高中化學必修一第三章第一節(jié)金屬的化學性質(zhì)(共5頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上化學必修一 第三章 第一節(jié) 金屬的化學性質(zhì)地球上絕大多數(shù)金屬元素是以化合態(tài)存在的，因為大多數(shù)金屬的化學性質(zhì)比較活潑原子的最外層電子較少，易失去電子。下表為地殼中的含量在前十位的元素OSiAlFeCaNaKMgHTi48.60%26.30%7.73%4.75%3.45%2.74%2.47%2.00%0.76%0.64%一、 金屬的概述1. 金屬的存在 絕大多數(shù)化合態(tài) 極少數(shù)游離態(tài) Pt Au2. 金屬的物理性質(zhì)共性：絕大多數(shù)金屬為固體，具有金屬光澤，不透明，有良好的導電性、導熱性和延展性，密度大，熔、沸點較高。 特性：絕大多數(shù)金屬是銀白色，但銅是紫色，金是黃色。 絕大多

2、數(shù)金屬是固體，但汞（俗稱“水銀”）常溫下是液體。3. 金屬的化學通性金屬原子最外層電子較少，在化學反應中易失去電子，表現(xiàn)比較強的還原性。在化合物中只有正化合價，無負化合價，不同金屬的活潑性不同。穩(wěn)定金屬較活潑金屬活潑金屬能置換出稀酸中的氫，從左到右，由易變難 不能置換出稀酸中的氫不活潑金屬K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H）Cu Hg Ag Pt Au（1） 金屬與非金屬反應：大多數(shù)金屬能與氧氣反應生成相應的化合物。（2） 金屬與酸反應：較活潑金屬均可以與鹽酸等發(fā)生置換反應，生成鹽，放出氫氣。（3） 金屬與鹽反應：有些金屬可以失去電子，將鹽中其他金屬元素置換出來，表現(xiàn)還原

3、性。4. 金屬的應用金屬的存在形態(tài)、金屬的含量（富集過程）、金屬的冶煉的成本及金屬制品的用途決定了金屬元素被廣泛應用。人類利用金屬的歷史經(jīng)歷了青銅器時代直至目前的金屬合金時代。二、 金屬與非金屬的反應1. 鈉與非金屬的反應（1）鈉在不同條件下與氧氣反應的實驗探究實驗操作先用鑷子從煤油中取出鈉，并用濾紙吸干；再用小刀切割一小塊鈉，觀察切面先用鑷子從煤油中取出鈉，并用濾紙吸干；再用小刀切割一小塊鈉，置于坩堝中加熱現(xiàn)象金屬鈉易被小刀切割露出銀白色切面，具有金屬光澤切面很快變暗鈉受熱熔化成小球后劇烈燃燒，發(fā)出黃色火焰生成淡黃色固體化學方程式4Na + O2 = 2Na2O2Na + O2 = Na2O

4、2結論金屬鈉較軟，能被小刀切割（硬度?。┙饘兮c是銀白色固體，具有金屬光澤金屬鈉熔點低，受熱易熔化鈉是非?；顫姷慕饘伲c氧氣反應條件不同時，現(xiàn)象不同，產(chǎn)物也不同注意事項切割金屬鈉時，不可用手接觸取用鈉塊的大小一般為綠豆粒大小，不能太大，以免發(fā)生危險移動坩堝應用坩堝鉗夾取，燒灼過熱的坩堝應放在石棉網(wǎng)上冷卻提醒因為鈉易與空氣中的氧氣和水反應，所以鈉要用石蠟或煤油密封保存。取用小塊鈉后，剩余的鈉要盡快放回原試劑瓶中；殘余的鈉屑不能隨意亂放，應放在火上燒掉。（2）除了與氧氣反應外，鈉還與硫、氯氣在一定條件下發(fā)生反應 2Na + S Na2S 2Na + Cl2 2NaCl2. 鋁與氧氣的反應（1） 鋁與

5、氧氣反應的實驗探究實驗操作藥品處理實驗現(xiàn)象實驗原理選擇空氣中久置的鋁箔鋁箔熔化，失去光澤，熔化的鋁箔不滴落鋁箔表面的氧化膜Al2O3熔點很高（比鋁高），包在鋁的外面，使液態(tài)鋁不滴落選擇用砂紙打磨的鋁箔鋁箔熔化，失去光澤，熔化的鋁箔不滴落發(fā)生反應4Al + O22Al2O3，生成的Al2O3包在鋁外面，使液態(tài)鋁不滴落取一小塊用砂紙打磨過的鋁箔，固定在坩堝鉗上，另一端裹一根火柴，點燃火柴，待火柴快燃盡時，立即把鋁箔伸入氧氣中（在集氣瓶中放入少量水或細沙）鋁箔劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，瓶內(nèi)充滿大量白煙4Al + O22Al2O3，因反應劇烈，生成的氧化鋁不能形成致密的氧化膜結論鋁為活潑金屬，常溫下即

6、與空氣中的氧氣發(fā)生反應，加熱時在氧氣中劇烈燃燒。（2） 除了與氧氣反應外，鋁還與硫、氯氣在一定條件下發(fā)生反應2Al + 3SAl2S3 2Al + 3Cl22AlCl3三、 金屬與酸和水的反應1. 鈉與水和酸的反應（1） 鈉與水反應的實驗探究實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結論在燒杯中加入一些水，滴加幾滴酚酞溶液，然后把一小塊鈉放入水中，觀察現(xiàn)象浮金屬鈉浮在水面上鈉的密度比水小熔金屬鈉熔化成閃亮的小球該反應放熱，鈉的熔點低游那在水面上四處游動反應中產(chǎn)生氣體響發(fā)出嘶嘶的響聲鈉與水反應劇烈，生成氣體紅反應后的溶液呈紅色反應生成物中有堿性物質(zhì)實驗證明：鈉與水反應的化學方程式為2Na + 2H2O=2NaOH +

7、 H2。鈉與水反應的本質(zhì)是鈉與水電離出的氫離子反應，發(fā)生反應的離子方程式為：2Na + 2H2O=2Na+ + 2OH- + H2（2） 鈉與酸的反應實質(zhì)：鈉與酸電離出的氫離子反應 2Na + 2H+=2Na+ + H2所以當金屬鈉與酸溶液反應時，由于溶液中的H+主要來源于酸，因此鈉先與酸反應，若是鈉過量，酸反應完畢后，鈉則繼續(xù)與水反應。因為酸中的H+濃度遠大于水中的H+濃度，所以鈉與酸反應要比與水反應劇烈，甚至可能發(fā)生燃燒或輕微爆炸。2. 鐵與水蒸氣反應的實驗探究實驗裝置：如左圖實驗步驟：在試管中依次放入濕棉花和還原鐵粉， 將生成的氣體通入蒸發(fā)皿中的肥皂水中，一段時間后，用坩堝鉗夾著火柴點火

8、，觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象：紅熱的鐵與水蒸氣反應放出氣體，蒸發(fā)皿中產(chǎn)生大量肥皂泡，點燃放出的氣體能燃燒或發(fā)出爆鳴聲。反應后試管中固體仍為黑色。結論：鐵是一種較活潑的金屬，在加熱條件下，鐵能與水蒸氣發(fā)生反應3Fe + 4H2O (g) Fe3O4 + 4H 2鐵不能與冷水、熱水反應。常溫下，鐵在潮濕的空氣中容易生銹，實質(zhì)是鐵與水、氧氣發(fā)生反應。四、 鋁與氫氧化鈉溶液的反應1. 鋁與酸、堿溶液反應對比的實驗探究實驗步驟將一小段鋁片投入裝有5mL的稀鹽酸的試管中，觀察現(xiàn)象。過一段時間后，將點燃的木條放在試管口，觀察現(xiàn)象。將一小段鋁片投入裝有5mL的氫氧化鈉溶液的試管中，觀察現(xiàn)象。過一段時間后，將點燃的木條

9、放在試管口，觀察現(xiàn)象。實驗操作實驗現(xiàn)象試管中有氣泡產(chǎn)生，鋁片逐漸溶解；點燃木條放在試管口時發(fā)出爆鳴聲。試管中有氣泡產(chǎn)生，鋁片逐漸溶解；點燃木條放在試管口時發(fā)出爆鳴聲。有關方程式2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H22Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H22Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H22Al +2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H22. 使用鋁制品的注意事項鋁與酸和堿都能發(fā)生反應，所以鋁制餐具不宜用來蒸煮或長時間存放酸性、堿性食物。鋁在冷的濃硫酸、濃硝酸中形成致密的氧化膜而鈍化，鈍化后的鋁不與冷的濃硫酸、濃硝酸發(fā)生反應。問：向

10、鋁制的且充滿二氧化碳的易拉罐中注入足量的氫氧化鈉，立即密封，會觀察到，易拉罐一會變癟，一會又鼓起來。原因是什么？五、 物質(zhì)的量在化學計算中的應用化學方程式計算是根據(jù)化學方程式中各物質(zhì)之間物質(zhì)的量關系完成的，將物質(zhì)的量應用于化學方程式計算，可以使計算過程簡化。高溫高壓1. 化學方程式的意義催化劑N2 + 3H2 = 2NH3 化學計量數(shù)之比 1 ：3 : 2四者相等 物質(zhì)的量之比 1 ：3 : 2 氣體體積比(同T、P）1 ：3 : 2 分子數(shù)之比 1 ：3 : 2 質(zhì)量比 28 : 6 : 342. 根據(jù)化學方程式進行計算的一般步驟設設未知數(shù)寫寫出相應的化學方程式標在相應的物質(zhì)下面標出相關量列

11、列出比例式解解上述含有未知數(shù)的比例式練習：將11.5g金屬鈉投入88.5g水中，反應完畢后（水的蒸發(fā)量忽略不計），所生成的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是多少？3. 根據(jù)化學方程式進行計算時應注意的問題（1） 任何一種物質(zhì)，只有實際參加反應的純物質(zhì)的量，才能代入化學方程式進行計算，過量的反應物不參與化學方程式的計算。（2） 化學方程式書寫要準確。（3） 列比例式時要符合“左右量相當，上下單位同”的原則。（4） 數(shù)值的單位及其有效數(shù)字位數(shù)要符合題意。4. 在化學計算中常用的方法（1） 關系式法當已知量和未知量之間靠多個反應來聯(lián)系時，只需要直接確定已知量和未知量之間的比例關系，即“關系式”例：把3molCO還原Fe2O3生成的CO2通入到澄清石灰水中，求生成的沉淀的量。 根據(jù)化學方程式可知：3CO3CO23CaCO3（2） 守恒法質(zhì)量守恒、得失電子守恒、電荷守恒等質(zhì)量守恒：宏觀特征：反應前后物質(zhì)的質(zhì)量守恒微觀特征：反應前后元素的原子個數(shù)守恒得失電子守恒氧化還原反應中：氧化劑得電子數(shù)還