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1、第一节第一节金属的化学性质金属的化学性质我们知道空气中主要含有大量的我们知道空气中主要含有大量的N和和O元素，那么元素，那么地球的地壳中元素含量如何呢？地球的地壳中元素含量如何呢？在地壳中含量最在地壳中含量最在地壳中含量最在地壳中含量最大的三种金属元大的三种金属元大的三种金属元大的三种金属元素分别是：素分别是：素分别是：素分别是：AlAl、FeFe、CaCa为什么地球上的为什么地球上的为什么地球上的为什么地球上的绝大多数金属元绝大多数金属元绝大多数金属元绝大多数金属元素是以化合态存素是以化合态存素是以化合态存素是以化合态存在于自然界中？在于自然界中？在于自然界中？在于自然界中？思考思考：金属有
2、哪些物理性质金属有哪些物理性质？金属物理性质金属物理性质：不透明、有金属光泽、能导不透明、有金属光泽、能导电、导热和具有延展性。电、导热和具有延展性。思考与交流思考与交流1、金属有哪些共同的化学性质，请举例说明。、金属有哪些共同的化学性质，请举例说明。能与氧气、酸或某些盐反应能与氧气、酸或某些盐反应2、下图是一些化学反应的照片，请分析这些、下图是一些化学反应的照片，请分析这些反应，并写出化学方程式。反应，并写出化学方程式。Al+CuSO4 Mg燃烧燃烧 Cu+AgNO3 Mg+HCl(2)2Mg+O2 =2MgO点燃点燃(3)Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag(4)Mg+2HCl=M
3、gCl2+H2(1)2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3一、金属与非金属的反应一、金属与非金属的反应 活泼性非常差的金属即使在高温下也不与氧气发生反活泼性非常差的金属即使在高温下也不与氧气发生反应。应。如：如：AuAu等。等。较活泼金属在加热时能与空气或氧气剧烈反应。较活泼金属在加热时能与空气或氧气剧烈反应。如：如：FeFe、MgMg、AlAl等。等。非常活泼的金属在空气中又如何呢？非常活泼的金属在空气中又如何呢？取一小块金属钠，用滤纸吸干表面煤油，用取一小块金属钠，用滤纸吸干表面煤油，用小刀切开观察断面现象小刀切开观察断面现象：用小刀切开的断面看到有用小刀切开的断面看到有银白色的
4、金属光泽，过银白色的金属光泽，过一会儿表面变暗一会儿表面变暗。演示实验演示实验3-1：1、Na与氧气的反应与氧气的反应钠的物理性质：钠的物理性质：质软，可用小刀切割。质软，可用小刀切割。银白色银白色;金属光泽的固体；金属光泽的固体；颜色：颜色：状态：状态：硬度：硬度：钠的取用镊子（不能用手接触）钠的取用镊子（不能用手接触）切割金属钠要注意实验安全切割金属钠要注意实验安全!钠的化学性质钠的化学性质注意：注意：Na暴露在空气中易被氧气氧化，开始生成暴露在空气中易被氧气氧化，开始生成Na2O，Na2O不稳定，继续跟氧气反应生成相应不稳定，继续跟氧气反应生成相应稳定的稳定的Na2O2而呈黄色。而呈黄色
5、。4Na+O2=2Na2O 2Na2O+O2=2Na2O2请标出上述反应中元素化合价变化的情况，请标出上述反应中元素化合价变化的情况，并指出氧化剂和还原剂。并指出氧化剂和还原剂。钠应该怎钠应该怎么保存？么保存？保存在煤油或保存在煤油或或石蜡油中或石蜡油中4Na+O2=2Na2O实验实验3-23-2：取一小块金属钠，放在坩埚：取一小块金属钠，放在坩埚里加热，观察现象：里加热，观察现象：实验现象实验现象：先熔化成小球，再燃烧，先熔化成小球，再燃烧，发出发出黄色火焰，黄色火焰，有有淡黄色固体生成。淡黄色固体生成。反应化学方程式反应化学方程式：2Na+O2=Na2O20 0 +1 -1（淡黄色固体）（
6、淡黄色固体）条件不同，现象不同，产物不同。条件不同，现象不同，产物不同。失失2e-得得2e-还原剂还原剂 氧化剂氧化剂2Na+O2=Na2O2点燃点燃钠在空气中的变化过程：钠在空气中的变化过程：银白色金属银白色金属(Na)-表面变暗表面变暗(Na2O)-出现白色固体出现白色固体(生成生成NaOH)-表面变表面变成溶液成溶液(NaOH潮解潮解)-表面形成表面形成Na2CO3溶溶液液-白色块状物质白色块状物质(生成生成Na2CO310H2O)-白色粉末状物质白色粉末状物质(生成生成Na2CO3)。（2 2）金属氧化膜的差异）金属氧化膜的差异 金属的金属的氧化膜氧化膜 致密致密:可以保护内层金属不被
7、继续氧可以保护内层金属不被继续氧 化，化，如镁、铝等如镁、铝等疏松疏松:不能保护内层金属，不能保护内层金属，如铁、钠如铁、钠等等（）氧化膜的形成：活泼金属在空气中易（）氧化膜的形成：活泼金属在空气中易（）氧化膜的形成：活泼金属在空气中易（）氧化膜的形成：活泼金属在空气中易与氧气反应，形成一层氧化薄膜，简称氧化膜与氧气反应，形成一层氧化薄膜，简称氧化膜与氧气反应，形成一层氧化薄膜，简称氧化膜与氧气反应，形成一层氧化薄膜，简称氧化膜活泼金属在空气中形成的氧化膜对金属的活泼金属在空气中形成的氧化膜对金属的保护作用保护作用 科学探究科学探究：1 1、用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至、用坩埚钳夹
8、住一小块铝箔，在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动，仔细观察，看到什么现象？熔化，轻轻晃动，仔细观察，看到什么现象？2 2、再取一块铝箔，用砂纸仔细打磨，除去表面的、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。有什么现象？保护膜，再加热至熔化。有什么现象？现象：现象：两块铝箔都熔化，且失去了金属光泽，但两块铝箔都熔化，且失去了金属光泽，但 熔化的铝并不滴落。熔化的铝并不滴落。原因原因:构成薄膜的构成薄膜的AlAl2 2O O3 3的熔点（的熔点（205020500 0C)C)高于高于AlAl的的熔点（熔点（6606600 0C)C)，包在铝的外面，所以熔化的液态，包在铝的外面，所以
9、熔化的液态铝不滴落下来。铝不滴落下来。4Al+3O2=2Al2O3点燃点燃2Na+Cl2=2NaCl点燃点燃2Na+S=Na2S2Mg+O2=2MgO点燃点燃3Fe+2O2=Fe3O4点燃点燃现象现象?现象现象?上述反应均为氧化还原反应，因为金属最外上述反应均为氧化还原反应，因为金属最外层电子少易失去，所以金属单质表现还原性，氧层电子少易失去，所以金属单质表现还原性，氧气表现氧化性。气表现氧化性。2 2 Na还能与很多的非金属反应如：还能与很多的非金属反应如：同样同样K K、CaCa、MgMg、AlAl、ZnZn、FeFe等也能跟很等也能跟很多的非金属发生反应。多的非金属发生反应。二、二、金属
10、与酸和水的反应金属与酸和水的反应 初中我们学习了金属与酸的反应，一般位于初中我们学习了金属与酸的反应，一般位于金属活动性顺序中氢之前的金属遇到酸时，能金属活动性顺序中氢之前的金属遇到酸时，能够发生化学反应，生成盐和氢气。够发生化学反应，生成盐和氢气。如如 Fe+2HCl=FeCl2+H2反反应应剧剧烈烈程程度度不不同同Mg、Zn、Fe、Cu与稀盐酸反应与稀盐酸反应那么金属遇水时会如何？那么金属遇水时会如何？钠浮在水面钠浮在水面钠熔化成银钠熔化成银白色的小球白色的小球钠在水面上钠在水面上游来游去游来游去发出发出“嘶嘶嘶嘶”的声音的声音酚酞变红酚酞变红 钠的密度钠的密度 比水小比水小 放热反应放热
11、反应 钠的熔点低钠的熔点低 生成气体推生成气体推 动钠游动动钠游动 气体具有气体具有可燃性可燃性 生成碱性生成碱性物质物质反反应应现现象象从从现现象象体体现现的的性性质质演示实验演示实验3-3 金属钠与水的反应金属钠与水的反应 在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一小块钠放入水中，观察现象？把一小块钠放入水中，观察现象？钠与水的反应钠与水的反应2Na+2H2O=2NaOH+H2请指出上述反应中的氧化剂和还原剂请指出上述反应中的氧化剂和还原剂氧化剂：氧化剂：H2O 还原剂：还原剂：Na上述的反应属于离子反应吗？如果属于请你写出上述的反应属于离子反应吗
12、？如果属于请你写出该反应的离子方程式。该反应的离子方程式。属于，因为有离子参加反应：属于，因为有离子参加反应：2Na +2H2O =2Na+2OH-+H2随堂思考：随堂思考：如何设计一个实验证明如何设计一个实验证明NaNa与水反应的产物与水反应的产物中产生的气体是氢气？中产生的气体是氢气？讨论：讨论：1 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 何保存钠何保存钠？保存在盛有煤油保存在盛有煤油或石蜡油或石蜡油的试剂瓶中。的试剂瓶中。2 2、当在火灾现场有大量钠存在时，应怎样灭火当在火灾现场有大量钠存在时，应怎样灭火？不能用水灭火，应该使用干燥
13、的沙土灭火。不能用水灭火，应该使用干燥的沙土灭火。3、金属钠能跟盐酸等酸发生反应吗？如果可以，你能、金属钠能跟盐酸等酸发生反应吗？如果可以，你能写出相应的化学方程式吗？写出相应的化学方程式吗？可以：可以：2Na+2HCl=2NaCl+H24、将一小块金属钠投入、将一小块金属钠投入CuSO4溶液中，可观察到什溶液中，可观察到什么现象？写出发生的化学方程式。么现象？写出发生的化学方程式。现象：反应剧烈，钠熔成小球，浮在水面上，迅速游现象：反应剧烈，钠熔成小球，浮在水面上，迅速游动，嘶嘶作响，溶液中同时出现蓝色沉淀。动，嘶嘶作响，溶液中同时出现蓝色沉淀。2Na2H2O=2NaOHH2CuSO42Na
14、OH=Cu(OH)2Na2SO42Na+CuSO4+2H2O=Na2SO4+Cu(OH)2+H2钠的用途钠的用途1、制取过氧化钠、制取过氧化钠2、钠钾合金可做导热剂、钠钾合金可做导热剂3、还原剂、还原剂4、高压钠灯、高压钠灯科学探究科学探究：铁不能与冷、热水反应，能否与水蒸汽反应铁不能与冷、热水反应，能否与水蒸汽反应？请设计一套简单的实验装置，使还原铁粉与请设计一套简单的实验装置，使还原铁粉与水蒸汽反应。这套装置应包括水蒸气发生、水水蒸汽反应。这套装置应包括水蒸气发生、水蒸气与铁粉反应、检验产生的气体等部分。蒸气与铁粉反应、检验产生的气体等部分。1 1、如果提供给你三支试管、水槽、蒸发皿、胶如
15、果提供给你三支试管、水槽、蒸发皿、胶 塞、导管、酒精喷灯及其它必要的仪器和物品，塞、导管、酒精喷灯及其它必要的仪器和物品，画出你设计的装置简图。画出你设计的装置简图。2 2、有人设计了如图所示的装置，用一支稍大一、有人设计了如图所示的装置，用一支稍大一些的试管代替三支试管就能完成实验，想想其些的试管代替三支试管就能完成实验，想想其中的原理。中的原理。方案一：方案一：实验现象：实验现象：1 1、加热时试管内铁粉红热、加热时试管内铁粉红热2 2、点燃水槽中小试管内气体可听到爆鸣声、点燃水槽中小试管内气体可听到爆鸣声3 3、反应后，试管内的固体仍呈黑色、反应后，试管内的固体仍呈黑色实验结论：实验结论
16、：3Fe+4H2O（g）=Fe3O4+4H2方案二：方案二：1 1、加热时试管内铁粉红热、加热时试管内铁粉红热2 2、点燃肥皂泡可听到爆鸣声、点燃肥皂泡可听到爆鸣声3 3、反应后，试管内的固体仍呈黑色、反应后，试管内的固体仍呈黑色实验现象：实验现象：实验结论：实验结论：3Fe+4H2O（g）=Fe3O4+4H2装置设计：试管底部塞有一团潮湿的棉花，在湿棉花左边放装置设计：试管底部塞有一团潮湿的棉花，在湿棉花左边放有铁粉，蒸发皿中放肥皂水（或在水中加几滴洗涤剂）。有铁粉，蒸发皿中放肥皂水（或在水中加几滴洗涤剂）。注意事项：整套装置试管口应低于试管底；酒精灯应先在放注意事项：整套装置试管口应低于试
17、管底；酒精灯应先在放湿棉花的位置上加热一会儿，待试管底部温度略高，且有部湿棉花的位置上加热一会儿，待试管底部温度略高，且有部分水形成蒸气时，再将酒精灯移至放铁粉的位置加热；加热分水形成蒸气时，再将酒精灯移至放铁粉的位置加热；加热一会儿后再将导管插入到肥皂水中，用燃着的火柴去点燃肥一会儿后再将导管插入到肥皂水中，用燃着的火柴去点燃肥皂泡，可发出爆鸣声；肥皂水不宜太稀，否则吹起的氢气泡皂泡，可发出爆鸣声；肥皂水不宜太稀，否则吹起的氢气泡太小，点燃时难以有较大的爆鸣声；实验结束时，应先从肥太小，点燃时难以有较大的爆鸣声；实验结束时，应先从肥皂水中撤出导管，再移去燃着的酒精灯。皂水中撤出导管，再移去燃
18、着的酒精灯。现象：加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。现象：加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。方案三：方案三：三、三、铝与氢氧化钠溶液的反应铝与氢氧化钠溶液的反应 能与酸反应是活泼和较活泼金属的通性，但有能与酸反应是活泼和较活泼金属的通性，但有些金属还具有很特殊的性质，如铝、锌还能与强些金属还具有很特殊的性质，如铝、锌还能与强碱溶液反应。碱溶液反应。实验实验3-4 在二支试管里分别加入在二支试管里分别加入5mL盐酸和盐酸和5mLNaOH溶液，溶液，再分别放入一小段铝片，观察实验现象。过一段时间再分别放入一小段铝片，观察实验现象。过一段时间后，将点燃的木条分别放在二支试管口
19、，观察现象？后，将点燃的木条分别放在二支试管口，观察现象？实验现象：实验现象：两支试管均有气泡产生，将点燃的两支试管均有气泡产生，将点燃的木条放在试管口，可观察到蓝色火木条放在试管口，可观察到蓝色火焰。反应放热。焰。反应放热。实验结论：实验结论：铝既能与盐酸反应，又能与氢氧化铝既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠反应。二者均生成氢气。钠反应。二者均生成氢气。2Al 6HCl=2AlCl3+3H22Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 偏铝酸钠偏铝酸钠请写出它们的离子方程式和分析电子转移方向和数目请写出它们的离子方程式和分析电子转移方向和数目思考题：思考题：向一金属铝制易拉罐内投入一小块
20、干冰向一金属铝制易拉罐内投入一小块干冰,然后然后向罐内注入足量向罐内注入足量NaOHNaOH溶液溶液,立即用胶布严封罐口，立即用胶布严封罐口，过一段时间后过一段时间后,罐壁内凹而瘪罐壁内凹而瘪,再过一段时间后再过一段时间后,瘪瘪了的罐壁重新鼓起了的罐壁重新鼓起,解释上述变化的实验现象：解释上述变化的实验现象：(1)(1)罐壁内凹而瘪的原因：罐壁内凹而瘪的原因：。反应方程式：反应方程式：。(2)(2)罐壁重新鼓起的原因：罐壁重新鼓起的原因：。反应方程式：反应方程式：。COCO2 2 与与NaOHNaOH反应使罐内反应使罐内压强减小压强减小2NaOH+CO2NaOH+CO2 2=Na=Na2 2C
21、OCO3 3+H+H2 2O O 铝与铝与NaOHNaOH溶液反应放出了气体溶液反应放出了气体 2NaOH+2Al+2H2NaOH+2Al+2H2 2O=2NaAlOO=2NaAlO2 2+3H+3H2 21 1、MgMg比比AlAl活泼，活泼，MgMg能否与能否与NaOHNaOH水溶液发生反应？水溶液发生反应？2、铝制餐具为何不能蒸煮或长期盛放酸碱性或咸的食物？思考与交流：3 3、金属在自然界里都是以化合态形式存在吗？、金属在自然界里都是以化合态形式存在吗？答案：大部分金属在自答案：大部分金属在自然界里是以化合态形式然界里是以化合态形式存在。但少数以游离态存在。但少数以游离态存在。如金属金存
22、在。如金属金四、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2Na +2H2O =2NaOH +H2 化学计量数之比化学计量数之比 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 化学计量数之比化学计量数之比 2 ：2 ：2 ：1练练 习习1、下列有关钠的物理性质叙述正确的是：、下列有关钠的物理性质叙述正确的是：银白色金属银白色金属 质软，可以用小刀切割质软，可以用小刀切割 熔点低熔点低于于100 密度比水小密度比水小 热和电的良导体热和电的良导体A.B.C.D.2、下列说法错误的是、下列说法错误
23、的是A.钠在常温下就容易被氧化钠在常温下就容易被氧化B.钠受热后能够着火燃烧钠受热后能够着火燃烧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.钠在氧气中燃烧更为激烈钠在氧气中燃烧更为激烈DC练练 习习3、把一小块钠投入到硫酸铁溶液中，生成物有：、把一小块钠投入到硫酸铁溶液中，生成物有：A.Fe B.Fe(OH)2 C.H2 D.Fe(OH)3CD课后思考课后思考有一小块金属钠完全暴露在空气中，放置有一小块金属钠完全暴露在空气中，放置一段时间后，钠最终形成什么物质？一段时间后，钠最终形成什么物质？作业：作业：将将2.3g金属钠投入金属钠投入100g水中，水中，完全反应后，求溶液的质量分
24、数。完全反应后，求溶液的质量分数。过氧化钠的特殊用途过氧化钠的特殊用途过氧化钠可用于呼吸面具中作为氧气的过氧化钠可用于呼吸面具中作为氧气的来源，潜水艇在紧急情况样下也可用来源，潜水艇在紧急情况样下也可用过氧化钠来供氧。这是因为它不仅能与过氧化钠来供氧。这是因为它不仅能与水起反应生成氧气，而且还能与二氧化碳水起反应生成氧气，而且还能与二氧化碳反应生成氧气：反应生成氧气：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2这样就可以使这样就可以使CO2转变为转变为O2，减少因缺氧，减少因缺氧而窒息的危险而窒息的危险【科学探究】铁与水蒸气反应【科学探究】铁与水蒸气反应其其它它参参考考装装置置铁粉铁粉产生水蒸气产生水蒸气收收集集氢氢气气安安全全瓶瓶