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1、1新课标人教版化学必修新课标人教版化学必修1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(第一课时第一课时)黑龙江省庆安县第一中学黑龙江省庆安县第一中学 孙秀民孙秀民金属与非金属的反应金属与非金属的反应2商代商代后期青铜器后期青铜器司母戊鼎司母戊鼎 司母戊鼎是司母戊鼎是中国中国商代商代后期（约公元前后期（约公元前1616世纪至公元前世纪至公元前1111世世纪）王室祭祀用的青纪）王室祭祀用的青铜方鼎，因其腹部著铜方鼎，因其腹部著有有“司母戊司母戊”三字而三字而得名，号称得名，号称“鼎鼎王王”。是中国目前已发现的是中国目前已发现的最重的青铜器。最重的青铜器
2、。3东汉东汉马踏飞燕马踏飞燕4艾艾菲菲尔尔铁铁塔塔520072007年年1010月月2424日嫦娥日嫦娥-1-1号成功发射号成功发射!6杭州弯跨海大桥杭州弯跨海大桥(宁波宁波上海上海)789合金合金铜铜银银金金铁铁10铁器铁器铝合金铝合金青铜器青铜器11铜铜 Cu铁铁 Fe铝铝 Al镁镁 Mg1213图图3-13-1金属元素在地壳中的含量金属元素在地壳中的含量14古代炼铁古代炼铁15现代炼铁高炉现代炼铁高炉16冶金工厂夜景冶金工厂夜景 金属材料发展史金属材料发展史 人类社会的发展过程中，人类社会的发展过程中，金属起着重要的作用。大约金属起着重要的作用。大约公元前公元前4000400010001
3、000年，人类年，人类进入金属文化。先是铜器时进入金属文化。先是铜器时代，到了公元前代，到了公元前20002000年就进年就进入铁器时代，已开始用铁作入铁器时代，已开始用铁作犁了。直到犁了。直到2020世纪铝合金成世纪铝合金成为仅次于铁的金属材料。为仅次于铁的金属材料。17黄金：黄金：性质较稳定，单质存在于河床中。性质较稳定，单质存在于河床中。延展性延展性最最好好，主要用来制造饰物和钱币等，具有保值功能。主要用来制造饰物和钱币等，具有保值功能。18白白银：银：一般以矿石形式结合，属稀有金属。导电一般以矿石形式结合，属稀有金属。导电性性最最好好，主要用来制造饰物和钱币等。，主要用来制造饰物和钱币
4、等。19红铜：红铜：延展性良好延展性良好,导电能力强，质软，经加工改为青铜合导电能力强，质软，经加工改为青铜合金，硬度增大，适合用来制造器皿、电线和钱币等。金，硬度增大，适合用来制造器皿、电线和钱币等。20纯铁：纯铁：地球含量较多，硬度更强，广泛应用于生活、地球含量较多，硬度更强，广泛应用于生活、军事方面，但易被氧化，故炼成钢。军事方面，但易被氧化，故炼成钢。21思考与讨论：思考与讨论：金属的性质比较活泼金属的性质比较活泼(1)(1)绝大多数金属元素是以化合态存在的，很少绝大多数金属元素是以化合态存在的，很少以游离态存在，这是为什么？以游离态存在，这是为什么？(2)(2)“越是活泼的金属，人们
5、发现和使用的就越越是活泼的金属，人们发现和使用的就越早早”，这句话是否正确？为什么？，这句话是否正确？为什么？不正确。因金属越活泼，越容易被氧化。不正确。因金属越活泼，越容易被氧化。22金属的一些物理性质：金属的一些物理性质：23一、金属的性质一、金属的性质1 1、物理性质、物理性质金属的共性：金属的共性：金属都具有金属光泽，廷展性，不金属都具有金属光泽，廷展性，不透明，导电、导热等性能。不同金透明，导电、导热等性能。不同金属有不同的硬度、熔点、密度等。属有不同的硬度、熔点、密度等。24讨论：讨论：(1)(1)金属的原子结构有什么特点？从氧化还原角度推测金属的原子结构有什么特点？从氧化还原角度
6、推测金属具有什么性质？在自然界中，大多数金属以游离金属具有什么性质？在自然界中，大多数金属以游离态存在还是化合态存在？为什么？态存在还是化合态存在？为什么？(2)(2)金属能发生哪些反应？金属能发生哪些反应？(3)(3)看课本看课本P P4646指出图指出图3-23-2各图具体指什么物质之间的反各图具体指什么物质之间的反应？应？25【练习练习】根据初中所学内容填写化学反应方程式：根据初中所学内容填写化学反应方程式：举例写反应的化学方程式举例写反应的化学方程式金属与氧气反应金属与氧气反应金属与盐置换反应金属与盐置换反应金属与酸反应金属与酸反应26铝铝和和硫硫酸酸铜铜溶溶液液反反应应铜铜和和硝硝酸
7、酸银银溶溶液液反反应应镁镁在在空空气气中中燃燃烧烧铁铁丝丝在在氧氧气气中中燃燃烧烧27Fe+CuSO4=FeSO4+CuCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2AgMg+2HCl=MgCl2+H2 2Mg+O2=2MgO点燃点燃282 2、金属钠的性质、金属钠的性质 实验实验3-13-1从煤油中取从煤油中取一小块金属一小块金属钠钠,用刀切用刀切去一端的外去一端的外皮皮,观察实观察实验现象。验现象。讨论：从以上实验讨论：从以上实验,我们了解到金属我们了解到金属钠的哪些物理和化学性质？钠的哪些物理和化学性质？现象现象：切口处可观察到银白色的切口处可观察到银白色的金属光泽金属光泽,在空气中很快变暗。
8、在空气中很快变暗。29实验实验3-13-1视频：金属钠的物理性质视频：金属钠的物理性质注意事项：注意事项：凡是接触钠的用具都必须是干燥的。取用钠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后剩余的钠应放回原瓶,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。30金属钠的切割方法金属钠的切割方法:用虑纸吸干表面煤油，用小刀切割。用虑纸吸干表面煤油，用小刀切割。【观察现象观察现象】取出的金属钠表面有一灰黄色层，切开后的切口处取出的金属钠表面有一灰黄色层，切开后的切口处露出银白色光泽；切口在空气中露置一会儿，会逐渐露出银白色光泽；切口在空气中露置一会儿，会逐渐变暗；久置表面还会
9、形成溶液，最后变成白色粉末。变暗；久置表面还会形成溶液，最后变成白色粉末。31(一)钠的物理性质钠的物理性质(小结小结)金属钠是金属钠是怎样保存的？怎样保存的？钠有哪些钠有哪些物理性质？物理性质？观观 察察1.1.颜色颜色 状态状态：银白色固体 有金属光泽 2.2.密度：密度：比煤油大比煤油大=0.97g/cm=0.97g/cm3 3 比水小3.3.硬度：硬度：较软（可用刀切开）较软（可用刀切开）4.4.熔点熔点 沸点：沸点：97.897.8C 882.9C C 882.9C 较低较低5.5.导电导电 导热性：导热性：良好良好 (金属的通性金属的通性)银白、软、轻、低；热、电良导体。银白、软、
10、轻、低；热、电良导体。32实验实验3-1 3-1 切割金属钠切割金属钠新新断断面面置置于于空空气气中中 *新切的断面是新切的断面是银白色银白色的，的，有金属光泽。有金属光泽。*切断面在空气中很快失切断面在空气中很快失去光泽，去光泽，变暗变暗。33(1)(1)钠与氧气的反应钠与氧气的反应用刀切开的用刀切开的一小块钠，一小块钠，观察断面有观察断面有什么变化？什么变化？现象：现象：切开的光亮的金属断面很快切开的光亮的金属断面很快地变暗。地变暗。反应：反应：4Na+O2=2Na2O （常温下）常温下）结论：结论：常温下易与空气中的氧气反应常温下易与空气中的氧气反应(二二)金属钠的化学性质金属钠的化学性
11、质金属与非金属的反应金属与非金属的反应34【思考思考】钠表面暗物质是什么？钠表面暗物质是什么？【问题问题】钠为什么要保存在煤油中？钠为什么要保存在煤油中？氧化钠氧化钠(Na2O)隔绝空气隔绝空气 和水；和水；钠不与煤油反应；钠不与煤油反应；钠的密钠的密度比煤油的密度大度比煤油的密度大【科学探究科学探究】钠很容易被氧化，为了观察钠的银白钠很容易被氧化，为了观察钠的银白色并能长时间保持不变色，请同学们设计装置，你色并能长时间保持不变色，请同学们设计装置，你能设计出什么样的装置呢？能设计出什么样的装置呢？35探究探究1 1 选取一根管壁较薄的玻璃管，用布包裹着玻选取一根管壁较薄的玻璃管，用布包裹着玻
12、璃管像使用钻孔器一样，慢慢地钻入大的钠块里，璃管像使用钻孔器一样，慢慢地钻入大的钠块里，使管中填有一段银白色的金属钠。用玻璃棒把钠使管中填有一段银白色的金属钠。用玻璃棒把钠推到管的中央，然后用蜡封好玻璃管的两端，样推到管的中央，然后用蜡封好玻璃管的两端，样品可以长期保存和使用。品可以长期保存和使用。36探究探究2 2 取两支口径不同而长短适当的试管，一支试管取两支口径不同而长短适当的试管，一支试管较小，可以紧密地放到另一支试管里而不留下较多较小，可以紧密地放到另一支试管里而不留下较多空隙。先在口径较大的试管里注入空隙。先在口径较大的试管里注入1mL1mL洁净的煤油，洁净的煤油，取出黄豆粒大的一
13、小块钠，除去表面已经发生变化取出黄豆粒大的一小块钠，除去表面已经发生变化的部分，露出金属光泽，放入盛有煤油的试管里，的部分，露出金属光泽，放入盛有煤油的试管里，在试管底部缓缓加热，等钠熔化后，插入较小口径在试管底部缓缓加热，等钠熔化后，插入较小口径的试管，把钠压挤在两支试管之间，成为一个薄层，的试管，把钠压挤在两支试管之间，成为一个薄层，钠的颜色和光泽就清楚地显现出来。然后在两支试钠的颜色和光泽就清楚地显现出来。然后在两支试管口的缝隙处涂上石蜡，以隔绝空气。这样可使钠管口的缝隙处涂上石蜡，以隔绝空气。这样可使钠的光泽在较长时间内不至消失。的光泽在较长时间内不至消失。37把一小块钠把一小块钠放在
14、坩埚上放在坩埚上加热加热,观察有观察有何变化。何变化。实验实验-现象：现象：钠在空气中燃烧，发出黄色钠在空气中燃烧，发出黄色的火焰，生成淡黄色固体。的火焰，生成淡黄色固体。反应：反应：思考：思考：NaNa2 2O O2 2 稳定稳定NaNa2 2O O和和NaNa2 2O O2 2哪个稳定？哪个稳定？过过氧化钠氧化钠 注意：注意：NaNa与与O O2 2反应条件的不同，产反应条件的不同，产物不同。物不同。2Na+O2=Na2O2 38注意事项：注意事项：1 1、用镊子取出钠后、用镊子取出钠后,要用滤纸吸干钠及镊子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表面的煤油，用镊子夹紧放在玻
15、璃片上,切切去表面的外皮后，放在坩埚中加热。去表面的外皮后，放在坩埚中加热。2 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 3、观察到钠开始燃烧后，应立即撤掉酒、观察到钠开始燃烧后，应立即撤掉酒精灯，并将酒精灯熄灭。精灯，并将酒精灯熄灭。4 4、实验结束时，要用坩埚钳将坩埚和泥、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。直接用手去拿或直接将它们放在桌子上。39实验探究实验探究3-23-2：钠在空气中加热：钠在空气中加热现象：黄色火焰，生成淡黄色固体（现象：黄色火焰，生成淡
16、黄色固体（NaNa2 2O O2 2），请同学们，请同学们写出反应的化学方程式写出反应的化学方程式分析化合价的变化，并标明化合价及电子的转移。分析化合价的变化，并标明化合价及电子的转移。40NaNa的燃烧：将金属钠放在石棉网上加热的燃烧：将金属钠放在石棉网上加热41钠的燃烧钠的燃烧42练习：用练习：用“双线桥双线桥”法表示下列反应最子转移的方向和数目法表示下列反应最子转移的方向和数目常温下常温下4Na+O2=2Na2O（白色）（白色）加热下加热下失去失去2e-得到得到2e-失去失去4e-得到得到4e-注意注意:条件不一样，产物不同条件不一样，产物不同不稳定不稳定稳定稳定2Na+O2=Na2O2
17、(淡黄色淡黄色)00+1-200+143.铝与氧气的反应铝与氧气的反应(1)(1)用坩埚钳夹用坩埚钳夹住一小块铝箔住一小块铝箔(箔厚约箔厚约0.1mm)0.1mm)，在酒精灯上加在酒精灯上加热至熔化，轻热至熔化，轻轻晃动。仔细轻晃动。仔细观察，你看到观察，你看到了什么现象？了什么现象？为什么会有这为什么会有这种现象？种现象？科学探究科学探究(2)(2)用坩埚钳夹用坩埚钳夹住一小块用砂住一小块用砂纸仔细打磨纸仔细打磨(或在酸中处或在酸中处理后，用水理后，用水洗净洗净)，除去，除去表面的氧化膜，表面的氧化膜，再加热至熔化，再加热至熔化，又有什么现又有什么现象呢？象呢？科学探究科学探究对比实验对比实
18、验未打磨的铝箔加热未打磨的铝箔加热打磨过的铝箔加热打磨过的铝箔加热44【实验现象实验现象】都发生熔化现象，都没有继续燃烧。都发生熔化现象，都没有继续燃烧。.铝与氧气的反应铝与氧气的反应AlAl在纯氧中也能燃烧在纯氧中也能燃烧小结：小结：绝大部分金属都能与氧气反绝大部分金属都能与氧气反应，反应中金属作还原剂，应，反应中金属作还原剂，金属越活泼越易发生反应，金属越活泼越易发生反应，AlAl虽较活泼，但表面有致密虽较活泼，但表面有致密的氧化膜保护了内部金属不的氧化膜保护了内部金属不被进一步氧化。被进一步氧化。4Al+3O4Al+3O2 2=2Al=2Al2 2O O3 345【思考与交流思考与交流】
19、1.1.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,至今仍保至今仍保存完好存完好.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,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但氧化生成的氧化膜具有保护内部铝的作用护内部铝的作用D46在空气中，铝的表面容易生成一层很稳定的氧化膜，在空气中，铝的表面容易生成一层很稳定的氧化膜，但天然形成的氧化膜很薄，耐磨性和抗蚀性还不够。但天然形成的氧化膜很薄
20、，耐磨性和抗蚀性还不够。为了使铝制品适应于不同的用途，可以采用化学方法为了使铝制品适应于不同的用途，可以采用化学方法对铝的表面进行处理，如增加膜的厚度，改变膜的结对铝的表面进行处理，如增加膜的厚度，改变膜的结构与强度，对氧化膜进行着色等。例如，化学氧化构与强度，对氧化膜进行着色等。例如，化学氧化(用铬酸作氧化剂用铬酸作氧化剂)可以使氧化膜产生美丽的颜色；用可以使氧化膜产生美丽的颜色；用电化学氧化的方法，可以生成坚硬的氧化膜，还可以电化学氧化的方法，可以生成坚硬的氧化膜，还可以用染料使其着色。市场上的铝制品就有不少是经过这用染料使其着色。市场上的铝制品就有不少是经过这样处理的。氧化膜使得性质活泼
21、的金属铝成为一种应样处理的。氧化膜使得性质活泼的金属铝成为一种应用广泛的金属材料。用广泛的金属材料。应用：铝制品可以较长时间使用。应用：铝制品可以较长时间使用。47小结：钠与氧气反应小结：钠与氧气反应 实验实验内容内容实验实验3-13-1取一小块金属钠取一小块金属钠,用小用小刀切去一端的外皮刀切去一端的外皮,观察实验现象。观察实验现象。实验实验3-23-2把一小块金属钠放在坩埚把一小块金属钠放在坩埚上，加热，有何现象发生？上，加热，有何现象发生？现现 象象反应方程式反应方程式 结结 论论钠受热先熔化成银白色的小球钠受热先熔化成银白色的小球,接着接着就燃烧起来，燃烧时火焰呈黄色就燃烧起来，燃烧时
22、火焰呈黄色,有有烟产生，最后生成淡黄色固体。烟产生，最后生成淡黄色固体。在钠的切口处可以观察到银白在钠的切口处可以观察到银白色的金属光泽色的金属光泽,切口处在空气中切口处在空气中很快变暗。很快变暗。4Na +O2 =2Na2O氧化剂氧化剂00还原剂还原剂-2+1 2Na +O2 =Na2O2-1+100还原剂还原剂氧化剂氧化剂钠的化学性质很活泼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在常温或加热的条件下都能跟氧气反应生成不同的产物同的产物,但加热时与氧气的反应更加剧烈。（条件不同，现象不同，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。）产物不同。）48小结
23、：铝与氧气反应小结：铝与氧气反应实验内容实验内容用坩锅钳夹住一小块铝箔在酒精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。灯上加热至熔化，轻轻晃动。再取一块铝箔再取一块铝箔,用砂纸仔细打磨用砂纸仔细打磨（或在酸中处理后（或在酸中处理后,用水洗净）用水洗净）,除去表面的保护膜除去表面的保护膜,再加热至熔化。再加热至熔化。现现 象象现象解释现象解释结结 论论铝箔发红卷缩铝箔发红卷缩,变暗失去光泽，变暗失去光泽，熔化的铝并不滴落。熔化的铝并不滴落。铝箔发红卷缩铝箔发红卷缩,很快很快就变暗就变暗 失失去光泽，熔化的铝去光泽，熔化的铝仍然仍然不滴落。不滴落。因为铝表面的氧化膜保护因为铝表面的氧化
24、膜保护了铝。构成薄膜的氧化铝了铝。构成薄膜的氧化铝(Al(Al2 2O O3 3)的熔点（的熔点（20502050）高于铝的熔点（高于铝的熔点（660660），），包在铝的外面，使熔化了包在铝的外面，使熔化了的铝不会滴落下来。的铝不会滴落下来。铝很活泼，除去原来的氧铝很活泼，除去原来的氧化膜后，在加热时又会很化膜后，在加热时又会很快地生成一层快地生成一层新新的氧化膜。的氧化膜。铝容易被氧化而生成一层致密的氧化膜。铝容易被氧化而生成一层致密的氧化膜。4Al +3 O2 =2Al2O349钠、铝、铁、铜与其它非金属的反应：钠、铝、铁、铜与其它非金属的反应：Na+Cl2=2NaCl点然点然2Al+3
25、 Cl2=2AlCl32Fe+3 Cl2=2FeCl3Cu+Cl2=CuCl22Na+S=Na2S研磨研磨2Al+3S=Al2S3Fe+S=FeS2Cu+S=Cu2S结论结论金属单质与氯金属单质与氯气反应，生成气反应，生成高价金属氯化高价金属氯化物；金属单质物；金属单质与硫反应，生与硫反应，生成低价金属硫成低价金属硫化物。化物。产生白烟产生白烟产生棕色烟产生棕色烟黑色黑色黑色黑色证明：氯气的氧化证明：氯气的氧化性强于硫的氧化性性强于硫的氧化性50钠在氯气中的燃烧实验视频钠在氯气中的燃烧实验视频51钠与硫反应的实验视频钠与硫反应的实验视频52【本课时小结本课时小结】1 1、金属共有的物理性质、金
26、属共有的物理性质2 2、钠的物理性质、钠的物理性质3 3、钠与氧气的反应、钠与氧气的反应4 4、铝与氧气的反应、铝与氧气的反应5 5、钠、铝、铁、铜与其它非金属的反应钠、铝、铁、铜与其它非金属的反应53【思考与交流思考与交流】2.请画出请画出 NaNa、MgMg、AlAl的原子结构示意图的原子结构示意图,分析它们分析它们的原子结构有什么特点。这与金属的化学性质有什的原子结构有什么特点。这与金属的化学性质有什么联系？么联系？金属元素原子的最外层电子数金属元素原子的最外层电子数较少（一般少于个）；金属单质较少（一般少于个）；金属单质往往表现出较强活泼性，很容易被往往表现出较强活泼性，很容易被氧气等
27、活泼的非金属单质所氧化，氧气等活泼的非金属单质所氧化，其在金属活动顺序表中越靠左越易其在金属活动顺序表中越靠左越易发生化学反应发生化学反应.54【例题探究例题探究】热点题型：有关钠和铝的性质热点题型：有关钠和铝的性质例根据你对金属钠性质的了解，回答问例根据你对金属钠性质的了解，回答问题。题。（1 1）关于钠的叙述中，正确的是（）关于钠的叙述中，正确的是（）A A钠是银白色金属，硬度很大钠是银白色金属，硬度很大 B B将金属钠放在石棉网上，用酒精灯加热后金属钠剧将金属钠放在石棉网上，用酒精灯加热后金属钠剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成过氧化钠烈燃烧，发出黄色火焰，生成过氧化钠 C C金属钠在空气中燃
28、烧，生成氧化钠金属钠在空气中燃烧，生成氧化钠 D D金属钠的熔点很高金属钠的熔点很高 （2 2）由于金属钠很容易跟空气中的）由于金属钠很容易跟空气中的_、_等等物质反应，通常将它保存在物质反应，通常将它保存在_里，以使它与里，以使它与_、_等隔绝。等隔绝。B 氧气氧气水蒸气水蒸气煤油煤油氧气氧气水蒸气水蒸气55【课堂演练课堂演练】1 1、取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下、取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象正确的描述是（列实验现象正确的描述是（）金属先熔化；金属先熔化；在空气中燃烧，放出黄色在空气中燃烧，放出黄色火花；火花；燃烧后得白色固体；燃烧后得白色固体；燃烧时火焰燃烧时火焰为黄色；为黄色；燃烧后生成浅黄色固体物质燃烧后生成浅黄色固体物质 A A B B C C D DC 56【课堂演练课堂演练】2 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，铝容易失去电子，是还原剂在化学反应中，铝容易失去电子，是还原剂B