必修一第三章第一節(jié)金屬的化學性質

1、 第三第三章章 金屬及其化合物金屬及其化合物 青銅器 鐵器 鋁合金商朝司母戊鼎商朝司母戊鼎春秋時期的鐵春秋時期的鐵鋤和鐵器鋤和鐵器鐵鐵合金合金銅銅銀銀金金 第三第三章章 金屬及其化合物金屬及其化合物第一節(jié)第一節(jié) 金屬的化學性質金屬的化學性質 （第第1課時）課時）金屬的認識：金屬的認識：生產、生活生產、生活到目前為止，你認識哪些金屬呢？到目前為止，你認識哪些金屬呢？（一）、（一）、金屬在自然界里的分布金屬在自然界里的分布1 1、人類發(fā)現(xiàn)的一百多種元素中、人類發(fā)現(xiàn)的一百多種元素中, ,約約80%80%是金是金屬元素。屬元素。2 2、金屬元素在地殼中的含量、金屬元素在地殼中的含量 金屬元素在地殼金屬

2、元素在地殼中的含量，中的含量， 鋁居首鋁居首位，其次是鐵，鈣位，其次是鐵，鈣排在第三，鈉只處排在第三，鈉只處于第四。于第四。這些金屬在自然界中以這些金屬在自然界中以什么形態(tài)存在呢？什么形態(tài)存在呢？銅銅 Cu鐵鐵 Fe鋁鋁 Al鎂鎂 MgAgCu自然界中的自然界中的金金Au以以單質單質( (游離態(tài)游離態(tài)) )形式存在形式存在: :汞、銀、汞、銀、鉑、金。鉑、金。3 3、金屬在自然界里的存在形式、金屬在自然界里的存在形式:化合態(tài)化合態(tài):絕大多數絕大多數游離態(tài)（單質）游離態(tài)（單質）:極少數極少數 絕大多數金屬元素是以化合態(tài)存在絕大多數金屬元素是以化合態(tài)存在的，很少以游離態(tài)存在。這是為什么？的，很少以

3、游離態(tài)存在。這是為什么？金屬種類繁多，如何學習？金屬種類繁多，如何學習？ 研究物質的性質，常用的步驟是什么？研究物質的性質，常用的步驟是什么？ 一、物理性質一、物理性質 色味態(tài)，色味態(tài)，溶解性、熔沸點、密度、硬度、溶解性、熔沸點、密度、硬度、導電導熱性、延展性等導電導熱性、延展性等 二、化學性質二、化學性質1、金屬的顏色、光澤、金屬的顏色、光澤 絕大多數金屬都是銀白色，具有金屬光絕大多數金屬都是銀白色，具有金屬光澤，少數金屬是特殊顏色如銅是紫紅色，金澤，少數金屬是特殊顏色如銅是紫紅色，金是金黃色。是金黃色。3、延展性、延展性 延性：延性：拉成細絲的性質。拉成細絲的性質。 展性：展性：壓成薄片的

4、性質。壓成薄片的性質。2、良好的導電、導熱性、良好的導電、導熱性（二）、金屬的物理性質（通性）（二）、金屬的物理性質（通性）思考與交流 金屬共同的物理性質有那些？金屬共同的物理性質有那些？壓壓拉拉P46：圖：圖32 2、回憶初中所學知識，你能說說金屬、回憶初中所學知識，你能說說金屬能發(fā)生哪些反應嗎？能發(fā)生哪些反應嗎？非金屬（氧氣等）、酸、鹽非金屬（氧氣等）、酸、鹽思考與交流鋁絲與硫酸銅鋁絲與硫酸銅溶液的反應溶液的反應鎂在空氣鎂在空氣中中燃燒燃燒鎂條與稀鹽鎂條與稀鹽酸反應酸反應銅絲與硝酸銀溶銅絲與硝酸銀溶液的反應液的反應2Al+3CuSO4=Al2(SO4 )3+3CuCu+2AgNO3=Cu(

5、NO3)2+2AgMg+2HCl=MgCl2+H22Mg+O22MgO點燃點燃思考與交流 畫出畫出Na、 Mg、Al的原子結構示意圖，分析結構特的原子結構示意圖，分析結構特點與化學性質的關系？點與化學性質的關系？（三）、（三）、金屬的原子結構特點金屬的原子結構特點NaMgAl 金屬最外層金屬最外層一般是少于一般是少于4 4個個電子電子, ,反應中很反應中很容易失去容易失去, ,表現(xiàn)表現(xiàn)出較強的出較強的還原還原性。性。聯(lián)想聯(lián)想:金屬可以與那金屬可以與那些物質反應些物質反應?31 ：金屬鈉的取用和切割方法？金屬鈉的取用和切割方法？鑷子夾取；濾紙吸干煤油；小刀在玻璃片鑷子夾??；濾紙吸干煤油；小刀在玻

6、璃片或表面皿上切割?；虮砻婷笊锨懈?。用完的鈉應放回原瓶。用完的鈉應放回原瓶。（一）鈉的物理性質：（一）鈉的物理性質： 色色態(tài)態(tài)光澤光澤密度密度硬度硬度熔點、沸點熔點、沸點導電導電傳熱傳熱性性銀白銀白色色 固態(tài)固態(tài) 金屬金屬光澤光澤 0.97g/ /cm3很軟很軟熔點：熔點：97.8197.81沸點：沸點：882.9882.9良好良好 Na +11 2 8 1 Na易失電子易失電子Na+注意：注意：應保存在石蠟油或煤油中，以隔絕空氣。現(xiàn)象：現(xiàn)象：鈉鈉先熔化先熔化后燃燒，燃燒時后燃燒，燃燒時火焰呈火焰呈黃色黃色，最后留下的，最后留下的固體呈淡黃色固體呈淡黃色。結論：結論：鈉的熔點較低，鈉與鈉的熔點

7、較低，鈉與OO2 2反應，條反應，條件不同，現(xiàn)象不同，產物不同。件不同，現(xiàn)象不同，產物不同。（過氧化鈉）（過氧化鈉）過氧化鈉介紹過氧化鈉介紹: :NaNa2 2O O2 2中氧的化合價是中氧的化合價是-1, -1, 淡黃色粉末。淡黃色粉末。過氧化鈉的用途過氧化鈉的用途: : 可以和水可以和水,二氧化碳反應生成氧氣。二氧化碳反應生成氧氣。呼吸面具中、潛艇遇緊急情況時作生氧呼吸面具中、潛艇遇緊急情況時作生氧劑。具有氧化性，還可以做漂白劑。劑。具有氧化性，還可以做漂白劑。常溫下常溫下4Na + O2 = 2Na2O（白色）（白色）加熱下加熱下00+1-1失去失去2e-得到得到2e-00+1-2失去失

8、去4e-得到得到4e-注意注意: 條件不一樣，產物不同條件不一樣，產物不同不穩(wěn)定不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定點燃點燃（二）（二）. .鈉的化學性質鈉的化學性質實驗實驗21.1.鈉與氧氣反應鈉與氧氣反應2Na +O2 = Na2O2 (淡黃色淡黃色)過氧化鈉過氧化鈉2.2.鈉與其他非金屬反應鈉與其他非金屬反應反應劇烈反應劇烈2Na + S =研磨研磨= Na2S點燃點燃2Na + Cl2 = 2NaCl燃燒燃燒鈉與氯氣反應 鈉與硫反應思考與交流思考與交流1 1、一、一小塊鈉露置在空氣中，會發(fā)生哪些反應？小塊鈉露置在空氣中，會發(fā)生哪些反應？最終生成什么？最終生成什么？2Na+O2=2Na2ONa2O+H2O=2

9、NaOH2NaOH+CO2=Na2CO3+H2ONa2CO3+10H2O= Na2CO310H2ONa2CO310H2O = Na2CO3+10H2O風化風化 金屬金屬Na在常溫下就可以與空氣中的在常溫下就可以與空氣中的O2發(fā)生發(fā)生反應表面生成一層氧化物；在空氣中燃燒反應表面生成一層氧化物；在空氣中燃燒則生成過氧化鈉。那么，有沒有別的物質則生成過氧化鈉。那么，有沒有別的物質在常溫下也能與空氣中在常溫下也能與空氣中O2反應呢？反應呢？鐵、鎂和鋁分別與氧氣反應鐵、鎂和鋁分別與氧氣反應 （1）鐵與氧氣在常溫下緩慢反應，生成）鐵與氧氣在常溫下緩慢反應，生成疏松氧化層疏松氧化層三氧化二鐵（紅褐色三氧化二

10、鐵（紅褐色Fe2O3） 4Fe + 3O2 = 2Fe2O3 （2 2）鎂與氧氣在常溫下能反應，生成致密氧）鎂與氧氣在常溫下能反應，生成致密氧化膜，保護內層金屬不被繼續(xù)氧化化膜，保護內層金屬不被繼續(xù)氧化 2Mg + O2 = 2MgO 那么，那么，Al的情況如何呢？的情況如何呢？科學探究科學探究1 1 ：加熱鋁箔加熱鋁箔現(xiàn)象：現(xiàn)象：鋁箔熔化并失去光澤，熔化的鋁箔熔化并失去光澤，熔化的鋁并鋁并不滴落不滴落，好像有一層膜兜著。，好像有一層膜兜著。原因：原因：Al2O3的熔點（的熔點（2050）遠高于鋁的熔點，包）遠高于鋁的熔點，包在鋁的外面，所以熔化的液態(tài)鋁不會滴落。在鋁的外面，所以熔化的液態(tài)鋁不

11、會滴落?？茖W探究科學探究2 2 ：用砂紙打磨鋁箔后再加熱用砂紙打磨鋁箔后再加熱現(xiàn)象：現(xiàn)象：熔化的鋁熔化的鋁仍不滴落。仍不滴落。原因：原因：鋁很活潑，在空氣中很快又生成一層新的氧鋁很活潑，在空氣中很快又生成一層新的氧化膜。化膜。4Al+3O2=2Al2O3資料卡片資料卡片：鋁的氧化膜鋁的氧化膜-采用化學方法對鋁表面的氧化膜采用化學方法對鋁表面的氧化膜進行處理，得到應有更廣泛的金屬材料。進行處理，得到應有更廣泛的金屬材料。 思考：思考： (1)(1)鋁是一種活潑性很強的金屬，為什么鋁是一種活潑性很強的金屬，為什么各種鋁制品還能被較長時間的使用和廣泛應各種鋁制品還能被較長時間的使用和廣泛應用？用？鋁

12、表面形成致密的氧化膜鋁表面形成致密的氧化膜AlAl2 2O O3 3，阻止了內部金屬阻止了內部金屬與氧氣的繼續(xù)反應。與氧氣的繼續(xù)反應。（一）（一）、位于金屬活動性順序中氫以前的金屬遇到酸位于金屬活動性順序中氫以前的金屬遇到酸時，能夠發(fā)生化學反應，生成鹽和氫氣。時，能夠發(fā)生化學反應，生成鹽和氫氣。如如Fe：Fe + 2HCl = FeCl2+H2God Save me！無所謂，無所謂， 我無我無所謂所謂為什么為什么受傷的受傷的總是我總是我！我得意的我得意的笑，又得笑，又得意的笑意的笑結論結論：反應的劇烈程度不同反應的劇烈程度不同金屬與酸和水反應金屬與酸和水反應（二）（二）1.1.鈉與水反鈉與水反

13、應應浮浮在水面；在水面；熔熔為小為小球球；四處四處游游動；動；嘶嘶嘶作響；嘶作響；逐漸消失，逐漸消失，酚酞變酚酞變紅紅。實驗實驗3-33-3鈉的密度比水小鈉的密度比水小劇烈反應放熱劇烈反應放熱鈉的熔點較低鈉的熔點較低反應放出氣體反應放出氣體？生成堿性物質生成堿性物質2Na + 2H2O = 2NaOH + H2失去失去2e-得到得到2e-+100+12Na+2H2O=2Na+2OH-+H2 1 1、取一小試管，向其中加入等體積的水、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和煤油，然后把一小塊金屬鈉放入到試管中，可以觀察到什么現(xiàn)象？并解釋。管中，可以觀察到什么現(xiàn)象？并解

14、釋。答答：鈉在上下跳躍，并逐漸消失。：鈉在上下跳躍，并逐漸消失。2. 2. 鈉與鹽酸、稀硫酸的反應鈉與鹽酸、稀硫酸的反應 2Na+2HCl=2NaCl+H2 2Na+H2SO4=Na2SO4+H2 實質實質: 2Na+2H+=2Na+H2 例題：例題：46gNa46gNa與與500ml500ml含含36.5gHCl36.5gHCl的鹽酸的鹽酸反應，可生成多少反應，可生成多少g g氣體？氣體？* * 若若酸過量酸過量，只考慮與酸反應，只考慮與酸反應 若若鈉過量鈉過量，則過量的鈉還要與水反應。，則過量的鈉還要與水反應。1 1為什么不能用手直接拿金屬鈉？為什么不能用手直接拿金屬鈉？2 2能否把鈉保存

15、在汽油里或四氯化碳（能否把鈉保存在汽油里或四氯化碳（CClCCl4 4）中？說明理由。）中？說明理由。 （提示：汽油易揮發(fā)、易燃；（提示：汽油易揮發(fā)、易燃；CClCCl4 4的密度比鈉的大）的密度比鈉的大）3 3 “ “鈉是一種還原性很強的金屬，能把銅鈉是一種還原性很強的金屬，能把銅從硫酸銅溶液中置換出來從硫酸銅溶液中置換出來”。這種說法是否。這種說法是否正確？為什么？正確？為什么？ 3. 3. 鈉與鹽溶液的反應鈉與鹽溶液的反應+_2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4 +Cu(OH)2 +H2 *鈉與鹽溶液反應時，鈉與鹽溶液反應時， 先與水反應，先與水反應， 但不能置換鹽溶液中的任何金屬

16、。但不能置換鹽溶液中的任何金屬。 2Na+2H2O=2NaOH+H2 CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2 （二）、鐵與水蒸氣的反應3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2高溫高溫 如果提供給你如果提供給你3 3支試管、水槽、蒸發(fā)皿、膠塞、導管、支試管、水槽、蒸發(fā)皿、膠塞、導管、酒精噴燈及其他必要的儀器和物品，在課本酒精噴燈及其他必要的儀器和物品，在課本P P：5050處處畫出畫出你設計的裝置簡圖。你設計的裝置簡圖。與氧氣的反應與氧氣的反應與水的反應與水的反應金屬鈉金屬鈉常溫下常溫下非常容易非常容易與氧與氧氣反應，加熱時反應氣反應，加熱時反應十分劇烈。十分劇烈。 常溫下與水劇

17、烈反常溫下與水劇烈反應應金屬鋁金屬鋁常溫下常溫下容易容易與氧氣反與氧氣反應。應。金屬鐵金屬鐵常溫下與氧氣反應比常溫下與氧氣反應比較較緩慢緩慢。鐵與冷、熱水都不鐵與冷、熱水都不反應，但高溫時可反應，但高溫時可與水蒸氣反應與水蒸氣反應鈉、鋁、鐵與氧氣和水反應的比較鈉、鋁、鐵與氧氣和水反應的比較三、鋁與氫氧化鈉溶液的三、鋁與氫氧化鈉溶液的反應反應觀察現(xiàn)象觀察現(xiàn)象結結 論論鋁鋁鹽鹽酸酸鋁鋁氫氫氧氧化化鈉鈉開始現(xiàn)象不開始現(xiàn)象不明顯。明顯。后來有少量后來有少量氣泡產生，氣氣泡產生，氣泡逐漸增多。泡逐漸增多。試管很熱。試管很熱。將點燃的木將點燃的木條放在試管口條放在試管口時，都有爆鳴時，都有爆鳴聲。聲。 氧化膜與酸、堿發(fā)生反應。氧化膜與酸、堿發(fā)生反應。鋁與酸、堿反應產生氣體。鋁與酸、堿反應產生氣體。反應放熱。反應放熱。生成氫氣。生成氫氣。 思考與討論思考與討論7： 將兩小塊質量相等的金屬將兩小塊質量相等的金屬鈉，一塊直接投入水中，另