高中化學(xué)金屬的化學(xué)性質(zhì)課件

1、第一節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì),第三章 金屬及其化合物,1,第三章 金屬及其化合物,第一節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì),你知道焰火晚會上五顏六色的焰火是用什么制成的嗎？你見過可以用小刀切割的金屬嗎？水是用來滅火的，你見過用水能夠生火的嗎 就讓我們一起走進(jìn)神奇的金屬世界,2,古代煉鐵,青銅器,銅 線,3,絢麗多彩的金屬世界,鋁箔,4,1.金屬元素在自然界中的存在,圖31 元素在地殼中的含量,思考與交流,5,金屬的一些物理性質(zhì),6,2.金屬有哪些物理共性,不透明、多數(shù)為銀白色、有金屬光澤、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性,討論,7,思考與交流,3.以fe為例，說明金屬能發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng),1）與非金屬反應(yīng),2）與酸反應(yīng),3）與某

2、些鹽溶液反應(yīng),3fe + 2o2 =fe3o4,fe + hcl =fecl+h2,fe +cucl2 = fecl2+ cu,8,分析下列圖片，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。 若是離子反應(yīng)的，寫出離子方程式,9,4、依據(jù) na、mg、al的原子結(jié)構(gòu)示意圖，分析它們的原子結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)，與金屬的化學(xué)性質(zhì)有什么聯(lián)系,金屬最外層上的電子一般少于4個,反應(yīng)中很容易失去電子,表現(xiàn)出較強(qiáng)的還原性。(做還原劑,10,一、金屬與非金屬的反應(yīng),1.鈉與氧氣的反應(yīng),11,一、金屬與非金屬的反應(yīng),現(xiàn)象記錄 觀察現(xiàn)象性質(zhì) 煤油保存在煤油中密度比煤油大 濾紙吸干表面的煤油 小刀切割質(zhì)地軟硬度小 新表面的顏色與光澤 銀白色，有

3、金屬光澤與大多數(shù)金屬一樣 在空氣中的變化 易變暗易在空氣中反應(yīng),活動與探究,12,物理性質(zhì)：色 態(tài) 熔、沸點(diǎn) 光澤 密度 保存,上述現(xiàn)象哪些涉及鈉的化學(xué)性質(zhì),原因：易與空氣中的氧氣反應(yīng) 4na+o2=2na2o（白色,銀白色、有金屬光澤的固體，熱、電的良導(dǎo)體，質(zhì)軟、 密度小、熔點(diǎn)低,保存在煤油中，在空氣中易變暗,13,實(shí)驗(yàn)3-2：把一小塊金屬鈉放在坩堝里，加熱，有什么現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鈉受熱先熔化成銀白色的小球，接著燃燒起來，火焰呈黃色, 最后生成淡黃色固體,14,常溫下,4na + o2 = 2na2o,白色,加熱下,1,失去e-，化合價升高，被氧化,得到2e-，化合價降低，被還原,失去4e-

4、，化合價升高，被氧化,得到22e-，化合價降低，被還原,結(jié)論：鈉的化學(xué)性質(zhì)很活潑，在常溫或加熱的條件下都能跟氧氣反應(yīng)。（條件不同，現(xiàn)象不同，產(chǎn)物不同。,不穩(wěn)定,穩(wěn)定,二.鈉的化學(xué)性質(zhì),1.鈉與氧氣反應(yīng),2na +o2 = na2o2 (淡黃色,還原劑,氧化劑,氧化劑,還原劑,加熱,15,氧化鈉,過氧化鈉,白色固體,淡黃色固體,na2o與na2o2的比較,不穩(wěn)定,較穩(wěn)定,16,鋁容易被氧化而生成一層致密的氧化膜,鋁表面的氧化膜保護(hù)了鋁。構(gòu)成薄膜的氧化鋁(al2o3)的熔點(diǎn)（2050）高于鋁的熔點(diǎn)（660），包在鋁的外面，使熔化了的鋁不會滴落下來,鋁箔發(fā)紅卷縮, 熔化不滴落,鋁箔發(fā)紅卷縮,很快就變

5、暗 失去光澤，熔化不滴落,科學(xué)探究,鋁很活潑，除去原來的氧化膜后，很快又會生成一層新的氧化膜,4al + 3 o2 = 2al2o3,17,金屬元素的最外層電子數(shù)較少，容易失去，單質(zhì)往往表現(xiàn)出還原性，當(dāng)遇到氧化劑時，就會發(fā)生氧化還原反應(yīng)。因此 ，除了能被氧氣氧化外，還能被氯氣、硫等具有氧化性的物質(zhì)氧化，生成相應(yīng)的氯化物或硫化物,小結(jié),18,1. 鈉在空氣中加熱，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是（ ） a.金屬鈉熔化 b.燃燒時放出紅色火花 c.生成白色的固體物質(zhì),a,19,3.下列關(guān)于鋁的敘述中，不正確的是（ ） a.鋁是地殼中含量最多的金屬元素 b.在常溫下，鋁不能與氧氣反應(yīng) c.鋁是一種比較活潑的金屬 d.

6、在化學(xué)反應(yīng)中，鋁容易失去電子，是還原劑,2.下列關(guān)于鈉的敘述中，不正確的（ ） a.鈉是銀白色、質(zhì)軟的金屬，可用小刀切割 b.鈉燃燒時生成氧化鈉 c.鈉有很強(qiáng)的還原性 d.鈉原子的最外層只有一個電子,b,b,20,1、金屬與水的反應(yīng),實(shí)驗(yàn)探究：鈉與水的反應(yīng),浮在水面上,金屬鈉熔化成小球，四處游動，發(fā)出嘶嘶的響聲，水溶液變紅,二、金屬與酸和水的反應(yīng),鈉所在的位置 鈉球的運(yùn)動和大小變化情況 溶液顏色的變化情況等,觀察點(diǎn),21,產(chǎn)物呈堿性,反應(yīng)劇烈、有氣體生成,氣體推動小球迅速移動,反應(yīng)放熱、鈉的熔點(diǎn)低為97.81,密度(鈉)密度（水） 0.97g/cm3,現(xiàn)象,解釋,金屬鈉與水(加了酚酞)反應(yīng)的實(shí)

7、驗(yàn)現(xiàn)象,22,鈉與水反應(yīng)原理,鈉與水電離所產(chǎn)生的氫離子反應(yīng)，生成氫氣,鈉與水反應(yīng)實(shí)質(zhì),23,化學(xué)方程式,2na + 2h2o = 2naoh + h2,失2e,得2e,還原劑,氧化劑,離子方程式,2na + 2h2o =2na+ + 2oh- +h2,練習(xí)：請標(biāo)出鈉與水反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況；請寫出鈉與水反應(yīng)的離子方程式,24,na的保存,na的保存,在煤油或石蠟油中,隔絕空氣與水,na著火,用干沙土撲滅,25,1.預(yù)測金屬鈉與鹽酸的反應(yīng)的現(xiàn)象。和鈉與水相比哪個更劇烈,鈉與酸反應(yīng)比與水反應(yīng)劇烈。由于鈉與水反應(yīng)，實(shí)質(zhì)上是鈉跟水電離出的h+反應(yīng)；而酸中的h+濃度比水中h+濃度大,思維拓展,鈉與酸反應(yīng)的

8、離子方程式: 2na + 2h+ = 2na+ + h2,26,思考與交流： 在金屬活動順序表中，鈉排在鐵、銅等金屬的前面，說明鈉比銅要活潑得多，那么鈉能與cuso4溶液反應(yīng)置換出銅嗎,27,補(bǔ)充實(shí)驗(yàn),把一小塊金屬鈉投入到硫酸銅溶液中，觀察發(fā)生的現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)探究,鈉與鹽溶液的反應(yīng),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,浮在水面、熔成小球、四處游動、發(fā)出嘶嘶的響聲，有藍(lán)色絮狀沉淀產(chǎn)生,28,2na+2h2o+cuso4 =cu(oh)2 +na2so4+h2,反應(yīng)原理,29,思考與交流,人們通常用鐵制水壺來盛水和燒水。這說明了什么?鐵真的不能跟水反應(yīng)嗎,30,鐵不能與冷、熱水反應(yīng)，但能否與水蒸氣反應(yīng),科學(xué)探究：鐵與水的反應(yīng),

9、能否設(shè)計一套簡單的實(shí)驗(yàn)裝置，使鐵粉與水蒸氣反應(yīng),假設(shè)推論：化學(xué)反應(yīng)方程式,固,氣,31,實(shí)驗(yàn)設(shè)計探究,請用三支試管、水槽、蒸發(fā)皿、膠塞、導(dǎo)管、酒精噴燈及其它必要的儀器和物品，設(shè)計一個還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，畫出裝置簡圖。 應(yīng)考慮：水蒸氣的發(fā)生 水蒸氣與鐵粉的反應(yīng) 氣體產(chǎn)物的檢驗(yàn)等,32,鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置,該反應(yīng)裝置各部分的作用是什么,產(chǎn)生水蒸氣,水蒸氣與鐵粉反應(yīng),檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體,干燥劑,33,水蒸氣的發(fā)生裝置,水蒸氣與鐵粉反應(yīng)裝置,產(chǎn)物收集裝置,34,35,課本中設(shè)計的裝置更好（優(yōu)點(diǎn):裝置簡單、操作方便、現(xiàn)象明顯,在下表中記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,加熱時試管內(nèi)鐵粉紅熱，點(diǎn)燃肥皂泡可聽到爆

10、鳴聲,36,37,2na+2hcl=2nacl+h2,fe+2hcl=fecl2+h2,mg+2hcl=mgcl2+h2,最慢,最快,結(jié)論： 金屬活動性順序表中（h）前面的金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生h2。 金屬越活潑，與酸反應(yīng)越劇烈,2、金屬與酸的反應(yīng),m+2h+=m 2+ +h2,思考：na、mg、fe分別與鹽酸反應(yīng)哪個快哪個慢？為什么,38,39,金屬與水反應(yīng)的難易 與水反應(yīng)越容易，反應(yīng)越劇烈，金屬越活潑,比較金屬活動性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)方法,金屬與酸反應(yīng)的難易 與酸反應(yīng)產(chǎn)生h2越容易，反應(yīng)越劇烈，金屬越活潑,金屬之間的置換反應(yīng),想一想,可以通過哪些實(shí)驗(yàn)事實(shí)來比較不同金屬的活動性強(qiáng)弱,40,na、mg、fe

11、都能與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng),能不能與naoh 溶液反應(yīng)？al能否與naoh溶液反應(yīng),思考,實(shí)驗(yàn)3-4：取兩支試管，分別加入5ml 的鹽酸和naoh溶液，再分別加入幾片鋁片，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。過一段時間后，將點(diǎn)燃的木條分別放在兩支試管口，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)探究,41,三、鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng),現(xiàn)象,鋁片放入鹽酸、naoh溶液中都有氣泡產(chǎn)生，點(diǎn)燃?xì)怏w觀察到藍(lán)色火焰,思 考,為什么鋁與鹽酸、氫氧化鈉溶液的反應(yīng)開始時氣體產(chǎn)生的速度較慢，而后越來越快,因?yàn)殚_始時是鋁表面的氧化膜先發(fā)生作用，氧化膜反應(yīng)完全以后才有h2產(chǎn)生，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溫度升高，反應(yīng)速度也加快,42,化學(xué)方程式： 2al

12、+2naoh+2h2o =2naalo2+3h2 2al+6hcl = 2alcl3+3h2,鋁的特殊性：既能跟酸反應(yīng)產(chǎn)生h2，又能跟強(qiáng)堿溶液反應(yīng)產(chǎn)生h2,三、鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng),43,元素包括金屬元素和非金屬元素。鋁既能與鹽酸反應(yīng)， 又能與氫氧化鈉反應(yīng)，我們又稱鋁為兩性元素,44,鋁和氧化鋁均能跟酸、堿反應(yīng)，因而鋁的保護(hù)膜和鋁制品會直接被酸、堿、鹽侵蝕，所以，鋁制餐具不宜用來蒸煮或長期存放酸性、堿性或咸的食物,思考：鋁制餐具是否適宜用來蒸煮或長時間盛放酸性、堿性或咸的食物？為什么,45,金在自然界中以游離態(tài)存在,以上我們學(xué)習(xí)了金屬的一些化學(xué)性質(zhì)，通過分析不難發(fā)現(xiàn)，在反應(yīng)中這些金屬元素的化

13、合價都發(fā)生了變化，它們從0價升為正價,在這些變化中，金屬表現(xiàn)了強(qiáng)的還原性，做還原劑,在自然界中金屬多以化合態(tài)存在，只有極少數(shù)不活潑的金屬如金以游離態(tài)存在,小結(jié),46,下列關(guān)于鋁的敘述，不正確的是（ ） a鋁是地殼中含量最多的金屬元素 b鋁的抗腐蝕性能好，原因是鋁表面的氧化膜可以 阻止鋁與空氣中的氧氣接觸 c鋁是一種活潑金屬，在化學(xué)反應(yīng)中常作還原劑 d鋁制餐具能用于蒸煮，或者長時間存放堿性食 物，但不適宜于存放酸性食物,d,課堂練習(xí)題,47,四、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用,48,49,化學(xué)計量數(shù)之比,擴(kuò)大na倍,物質(zhì)的量(n)之比,2na2h2o2naohh2,化 學(xué) 計 量 數(shù) 之 比,

14、物 質(zhì) 的 量 之 比,一、原 理,四：物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算,微粒數(shù)之比,2個 : 2個 : 2個 : 1個,50,例 題 】 實(shí)驗(yàn)室用6.5g zn與足量鹽酸完全反應(yīng)。求： zn的物質(zhì)的量；參加反應(yīng)hcl的物質(zhì)的量；生成h2的體積(標(biāo)況下,解,n(hcl)= 0.2 mol,m(hcl)= 7.3g,n(hcl),0.2 mol,解法1,解法2,討論：哪種方法簡單,51,解,n(hcl)= 0.2 mol,1,n (h2,n(h2)= 0.1 mol,v(h2)= n(h2) vm = 0.1 mol 22.4 l/mol= 2.24 l,1）根據(jù)題意寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式 （2

15、）找出相關(guān)物質(zhì)的計量數(shù)之比 （3）對應(yīng)計量系數(shù)，找出相關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量 （要求的量用n(b)或設(shè)未知數(shù)x、y等代表） （4）根據(jù)計量關(guān)系進(jìn)行計算,二、根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計算的基本步驟,怎樣計算生成h2的體積,52,例 題 】 實(shí)驗(yàn)室用6.5g zn與足量鹽酸完全反應(yīng)。求： zn的物質(zhì)的量；參加反應(yīng)hcl的物質(zhì)的量；生成h2的體積(標(biāo)況下,1mol,22.4l,v (h2,0.1mol,v(h2),2.24 l,上下單位要相同，左右要相對應(yīng),解法2,53,65g,22.4l,v (h2,6.5g,2mol,n (hcl,注 意： （1）化學(xué)方程式所表示的是實(shí)際參加反應(yīng)的物質(zhì)之間量的關(guān)系。 （2）

16、上下單位要相同，左右要相對應(yīng),54,n(hno3)= 0.5 mol,naoh + hno3 = nano3 + h2o,1、完全中和0 .5 mol naoh需多少摩爾的 hno3？其質(zhì)量是多少克,解,答：完全中和0.5molnaoh需0.5mol hno3 其質(zhì)量為31.5g,hno3摩爾質(zhì)量為63 g/mol,m(hno3)= 0.5 mol63 g/mol=31.5 g,因?yàn)?所以,練 習(xí),55,解：（1） （2）2na + 2h2o = 2naoh + h2,練一練,2、有4.6g的金屬鈉跟水發(fā)生反應(yīng)，鈉完全反應(yīng)，計算： （1）4.6g 鈉的物質(zhì)的量 （2）求生成的氫氧化鈉的物質(zhì)的量

17、 （3）求生成的氣體的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,2,2,0.2mol,1,n(naoh,n(h2,n(h2)=0.1mol,n(naoh)=0.2mol,v(h2)=0.1mol22.4l=2.24l,56,2mol,c(naoh),2 mol,0.4 mol,n(naoh,0.8 mol/l,322.4 l,v (h2,v(h2),13.44 l,n(naoh),0.4mol,答： al的物質(zhì)的量0.4mol，參加反應(yīng)的naoh的物質(zhì)的量是0.4mol，溶液的物質(zhì)的量濃度是0.8mol/l，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下h2的體積是13.44 l,n( al),0.4 mol,3、向500mlnaoh溶液中投入10

18、.8gal，二者恰好完全反應(yīng)后，計算： al的物質(zhì)的量。參加反應(yīng)的naoh的物質(zhì)的量和溶液的物質(zhì)的量濃度。生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下h2的體積,解,57,2根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計算的基本步驟 ： （1）根據(jù)題意寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式 （2）找出相關(guān)物質(zhì)的計量數(shù)之比 （3）對應(yīng)計量系數(shù)，找出相關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量 （要求的量用n(b)或設(shè)未知數(shù)x、y等代表） （4）根據(jù)計量關(guān)系進(jìn)行計算,3弄清應(yīng)注意的問題 （1）化學(xué)方程式所表示的是實(shí)際參加反應(yīng)的物質(zhì)之間的量的關(guān)系。 （2）上下單位要相同，左右要相對應(yīng),1、化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比,通過做以上例題、習(xí)題，大家有什么體會,小 結(jié),58,練 習(xí),1、物質(zhì)在相互反應(yīng)時( ) a.它們的質(zhì)量一定相等 b.它們的物質(zhì)的量一定相等 c.它們的質(zhì)量比等于方程式中化學(xué)