江蘇省邳州市第二中學(xué)高中化學(xué) 第一節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)課件 新人教版必修1.ppt

第三章金屬及其化合物 第一節(jié)金屬的化學(xué)性質(zhì) 第三章金屬及其化合物 自主學(xué)習(xí)一 金屬的存在及共性1 金屬的存在地球上絕大多數(shù)金屬元素以 存在于自然界 少數(shù)金屬 等以游離態(tài)存在 地殼中含量最多的金屬元素是 化合態(tài) 金 鉑 鋁 2 金屬的共性 1 物理性質(zhì) 2 化學(xué)性質(zhì)金屬都易 最外層電子 表現(xiàn)出較強的 能與 單質(zhì) 如 o2 cl2 s等 反應(yīng) 能與酸反應(yīng)置換出酸中的氫 能與某些鹽反應(yīng)置換出不活潑的金屬 例如 與非金屬的反應(yīng)mg與o2反應(yīng)的化學(xué)方程式為 失去 還原性 非金屬 與酸的反應(yīng)mg與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為 fe與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為 與鹽的反應(yīng)al與cuso4溶液反應(yīng)的離子方程式為 mg 2h mg2 h2 fe 2h fe2 h2 2al 3cu2 2al3 3cu cu與agno3溶液反應(yīng)的離子方程式為 二 金屬與非金屬的反應(yīng)1 鈉與氧氣的反應(yīng) cu 2ag cu2 2ag 銀白色 變暗 銀白色 小 低 煤油 銀白色 黃 淡黃色 2 鋁與氧氣的反應(yīng)在常溫下 鋁能與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng) 生成一層 加熱時 生成白色固體 放出熱量 化學(xué)方程式為 3 金屬與其他非金屬的反應(yīng) 致密氧化膜 2nacl 三 金屬與水的反應(yīng)1 鈉與水的反應(yīng) 浮 小 低 氣體 紅 堿 naoh h2 2 鐵與水蒸氣的反應(yīng) h2 h2 四 金屬與酸的反應(yīng)酸和金屬活動性順序表中 的金屬發(fā)生置換反應(yīng)生成 金屬越活潑 反應(yīng)越劇烈 如zn fe和稀鹽酸反應(yīng)化學(xué)方程式分別為 zn 2hcl zncl2 h2 fe 2hcl fecl2 h2 排在h前面 h2 五 鋁與鹽酸 氫氧化鈉溶液的反應(yīng) 氣體 逐漸溶解 發(fā)出爆 鳴聲 2al 6hcl 2alcl3 3h2 2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 酸溶液 堿溶液 h2 六 化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)與物質(zhì)的量之間的關(guān)系以鈉與水的反應(yīng)為例 粒子數(shù) 物質(zhì)的量 自主體驗1 往燒杯內(nèi)注入煤油和水各100ml 靜置后將一小塊鈉投入燒杯內(nèi) 發(fā)生的現(xiàn)象是 a 鈉沉到液柱1 2處 鈉塊下部有許多氣泡放出 附有氣泡的鈉塊徐徐上升到液體上部 一會兒又沉到液柱1 2處 如此反復(fù)多次 最后消失b 鈉塊一直沉到燒杯底部 并停留在杯底 放出氣泡 最后消失 c 鈉塊浮在液柱表面上 很快熔成一個閃亮的小球 小球四處游動 最后消失d 鈉塊沉到液柱1 2處 很快熔成一個閃亮的小球 小球在液柱1 2處沿水平方向迅速游來游去 最后消失解析 選a 因為鈉比水輕 比煤油重 最初鈉沉在液柱1 2處 由于鈉跟下層水反應(yīng)產(chǎn)生h2 h2的沖力使鈉徐徐上升至液柱上部 待h2放出后鈉又沉于液柱1 2處 再跟下層水反應(yīng)再上升 如此反復(fù)直至消失 2 2012 湖北黃岡高一考試 在500mlnaoh溶液中加入足量鋁粉 反應(yīng)完全后共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體33 6l 該naoh溶液的濃度為 a 1 0mol lb 2 0mol lc 1 5mol ld 3 0mol l 3 物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)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)量之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比d 它們的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比解析 選d 物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時 是按照一定的比例 物質(zhì)的量 進行的 這也是化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比 探究導(dǎo)引1鈉與酸溶液反應(yīng)時是先與水反應(yīng) 還是先與酸反應(yīng) 若鈉過量 又是什么情況 提示 鈉與酸溶液反應(yīng)時 先與酸中的h 反應(yīng) 若鈉過量 再與水反應(yīng) 鈉與水及水溶液的反應(yīng) 探究導(dǎo)引2鈉投入cuso4溶液中 能否置換出cu 為什么 提示 不能置換出銅 鈉投入到cuso4溶液后先與水反應(yīng)生成naoh naoh與cuso4反應(yīng)生成cu oh 2沉淀 要點歸納1 與水反應(yīng)離子方程式 2na 2h2o 2na 2oh h2 還原劑 na 氧化劑 h2o 2 與酸溶液反應(yīng) 1 鈉與酸反應(yīng)時先與酸中的h 反應(yīng) 如 2na 2hcl 2nacl h2 2 如果鈉過量 鈉把酸消耗盡之后 再與水反應(yīng) 3 與堿溶液反應(yīng)實質(zhì)就是鈉與水的反應(yīng) 4 與鹽溶液反應(yīng)鈉與鹽溶液反應(yīng)時先與水反應(yīng) 它包括兩種情況 1 如果鹽溶液中的溶質(zhì)與氫氧化鈉不反應(yīng) 只發(fā)生鈉與水的反應(yīng) 2 如果鹽溶液中的溶質(zhì)與氫氧化鈉反應(yīng) 則會發(fā)生兩個反應(yīng) 如鈉與硫酸銅溶液的反應(yīng) 2na 2h2o 2naoh h2 2naoh cuso4 cu oh 2 na2so4特別提醒 1 鈉與飽和堿溶液反應(yīng)時 雖然只是鈉與水反應(yīng) 但是因水的消耗 會使堿結(jié)晶析出 2 書寫鈉與鹽反應(yīng)的化學(xué)方程式時 可以分步書寫 也可以寫總的方程式 即時應(yīng)用1 2012 蚌埠高一檢測 將適量金屬鈉投入下列溶液中 有氣體放出 但無沉淀生成的是 a 鹽酸b 飽和氫氧化鈉溶液c fecl3溶液d cuso4溶液 解析 選a 鈉與水溶液反應(yīng)均放出氫氣 a項 發(fā)生反應(yīng)為2na 2hcl 2nacl h2 只有氣體無沉淀 b項 naoh溶液是飽和溶液 投入鈉后 消耗水 析出氫氧化鈉晶體 c項 鈉與水反應(yīng)生成的氫氧化鈉還能進一步與fecl3反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀 d項 鈉與水反應(yīng)生成的氫氧化鈉還能進一步與cuso4反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化銅沉淀 鋁與鹽酸 氫氧化鈉溶液反應(yīng)的比較 探究導(dǎo)引3等量的鋁分別與足量的鹽酸和naoh溶液反應(yīng) 消耗hcl和naoh的物質(zhì)的量有什么關(guān)系 提示 消耗的鹽酸多 探究導(dǎo)引4等量的鋁分別與足量的鹽酸和naoh溶液反應(yīng) 生成h2的量有什么關(guān)系 提示 一樣多 要點歸納1 反應(yīng)原理2al 6hcl 2alcl3 3h2 2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 2 量 的關(guān)系 1 等量的鋁分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng) 消耗hcl和naoh的物質(zhì)的量之比為3 1 2 等量的鋁分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng) 產(chǎn)生h2的體積比為1 1 3 足量的鋁分別與等物質(zhì)的量濃度 等體積的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng) 產(chǎn)生h2的體積比為1 3 特別提醒 1 熟練書寫鋁與鹽酸 氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 或離子方程式 或準(zhǔn)確寫出相應(yīng)的關(guān)系式是解答該類題目的前提 即時應(yīng)用2 2012 北京西城區(qū)高一檢測 等體積 等物質(zhì)的量濃度的鹽酸 氫氧化鈉溶液分別放在甲 乙兩燒杯中 各加等質(zhì)量的鋁 生成氫氣的體積比為5 7 則甲 乙兩燒杯中的反應(yīng)情況可能分別是 a 甲 乙中都是鋁過量b 甲中鋁過量 乙中堿過量 c 甲中酸過量 乙中鋁過量d 甲中酸過量 乙中堿過量解析 選b 因為等量的鋁分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng) 產(chǎn)生h2的體積比為1 1 足量的鋁分別與等物質(zhì)的量濃度 等體積的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng) 物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算 探究導(dǎo)引5 將6 5g鋅放入足量的鹽酸中充分反應(yīng) 生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣的體積是多少 據(jù)此 思考以下問題 1 題干中鹽酸 足量 的含義是什么 2 若題干鹽酸中hcl的物質(zhì)的量為0 1mol 此時將如何解答 提示 1 鹽酸足量表示鋅完全反應(yīng) 2 鹽酸中hcl的物質(zhì)的量為0 1mol 說明鋅過量 應(yīng)以hcl的物質(zhì)的量進行計算 要點歸納1 基本步驟 2 計算類型 1 基本計算已知一種反應(yīng)物 或生成物 的量求解其他物質(zhì)的有關(guān)量 此時 只要按照化學(xué)方程式的量的關(guān)系 列出已知物質(zhì)和待求物質(zhì)的比例式計算便可 2 混合物反應(yīng)的計算 設(shè)出混合物中各物質(zhì)的物質(zhì)的量為x y z 按照化學(xué)方程式的量的關(guān)系 并用x y z表示 列出方程組解答 3 過量計算給出了兩種反應(yīng)物的量 求解某產(chǎn)物的量 方法 按照化學(xué)方程式的量的關(guān)系進行判斷 哪一種物質(zhì)過量 然后根據(jù)不足的物質(zhì)的量進行求解 特別提醒 1 各種符號的書寫要規(guī)范 大寫字母與小寫字母的意義各不相同 如 m 表示摩爾質(zhì)量 而 m 表示質(zhì)量 n 表示微粒數(shù) 而 n 表示物質(zhì)的量 2 根據(jù)化學(xué)方程式計算時 已知物理量和待求物理量要保證 上下單位要相同 左右相對應(yīng) 3 化學(xué)計算中常用解題技巧 1 關(guān)系式法當(dāng)已知物和未知物之間是靠多個反應(yīng)來聯(lián)系時 只需直接確定已知量和未知量之間的比例關(guān)系 即 關(guān)系式 根據(jù)化學(xué)方程式確定關(guān)系式寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 根據(jù)量的關(guān)系寫出關(guān)系式 2 守恒法 3 差量法 根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的有關(guān)物理量發(fā)生的變化 找出所謂 理論差量 如反應(yīng)前后的質(zhì)量 物質(zhì)的量 氣體體積的差量等 根據(jù)題意確定理論差量 結(jié)合題目實際差量 列出比例式 求出答案 特別提醒 1 不能熟練地正確書寫化學(xué)方程式成為一些同學(xué)計算的障礙 因此要熟練掌握典型的化學(xué)方程式 2 化學(xué)方程式表示的是純凈物之間的量的關(guān)系 因此不純物質(zhì)必須換算成純凈物的量再進行計算 即時應(yīng)用3 把1 1g鐵 鋁混合物溶于200ml5mol l 1鹽酸中 反應(yīng)后鹽酸的濃度變?yōu)? 6mol l 1 溶液體積變化忽略不計 求 1 反應(yīng)中消耗hcl的物質(zhì)的量 2 該混合物中鋁 鐵的物質(zhì)的量 解析 1 消耗hcl的物質(zhì)的量 0 2l 5mol l 1 0 2l 4 6mol l 1 0 08mol 2 設(shè)al fe的物質(zhì)的量分別為x y 2al 6hcl 2alcl3 3h2 2mol6molx3xfe 2hcl fecl2 h2 1mol2moly2y 答案 1 0 08mol 2 al 0 02mol fe 0 01mol 將4 6g金屬鈉投入到足量水中 得ag溶液 將4 8g金屬鎂投入到足量鹽酸中 得bg溶液 假設(shè)水的質(zhì)量與鹽酸的質(zhì)量相等 則反應(yīng)后兩溶液的質(zhì)量關(guān)系式為 a a bb a bc a bd 無法判斷 解析 溶液的質(zhì)量等于金屬和水或酸的質(zhì)量之和減去放出h2的質(zhì)量 2na 2h2o 2naoh h2 4624 6g0 2ga 4 6g m h2o 0 2g 4 4g m h2o mg 2hcl mgcl2 h2 2424 8g0 4gb 4 8g m 鹽酸 0 4g 4 4g m 鹽酸 因為m h2o m 鹽酸 所以a b 答案 a 鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng) 當(dāng)兩個反應(yīng)放出的氣體在相同狀況下體積相等時 反應(yīng)中消耗的鹽酸和naoh物質(zhì)的量之比為 a 1 1b 2 1c 3 1d 1 3 解析 根據(jù)鋁與鹽酸以及鋁與naoh反應(yīng)的化學(xué)方程式 2al 6hcl 2alcl3 3h2 2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 可直接得到答案 n hcl n naoh 3 1 答案 c 1 15g金屬鈉與水反應(yīng) 得到100ml溶液 試計算 溶液體積變化忽略不計 1 生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積 2 反應(yīng)后所得溶液的物質(zhì)的量濃度 解析 設(shè)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積為v 物質(zhì)的量濃度為c 答案 1 0 56l 2 0 5mol l 1 名師點睛 列比例式時注意上下單位一致 左右對應(yīng) 但單位不要求一致 在比例式中運算要帶單位 未知數(shù)v c本身就是物理量 帶有單位 不要寫成cmol l 1 比例關(guān)系式中各個量都要有單位 2012 石家莊高一檢測 用足量h2還原80g氧化銅粉末 反應(yīng)一段時間后 測得固體質(zhì)量減少8g 此時消耗h222 4l 標(biāo)準(zhǔn)狀況下 求生成cu的質(zhì)量 答案 32g 易誤警示 解答此題要注意 h2還原cuo時 反應(yīng)前要通入一會兒h2 反應(yīng)后還要通入一會兒h2 參加反應(yīng)h2的量小于消耗h2的量 所以不能根據(jù)22 4lh2進行計算 經(jīng)典案例 小亮同學(xué)欲測定鎂鋁合金中鋁的質(zhì)量分數(shù) 設(shè)計如下實驗 1 用托盤天平稱取ag鎂鋁合金并放