第一節(jié)金屬的化學性質課件

銀商代·司母戊鼎

人類最早發(fā)現(xiàn)和冶煉的是銅。遠自我國夏朝（公元前２１４０年──前１７１１年）開始有青銅鑄品，距今四千年以上。

戰(zhàn)國鐵鋤戰(zhàn)國（公元前475－前221年）東漢·馬踏飛燕馬踏飛燕也稱馬超龍雀，是東漢青銅藝術的杰出代表。東漢（公元25年～220年）艾菲爾鐵塔埃菲爾鐵塔（法語：LaTourEiffel）是一座于1889年建成位于法國巴黎戰(zhàn)神廣場上的鏤空結構鐵塔，高300米，天線高24米，總高324米。汽車海輪2005年10月12日成功發(fā)射的神州六號!第三章金屬及其化合物第一節(jié)金屬的化學性質就讓我們一起走進神奇的金屬世界……第一課時活動一：金屬分布特征含量特征§地殼中元素含量是O、Si、Al、Fe。其中含量最多的金屬元素是鋁。存在形式特征§除金、鉑等少數(shù)極不活潑金屬以游離態(tài)存在外，大多數(shù)金屬元素在自然界中以化合態(tài)存在。金黃色Au赤鐵礦主要成分是Fe2O3用途最廣用量最大的金屬是鐵活動二：金屬有哪些物理共性?金屬的物理共性:不透明，有金屬光澤、易導電、易導熱、有延展性等?？偨Y：活動三：金屬原子結構示意圖NaMgAl金屬最外層上的電子一般少于4個,反應中容易失去電子,表現(xiàn)出較強的還原性。(做還原劑）金屬能發(fā)生哪些化學反應呢？2Mg+O2=2MgO2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3CuCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2AgMg+2HCl=MgCl2+H2

金屬共同的化學性質：①金屬能與酸反應②與鹽溶液發(fā)生反應③與非金屬單質的反應（是不是所有的金屬都能與酸反應）總結：

實驗3-1從煤油中取一小塊金屬鈉,用刀切去一端的外皮,觀察實驗現(xiàn)象.現(xiàn)象：切口處可觀察到銀白色的金屬光澤,在空氣中很快變暗。一金屬與非金屬的反應(氧氣)1.金屬與氧氣的反應（一）鈉與氧氣的反應常溫物理性質：1.為銀白色、有金屬光澤的固體2.質軟(硬度小)3良好的導電導熱性，有延展性，熔點低

化學性質：

很活潑,常溫下能與氧氣反應.

4Na+O2=2Na2O（白色）常溫保存：要保存在煤油（或石蠟油）中。能隔絕空氣。鈉的保存

實驗3-2

把一小塊金屬鈉放在坩堝中，加熱，有何現(xiàn)象發(fā)生？現(xiàn)象：鈉先熔化成光亮的小球，后劇烈燃燒，發(fā)出黃色火焰，生成淡黃色的固體。

2Na+O2===Na2O2鈉在常溫和加熱的條件下都容易與氧氣反應，但是條件不同，發(fā)生的反應也不同。試比較

這兩個反應的異同。分析&比較相同點：反應物相同，都是氧化還原反應，鈉作還原劑，氧氣作氧化劑不同點：反應條件，反應現(xiàn)象，生成物，轉移的電子數(shù)不同Na2ONa2O2色態(tài)氧元素的價態(tài)生成條件穩(wěn)定性常溫白色固體淡黃色固體加熱-2-1生成物的比較Na2O2比Na2O更穩(wěn)定2Na2O+O2=2Na2O2

知識應用1.鈉在自然界中以什么形式存在？2.把一塊鈉長期放置在空氣中，最終變?yōu)槭裁次镔|？

（二）鋁與O2的反應科學探究1、用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔，在酒精燈上加熱至熔化，輕輕晃動，仔細觀察，你看到了什么現(xiàn)象？為什么會有這種現(xiàn)象？2、再取一塊鋁箔，用砂紙仔細打磨，除去表面的保護膜，在加熱至熔化。又有什么現(xiàn)象呢？

科學探究3加熱鋁箔科學探究用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔，在酒精燈上加熱至熔化，輕輕晃動，仔細觀察，你看到了什么現(xiàn)象？為什么會有這種現(xiàn)象？探究一現(xiàn)象：鋁箔熔化，并且失去了光澤，但是熔化的鋁并沒有脫落下來，好象有一層膜兜著。原因：鋁表面的氧化膜保護了鋁。構成氧化膜的Al2O3的熔點遠高于Al的熔點，包在鋁的外面所以熔化了的鋁不會滴落問題：用砂紙打磨后，仍出現(xiàn)上述現(xiàn)象，這又是為什么呢？探究二再取一塊鋁箔，用砂紙仔細打磨，除去表面的保護膜，在加熱至熔化。又有什么現(xiàn)象呢？科學探究現(xiàn)象：鋁箔熔化，并且失去了光澤，但是熔化的鋁并沒有脫落下來，好象有一層膜兜著。1.鋁是一種活潑金屬，常溫下會很快生成新的氧化膜。補充實驗1：鋁箔與純氧的燃燒發(fā)光發(fā)熱，劇烈燃燒，產生大量白煙。4Al+3O2=

2Al2O3△金屬鋁作為材料廣泛使用，是因為金屬鋁性質穩(wěn)定嗎？思考12.鋁的氧化膜的作用

保護內部金屬不被氧化是不是所有的金屬都能形成氧化膜？金屬氧化膜都能起保護作用嗎？思考23.活潑的金屬在空氣中易與氧氣反應，表面生成一層氧化膜（1）有的氧化膜疏松，不能保護內層金屬，如鐵和鈉等。（2）有的氧化物致密，可以保護內層金屬不被繼續(xù)氧化，如鎂鋁等。金屬反應條件化學方程式產物顏色鈉

鎂鋁鐵銅（一）金屬與氧氣反應2Na+O2Na2O2淡黃色加熱2Mg+O22MgO白色常溫/加熱常溫/加熱4Al+3O22Al2O3白色

加熱2Cu+O22CuO黑色4Na+O22Na2O

常溫白色加熱黑色3Fe+2O2Fe3O4絕大多數(shù)金屬都能與氧氣反應，生成金屬氧化物，金屬越活潑，越容易被氧化?；顫娦院軓姷慕饘俪叵卵趸?，活潑性較弱的金屬在加熱的條件下發(fā)生反應活潑性很弱的金屬（如鉑、金）不能被氧氣氧化小結

劇烈燃燒，產生白色的煙,放熱2Na+Cl2=2NaCl點燃2Na+S=Na2S

研磨2、金屬與其它非金屬的反應Cu+Cl2=CuCl2劇烈燃燒，棕黃色的煙2Fe+3Cl2=2FeCl3

劇烈燃燒，棕黃色煙

點燃點燃點燃2Na+S=Na2S2Cu+S=Cu2SFe+S=FeS2Al+3S=Al2S3

△△△△1.下列關于鋁的敘述中，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C.鋁是一種比較活潑的金屬D.在化學反應中，鋁容易失去電子，是還原劑練習:B2.下列物質放置在空氣中，因發(fā)生氧化還原反應而變質的是（）A、NaB、NaClC、NaOHD、Na2OA練習:3.取一小塊鈉放在玻璃燃燒匙里加熱，下列實驗現(xiàn)象正確的是（）①金屬先熔化②在空氣中燃燒火焰呈黃色③燃燒時火星四射④燃燒后生成淡黃色固體⑤燃燒后生成白色固體A、①②③B、①②④

C、①②⑤D、①③⑤B練習:4.下列說法中，錯誤的是 (

)A．鈉在空氣中燃燒時，先熔化，再燃燒，最后所得產物為Na2O2B．鎂因在空氣中形成一薄層致密的氧化膜保護了里面的鎂，故鎂不需要像鈉似的特殊保護C．鋁制品在生活中非常普遍，是因為鋁不活潑D．鐵因在潮濕的空氣中生成的氧化物疏松多孔，不能保護內層金屬，故鐵制品往往需要涂保護層C練習:5.2.3g金屬鈉在干燥的空氣中被氧化后，可得3.5g固體，因此可判斷其氧化產物為（）Na2O2

B.Na2OC.Na2O和Na2O2

D.無法確定練習:C6.用一張已除去表面氧化膜的鋁箔緊緊包裹在試管外壁(如圖)，將試管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空氣中，不久鋁箔表面生出“白毛”，紅墨水柱右端上升，根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷下列說法錯誤的是A．實驗中發(fā)生的反應都是氧化還原反應B．鋁是一種較活潑的金屬C．鋁與氧氣反應放出大量的熱量D．鋁片上生成的白毛是氧化鋁和氧化汞的化合物D7.下列各組中的兩物質作用時，反應條件或反應物用量的改變，對生成物沒有影響的是A．Na2O與CO2 B．Na與O2C．NaOH與CO2 D．碳與O2A二、金屬與水和酸的反應1、金屬與酸的反應實質：金屬與酸電離出的氫離子反應。規(guī)律：金屬活動性順序表中H前面的金屬能與酸反生置換反應；金屬越活潑，反應越易發(fā)生（越劇烈）。Mg+2HCl==MgCl2+H2↑2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑二、金屬與水和酸的反應2.金屬鈉和水的反應實驗3-3:將一小塊金屬鈉投入滴有酚酞的水中現(xiàn)象：解釋：

①金屬鈉浮在水面上①密度比水小

②熔化成閃亮的小球②反應放熱，鈉的熔點低

③小球在水面上四處游動③反應產生的氣體推動小球運動。⑤溶液變成紅色⑤反應后溶液顯堿性2.金屬鈉和水的反應④發(fā)出嘶嘶聲，逐漸變小，最后消失④劇烈反應結論：金屬鈉與水劇烈反應

2Na+2H2O=2Na+

+2OH-+H2↑離子方程式：實質：鈉原子與水電離出來的H+發(fā)生氧化還原反應。2Na+2H2O=2NaOH+H2↑1、如何保存鈉？為什么？知識應用2、實驗室鈉著火了，能否用水來滅火？

3、取一小試管，向其中加入等體積的水和煤油，然后把一小塊金屬鈉放入到試管中，可以觀察到何種現(xiàn)象？并解釋。鈉放入煤油和水的混合物中，產生的現(xiàn)象：

鈉塊將沉到煤油和水的界面上，有氣泡產生，鈉塊上浮。當氣泡逸出后，鈉塊又下沉到煤油和水的界面上，又發(fā)生反應，重復發(fā)生上述現(xiàn)象至鈉塊消失。1.鈉能否與鹽酸反應生成氫氣?若能，試預測金屬鈉與鹽酸反應的現(xiàn)象。思考與交流（1）現(xiàn)象同鈉與水反應相似，但更加劇烈，出現(xiàn)燃燒和輕微爆炸的現(xiàn)象。（2）鈉先與酸反應，只有鈉過量才考慮與酸中的水反應。3.鈉與酸的反應2Na+2HCl==2NaCl+H2↑練習、將鈉、鎂、鋁0.3mol分別放入100mL1mol·L-1的鹽酸中，同溫同壓下產生的氣體體積比是A、1︰2︰3B、6︰3︰2C、3︰1︰1D、1︰1︰1(C)3、將鈉置于硫酸銅溶液中發(fā)生什么實驗現(xiàn)象？思考與交流2、將鈉置于氫氧化鈉溶液中能否發(fā)反應？有何現(xiàn)象？實驗：鈉與硫酸銅溶液的反應

鈉浮在液面上，熔成小球，四處游動，發(fā)出嘶嘶響聲，有藍色沉淀產生。

鈉先與水反應，生成NaOH和H2，生成的NaOH再與鹽發(fā)生復分解反應。不能直接置換金屬。鈉與CuSO4溶液反應：2Na+2H2O==2NaOH+H2↑2NaOH+CuSO4==Cu(OH)2↓+Na2SO4

4、鈉與鹽溶液的反應2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑將鈉置于下列鹽溶液中有何實驗現(xiàn)象？寫出有關的化學方程式

（1）飽和氯化鈉溶液

（2）氯化鐵溶液

（3）碳酸氫鈣溶液

（4）硫酸氫鈉溶液

知識應用

鐵不能與冷水、熱水反應，在高溫下能夠與水蒸氣反應。Fe3O4+4H23Fe+4H2O（g）5.Fe與水蒸氣的反應科學探究:金屬鐵與水的反應1、加熱時試管內鐵粉紅熱2、蒸發(fā)皿內產生大量肥皂泡，點燃放出的氣體，能燃燒或聽到爆鳴聲3、反應后，試管內的固體呈黑色實驗裝置1：實驗裝置2：金屬與水反應的規(guī)律小結（1）K、Ca、Na等金屬與冷水劇烈反應，生成堿和H2。（2）Mg與冷水反應緩慢，Al與冷水不反應，Mg和Al均與沸水反應，生成堿和H2。（3）Zn、Fe、Sn、Pb等金屬與高溫水蒸氣反應，生成氧化物和H2。（4）Cu、Hg、Ag、Pt、Au等金屬不與水反應。金屬越活潑，與水越容易反應，反應越劇烈。Na、Mg、Al都能與稀鹽酸、稀硫酸反應，

Na、Mg不能與NaOH溶液反應。Al能否與NaOH溶液反應？？三、鋁與氫氧化鈉溶液的反應實驗3-4鋁與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應

現(xiàn)象結論鋁＋鹽酸鋁＋氫氧化鈉實驗3-4鋁和鹽酸、氫氧化鈉的反應①開始現(xiàn)象不明顯。②后來有少量氣泡產生，氣泡逐漸增多。③試管很熱。④將點燃的木條放在試管口時，都有爆鳴聲。

①氧化膜與酸、堿發(fā)生反應。②鋁與酸、堿反應產生氣體。③反應放熱。④生成氫氣。鋁的特殊性：既能跟酸反應產生H2，又能跟強堿溶液反應產生H2。1.鋁與稀鹽酸的反應2.鋁與氫氧化鈉溶液的反應2Al+6H+==2Al3++3H2↑2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑反應的本質2Al+6H2O==2Al(OH)3↓+3H2↑Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O3、比較這兩個反應的異同相同：都是氧化還原反應，鋁都作還原劑。

都是放熱反應

都產生氫氣，且都是2Al—3H2—6e-不同：氧化劑不同。

HCl和H2O分別是兩個反應的氧化劑1.在加入鋁粉能放出H2的溶液中，一定能大量共存的離子組是：A.K+、Na+、CO32-、SO42-

B.NH4+、Na+、Cl-、NO3-C.K+、Na+、Cl-、SO42-

D.K+、HCO3-、Cl-

、SO42-C知識應用2、某無色透明溶液，投入金屬鋁可放出H2?，F(xiàn)有下列離子：Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO42－、HCO3－、OH－、NO3－。試判斷下列兩種情況時，各有哪些離子可存在于此溶液中：（1）當生成Al3+時，可存在的離子有

；（2）當生成AlO2－時，可存在的離子有

。

H+Mg2+

SO42-

OH-

Ba