金属化学性质—钠.ppt

第一节 金属的化学性质,我们知道空气中主要含有大量的N和O元素，那么地球的地壳中元素含量如何呢？,在地壳中含量最大的三种金属元素分别是：Al、Fe、Ca,为什么地球上的绝大多数金属元素是以化合态存在于自然界中？,思考：金属有哪些物理性质？,金属物理性质：不透明、有金属光泽、能导电、导热和具有延展性。,思考与交流,1、金属有哪些共同的化学性质，请举例说明。,能与氧气、酸或某些盐反应,2、下图是一些化学反应的照片，请分析这些反应，并写出化学方程式。,Al+CuSO4 Mg燃烧 Cu+AgNO3 Mg+HCl,(3) Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag,(1) 2Al + 3CuSO4 = 3Cu + Al2(SO4)3,一、金属与非金属的反应 活泼性非常差的金属即使在高温下也不与氧气发生反应。 如：Au等。 较活泼金属在加热时能与空气或氧气剧烈反应。 如：Fe、Mg、Al等。 非常活泼的金属在空气中又如何呢？,取一小块金属钠，用滤纸吸干表面煤油，用小刀切开观察断面现象：,用小刀切开的断面看到有银白色的金属光泽，过一会儿表面变暗。,演示实验3-1： 1、Na与氧气的反应,钠的物理性质：,质软，可用小刀切割。,银白色;,金属光泽的固体；,颜色：,状态：,硬度：,钠的取用镊子（不能用手接触）,切割金属钠要注意实验安全!,钠的化学性质,注意：Na暴露在空气中易被氧气氧化，开始生成Na2O，Na2O不稳定，继续跟氧气反应生成相应稳定的Na2O2而呈黄色。 4Na+O2=2Na2O 2Na2O+O2=2Na2O2,请标出上述反应中元素化合价变化的情况，并指出氧化剂和还原剂。,钠应该怎么保存？,保存在煤油或 或石蜡油中,4Na+O2 = 2Na2O,实验3-2：取一小块金属钠，放在坩埚里加热，观察现象：,实验现象：先熔化成小球，再燃烧，发出黄色火焰，有淡黄色固体生成。 反应化学方程式：,条件不同，现象不同，产物不同。,钠在空气中的变化过程：,银白色金属(Na)-表面变暗(Na2O)- -出现白色固体(生成NaOH)-表面变 成溶液(NaOH潮解)-表面形成Na2CO3溶液- -白色块状物质(生成Na2CO310H2O)- -白色粉末状物质(生成Na2CO3)。,（ 2 ）金属氧化膜的差异 金属的 氧化膜,致密:可以保护内层金属不被继续氧 化， 如镁、铝等,疏松:不能保护内层金属， 如铁、钠等,（）氧化膜的形成：活泼金属在空气中易 与氧气反应，形成一层氧化薄膜，简称氧化膜,活泼金属在空气中形成的氧化膜对金属的保护作用,科学探究： 1、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，看到什么现象？ 2、再取一块铝箔，用砂纸仔细打磨，除去表面的保护膜，再加热至熔化。有什么现象？,现象：两块铝箔都熔化，且失去了金属光泽，但 熔化的铝并不滴落。 原因:构成薄膜的Al2O3的熔点（20500C)高于Al的熔点（6600C)，包在铝的外面，所以熔化的液态铝不滴落下来。,2Na+S=Na2S,现象?,现象?,上述反应均为氧化还原反应，因为金属最外层电子少易失去，所以金属单质表现还原性，氧气表现氧化性。 2 Na还能与很多的非金属反应如：,同样K、Ca、Mg、Al、Zn、Fe等也能跟很多的非金属发生反应。,二、金属与酸和水的反应,初中我们学习了金属与酸的反应，一般位于金属活动性顺序中氢之前的金属遇到酸时，能够发生化学反应，生成盐和氢气。 如 Fe + 2HCl = FeCl2+H2,反应剧烈程度不同,Mg、Zn、Fe、Cu与稀盐酸反应,那么金属遇水时会如何？,钠浮在水面,钠熔化成银 白色的小球,钠在水面上 游来游去,发出“嘶嘶” 的声音,酚酞变红,钠的密度 比水小,放热反应 钠的熔点低,生成气体推 动钠游动,气体具有 可燃性,生成碱性 物质,反应现象,从现象体现的性质,演示实验3-3 金属钠与水的反应 在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一小块钠放入水中，观察现象？,钠与水的反应,2Na+2H2O=2NaOH+H2,请指出上述反应中的氧化剂和还原剂,氧化剂：H2O 还原剂：Na,上述的反应属于离子反应吗？如果属于请你写出该反应的离子方程式。,属于，因为有离子参加反应： 2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH- + H2,随堂思考：,如何设计一个实验证明Na与水反应的产物中产生的气体是氢气？,讨论：,1、钠易与空气中的氧气、以及水反应，实验室中应如 何保存钠？ 保存在盛有煤油或石蜡油的试剂瓶中。 2、当在火灾现场有大量钠存在时，应怎样灭火？ 不能用水灭火，应该使用干燥的沙土灭火。,3、金属钠能跟盐酸等酸发生反应吗？如果可以，你能写出相应的化学方程式吗？,可以：2Na+2HCl=2NaCl+H2,4、将一小块金属钠投入CuSO4溶液中，可观察到什么现象？写出发生的化学方程式。 现象：反应剧烈，钠熔成小球，浮在水面上，迅速游动，嘶嘶作响，溶液中同时出现蓝色沉淀。 2Na2H2O = 2NaOHH2 CuSO42NaOH = Cu(OH)2Na2SO4,2Na+CuSO4+2H2O=Na2SO4+Cu(OH)2+H2,钠的用途,1、制取过氧化钠 2、钠钾合金可做导热剂 3、还原剂 4、高压钠灯,科学探究： 铁不能与冷、热水反应，能否与水蒸汽反应？,请设计一套简单的实验装置，使还原铁粉与水蒸汽反应。这套装置应包括水蒸气发生、水蒸气与铁粉反应、检验产生的气体等部分。 1、如果提供给你三支试管、水槽、蒸发皿、胶 塞、导管、酒精喷灯及其它必要的仪器和物品，画出你设计的装置简图。 2、有人设计了如图所示的装置，用一支稍大一些的试管代替三支试管就能完成实验，想想其中的原理。,方案一：,实验现象：,1、加热时试管内铁粉红热 2、点燃水槽中小试管内气体可听到爆鸣声 3、反应后，试管内的固体仍呈黑色,实验结论：,方案二：,1、加热时试管内铁粉红热 2、点燃肥皂泡可听到爆鸣声 3、反应后，试管内的固体仍呈黑色,实验现象：,实验结论：,装置设计：试管底部塞有一团潮湿的棉花，在湿棉花左边放有铁粉，蒸发皿中放肥皂水（或在水中加几滴洗涤剂）。 注意事项：整套装置试管口应低于试管底；酒精灯应先在放湿棉花的位置上加热一会儿，待试管底部温度略高，且有部分水形成蒸气时，再将酒精灯移至放铁粉的位置加热；加热一会儿后再将导管插入到肥皂水中，用燃着的火柴去点燃肥皂泡，可发出爆鸣声；肥皂水不宜太稀，否则吹起的氢气泡太小，点燃时难以有较大的爆鸣声；实验结束时，应先从肥皂水中撤出导管，再移去燃着的酒精灯。 现象：加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。,方案三：,三、铝与氢氧化钠溶液的反应,能与酸反应是活泼和较活泼金属的通性，但有些金属还具有很特殊的性质，如铝、锌还能与强碱溶液反应。,实验3-4 在二支试管里分别加入5mL盐酸和5mLNaOH溶液，再分别放入一小段铝片，观察实验现象。过一段时间后，将点燃的木条分别放在二支试管口，观察现象？,实验现象：,两支试管均有气泡产生，将点燃的木条放在试管口，可观察到蓝色火焰。反应放热。,实验结论：,铝既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠反应。二者均生成氢气。,请写出它们的离子方程式和分析电子转移方向和数目,思考题： 向一金属铝制易拉罐内投入一小块干冰,然后向罐内注入足量NaOH溶液,立即用胶布严封罐口，过一段时间后,罐壁内凹而瘪,再过一段时间后,瘪了的罐壁重新鼓起,解释上述变化的实验现象： (1)罐壁内凹而瘪的原因： 。 反应方程式： 。 (2)罐壁重新鼓起的原因： 。 反应方程式： 。,CO2 与NaOH反应使罐内压强减小,2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O,铝与NaOH溶液反应放出了气体,2NaOH+2Al+2H2O = 2NaAlO2+3H2,1、Mg比Al活泼，Mg能否与NaOH水溶液发生反应？,2、铝制餐具为何不能蒸煮或长期盛放酸碱性或咸的食物？,思考与交流：,3、金属在自然界里都是以化合态形式存在吗？,答案：大部分金属在自然界里是以化合态形式存在。但少数以游离态存在。如金属金,四、物质的量在化学方程式计算中的应用,2Na + 2H2O = 2NaOH + H2,化学计量数之比 2NA个 ：2NA个 ：2NA个 ： NA个,物质的量之比 2mol ：2mol ：2mol ：1mol,化学计量数之比 2 ： 2 ：2 ： 1,练 习,1、下列有关钠的物理性质叙述正确的是： 银白色金属 质软，可以用小刀切割 熔点低于100 密度比水小 热和电的良导体 A. B. C. D.,2、下列说法错误的是 A.钠在常温下就容易被氧化 B.钠受热后能够着火燃烧 C.钠在空气中缓慢氧化能自燃 D.钠在氧气中燃烧更为激烈,D,C,练 习,3、把一小块钠投入到硫酸铁溶液中，生成物有： A.Fe B.Fe(OH)2 C.H2 D.Fe(OH)3,CD,课后思考 有一小块金属钠完全暴露在空气中，放置一段时间后，钠最终形成什么物质？,作业： 将2.3g金属钠投入100g水中， 完全反应后，求溶液的质量分数。,过氧化