《金屬的化學(xué)性質(zhì)》第二課時(1)

1、第三章 金屬及其化合物第一節(jié)第一節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)金屬的化學(xué)性質(zhì)（第二課時）（第二課時）學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1 1知識和技能目標(biāo)：知識和技能目標(biāo)：掌握鈉與水、鹽溶液掌握鈉與水、鹽溶液的反應(yīng)；鐵與水蒸氣和鋁與堿的反應(yīng)。的反應(yīng)；鐵與水蒸氣和鋁與堿的反應(yīng)。2 2過程與方法目標(biāo)：過程與方法目標(biāo)：體驗通過實驗發(fā)現(xiàn)化體驗通過實驗發(fā)現(xiàn)化學(xué)問題，揭示物質(zhì)性質(zhì)的過程與方法。學(xué)問題，揭示物質(zhì)性質(zhì)的過程與方法。3 3情感態(tài)度和價值觀目標(biāo)：情感態(tài)度和價值觀目標(biāo)：通過奇妙的化通過奇妙的化學(xué)實驗的操作和精彩的化學(xué)實驗現(xiàn)象學(xué)實驗的操作和精彩的化學(xué)實驗現(xiàn)象, ,感受化學(xué)感受化學(xué)世界的美妙變化，提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。世界的美妙變

2、化，提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。二、金屬與酸和水的反應(yīng)二、金屬與酸和水的反應(yīng)一）、金屬與（非氧化性）酸的反應(yīng)一）、金屬與（非氧化性）酸的反應(yīng)1、結(jié)論：、結(jié)論：2、本質(zhì)：、本質(zhì)： 水也能電離產(chǎn)生水也能電離產(chǎn)生H+，水能否與金屬單質(zhì)反應(yīng)？我們以活，水能否與金屬單質(zhì)反應(yīng)？我們以活 潑金屬鈉為例來進(jìn)行探究潑金屬鈉為例來進(jìn)行探究金屬與水的反應(yīng)金屬與水的反應(yīng)排在金屬活動性順序表中排在金屬活動性順序表中“H”前的金屬均可與酸反應(yīng)放前的金屬均可與酸反應(yīng)放H2 ，如：，如：Fe+2HCl= FeCl2 + H2 （離子方程式？離子方程式？）酸電離產(chǎn)生的酸電離產(chǎn)生的H+奪取金屬單質(zhì)的電子的過程。奪取金屬單質(zhì)的電子的過程。

3、思考：思考：二）、金屬與水的反應(yīng)二）、金屬與水的反應(yīng)1).科學(xué)探究實驗科學(xué)探究實驗331.鈉與水的反應(yīng)鈉與水的反應(yīng)鈉所在的位置（水面上？水鈉所在的位置（水面上？水中？水下？）中？水下？）鈉球的運(yùn)動和大小變化情況鈉球的運(yùn)動和大小變化情況周圍水霧的產(chǎn)生以及響聲周圍水霧的產(chǎn)生以及響聲溶液顏色的變化情況溶液顏色的變化情況觀察點觀察點把一小塊鈉放入水中把一小塊鈉放入水中 滴加幾滴酚酞溶液滴加幾滴酚酞溶液 在燒杯中加一些水在燒杯中加一些水 . .實驗操作實驗操作紅紅響響游游熔熔浮浮E.E.加入酚酞，溶液變紅加入酚酞，溶液變紅-D.D.發(fā)出發(fā)出“嘶嘶嘶嘶嘶嘶”的響聲的響聲-C.C.小球四處游動小球四處游動-

4、B.B.鈉熔成一個閃亮的小球鈉熔成一個閃亮的小球-A.A.鈉浮在水面上鈉浮在水面上-實驗現(xiàn)象：實驗現(xiàn)象：現(xiàn)象分析：現(xiàn)象分析：現(xiàn)象現(xiàn)象分析（或結(jié)論）分析（或結(jié)論）（1）鈉）鈉浮浮在水面上在水面上（2）鈉）鈉熔熔成一小亮球成一小亮球（3）鈉球不停的）鈉球不停的游游動動（4）發(fā)出嘶嘶的）發(fā)出嘶嘶的響響聲聲 （5）溶液變）溶液變紅紅密度比水小密度比水小熔點低，反應(yīng)放熱熔點低，反應(yīng)放熱產(chǎn)生了氣體，產(chǎn)生了氣體，氣體推動小球迅速移動氣體推動小球迅速移動反應(yīng)劇烈、有可燃性氣體生成反應(yīng)劇烈、有可燃性氣體生成生成了堿性物質(zhì)生成了堿性物質(zhì)如何設(shè)計實驗驗證鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是什么?化學(xué)方程式：化學(xué)方程式：2Na +

5、 2H2O = 2Na+ + 2OH- + H2離子方程式：離子方程式：水水電離產(chǎn)生的電離產(chǎn)生的H+奪取鈉原子的電子的過程。奪取鈉原子的電子的過程。2Na + 2H2Na + 2H2 2O = 2NaOH + HO = 2NaOH + H2 2 2).反應(yīng)分析反應(yīng)分析1.鈉與水的反應(yīng)鈉與水的反應(yīng)鈉與水反應(yīng)與鈉與鹽酸反應(yīng)中，哪個反應(yīng)更劇烈？鈉與水反應(yīng)與鈉與鹽酸反應(yīng)中，哪個反應(yīng)更劇烈？3).反應(yīng)的實質(zhì)：反應(yīng)的實質(zhì)：4).預(yù)測：預(yù)測：4).鈉的保存：鈉的保存：1.鈉與水的反應(yīng)鈉與水的反應(yīng)不和煤油反應(yīng)，不和煤油反應(yīng)，密度比煤油大，密度比煤油大，能隔絕空氣和水。能隔絕空氣和水。保存在保存在煤油（或煤油（

6、或石蠟油）石蠟油）中中能否用手直接取用鈉？能否用手直接取用鈉？思考：思考：5).5).鈉失火時如何處理？鈉失火時如何處理？ 用干燥沙土蓋滅用干燥沙土蓋滅鈉是一種活潑金屬，它能與水發(fā)生劇烈的反應(yīng)，鈉是一種活潑金屬，它能與水發(fā)生劇烈的反應(yīng)，其它金屬與水的反應(yīng)能進(jìn)行嗎？如：人們通常其它金屬與水的反應(yīng)能進(jìn)行嗎？如：人們通常用鐵制水壺來盛水和燒水。這說明了什么用鐵制水壺來盛水和燒水。這說明了什么? ?鐵鐵真的不能跟水反應(yīng)嗎真的不能跟水反應(yīng)嗎? ?思考：思考： 鐵不能與冷、熱水反應(yīng)，但能否與水蒸鐵不能與冷、熱水反應(yīng)，但能否與水蒸氣反應(yīng)？氣反應(yīng)？ 你能不能用你能不能用3 3支試管、水槽、膠塞、導(dǎo)支試管、水槽

7、、膠塞、導(dǎo)管、酒精噴燈及其他必要的儀器和物品設(shè)管、酒精噴燈及其他必要的儀器和物品設(shè)計一套簡單的實驗裝置，使鐵粉與水蒸氣計一套簡單的實驗裝置，使鐵粉與水蒸氣反應(yīng)？反應(yīng)？（這套裝置應(yīng)包括水蒸氣發(fā)生、水（這套裝置應(yīng)包括水蒸氣發(fā)生、水蒸氣與鐵粉反應(yīng)、檢查產(chǎn)生氣體等部分。）蒸氣與鐵粉反應(yīng)、檢查產(chǎn)生氣體等部分。） 與課本的實驗相比較，你覺得哪一套更與課本的實驗相比較，你覺得哪一套更好？好？1).1).科學(xué)探究科學(xué)探究 2.鐵與水的反應(yīng)鐵與水的反應(yīng)水蒸氣的水蒸氣的發(fā)生裝置發(fā)生裝置水蒸氣與鐵水蒸氣與鐵粉反應(yīng)裝置粉反應(yīng)裝置產(chǎn)物氣體產(chǎn)物氣體收集裝置收集裝置 方案方案1: 方案方案2:3Fe4H2O(g） Fe3O

8、44H2 方案方案3:的裝置更好的裝置更好在下表中記錄實驗現(xiàn)象在下表中記錄實驗現(xiàn)象現(xiàn)象現(xiàn)象化學(xué)方程式化學(xué)方程式3Fe+4H2O(g) = = Fe3O4+4H2 加熱時試管內(nèi)鐵粉加熱時試管內(nèi)鐵粉紅熱，點燃肥皂泡紅熱，點燃肥皂泡可聽到爆鳴聲?？陕牭奖Q聲。2).2).實驗現(xiàn)象與反應(yīng)實驗現(xiàn)象與反應(yīng)課本中設(shè)計課本中設(shè)計（優(yōu)點（優(yōu)點:裝置簡單、操作方便、現(xiàn)象明顯）裝置簡單、操作方便、現(xiàn)象明顯）3).3).金屬與水反應(yīng)推廣：金屬與水反應(yīng)推廣：K . Ca . Na . Mg . Al . Zn . Fe . Sn . Pb . H . Cu . Hg . Ag . Pt . Au 三）、鈉與鹽溶液的反應(yīng)

9、三）、鈉與鹽溶液的反應(yīng)如與如與CuSOCuSO4 4溶液的反應(yīng)溶液的反應(yīng)1）、實驗與現(xiàn)象）、實驗與現(xiàn)象反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生大量藍(lán)色沉淀，可能伴隨產(chǎn)反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生大量藍(lán)色沉淀，可能伴隨產(chǎn)生黑色沉淀生黑色沉淀鈉先和水反應(yīng)，生成的氫氧化鈉再與鈉先和水反應(yīng)，生成的氫氧化鈉再與CuSO4反反應(yīng)。應(yīng)。與冷水與冷水劇烈反應(yīng)劇烈反應(yīng)與熱（沸）與熱（沸）水反應(yīng)水反應(yīng)與高溫水與高溫水蒸氣反應(yīng)蒸氣反應(yīng)與水與水不反應(yīng)不反應(yīng)2 2）、實質(zhì)：）、實質(zhì)：3）.化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)：2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2+ Na2SO4 藍(lán)色絮狀深沉藍(lán)色絮狀深沉總反應(yīng)式：總反應(yīng)式

10、： 2Na + 2H2O + CuSO4 = Cu(OH)2 + Na2SO4 + H2鈉與鹽溶液反應(yīng)，不能置換出鹽中的金屬，鈉與鹽溶液反應(yīng)，不能置換出鹽中的金屬，為何？為何？金屬可與非金屬、水、酸及鹽反應(yīng)，是否金屬可與非金屬、水、酸及鹽反應(yīng)，是否有可與堿反應(yīng)的金屬？有可與堿反應(yīng)的金屬？三、鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)三、鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)一）、實驗探究：實驗一）、實驗探究：實驗3-43-4鋁分別放入鹽酸、鋁分別放入鹽酸、NaOH溶液中有氣泡溶液中有氣泡產(chǎn)生，將點燃的木條放在試管口，可觀產(chǎn)生，將點燃的木條放在試管口，可觀察到藍(lán)色火焰。察到藍(lán)色火焰。 2Al+2NaOH+2H2O =2NaAlO2

11、+3H2既能跟既能跟酸酸反應(yīng)產(chǎn)生反應(yīng)產(chǎn)生H2，又能跟，又能跟強(qiáng)堿強(qiáng)堿溶溶液反應(yīng)產(chǎn)生液反應(yīng)產(chǎn)生H2。偏鋁酸鈉偏鋁酸鈉二）、實驗現(xiàn)象二）、實驗現(xiàn)象: :三）、三）、化學(xué)方程式：化學(xué)方程式：四）、鋁的特殊性：四）、鋁的特殊性： 2Al+6HCl = 2AlCl3+3H22Al+6H2O =2Al(OH)3+3H2 思考：思考：五）、化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理：五）、化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理：本反應(yīng)中的氧化劑是什么？本反應(yīng)中的氧化劑是什么？Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O 經(jīng)簡化后為：經(jīng)簡化后為：2Al+2NaOH+2H2O =2NaAlO2+3H2Al+6H2O+2NaOH =2NaAlO2+4H2O+3

12、H2 學(xué)以致用學(xué)以致用 解釋：解釋：鋁和氧化鋁能跟酸、堿反應(yīng)，鋁和氧化鋁能跟酸、堿反應(yīng)，因而鋁的保護(hù)膜和鋁制品會直接被酸、堿、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。長期存放酸性、堿性或咸的食物。 為什么鋁制餐具不能用來為什么鋁制餐具不能用來蒸煮或長時間存放酸性、堿性蒸煮或長時間存放酸性、堿性的食物的食物?為什么為什么? 以上我們學(xué)習(xí)了金屬的一些化學(xué)性質(zhì)，通以上我們學(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)中這些金屬元素的過分析不難發(fā)現(xiàn)，在反應(yīng)中這些金屬元素的化合價都發(fā)生了變化，它們從化

13、合價都發(fā)生了變化，它們從0價升為正價。價升為正價。 在這些變化中，金屬在這些變化中，金屬表現(xiàn)了強(qiáng)的表現(xiàn)了強(qiáng)的還原性還原性，做還做還原劑原劑 。 在自然界中金屬多以在自然界中金屬多以化合態(tài)化合態(tài)存在，只有極存在，只有極少數(shù)不活潑的金屬如金以少數(shù)不活潑的金屬如金以游離態(tài)游離態(tài)存在。存在。金在自然界中以游離態(tài)存在金在自然界中以游離態(tài)存在小結(jié)：小結(jié)：總結(jié)：總結(jié)：2Na + 2H2Na + 2H2 2O = 2NaOH + HO = 2NaOH + H2 22.2.金屬與水的反應(yīng)：金屬與水的反應(yīng)：4.4.金屬與堿的反應(yīng)：金屬與堿的反應(yīng)：2Al+2NaOH+2H2Al+2NaOH+2H2 2O=2NaAl

14、OO=2NaAlO2 2+3H+3H2 2 1.1.金屬與酸的反應(yīng)：金屬與酸的反應(yīng)：2Na+ 2HCl = 2NaCl + H2Na+ 2HCl = 2NaCl + H2 2 3Fe + 4H3Fe + 4H2 2O(O(g g) = ) = FeFe3 3O O4 4 + 4H+ 4H2 2 3.3.鈉與鹽溶液的反應(yīng)：鈉與鹽溶液的反應(yīng)：2Na + 2H2Na + 2H2 2O = 2NaOH + HO = 2NaOH + H2 22NaOH + CuSO2NaOH + CuSO4 4 = Cu(OH)= Cu(OH)2 2+ Na+ Na2 2SOSO4 4 1、下列離子方程式不正確的是（、

15、下列離子方程式不正確的是（ ） A.鈉與水的反應(yīng)：鈉與水的反應(yīng)：2Na + 2H2O = 2Na + 2OH + H2 B .鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)：鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)： 2Al+2OH +2H2O=2AlO2 +3H2 C.鋁與氯化亞鐵溶液的反應(yīng)：鋁與氯化亞鐵溶液的反應(yīng)：Al+Fe2+=Al3+Fe D.鈉與硫酸銅溶液的反應(yīng)：鈉與硫酸銅溶液的反應(yīng)：2NaCu2+Cu2NaCD2.2.將金屬鈉投入煤油和水的混合物中，會有何現(xiàn)象？將金屬鈉投入煤油和水的混合物中，會有何現(xiàn)象？ 3.A .3.A .金屬鈉投入下列各物質(zhì)中的現(xiàn)象及原因金屬鈉投入下列各物質(zhì)中的現(xiàn)象及原因FeClFeCl3 3NHNH

16、4 4ClCl澄清石灰水澄清石灰水B.B.金屬鈉在什么條件下可以置換出金屬單質(zhì)呢？金屬鈉在什么條件下可以置換出金屬單質(zhì)呢？作業(yè)：作業(yè)：已知下列反應(yīng)：已知下列反應(yīng)：1. 2Na + 2H2O = 2NaOH + H22. 2Na+ 2HCl = 2NaCl + H2 3. 2NaOH + CuSO4 = Cu(OH) 2 + Na2SO44. 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 5. 3Fe + 4H2O(g) = Fe3O4 + 4H2 寫出寫出14反應(yīng)的離子方程式；反應(yīng)的離子方程式；用雙箭頭法表示反應(yīng)用雙箭頭法表示反應(yīng)5不正確，因為用鋁箔（刺有小孔）包住的金不正確，因為用鋁

17、箔（刺有小孔）包住的金屬鈉放入水中時，鈉先與水反應(yīng)，產(chǎn)生的氫屬鈉放入水中時，鈉先與水反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣與直接把鈉投入水中所產(chǎn)生的氫氣的量相氣與直接把鈉投入水中所產(chǎn)生的氫氣的量相同，但生成的氫氧化鈉溶液要繼續(xù)與鋁箔反同，但生成的氫氧化鈉溶液要繼續(xù)與鋁箔反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，因此后者產(chǎn)生的氫氣總量比前應(yīng)產(chǎn)生氫氣，因此后者產(chǎn)生的氫氣總量比前者多。者多。 4 4、你認(rèn)為下述說法是否正確，請說明原你認(rèn)為下述說法是否正確，請說明原因：將兩小塊質(zhì)量相等的金屬鈉，一塊因：將兩小塊質(zhì)量相等的金屬鈉，一塊直接投入水中，另一塊用鋁箔包住，在直接投入水中，另一塊用鋁箔包住，在鋁箔上刺些小孔，然后放入水中，兩者鋁箔上刺些小孔，然

18、后放入水中，兩者放出的氫氣相等。放出的氫氣相等。1、位于金屬活動性順序中氫以前的金屬遇到酸時，、位于金屬活動性順序中氫以前的金屬遇到酸時，能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成鹽和氫氣。如能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成鹽和氫氣。如Fe：Fe + 2HCl = FeCl2+H2Mg、Zn、Fe、Cu與稀鹽酸反應(yīng)與稀鹽酸反應(yīng)反應(yīng)劇烈程度不同反應(yīng)劇烈程度不同(1)O2K Ca Na Mg Al Zn Fe SnPbCuHg Ag Pt Au 常溫迅速常溫迅速 成膜或加熱成膜或加熱 加熱能反應(yīng)加熱能反應(yīng) 不反應(yīng)不反應(yīng)(2)H2OK Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb 冷水劇烈冷水劇烈 熱水緩慢熱水緩慢 水蒸氣高溫

19、水蒸氣高溫 不反應(yīng)不反應(yīng) 氫氧化物和氫氣氫氧化物和氫氣 氧化物和氫氣氧化物和氫氣(3)酸酸K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au 常溫下與非氧化性酸反應(yīng)常溫下與非氧化性酸反應(yīng) 氧化性酸氧化性酸 王水王水(4)置換反應(yīng)置換反應(yīng) 鈦被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，鈦被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，也有人說也有人說“21世紀(jì)將是鈦的世紀(jì)世紀(jì)將是鈦的世紀(jì)”。 鈦的化學(xué)性質(zhì)：鈦的化學(xué)性質(zhì)：穩(wěn)定，耐腐蝕。穩(wěn)定，耐腐蝕。未來金屬未來金屬鈦鈦民民航航飛飛機(jī)機(jī)由于鈦的密度小、強(qiáng)度高、抗腐蝕性強(qiáng)，由于鈦的密度小、強(qiáng)度高、抗腐蝕性強(qiáng)，是制造超音速飛機(jī)的理想材料，用于制造飛機(jī)是制

20、造超音速飛機(jī)的理想材料，用于制造飛機(jī)的機(jī)翼骨架、蒙皮、機(jī)身板、機(jī)身骨架、發(fā)動的機(jī)翼骨架、蒙皮、機(jī)身板、機(jī)身骨架、發(fā)動機(jī)艙、起落架等。機(jī)艙、起落架等。 F-22戰(zhàn)斗機(jī)戰(zhàn)斗機(jī)運(yùn)載神舟五號的長征火箭運(yùn)載神舟五號的長征火箭因鈦在常溫及超因鈦在常溫及超低溫下，比強(qiáng)度高，低溫下，比強(qiáng)度高，并具有足夠的韌性及并具有足夠的韌性及塑性塑性 。用于制造高壓容用于制造高壓容器、燃料貯箱、火箭器、燃料貯箱、火箭發(fā)動機(jī)及導(dǎo)彈殼體、發(fā)動機(jī)及導(dǎo)彈殼體、飛船船艙蒙皮及結(jié)構(gòu)飛船船艙蒙皮及結(jié)構(gòu)骨架、主起落架、登骨架、主起落架、登月艙等月艙等 。導(dǎo)彈導(dǎo)彈“阿波羅號阿波羅號”宇宙飛船宇宙飛船 人人造造衛(wèi)衛(wèi)星星潛潛艇艇水上船舶的泵體、

21、管道和甲板配件，快艇推進(jìn)器、水上船舶的泵體、管道和甲板配件，快艇推進(jìn)器、推進(jìn)軸、水翼艇水翼、鞭狀天線等推進(jìn)軸、水翼艇水翼、鞭狀天線等 。因鈦的比因鈦的比強(qiáng)度高，強(qiáng)度高，在海水及在海水及海洋氣氛海洋氣氛下具有優(yōu)下具有優(yōu)異的耐蝕異的耐蝕性能性能 ，用，用于制造耐于制造耐壓艇體、壓艇體、結(jié)構(gòu)件、結(jié)構(gòu)件、浮力系統(tǒng)浮力系統(tǒng)球體，球體，鈦對人體體液有極好的耐蝕性，沒有毒性，鈦對人體體液有極好的耐蝕性，沒有毒性，與肌肉組織親合性能良好，用于制造醫(yī)療器械與肌肉組織親合性能良好，用于制造醫(yī)療器械及外科矯形材料，鈦制牙、心臟內(nèi)瓣、隔膜、及外科矯形材料，鈦制牙、心臟內(nèi)瓣、隔膜、骨關(guān)節(jié)及固定螺釘、鈦骨頭等骨關(guān)節(jié)及固定螺釘、鈦骨頭等 。人人造造骨骨骼骼2.2.向一個鋁制易拉罐充滿向一個鋁制易拉罐充滿COCO2 2, ,然后往罐中注入足量然后往罐中注入足量的的NaOHNaOH溶液溶液, ,立即用膠布嚴(yán)封罐口立即用膠布嚴(yán)封罐口, ,不一會兒聽到不一會兒聽到罐內(nèi)罐內(nèi)“咔咔咔咔”作響，發(fā)現(xiàn)易拉罐變癟，再過一會作響，發(fā)現(xiàn)易拉罐變癟，再過一會兒易拉罐又鼓起來兒易拉罐又鼓起來（1 1）易拉罐變癟的原因是什么？