第一節(jié)金屬的化學(xué)性質(zhì)第一課時(shí)

1、第一節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)（第一課時(shí)）在很早之前，人們就開(kāi)始使用金屬，如青銅鼎，青銅劍，鐵器。金屬對(duì)我們?nèi)祟惖陌l(fā)展起了非常大的促進(jìn)作用。大家環(huán)繞四周，可以發(fā)現(xiàn)教室里面，就有很多由金屬材料制成的東西。如多媒體講臺(tái)，鋁合金窗，桌子，椅子，釘子等等，金屬無(wú)處不在。今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)金屬及其化合物的知識(shí)。 （講完這段話板書(shū)：第三章 金屬及其化合物）大家知道在地殼中含量最高的前四位元素是什么嗎？含量最高的兩位金屬是什么？大家有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，我們?cè)谄匠Ｉ钪惺褂玫匿X箔，它是氧化鋁，使用明礬凈水，是十二水硫酸鋁鉀，這些都是鋁的化合物。對(duì)于鐵，我們經(jīng)常可以看到鐵生銹，這是因?yàn)殍F和空氣中的水以及氧氣反應(yīng)，銅也會(huì)生成銅綠。

2、這些都說(shuō)明，地球上絕大多數(shù)金屬都是以化合態(tài)的形式存在的，很少以游離態(tài)的形式存在，這是為什么呢？ 如果大家不知道游離態(tài)和化合態(tài)是什么意思，我給大家解釋一下。游離態(tài)是元素存在的一種狀態(tài)，和化合態(tài)相對(duì)，在化學(xué)上，指一元素不與其他元素化合，而能單獨(dú)存在的狀態(tài)。元素以單質(zhì)形態(tài)存在則為游離態(tài)。 與此相對(duì)，化合態(tài)是指的是元素存在的一種狀態(tài)，和游離態(tài)相對(duì)。假如某物質(zhì)由多種元素組成，那么其狀態(tài)即被稱為化合態(tài)。元素以化合物形態(tài)存在為化合態(tài)。 大多數(shù)金屬都以化合態(tài)的形式存在有一個(gè)原因就是多數(shù)金屬的化學(xué)性質(zhì)活潑，它們可以和空氣中的氧氣，水，二氧化碳，氮?dú)獾确磻?yīng)。初中的時(shí)候，我們學(xué)習(xí)了金屬的物理性質(zhì)。我們知道，在通常情

3、況下，除汞外，其他金屬都呈固態(tài)。多數(shù)金屬有金屬光澤；由于金屬晶體中存在自由電子，因此金屬有導(dǎo)電性，導(dǎo)熱性。金屬有延展性，可以壓成薄片，也可以抽成細(xì)絲。金屬的熔點(diǎn)及硬度由金屬晶體中金屬陽(yáng)離子和自由電子的作用決定。熔點(diǎn)最高的金屬是鎢，熔點(diǎn)是3413；熔點(diǎn)最低的金屬是汞，熔點(diǎn)為-39。但是金屬共同的化學(xué)性質(zhì)有什么呢？這就是我們這節(jié)課要學(xué)習(xí)的知識(shí)。（說(shuō)完，板書(shū)：第一節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì) ）金屬的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，金屬都能發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng)呢？在初中的時(shí)候我們學(xué)過(guò)：1. 與非金屬單質(zhì)反應(yīng)。大多數(shù)金屬都能夠和大多數(shù)非金屬單質(zhì)在常溫或加熱的條件下直接化合形成化合物。如2Mg+O2=2MgO，Mg+Cl2=MgC

4、l2. 鋼鐵的生銹就是鐵和空氣中的氧氣反應(yīng)。從金屬在化合物里的價(jià)態(tài)的表現(xiàn)可以看出，金屬元素總是顯正價(jià)，非金屬元素總是顯負(fù)價(jià)。說(shuō)明金屬發(fā)生的是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)？（氧化反應(yīng)）2. 與酸反應(yīng) 在金屬活動(dòng)性順序中位于氫前的金屬與非氧化性酸（如鹽酸，稀硫酸）作用，會(huì)發(fā)生置換反應(yīng)，生成鹽和氫氣；與氧化性酸（如硝酸，濃硫酸）反應(yīng)不放出氫氣。如我們初中學(xué)習(xí)的制備氫氣的反應(yīng)：Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H23. 與某些鹽溶液反應(yīng)通常，在金屬活動(dòng)性順序中，排在前面的金屬能將排在后面的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)。如將鐵放入硫酸銅溶液中，會(huì)發(fā)生Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。課本第46頁(yè)，有四個(gè)圖，第一

5、個(gè)圖和第三個(gè)圖有銅樹(shù)，銀樹(shù)的產(chǎn)生，就是因?yàn)榻饘賳钨|(zhì)和金屬鹽溶液發(fā)生了置換反應(yīng)，鋁置換出了銅，因此銅附在鋁的表面，形成了銅樹(shù)。同理，銅置換出了銀，銀附在銅絲表面，形成了銀樹(shù)。從我剛剛說(shuō)的，我們可以總結(jié)出金屬共同的化學(xué)性質(zhì)有：1.與氧氣反應(yīng)，2.與酸反應(yīng)，3.與一些鹽溶液反應(yīng)。今天我們來(lái)具體學(xué)習(xí)鈉的化學(xué)性質(zhì)（板書(shū)：一.鈉的化學(xué)性質(zhì)）在正式講鈉的性質(zhì)之前，我先給大家講一個(gè)故事。從前有個(gè)農(nóng)夫，他的妻子肚子痛得非常厲害，他就去請(qǐng)了一個(gè)老巫婆來(lái)給妻子看病。老巫婆來(lái)到一看就說(shuō)，你妻子是鬼附身了，農(nóng)夫嚇得趕緊請(qǐng)巫婆施法。只見(jiàn)巫婆拿來(lái)一碗水，倒入了幾滴無(wú)色溶液。然后放入“一顆仙丹”，只見(jiàn)仙丹在水面上四處游動(dòng)，發(fā)

6、出嘶嘶聲，最后消失了，而水也變了成了紅色。農(nóng)夫很奇怪，他問(wèn)這是什么？ 巫婆說(shuō)：“這是仙丹發(fā)揮了作用，那聲音是鬼的慘叫聲，他最終變成了一灘血水?！?其實(shí)，巫婆之所以可以裝神弄鬼，獲得大家的信任，就是因?yàn)槲灼哦瘜W(xué)知識(shí)，她運(yùn)用的就是鈉的化學(xué)性質(zhì)。 還有些巫婆、神漢揮舞著刀“捉鬼”時(shí)，大喊幾聲，再向刀上噴一口水，刀上就會(huì)出現(xiàn)許多“血跡”，其實(shí)他們就是之前把少量的高錳酸鉀粘在刀上，高錳酸鉀遇水就變成紅色的了，大家如果有興趣有時(shí)間刻意 去藥店一點(diǎn)高錳酸鉀就說(shuō)消毒用，嘗試一下就知道了?；瘜W(xué)的英文單詞是什么？Chemistry ,其實(shí)它的意思就是Chem is try ，化學(xué)就是試驗(yàn)。說(shuō)明化學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)學(xué)科

7、，因此口說(shuō)無(wú)憑，我們今天就用實(shí)驗(yàn)來(lái)了解鈉的化學(xué)性質(zhì)，用實(shí)驗(yàn)來(lái)演示巫婆到底是怎么樣騙農(nóng)夫的。 （板書(shū) 1.鈉和水的反應(yīng)）我從實(shí)驗(yàn)室拿來(lái)了鈉，大家看一看，鈉是保存在什么之中的？ 我們已經(jīng)學(xué)過(guò)了金屬活動(dòng)性順序，知道了鈉是一種很活潑的金屬，鈉容易被氧氣氧化而變質(zhì)，必須將鈉隔絕空氣保存；鈉不與煤油發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；鈉的密度比煤油大，能夠有效隔絕空氣，因此鈉用煤油保存鈉，我們還可以用石蠟油來(lái)保存鈉。 鈉沉在煤油底部，說(shuō)明鈉的密度大于煤油。 取出一塊鈉，擦干煤油。 我現(xiàn)在用小刀來(lái)切一塊鈉，讓大家看一下鈉到底是什么顏色的。 用小刀很輕松的就能切下一塊鈉，說(shuō)明什么？是不是說(shuō)明鈉很軟，可以很輕易的就被切開(kāi)。 我們現(xiàn)在

8、就來(lái)正式做鈉和水的反應(yīng)，進(jìn)一步了解鈉的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。 【實(shí)驗(yàn)】在一個(gè)大燒杯中裝一些水，滴入幾滴酚酞，然后放入一小塊鈉。觀察現(xiàn)象。做兩次，讓教室兩本學(xué)生都能清楚的看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 同學(xué)們告訴我，你們剛剛看到了什么現(xiàn)象？（抽問(wèn)一個(gè)學(xué)生） 學(xué)生在講實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的時(shí)候，板書(shū)學(xué)生描述的現(xiàn)象，每一個(gè)現(xiàn)象用一個(gè)字描述，寫(xiě)的時(shí)候注意順序（芙蓉姐姐又想紅），再總結(jié)這五個(gè)現(xiàn)象分別代表了什么含義。1、鈉浮在水面上（鈉的密度比水?。?鈉熔成一個(gè)閃亮的小球（鈉與水反應(yīng)放出熱量，鈉的熔點(diǎn)低）3鈉在水面上四處游動(dòng)（有氣體生成）4發(fā)出嘶嘶的響聲（反應(yīng)劇烈）5事先滴有酚酞試液的水變紅（有堿生成）總結(jié)：鈉的物理性質(zhì)是 鈉是銀白色

9、的金屬，硬度小，質(zhì)軟，熔點(diǎn)低，密度小于水但是大于煤油。 在黑板上寫(xiě)出鈉的原子結(jié)構(gòu)，原子都有趨向穩(wěn)定8電子結(jié)構(gòu)的性質(zhì)，因此鈉很容易失去一個(gè)電子變成穩(wěn)定的8電子結(jié)構(gòu)。說(shuō)明鈉有很強(qiáng)的還原性。鈉和水的反應(yīng)為什么會(huì)放出氣體呢？放出的氣體是什么呢？ 我們知道金屬與酸的反應(yīng)實(shí)質(zhì)是什么嗎？ 反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是金屬原子與酸電離出的氫離子反應(yīng)生成氫氣。如鈉和鹽酸反應(yīng)，方程式是2Na+2HCl=2NaCl+H2 水是弱電解質(zhì)，也能電離出氫離子，鈉和水反應(yīng)反應(yīng)實(shí)質(zhì)就是鈉和水電離出的氫離子反應(yīng)生成了氫氣。 （寫(xiě)化學(xué)方程式，但是不寫(xiě)完，生成物中只寫(xiě)氫氣，然后留一個(gè)空間。） 如果我們要驗(yàn)證生成的氣體是氫氣，要怎么辦？ 點(diǎn)燃收集到

10、的氣體，有尖銳爆鳴聲說(shuō)明我們收集到的氣體是氫氣。放入酚酞的水變紅，說(shuō)明生成了堿，根據(jù)原子守恒和化合價(jià)升降守恒我們可以得到，生成的堿是氫氧化鈉。因此化學(xué)方程式是2Na+2H2O=2NaOH+H2（板書(shū)）分析這個(gè)反應(yīng)中什么是氧化劑，什么是還原劑，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物各是什么。 鈉與水反應(yīng)的離子方程式是什么？之前我們總結(jié)了金屬可以發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，金屬可以和鹽發(fā)生置換反應(yīng)，那么鈉可以和硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)生成銅嗎？ 都說(shuō)了Chem is try，我們用實(shí)驗(yàn)來(lái)看一下鈉是否可以和硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)生成銅。我們發(fā)現(xiàn)生成了藍(lán)色的沉淀，而不是生成了紅色的銅單質(zhì)。大家想一想什么物質(zhì)是藍(lán)色沉淀，氫氧化銅是藍(lán)色的沉淀，但

11、是為什么會(huì)鈉和硫酸銅反應(yīng)生成堿呢？其實(shí)，這是兩步反應(yīng)，硫酸銅溶液里面含有水，因此首先是鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，然后氫氧化鈉和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鈉和氫氧化銅。鈉和硫酸銅反應(yīng)的反應(yīng)方程式是這樣的。 （板書(shū)） （舉一反三）鈉和氯化鐵溶液反應(yīng)會(huì)生成什么？會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？鈉浮在水面，熔成光亮小球，并四處游動(dòng)，發(fā)出嘶嘶聲，同時(shí)產(chǎn)生紅褐色沉淀。問(wèn)：加入現(xiàn)在有鈉起火，可以用水滅火嗎？【總結(jié)】鈉由于能跟水劇烈反應(yīng)，能引起氫氣燃燒甚至爆炸，所以鈉失火決不能用水撲救，必須用干燥沙土來(lái)滅火。 因?yàn)殁c很容易失去電子，因此鈉具有很強(qiáng)的還原性。 由于鈉極易與水反應(yīng)，所以不能用鈉把居于金屬活動(dòng)性順序鈉之后的金屬?gòu)钠潲}的

12、水溶液中置換出來(lái)，而是先和水反應(yīng)生成氫氧化鈉，再由氫氧化鈉與鹽反應(yīng)。我們剛剛學(xué)習(xí)了鈉與水的反應(yīng)，鈉在金屬活動(dòng)性順序中排第三名，說(shuō)明鈉很活潑。我們現(xiàn)在就來(lái)鈉和氧氣的反應(yīng)。（板書(shū) 2.鈉與氧氣的反應(yīng)）我們知道鈉的顏色是銀白色，之前老師切了一塊鈉放在紙上。大家現(xiàn)在看一看，還是銀白色的嗎？我們發(fā)現(xiàn)并不是銀白色的了，表面已經(jīng)變暗了，變成了白色，其實(shí)是因?yàn)榭諝庵械难鯕庖呀?jīng)將鈉氧化。這個(gè)反應(yīng)其實(shí)是4Na+O2=2Na2O（板書(shū)）鈉和其他非金屬氧化的反應(yīng)和氧氣類似，如鈉和氯氣反應(yīng)可以生成氯化鈉，鈉和硫反應(yīng)可以生成硫化鈉鈉和氧氣反應(yīng)生成了白色的氧化鈉。 我們知道，條件的改變可能會(huì)生成不同的物質(zhì)。那我們改變一下反

13、應(yīng)條件，我們將一小塊鈉加熱又會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢？（提問(wèn)學(xué)生）我們可以看到鈉受熱后，與氧氣劇烈反應(yīng)，先熔成一個(gè)小球，然后發(fā)出黃色火焰，生成了一中淡黃色的固體，而這種淡黃色的固體其實(shí)是過(guò)氧化鈉。 反應(yīng)方程式為：2Na+O2=加熱=Na2O2(板書(shū))我們現(xiàn)在來(lái)學(xué)習(xí)第三點(diǎn)知識(shí)，3.單質(zhì)鈉的獲得（板書(shū)） 鈉可以通過(guò)熔融氯化鈉的電解獲得， 方程式為2NaCl（熔融）=電解=2Na+ Cl2 大家注意寫(xiě)方程式時(shí)，氯化鈉要寫(xiě)清楚狀態(tài)，熔融。 我們學(xué)習(xí)了鈉這么多性質(zhì)，還學(xué)習(xí)了鈉的制取，世界上沒(méi)有無(wú)緣無(wú)故的恨，也沒(méi)有無(wú)緣無(wú)故的愛(ài)，更沒(méi)有無(wú)緣無(wú)故的研究與制備，我們研究鈉肯定是因?yàn)槲覀冃枰c，我們可以用到鈉。我們現(xiàn)在來(lái)

14、學(xué)習(xí)鈉的用途4.鈉的用途（板書(shū)） (1)高壓鈉燈(2)制備鈉的化合物，如氫氧化鈉，氧化鈉，過(guò)氧化鈉(3)制備某些金屬(鋯等)(4)Na-K液態(tài)合金做原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑 我們學(xué)習(xí)了鈉的性質(zhì)，現(xiàn)在就來(lái)具體學(xué)習(xí)一下鈉的兩種化合物的性質(zhì)。大家看一下，氧化鈉中氧的化合價(jià)是多少？ 那么過(guò)氧化鈉中氧的化合價(jià)是多少呢？氧如果是-2價(jià)，那么鈉是+2價(jià)，可是鈉只失去一個(gè)電子就獲得了穩(wěn)定8電子結(jié)構(gòu)，那么氧的化合價(jià)肯定不是-2價(jià)。 其實(shí)過(guò)氧化鈉之所以叫做過(guò)氧化鈉其實(shí)是因?yàn)檫^(guò)氧化鈉是過(guò)氧化物。過(guò)氧化物是含有過(guò)氧基-O-O-的化合物。大家還有沒(méi)有聽(tīng)過(guò)名字有過(guò)氧兩個(gè)字的物質(zhì)？雙氧水，名字就是過(guò)氧化氫。過(guò)氧化氫中O的化合價(jià)為-1價(jià)，同理，過(guò)氧化鈉中氧的化合價(jià)也為-1價(jià)。 大家再想一下，氧化鈉中陰陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比是多少呢？ 過(guò)氧化鈉中陰陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比又是多少呢？是1:1還是1;2呢？ 我給大家寫(xiě)一下