高中化學(xué)必修1金屬的化學(xué)性質(zhì)

1、人類最早發(fā)現(xiàn)和冶煉的是銅。人類最早發(fā)現(xiàn)和冶煉的是銅。遠(yuǎn)自我國(guó)夏朝（公元前年遠(yuǎn)自我國(guó)夏朝（公元前年前年）開始有青銅鑄品，前年）開始有青銅鑄品，距今四千年以上。距今四千年以上。 地殼中含量最高的金屬元素地殼中含量最高的金屬元素鋁鋁 導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬銀銀 熔點(diǎn)最高的金屬熔點(diǎn)最高的金屬鎢鎢 熔點(diǎn)最低的金屬熔點(diǎn)最低的金屬汞汞硬度最小的是鈉。鈉非常柔軟，可用小刀切割。硬度最小的是鈉。鈉非常柔軟，可用小刀切割。 熔點(diǎn)最低的金屬熔點(diǎn)最低的金屬汞。熔點(diǎn)汞。熔點(diǎn)-39.3，常溫呈液態(tài)，可填充在溫度計(jì)中。，常溫呈液態(tài)，可填充在溫度計(jì)中。 熔點(diǎn)最高的金屬熔點(diǎn)最高的金屬鎢。熔點(diǎn)鎢。熔點(diǎn)341

2、0，常用作燈絲。，常用作燈絲。 地殼中含量最多的金屬元素地殼中含量最多的金屬元素鋁。日常生活中，用于保護(hù)鋼鐵制品所使用的鋁。日常生活中，用于保護(hù)鋼鐵制品所使用的“銀粉銀粉”實(shí)際上是金屬鋁的粉末。實(shí)際上是金屬鋁的粉末。 導(dǎo)電性最強(qiáng)的金屬導(dǎo)電性最強(qiáng)的金屬銀。家用熱水瓶?jī)?nèi)壁上的金屬是銀。銀。家用熱水瓶?jī)?nèi)壁上的金屬是銀。 制造新型高速飛機(jī)最重要的金屬制造新型高速飛機(jī)最重要的金屬鈦。被科學(xué)家稱為鈦。被科學(xué)家稱為“二十一世紀(jì)的金屬二十一世紀(jì)的金屬”或或“未來(lái)的鋼鐵未來(lái)的鋼鐵”。 海水中儲(chǔ)量最大的放射性元素海水中儲(chǔ)量最大的放射性元素鈾。鈾。 展性最強(qiáng)的金屬展性最強(qiáng)的金屬金。最薄的金厚度只有金。最薄的金厚度只

3、有1/10000mm。 延性最好的金屬延性最好的金屬鉑。最細(xì)的鉑絲直徑只有鉑。最細(xì)的鉑絲直徑只有1/5000mm。常說(shuō)的。常說(shuō)的“白金白金”首飾是首飾是用鉑加工而成的。用鉑加工而成的。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)有金屬光澤導(dǎo)電有金屬光澤導(dǎo)電 導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性良好的良好的 延展性和機(jī)械加工性延展性和機(jī)械加工性易失電子，具有還原性易失電子，具有還原性金金 屬屬 的的 通通 性性物理物理:化學(xué)：化學(xué)：一、鈉的原子結(jié)構(gòu)一、鈉的原子結(jié)構(gòu)1.原子結(jié)構(gòu)示意圖原子結(jié)構(gòu)示意圖一一 、金屬與氧氣的反應(yīng)、金屬與氧氣的反應(yīng) 金屬鈉是金屬鈉是怎樣保存的？怎樣保存的？鈉有哪些鈉有哪些物理性質(zhì)？物理性質(zhì)？觀觀 察

4、察.鈉的物理性質(zhì)鈉的物理性質(zhì)具有金屬光澤的銀白色金屬；具有金屬光澤的銀白色金屬；質(zhì)軟；質(zhì)軟；密度比水小，比煤油大；密度比水小，比煤油大；熔點(diǎn)比水的沸點(diǎn)低；熔點(diǎn)比水的沸點(diǎn)低；是電和熱的良導(dǎo)體是電和熱的良導(dǎo)體 用刀切開用刀切開的一小塊鈉，的一小塊鈉，觀察斷面有觀察斷面有什么變化？什么變化？現(xiàn)象現(xiàn)象： 切開的光亮的金屬斷面切開的光亮的金屬斷面很快地變暗。很快地變暗。反應(yīng)反應(yīng)：4Na + O2 = 2Na2O （常溫下）（常溫下） 結(jié)論：結(jié)論：常溫下易與空氣中的氧氣反應(yīng)常溫下易與空氣中的氧氣反應(yīng).鈉與氧氣的反應(yīng)鈉與氧氣的反應(yīng) 把一小塊把一小塊鈉放在石棉網(wǎng)鈉放在石棉網(wǎng)上加熱。上加熱。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象：

5、鈉在空氣中燃燒，發(fā)出黃鈉在空氣中燃燒，發(fā)出黃色的火焰，生成淡黃色固體。色的火焰，生成淡黃色固體。反應(yīng)反應(yīng)：2Na + O2 = Na2O2 思考：思考：NaNa2 2O O2 2 穩(wěn)定穩(wěn)定Na2O和和Na2O2 哪個(gè)穩(wěn)定？哪個(gè)穩(wěn)定？過(guò)氧化鈉過(guò)氧化鈉 點(diǎn)燃注意注意：Na與與O2反應(yīng)條件的不同，反應(yīng)條件的不同，產(chǎn)物不同。產(chǎn)物不同。鈉的氧化物鈉的氧化物供氧劑 、漂白劑 用途2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2Na2O+2HCl=2NaCl+H2O與酸反應(yīng)2Na2O2+2CO2=Na2CO3+O2Na2O+CO2=Na2CO3與CO2反應(yīng)過(guò)氧化物(不屬堿性氧化物)堿性氧化物類別過(guò)氧化鈉氧

6、化鈉名稱名稱燃燒或加熱時(shí)與O2反應(yīng)常溫與O2反應(yīng)生成條件2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2Na2O+H2O=2NaOH與水反應(yīng)淡黃色固體白色固體顏色狀態(tài)Na2O2（O為-1價(jià)）Na2O（O為-2價(jià)）化學(xué)式 將切開的將切開的金屬金屬NaNa露露置在空氣置在空氣中會(huì)出現(xiàn)中會(huì)出現(xiàn)哪些現(xiàn)象？哪些現(xiàn)象？最終得到最終得到什么物質(zhì)？什么物質(zhì)？ 想一想想一想變暗變暗生成生成Na2O生成生成NaOH表面形表面形成溶液成溶液NaOH潮解潮解變成白變成白 色固體色固體 生成生成Na2CO310H2O變成白變成白色粉末色粉末Na2CO310H2O風(fēng)風(fēng)化變成化變成Na2CO3變成白變成白色固體色固體現(xiàn)象原因 把一

7、小塊把一小塊鈉投入滴有鈉投入滴有酚酞的水中，酚酞的水中，觀察有哪些觀察有哪些現(xiàn)象發(fā)生？現(xiàn)象發(fā)生？實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象：反應(yīng)反應(yīng)：2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 （密度比水?。芏缺人。?(反應(yīng)放熱，鈉反應(yīng)放熱，鈉 熔點(diǎn)低）熔點(diǎn)低）（劇烈反應(yīng)（劇烈反應(yīng), ,有有氣體生成）氣體生成）（產(chǎn)物溶液呈堿性）（產(chǎn)物溶液呈堿性）解釋解釋：（鈉與水完全反應(yīng)）（鈉與水完全反應(yīng)）二金屬與水的反應(yīng).鈉與水的反應(yīng)鈉與水的反應(yīng) 鈉鈉浮浮在水面在水面 熔熔成閃亮的小球成閃亮的小球 向各個(gè)方向向各個(gè)方向游游動(dòng)動(dòng)并并發(fā)出嘶嘶的響聲發(fā)出嘶嘶的響聲 鈉球逐漸變小，鈉球逐漸變小，最后完全消最后完全消失失 溶液變成溶

8、液變成紅紅色色4. 鈉與鹽溶液的反應(yīng)鈉與鹽溶液的反應(yīng) 2Na+2H2O=2NaOH+H2 CuSO4+2NaOH=Na2SO4 +Cu(OH)2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4 +Cu(OH)2 +H2想一想想一想*鈉與鹽溶液反應(yīng)時(shí)，會(huì)置換出金屬嗎鈉與鹽溶液反應(yīng)時(shí)，會(huì)置換出金屬嗎?先與水反應(yīng)，先與水反應(yīng)，不能置換鹽中的金屬。不能置換鹽中的金屬。鈉的保存鈉的保存 保存在煤油或石蠟油里保存在煤油或石蠟油里 易與空氣中的氧氣、易與空氣中的氧氣、水水 、COCO2 2 等反應(yīng)等反應(yīng)鈉著火的處鈉著火的處理：理：性性質(zhì)質(zhì)：用砂子撲滅用砂子撲滅 為什么實(shí)驗(yàn)室將鈉保存在煤油或石蠟油中？ 思考 鐵不與冷

9、、鐵不與冷、熱水反應(yīng)熱水反應(yīng), ,能否與水能否與水蒸氣反應(yīng)蒸氣反應(yīng)? ? 科學(xué)探究科學(xué)探究鐵與水的反應(yīng) 請(qǐng)用三支試管、水槽、蒸請(qǐng)用三支試管、水槽、蒸發(fā)皿、膠塞、導(dǎo)管、酒精噴發(fā)皿、膠塞、導(dǎo)管、酒精噴燈及其他必要的儀器和物品，燈及其他必要的儀器和物品，設(shè)計(jì)一個(gè)還原鐵粉與水蒸氣設(shè)計(jì)一個(gè)還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，畫出裝置反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，畫出裝置簡(jiǎn)圖。簡(jiǎn)圖。 應(yīng)考慮：應(yīng)考慮：水蒸氣的發(fā)生水蒸氣的發(fā)生 水蒸氣與鐵粉的反應(yīng)水蒸氣與鐵粉的反應(yīng) 氣氣體產(chǎn)物的檢驗(yàn)體產(chǎn)物的檢驗(yàn)3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2 NaNa、FeFe與與水的反應(yīng)水的反應(yīng)哪個(gè)較易哪個(gè)較易發(fā)生？發(fā)生？ 思考思考反應(yīng)方程式反應(yīng)

10、方程式小結(jié)：小結(jié)：金屬活動(dòng)性順序表中金屬活動(dòng)性順序表中（H前面）前面）的金屬能與水反應(yīng)。的金屬能與水反應(yīng)。金屬越活潑，反應(yīng)越易發(fā)生金屬越活潑，反應(yīng)越易發(fā)生（越劇烈）。（越劇烈）。 寫出寫出NaNa、MgMg、FeFe分別與鹽分別與鹽酸反應(yīng)的化酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，學(xué)方程式，其中哪個(gè)最其中哪個(gè)最快？哪個(gè)最快？哪個(gè)最慢？為什么？慢？為什么？ 思考與練習(xí)思考與練習(xí)2Na+2HCl=2NaCl+H2三、金屬與酸的反應(yīng)Fe+2HCl=FeCl2+H2Mg+2HCl=MgCl2+H2最慢最慢最快最快結(jié)論：結(jié)論： 金屬活動(dòng)性順序表中金屬活動(dòng)性順序表中（H）前面）前面的金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生的金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生H2。

11、金屬越活潑，與酸反應(yīng)越劇烈。金屬越活潑，與酸反應(yīng)越劇烈。 常溫下，常溫下，F(xiàn)e、Al可被可被濃硝酸、濃硫酸鈍化濃硝酸、濃硫酸鈍化，在，在鐵、鋁表面形成一層致密鐵、鋁表面形成一層致密的保護(hù)膜，阻止了內(nèi)部金的保護(hù)膜，阻止了內(nèi)部金屬的進(jìn)一步氧化。因此，屬的進(jìn)一步氧化。因此，可用鐵制容器或鋁制容器可用鐵制容器或鋁制容器盛放濃硫酸和濃硝酸。盛放濃硫酸和濃硝酸。 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)現(xiàn) 象象 化學(xué)方程式化學(xué)方程式鋁絲浸入鋁絲浸入硫酸銅溶硫酸銅溶液中液中 C1銅絲浸入銅絲浸入硝酸銀溶硝酸銀溶液中液中 C2銅絲浸入銅絲浸入硫酸鋁溶硫酸鋁溶液中液中 C3金屬與某些化合物的溶液反應(yīng)金屬與某些化合物的溶液反應(yīng)鋁絲上有紅色物

12、鋁絲上有紅色物質(zhì)生成，溶液顏質(zhì)生成，溶液顏色逐漸變淡色逐漸變淡2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3銅絲上有銀白色銅絲上有銀白色物質(zhì)生成，溶液物質(zhì)生成，溶液由無(wú)色逐漸變?yōu)橛蔁o(wú)色逐漸變?yōu)榈{(lán)色淡藍(lán)色Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2沒有明顯變化沒有明顯變化Fe+Cu2+=Cu+Fe2+四、金屬間的置換反應(yīng)四、金屬間的置換反應(yīng) FeFe與與CuSOCuSO4 4溶溶液、液、CuCu與與AgNOAgNO3 3溶液、溶液、CuCu與與AlClAlCl3 3溶液能溶液能否反應(yīng)？寫出否反應(yīng)？寫出能反應(yīng)的離子能反應(yīng)的離子學(xué)方程式。學(xué)方程式。 思考與練習(xí)思考與練習(xí)Cu+2Ag+=Cu2+2

13、AgCu+AlCl3 不反應(yīng)不反應(yīng) 金屬活動(dòng)性順序表中金屬活動(dòng)性順序表中前前面的金屬面的金屬可將可將后面的金屬后面的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)。從其鹽溶液中置換出來(lái)。結(jié)論：結(jié)論：金屬與金屬化合物溶液的反應(yīng)金屬與金屬化合物溶液的反應(yīng)金屬金屬+金屬化合物金屬化合物 新金屬新金屬+新化合物新化合物 可以通過(guò)哪可以通過(guò)哪些實(shí)驗(yàn)事實(shí)些實(shí)驗(yàn)事實(shí)來(lái)比較不同來(lái)比較不同金屬的活動(dòng)金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱？性強(qiáng)弱？ 想一想想一想 ? ? 金屬與水反應(yīng)的難易。金屬與水反應(yīng)的難易。 與水反應(yīng)越容易，反應(yīng)越劇與水反應(yīng)越容易，反應(yīng)越劇烈，金屬越活潑。烈，金屬越活潑。比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)方法金屬與酸反應(yīng)的難易。金屬與酸反應(yīng)的難易

14、。 與酸反應(yīng)產(chǎn)生與酸反應(yīng)產(chǎn)生H H2 2越容易，反應(yīng)越越容易，反應(yīng)越劇烈，金屬越活潑。劇烈，金屬越活潑。金屬之間的置換反應(yīng)。金屬之間的置換反應(yīng)。 Na Na、MgMg、FeFe都能與稀都能與稀鹽酸、稀硫鹽酸、稀硫酸反應(yīng)，不酸反應(yīng)，不能與能與NaOH NaOH 溶液反應(yīng)溶液反應(yīng). .Al Al能否與能否與NaOHNaOH溶液溶液反應(yīng)？反應(yīng)？探究探究鋁的特殊性：鋁的特殊性：既能跟酸既能跟酸反應(yīng)產(chǎn)生反應(yīng)產(chǎn)生H2，又能跟強(qiáng)，又能跟強(qiáng)堿溶液反應(yīng)產(chǎn)生堿溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2。五、鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)現(xiàn)象：現(xiàn)象：Al片放入鹽酸、片放入鹽酸、NaOHNaOH溶溶液中都液中都有氣泡產(chǎn)生有氣泡產(chǎn)生，點(diǎn)，點(diǎn)燃?xì)怏w觀察到燃?xì)怏w觀察到藍(lán)色火焰。藍(lán)色火焰?；瘜W(xué)方程式：化學(xué)方程式：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 反應(yīng)反應(yīng)2Al+2NaOH+2H2Al+2NaOH+2H2 2O=2NaAlOO=2NaAlO2 2+3H+3H2 2中中的氧的氧 化劑是化劑是_、還原劑是、還原劑是_，轉(zhuǎn)移的電，轉(zhuǎn)移的電 子數(shù)子數(shù)為為_