火是用什么制成你知道焰火晚会上五颜六色的焰火是用什么制成的吗？你见过可以用小刀切割的金属吗？水是用来灭的吗？你见过可以用小刀切割的金属吗？水是用来灭火的，你见过用水能够生火的吗火的，你见过用水能够生火的吗 就让我们一起走进神奇的金属世界就让我们一起走进神奇的金属世界2第2页，本讲稿共34页艾艾菲菲尔尔铁铁塔塔3第3页，本讲稿共34页“神七神七”发射发射!4第4页，本讲稿共34页1、金属金属元素在自然界存在的状态：化合态？游离态？元素在自然界存在的
2、状态：化合态？游离态？2、地壳中含量由多到少的元素是、地壳中含量由多到少的元素是(前三位前三位)：；含量最多的金属元素是；含量最多的金属元素是 元素。元素。氧、硅、铝氧、硅、铝铝铝图图3-1 金属元素在地壳中的含量金属元素在地壳中的含量5第5页，本讲稿共34页思考与交流思考与交流1 1、为什么地球上的绝大多数金、为什么地球上的绝大多数金属元素是以化合态存在于自然界中？属元素是以化合态存在于自然界中？因为金属元素原子最外层电子数一般因为金属元素原子最外层电子数一般少于少于4个个，而其，而其原子原子半径半径比电子层数相同的非金属元素原子的半径要比电子层数相同的非金属元素原子的半径要大大，因，因此金
3、属元素的原子在化学反应中此金属元素的原子在化学反应中容易失去最外层电子容易失去最外层电子，表，表现现较强的还原性较强的还原性，大多数金属元素在自然界中以化合态，大多数金属元素在自然界中以化合态的形式存在。能够以单质形式存在的只有少数贵重金属，的形式存在。能够以单质形式存在的只有少数贵重金属，如钯（如钯（Pd)、铂（、铂（Pt)、铱（、铱（Ir)、金（、金（Au)等。等。6第6页，本讲稿共34页思考与交流思考与交流2：举例说明金属能发生哪些化学举例说明金属能发生哪些化学反应？反应？在潮湿的空气中，铁会与氧气和水反应而生锈；在潮湿的空气中，铁会与氧气和水反应而生锈；在潮湿在潮湿的空气中，铜会与氧气
4、和水、二氧化碳反应而生成铜绿；的空气中，铜会与氧气和水、二氧化碳反应而生成铜绿；铁铁能在纯净的氧气中燃烧而生成四氧化三铁；能在纯净的氧气中燃烧而生成四氧化三铁；镁在空气中燃烧镁在空气中燃烧生成氧化镁：生成氧化镁：镁、铁、锌能溶于稀盐酸、稀硫酸中；镁、铁、锌能溶于稀盐酸、稀硫酸中；铁能铁能与硫酸铜溶液反应；与硫酸铜溶液反应；铜能与硝酸银溶液反应。铜能与硝酸银溶液反应。小结小结:金属与氧气、水、酸、盐等反应，表现出金属与氧气、水、酸、盐等反应，表现出还原性。还原性。7第7页，本讲稿共34页铝丝与硫酸铝丝与硫酸铜溶液反应铜溶液反应镁条燃烧镁条燃烧铜丝与硝酸铜丝与硝酸银溶液反应银溶液反应镁条与稀盐镁条
5、与稀盐酸反应酸反应思考与交流思考与交流3：分析书本图：分析书本图3-2中的反应，写中的反应，写出反应的化学方程式。出反应的化学方程式。8第8页，本讲稿共34页2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3CuCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2AgMg+2HCl=MgCl2+H22Mg+O22MgO点燃点燃9第9页，本讲稿共34页一一.金属与氧气等非金属的反应金属与氧气等非金属的反应实验实验3-1:取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，用刀切取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，用刀切开，观察钠的颜色、光泽，感受钠的硬度。开，观察钠的颜色、光泽，感受钠的硬度。注意注意：接触钠的用具必须干燥。
6、取用钠后剩余的钠应放：接触钠的用具必须干燥。取用钠后剩余的钠应放回原瓶回原瓶,残余的钠的碎屑不能随意丢弃。残余的钠的碎屑不能随意丢弃。金属的化学性质金属的化学性质新切开的钠表面在空气中发生什么变化？新切开的钠表面在空气中发生什么变化？10第10页，本讲稿共34页1、钠具有银白色金属光泽、钠具有银白色金属光泽2、钠质地柔软、钠质地柔软3、钠的密度比煤油大、钠的密度比煤油大4、【钠的物理性质钠的物理性质】11第11页，本讲稿共34页【想一想想一想】1、金属钠为什么要保存在煤油中？新切开的钠表、金属钠为什么要保存在煤油中？新切开的钠表面颜色为什么会变暗？面颜色为什么会变暗？钠非常活泼，在空气中会发生
7、变化，因此要保存在煤油钠非常活泼，在空气中会发生变化，因此要保存在煤油中，以隔绝空气。中，以隔绝空气。2、钠与氧气发生反应生成白色的氧化钠，写出其、钠与氧气发生反应生成白色的氧化钠，写出其化学方程式并分析化合价的变化和电子的转移化学方程式并分析化合价的变化和电子的转移4Na +O2 =2 Na2O2e-0 0 +1 -212第12页，本讲稿共34页 实验实验3-2：把一小块金属钠放在坩埚里，加热，把一小块金属钠放在坩埚里，加热，有什么现象？有什么现象？注意事项：注意事项：1、用镊子取出钠后、用镊子取出钠后,要用滤纸吸干要用滤纸吸干钠及镊子表面的煤油，切开，用镊钠及镊子表面的煤油，切开，用镊子夹
8、取放在坩埚中加热。子夹取放在坩埚中加热。2、坩埚加热时应与泥三角配套使用。、坩埚加热时应与泥三角配套使用。3、观察到钠开始燃烧后，撤掉酒精、观察到钠开始燃烧后，撤掉酒精灯并熄灭。灯并熄灭。如果加热，钠又会发生什么变化呢？如果加热，钠又会发生什么变化呢？13第13页，本讲稿共34页实验探究实验探究32：钠在空气中加热：钠在空气中加热2Na +O2 =Na2O2加热加热现象：黄色火焰，生成淡黄色固体（现象：黄色火焰，生成淡黄色固体（Na2O2）分析元素化合价的变化，并标明电子转移分析元素化合价的变化，并标明电子转移 0 0 +1 1思考：镁在空气中加热会有什么反应？思考：镁在空气中加热会有什么反应
9、？2Mg +O2 =2MgO加热加热2e-过氧化钠过氧化钠14第14页，本讲稿共34页【科学探究科学探究】用坩埚夹住一小块铝箔（箔厚约用坩埚夹住一小块铝箔（箔厚约0.1mm），在酒精），在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动。仔细观察。灯上加热至熔化，轻轻晃动。仔细观察。现象：现象：铝箔熔化，并且失去了铝箔熔化，并且失去了光泽，但是熔化的铝并光泽，但是熔化的铝并没有脱落下来，好象有没有脱落下来，好象有一层膜兜着。一层膜兜着。15第15页，本讲稿共34页【解释原因解释原因】解释解释：4Al+3O2=2Al2O3 铝表面的氧化膜保护了铝，构成薄膜的氧化铝的铝表面的氧化膜保护了铝，构成薄膜的氧化铝的熔点（熔
10、点（2050）高于铝的熔点（）高于铝的熔点（660），包在铝的），包在铝的外面，所以熔化了的液态铝不会滴落下来。外面，所以熔化了的液态铝不会滴落下来。结论：氧化铝的熔点（结论：氧化铝的熔点（2050）高）高16第16页，本讲稿共34页小结小结:活泼的金属在空气中易与氧气反应，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、钠能保护内层金属，如铁表面的铁锈、钠表面的氧化层等。有的氧化物致密，可表面的氧化层等。有的氧化物致密，可以保护内层金属不被继续氧化，如镁、以保护内层金属不被继续氧化，如镁、铝等表面的氧化层。铝
11、等表面的氧化层。17第17页，本讲稿共34页 应用：应用：人们日常用的铝制品，表面总是覆盖着保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，这也正是性质护膜，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因。也由于氧化膜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铝成为一种应用广泛的金的存在，使得性质活泼的金属铝成为一种应用广泛的金属材料。属材料。18第18页，本讲稿共34页【金属与氧气反应小结金属与氧气反应小结】4Na+O2=2Na2O 2Na+O2=Na2O2 Mg+O2 =2MgO 4Al+3O2=2Al
12、2O3 3Fe+2O2 =Fe3O4 2Cu+O2=2CuO 点燃点燃 点燃点燃 19第19页，本讲稿共34页 思考思考能，氯气硫等具有氧化性的非金属发生反应能，氯气硫等具有氧化性的非金属发生反应生成对应氯化物和硫化物：生成对应氯化物和硫化物：金属除了能与氧气反应外，能否跟其它非金金属除了能与氧气反应外，能否跟其它非金属单质反应？能与具有什么性质的非金属反属单质反应？能与具有什么性质的非金属反应？请举例说明：应？请举例说明：2Na+Cl2=2NaCl2Na+S=Na2S20第20页，本讲稿共34页【练一练练一练】1、以下说法错误的是（、以下说法错误的是（）A A、钠在常温下就容易被氧化、钠在常
13、温下就容易被氧化 B B、钠受热后能够着火燃烧、钠受热后能够着火燃烧 C C、钠在空气中缓慢氧化能自燃、钠在空气中缓慢氧化能自燃 D D、钠在氧气中燃烧更为激烈钠在氧气中燃烧更为激烈2、下列性质中，不属于大多数金属通性的是（）、下列性质中，不属于大多数金属通性的是（）A A、有银白色光泽、有银白色光泽 B B、有延展性、有延展性 C C、有良好的导电性和导热性、有良好的导电性和导热性 D D、有很高的熔点和硬度、有很高的熔点和硬度21第21页，本讲稿共34页、将一小块金属钠放在坩埚里加热，下列有关实验现象的描、将一小块金属钠放在坩埚里加热，下列有关实验现象的描述正确的是：（述正确的是：（）钠熔
14、化钠熔化 燃烧后生成淡黄色固体燃烧后生成淡黄色固体燃烧后得到白色固体燃烧后得到白色固体 燃烧时火焰呈黄色燃烧时火焰呈黄色 A、只有、只有 B、只有、只有 C、D、铝制品具有较强的抗腐蚀性，主要是因为：（、铝制品具有较强的抗腐蚀性，主要是因为：（）、铝的化学性质稳定、铝的化学性质稳定 、铝在常温时与氧气不反应、铝在常温时与氧气不反应、铝具有金属性，也具有非金属性、铝具有金属性，也具有非金属性 、铝与氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜、铝与氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜D22第22页，本讲稿共34页1 1、位于金属活动性顺序中氢以前的金属遇到酸时，、位于金属活动性顺序中氢以前的金属遇到酸时，能够发
15、生化学反应，生成盐和氢气。如能够发生化学反应，生成盐和氢气。如 Fe+2HCl=FeClFe+2HCl=FeCl2 2+H+H2 2结论：反应的剧烈程度不同结论：反应的剧烈程度不同二、金属与酸和水的反应二、金属与酸和水的反应23第23页，本讲稿共34页思考：思考：铁铝等金属可制成水壶烧水，说明他铁铝等金属可制成水壶烧水，说明他们很难与水反应，是不是所有金属都不与水们很难与水反应，是不是所有金属都不与水反应？反应？实验3-3 钠与水的反与水的反应概括概括现象现象性质性质2Na+2H2O=2NaOH+H2 钠浮在水面上钠浮在水面上浮浮密度比水小密度比水小在水面上四处游动，在水面上四处游动，发出嘶嘶
16、声发出嘶嘶声游、响游、响产生气体产生气体立刻熔成一个小球立刻熔成一个小球熔熔反应放热，熔点低反应放热，熔点低红红反应后溶液变红反应后溶液变红生成碱性物质生成碱性物质24第24页，本讲稿共34页NaNa与水反应方程式的分析与水反应方程式的分析NHO =NOH H 化合价升高，失去电子，被氧化化合价升高，失去电子，被氧化化合价降低，得到电子，被还原化合价降低，得到电子，被还原 还原剂：还原剂：Na 氧化剂：氧化剂：H2O25第25页，本讲稿共34页思考讨论：思考讨论：1、钠易与空气中的氧气、以及水反应，实验室中应如、钠易与空气中的氧气、以及水反应，实验室中应如 何保存何保存钠钠？2、当在火灾现场有
17、大量钠存在时，应怎样灭火？当在火灾现场有大量钠存在时，应怎样灭火？干燥的沙土灭火。干燥的沙土灭火。3、将一小块金属钠投入、将一小块金属钠投入CuSO4溶液中，可观察到什么溶液中，可观察到什么 现象现象？写出发生的化学方程式。？写出发生的化学方程式。观察到现象：观察到现象：反应剧烈，钠熔成小球，浮在水面上，反应剧烈，钠熔成小球，浮在水面上，迅速游动，嘶嘶作响，同时出现蓝色沉淀。迅速游动，嘶嘶作响，同时出现蓝色沉淀。2Na2H2O=2NaOHH2，CuSO42NaOH=Cu(OH)2Na2SO4保存在盛有煤油的试剂瓶中。保存在盛有煤油的试剂瓶中。26第26页，本讲稿共34页3 3、铁与水反应、铁与
18、水反应3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2 高温高温铁粉与水蒸气反应，应从水蒸气的产生、铁粉与水蒸气反应、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反应产物的检验等环节讨论反应装置的设计 27第27页，本讲稿共34页4 4、金属与水反应小结、金属与水反应小结3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2 高温高温Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2 100 2Na+2H2O=2NaOH+H2 2K+2H2O=2KOH+H2(剧烈，氢气易爆炸)2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2 结论结论：金属性越强，越容易与水反应金属性越强，越容易与水
19、反应28第28页，本讲稿共34页实验现象：实验现象：实验结论：实验结论：两支试管均有气泡产生，在试管口处点燃两支试管均有气泡产生，在试管口处点燃气体，可观察到蓝色火焰。反应放热。气体，可观察到蓝色火焰。反应放热。铝既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠反应。二铝既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠反应。二者均生成氢气。者均生成氢气。等量的铝等量的铝无论和无论和酸或碱酸或碱反应产反应产生生等量的氢气等量的氢气2Al+2NaOH+2H2Al+2NaOH+2H2 2O=2NaAlOO=2NaAlO2 2+3H+3H2 2 偏铝酸钠偏铝酸钠三、铝与氢氧化钠溶液的反应铝与氢氧化钠溶液的反应+3演示实验：取铝粉加浓演示
20、实验：取铝粉加浓NaOHNaOH溶液（加热），并检验气体溶液（加热），并检验气体29第29页，本讲稿共34页四、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如：例如：H2 2 =2H2O化学计量数之比：化学计量数之比：2 扩大扩大NA倍：倍：2NA NA 2NA物质的量之比：物质的量之比：2mol 1mol 2mol 化学方程式中各物质的化学方程式中各物质的化学计量数之比化学计量数之比，等于各物质的等于各物质的物质的量之比物质的量之比。点燃点燃一、原理一、原理30第30页，本讲稿共34页1.写出有关反应方程式写出有关反应方程式2.找出相关物质的计量数之比找出相关物质的
21、计量数之比3.找出相关物质的物质的量。找出相关物质的物质的量。4.根据原理进行计算根据原理进行计算二、步骤二、步骤（注意解题格式）（注意解题格式）例题例题1、完全中和、完全中和0.10 mol NaOH需要需要H2SO4的物质的量是的物质的量是多少多少?答：略答：略解：解：2NaOH H2SO4=Na2SO42H2O 2mol 1mol0.1mol n（H2SO4）31第31页，本讲稿共34页例题例题2 2、将、将0.5 0.5 mol钠放入足量的水钠放入足量的水（共（共89g89g水）中，计算：水）中，计算：（1 1）参加反应的水为多少）参加反应的水为多少mol？（2）生成氢气的体积（标况下
22、）为多少升？）生成氢气的体积（标况下）为多少升？（3）生成的溶液的溶质质量为多少）生成的溶液的溶质质量为多少g？（1）解：）解：2Na 2H2O =2NaOHH2 2mol 2mol 0.5mol n（H2O）32第32页，本讲稿共34页例题例题2 2、将、将0.5 0.5 mol钠放入足量的水（共钠放入足量的水（共89g89g水）中，计水）中，计算：算：（2）生成氢气的体积（标况下）为多少升？）生成氢气的体积（标况下）为多少升？（2）解：）解：2Na2H2O =2NaOHH2 2mol 22.4L 0.5mol V（H2）33第33页，本讲稿共34页注意：根据化学方程式进行计算时，同种物质的单注意：根据化学方程式进行计算时，同种物质的单位要上下一致，其他有关物质的单位必须保持左右对位要上下一致，其他有关物质的单位必须保持左右对应应（上下统一，左右对齐）（上下统一，左右对齐）（3）解：）解：2Na2H2O =2NaOHH2 2mol 80g 0.5mol m（NaOH）例题例题2 2、将、将0.5 0.5 mol钠放入足量的水钠放入足量的水（共（共89g89g水）中，计算：水）中，计算：（3）生成的溶液的溶质质量为多少）生成的溶液的溶质质量为多少g？34第34页，本讲稿共34页