第一节金属的化学性质 课件 人教必修1.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第一节 金属的化学性质,第二节 几种重要的金属化合物,第三节 用途广泛的金属材料,第三章 金属及其化合物,人类最早发现和冶炼的是,铜,。,夏朝青铜铸品，距今四千年以上,司母戊大方鼎,东汉晚期的青铜器,马踏飞燕,青铜器是铜,(Cu),锡,(,Sn,),合金,一、钠的化学性质,二、铝的化学性质,三、铁的化学性质,四、物质的量在化学方程式计算中的应用,第一节 金属的化学性质,讨论金属有哪些物理共性？,1,、地壳中含量由多到少的元素是,(,前三位,):,；含量最多的金属元素是,元素。,【,复习回忆,】,氧、硅、铝,铝,思考与交流,为什么大多数金属以化合态存在呢？,Na,Mg,Al,小结,金属原子最外层电子数较少，易失去电子，化学性质活泼。,2,、分析下面一些化学反应的图片，写出化学方程式,(2),2Mg+O,2,=2MgO,点燃,(3),Cu+2AgNO,3,=Cu(NO,3,),2,+2Ag,(4),Mg+2HCl=MgCl,2,+H,2,(1),2Al+3CuSO,4,=3Cu+Al,2,(SO,4,),3,铜树,镁条燃烧,银树,镁条和盐酸,【,归纳与整理,】,金,属,的,通,性,1.,金属与非金属反应,2.,金属与酸反应,3.,金属与某些盐溶液反应,1.,金属的颜色、光泽,2.,导热性、导电性,3.,延展性,物理性质,化学性质,New,一、钠的化学性质,1,、与非金属反应,【,实验,3-1,】,取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油后，用刀切去一端外皮，,观察钠的颜色、光泽，感受钠的硬度。新切开的钠表面在空气中发生什么变化？,注意事项：,凡是接触钠的用具都必须是干燥的。取用钠后剩余的钠应放回原瓶,残余的钠的碎屑不能随意丢弃。,1,、通过观察，简单描述钠的物理性质：,2,、常温下，钠在空气中被氧化的化学方程式,3,、思考：为什么钠要保存在煤油中？,4Na +O,2,2Na,2,O,（,白色）,如果加热，钠又会发生什么变化呢？,银白色,金属光泽，常温下呈固态，,质地软,，硬度小，,密度比煤油的大、比水的小,，熔沸点较低。,【,实验,3-2】,取一小块钠，用滤纸吸干钠表面的煤油后，在表面皿上用小刀切去钠的表面，然后放在坩埚中，剩余的放回煤油中，加热坩埚，待钠开始熔化后，停止加热，观察实验现象。,【,注意事项,】1.,擦净金属钠表面的煤油。,2.,取小指甲大小金属钠实验。,钠受热先熔化成,银白色,的小球，接着燃烧起来，火焰呈,黄色,最后生成,淡黄色,固体。,2Na+O,2,Na,2,O,2,(,淡黄色,),实验现象：,探究,内容,实验,3-1,取一小块金属钠,用小刀切去一端的外皮,观察实验现象。,实验,3-2,把一小块金属钠放在坩埚上，加热，有何现象发生,？,现象,反应方,程式,结论,钠受热先熔化成银白色的小球,接着就燃烧起来，燃烧时火焰呈黄色,有烟产生，最后生成淡黄色固体。,钠的化学性质很活泼,在常温或加热的条件下都能跟氧气反应生成不同的产物,但加热时与氧气的反应更加剧烈。（条件不同，现象不同，产物不同）,在钠的切口处可以观察到银白色的金属光泽,切口处在空气中很快变暗。,2Na +O,2,=Na,2,O,2,-1,+1,0,0,还原剂,氧化剂,4Na +O,2,=2Na,2,O,-2,氧化剂,0,+1,0,还原剂,钠与氧气反应,能，氯气、硫等具有氧化性的非金属发生反应生成对应氯化物和硫化物：,金属钠除了能与氧气反应外，能否跟其它非金属反应？能与具有什么性质的非金属反应？请举例说明：,思考,2Na+Cl,2,=2NaCl,2Na+S=Na,2,S,点燃,1,、下列叙述中错误的是（,）,A,、钠在自然界中可以以游离态存在,B,、钠在燃烧时产生黄色火焰,C,、钠与硫化合时可能发生爆炸,D,、钠在空气中燃烧生成过氧化钠,练习,A,2,通过你的观察和推理，判断,下列,实验室中对于少量,Na,的保存方法正确的是,（,）,A,保存在水中,B,密封，保存在广口瓶中,C,用铝箔包裹，密封在广口瓶中,D,密封，保存在煤油中,B,傍晚，冒烟铁桶被小心翼翼捞上岸,中新社广州七月八日电：广州市珠江河段上，近两天惊现神秘,“,水雷,”,，六个铁皮桶漂浮在水面上，有三个发生剧烈爆炸，另外三个被有关部门成功打捞。,一位目击者说，早上十时多，桶内突然冒起一股“白烟”，从漂在水面上的一个铁桶内窜出黄色的火苗，紧接着一声巨响，蘑菇状的水柱冲天而起。直到中午，这个铁桶又连续爆炸多次，爆炸腾起的白色烟雾近十米高。,经专家认定，铁桶内装的是遇水极易燃烧的金属钠。,神秘,“,水雷,”,接连爆炸 原是金属钠原料桶漂入珠江,钠的原子结构：,Na,Na,+,极易,失去,e,-,钠原子极易失电子,显强还原性,是非常活泼的金属,2,、钠和水的反应,【,实验,3-3】,向一个盛有水的小烧杯里滴入,3,滴酚酞试液，然后把一小块钠（约绿豆大小）投入小烧杯，观察反应的现象和溶液颜色的变化。,请注意一定要用滤纸将金属钠表面的煤油吸干，所用的钠粒要小，绿豆大即可，观察时不要离烧杯太近，最好用表面皿盖在烧杯上。,浮,游,熔,响,红,钠浮于水面，金属钠的密度小于水,小球向四处游动，产生的气体推动金属钠来回游动,钠熔成闪亮小球，反应放热，钠的熔点较低,发出嘶嘶响声，剧烈反应，产生气体并燃烧,反应后的溶液遇酚酞变红，有碱性物质生成,2Na +2H,2,O=2NaOH+H,2,现 象 解 释,【,科学探究,】,如何用实验证明钠与水反应产生的气体是氢气？请同学们设计实验证明。,【,科学探究,】,利用,氧化还原反应原理,验证钠与水反应产生的气体是,H,2,2Na +2 H,2,O=2,NaOH,+O,2,0,-2,+1,0,2Na +2H,2,O =2NaOH+H,2,0,+1,+1,0,故钠与水反应产生的气体是,H,2,实验结论：,2Na +2 H,2,O =2NaOH+H,失去,2e,-,，化合价升高，被氧化,得到,2e,-,，化合价降低，被还原,1,还原剂：,Na,氧化剂：,H,2,O,【,思考与交流,】,将钠放到酸溶液中，应发生怎样的反应？,钠与盐溶液,(,如硫酸铜溶液,),反应时，由于水的存在，钠不能发生置换反应？,【,实验,】,在烧杯中加入约,20mL,的,CuSO,4,溶液，将切好的钠投入到其中，盖上表面皿，观察现象。,先与酸中溶质反应，溶质消耗尽，才能与水反应。,【,实验结论,】,将钠投入到某溶液中，不发生钠的置换反应，首先发生的是钠与水的反应。,【,小结,】,2Na+2H,2,O=2NaOH+H,2,2NaOH+CuSO,4,=Cu(OH),2,+Na,2,SO,4,一般钠与盐溶液的反应，可以先考虑钠与水的反应，再考虑钠与水反应的产物,NaOH,能否和该盐溶液反应,上述钠与硫酸铜溶液的反应方程式可以写成：,总反应为：,2Na+2H,2,O+CuSO,4,=Cu(OH),2,+Na,2,SO,4,+H,2,注意：钠只有与某些熔融盐作用时才能置换出相应的金属。,如：,4Na+TiCl,4,（熔融）,=4NaCl+Ti,Cu(OH),2,=,CuO,+H,2,O,（,受热）,Na,的化,学性质,Na,与非金属反应,:,Na+O,2,=,常温：,Na,2,O,（,白色）,点燃：,Na,2,O,2,（,淡黄色）,Na,与水反应：现象及原因；,会分析氧化还原实质,Na,与酸反应：比与水反应还激烈；当,Na,过量时，先与酸反应，再与水反应；,Na,与盐溶液反应：,a,与,NaCl,溶液反应,b,与,NH,4,Cl,溶液反应,c,与,CuSO,4,溶液反应,注意：,Na,在空气中的变化情况,；,根据钠的性质，思考如何保存金属钠？,保存在煤油里,易与空气中的氧气,、水、,CO,2,等,反应,钠着火的处理,性质,：,用砂子、沙土扑灭,（,煤油的密度小于钠）,（需要隔绝空气）,1,、金属钠着火时，可以灭火的物质是（）,【,练习,】,A,、水,B,、沙子,C,、煤油,D,、二氧化碳,2,、钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是（）,A,、,Na,的熔点低,B,、,Na,的硬度小,C,、,Na,的密度小,D,、有强还原性,B,B,二、铝的化学性质,1,、与,O,2,的反应,铝和铁谁更活泼，将一根铝线和一根铁线放在野外哪个更容易生锈。,请思考,科学探究,用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动，仔细观察，你看到了什么现象？为什么会有这种现象？,现象：,铝箔熔化，表面失去光泽，熔化的铝并不滴落，好象有一层膜兜着。,因为铝表面有一层氧化膜保护了铝。构成膜的氧化铝,(Al,2,O,3,),的熔点很高，没有熔化，包在外面使熔化的液态铝不会滴落下来。,为什么？,科学探究,用砂纸打磨铝箔，除去氧化膜后，再加热至熔化。,现象,：,铝箔熔化，失去光泽，,熔化的铝,仍然,不滴落。,结论,：,铝很活泼，常温下能,与空气中的氧气反应，生成,一层致密的氧化膜，起保护,的作用。,原因,：,铝很活泼，除去原来,的氧化膜后，在空气中很快,生成一层,新,的氧化膜。,4Al +3 O,2,2Al,2,O,3,常温或,加热,若要观察到铝的燃烧，可采取哪些措施？,增大铝与空气,(,或火焰,),的接触面积，提高反应的温度,思考,【,改进实验,4】,1),把铝箔一端固定在粗铁丝上，另一端裹一根火柴，点燃火柴后，待火柴快燃尽时，立即伸进充满氧气的集气瓶中,2),把铝粉用纸包起来，用坩埚钳夹住，点燃纸后伸进充满氧气的集气瓶中,3),把铝粉用胶水粘在滤纸上，晾干，用坩埚钳夹住，点燃纸后伸进充满氧气的集气瓶中,现象,:1,）铝箔很难燃烧；,2,）,3,）铝粉剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，产生白烟，冷却后集气瓶中有白色粉末状物质生成。,结论：铝不能在空气中燃烧，但铝粉可以在氧气中燃烧,1,、以下金属在常温下能与氧气反应生成致密的氧化物薄膜的是（）,A.,铜,B.,铁,C.,铝,D.,钠,2.,下列关于金属铝的叙述中，说法不正确的是,A,Al,是地壳中含量最多的元素,B,Al,是比较活泼的金属，可置换硫酸铜溶液中的铜,C,Al,箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧,D,Al,箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的,Al,并不滴落,1,、,在厨房里使用铝制的锅、饭盒等容器时，要注意哪些问题？为什么？,2,、,由于铝易与酸反应，所以铝制容器不能蒸煮或长期盛放酸性食物。但食物除了有的呈酸性外，还有的食物是显碱性的，能否用铝制的容器盛放碱性食物呢？请大家思考、交流。,思考和交流,往,2,支各放有一小段铝片的试管中滴加,5ml,稀盐酸和,5ml,氢氧化钠溶液，观察实验现象，过一段时间后，将燃烧着的木条放在试管口,【,实验,5】,现象,结论,无论是将铝投入盐酸中，还是氢氧化钠溶液中,1,）,1,）,2,）,2,）,3,）,3,）,4,）,4,）,开始没有现象,后来有少量气泡产生，气泡逐渐增多,试管很烫,点燃的木条放在试管口时，有爆鸣声,氧化膜与酸、碱反应,铝与酸、碱反应产生气体,反应放热,生成氢气,1,）铝与稀盐酸的反应,化学方程式为,:,离子方程式为,:,2,）铝与氢氧化钠溶液的反应,2Al+2NaOH+2H,2,O=2NaAlO,2,+3H,2,2Al+6H,+,=2Al,3+,+3H,2,2Al +6HCl=2AlCl,3,+3H,2,2Al+2OH,-,+2H,2,O=2AlO,2,-,+3H,2,2,、铝的两性,铝既能与强酸溶液反应也能与强碱溶液反应，因此酸、碱可直接侵蚀铝的保护膜以及铝制品本身，铝制品餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物,。,练习,你认为下述说法是否正确，请说明原因：,将两小块质量相等的金属钠，一块直接投入水中，另一块用铝箔包住，在铝箔上刺些小孔，然后放入水中，两者放出的氢气相等。,不正确，因为用铝箔（刺有小孔）包住的金属钠放入水中时，钠先与水反应，产生的氢气与直接把钠投入水中所产生的氢气的量相同，但生成的氢氧化钠溶液要继续与铝箔反应产生氢气，因此后者产生的氢气总量比前者多。,三、铁的化学性质,1,、与,O,2,的反应,1,）在潮湿的空气中,(,生成铁锈,）,2,）点燃,2,、与酸的反应,3,、与,Cl,2,的反应,4Fe+3O,2,=2Fe,2,O,3,3Fe+2O,2,=Fe,3,O,4,点燃,Fe+2HCl=FeCl,2,+H,2,2Fe+3Cl,2,=2FeCl,3,点燃,铁不能与冷、热水反应,（可以在水，氧气的条件下被腐蚀生锈，主要成分是三氧化二铁）但能否与水蒸气反应,?,请设计一个简单的实验装置,使还原铁粉与水蒸气反应,1.,水蒸气的发生装置,2.,水蒸气与铁粉反应装置,3.,产物的检验,(,收集,),装置,铁与水如何反应？,水蒸气的发生装置,水蒸气与铁粉反应装置,产物收集装置,方案,1:,方案,2:,方案,3:,4.,铁粉与水蒸,气反应,3Fe+4H,2,O=Fe,3,O,4,+4H,2,反应现象,铁与,水蒸气反应，,铁粉红热，点燃,肥皂泡可听到爆,鸣声,设计原理：当加热试管时，湿棉花中的水受热变为水蒸气，跟试管中的铁粉在加热条件下反应产生氢气，,H,2,沿导管通人到肥皂液中鼓起大量充满,H,2,的气泡，用火柴点燃产生爆鸣声以检验,H,2,与氧气的反应,与水的反应,金属钠,常温下,非常容易,与氧气反应，加热时反应十分剧烈。,常温下与水剧烈反应,金属铝,常温下,容易,与氧气反应。,金属铁,常温下与氧气反应比较,缓,慢,。,铁与冷、热水都不反应，但高温时可与水蒸气反应,钠、铝、铁与氧气和水反应的比较,总结,1,、碱金属、钙、锶、钡能与冷水发生剧烈的反应,2,、镁、铝等能与热水反应,3,、金属活动性位于氢的前面能与酸发生反应,4,、两性金属（铝、铍等）能与酸、碱反应,5,、铁等金属能与水蒸气反应,6,、不活泼的贵金属不与酸反应,金属元素原子的最外层电子数较少，最外层电子容易失去，单质往往表现出还原性，当遇到强氧化剂就会发生氧化还原反应。因此，除了能与氧气氧化外，金属还能被氯气、硫等具有氧化性的物质所氧化，生成相应的的氯化物或硫化物。,四、物质的量在化学方程式计算中的应用,微 观,(,粒子数,),宏 观（质量）,物质的量(,n,),2g H,2,中约含有多少个氢分子？,6.0210,23,个,思考,36.5g,HCl,气体中含有多少个,HCl,分子？,在标准状况下占有的体积是多少？,溶于水制成,2L,溶液，其物质的量浓度是多少？,含,HCl,分子,6.0210,23,个，,在标准状况下的体积,22.4L,，,溶液的浓度为,0.5,mol/L,。,比一比，谁算得快？,n,=m,/,M N=,n,N,A,V=,n,V,m,C,B,=,n,B,/,V,液,N,A,m n N,M,M,N,A,质量,粒子数目,V,（,气体体积）,Vm,Vm,c,B,（,溶液）,V,（,aq,),V(aq,),知识网络图,化学计量数,(,),之比,扩大,N,A,倍,物质的量,(,n,),之比,2Na+2H,2,O=2NaOH+H,2,2,2,2,：,：,：,1,2N,A,2N,A,2N,A,：,：,N,A,：,2mol,2mol,2mol,：,：,1mol,：,化 学 计 量 数 之 比,物 质 的 量 之 比,=,1,、原理,微粒数之比,：,2,:,2 :2 :1,【,例题,】,实验室用,6.5g Zn,与足量盐酸完全反应,。,求：,Zn,的物质的量；,参加反应,HCl,的物质的量；,生成,H,2,的体积(标况下)。,Zn+2HCl=ZnCl,2,+H,2,解：,1,2,n,(,HCl,),0.1mol,n,(HCl,)=0.2 mol,1,2,0.1 mol,n,(HCl,),=,Zn+2HCl=ZnCl,2,+H,2,m,(,HCl,),6.5g,65,2,36.5,m,(HCl,)=7.3g,7.3 g,36.5g/mol,n,(HCl,)=,=0.2 mol,n(Zn,)=,m(Zn),M(Zn),6.5g,65g/mol,=,=,0.1mol,解法,1,：,解法,2,：,讨论：哪种方法简单？,Zn+2HCl =ZnCl,2,+H,2,解：,1,2,n,(,HCl,),0.1,mol,n,(HCl,)=0.2,mol,1,n,(H,2,),n,(H,2,)=,0.1,mol,V(H,2,)=,n,(H,2,)Vm,=,0.1,mol,22.4 L/,mol,=2.24 L,（,1,）根据题意写出相关反应的化学方程式,（,2,）找出相关物质的计量数之比,（,3,）对应计量系数，找出相关物质的物质的量,（要求的量用,n(B),或设未知数,x,、,y,等代表）,（,4,）根据计量关系进行计算。,1,2,0.1,mol,n,(HCl),=,2,、根据化学方程式进行计算的基本步骤,1,1,0.1,mol,n,(H,2,),=,怎样计算生成,H,2,的体积？,【,例题,】,实验室用,6.5g Zn,与足量盐酸完全反应,。,求：,Zn,的物质的量；,参加反应,HCl,的物质的量；,生成,H,2,的体积(标况下)。,Zn+,2HCl,=,ZnCl,2,+,H,2,1,mol,22.4,L,V,(H,2,),0.1,mol,V,(H,2,)=,2.24,L,=,0.1,mol,22.4,L/mol,1,mol,1,mol,0.1,mol,=,22.4,L,V,(H,2,),单位应上下一致,解法,2,：,Zn+,2HCl,=,ZnCl,2,+,H,2,65g,22.4,L,V,(H,2,),6.5g,2,mol,n,(HCl),=,2,mol,n(HCl),=,22.4,L,V,(H,2,),65g,6.5g,注 意：,（,1,）化学方程式所表示的是实际参加反应的物质之间量的关系。,（,2,）单位应上下一致。,n,(HNO,3,)=0.5,mol,NaOH,+HNO,3,=NaNO,3,+H,2,O,1,、完全中和,0.5,mol,NaOH,需多少摩,尔,的,HNO,3,？,其质量是多少克？,解：,答：完全中和,0.5,molNaOH,需,0.5,mol,HNO,3,其质量为31.5,g,。,1,1,0.5 mol,n,(HNO,3,),=,1,1,n,(HNO,3,),0.5,mol,HNO,3,摩尔质量为63,g/,mol,m,(HNO,3,)=,0.5,mol,63,g/mol,=31.5 g,因为,所以,【,练 习,】,2mol,2,mol,0.4,mol,2Al,+,2NaOH,+2H,2,O=,2NaAlO,2,+,3H,2,n(NaOH),322.4,L,V,(,H,2,),=,2,mol,n(NaOH),=,3,22.4,L,V,(H,2,),2mol,0.4mol,n,(,Al),=,m(Al),M(Al),=0.4,mol,2,、向,500mLNaOH,溶液中投入,10.8gAl,，二者恰好,完全反应,后，计算：,Al,的物质的量。,参加反应,的,NaOH,的物质的量和溶液的物质的量浓度。,生成标,准状,况下,H,2,的体积。,解：,10.8 g,27,g/,mol,=,c,(NaOH),=,n(NaOH),V,液,=0.8 mol/L,V(H,2,)=,13.44,L,n(NaOH),=,0.4mol,答：,Al,的物质的量,0.4mol,，,参加反应,的,NaOH,的物质的量是,0.4mol,，溶液的物质的量浓度是,0.8mol/L,，,生成标,准状,况下,H,2,的体积,是,13.44 L,。,0.4,mol,0.5L,=,3,、物质在相互反应时,(),A.,它们的质量一定相等,B.,它们的物质的量一定相等,C.,它们的质量比等于方程式中化学计量数之比,D.,它们物质的量比等于方程式中化学计量数之比,D,4,、取两份物质的量相等的铝粉，分别与足量的盐酸、浓氢氧化钠溶液反应，在相同状态下产生的气体体积之比是（）,A,1,：,1 B,1,：,2 C,1,：,3 D,3,：,2,A,作业：,课本,P53-54 1,、,7,、,8,、,9,课外作业,1,、预习课本下一小节的内容,2,、归纳总结常见金属的化学性质。,