金属的化学性质课件123.ppt

,商代司母戊鼎,人类最早发现和冶炼的是铜。 远自我国夏朝（公元前年前年）开始有青铜铸品， 距今四千年以上。,战国铁锄,战国（公元前475前221年）,东汉马踏飞燕,马踏飞燕也称马超龙雀，是东汉青铜艺术的杰出代表。,东汉（公元25年220年）,艾菲尔铁塔,埃菲尔铁塔（法语：La Tour Eiffel）是一座于1889年建成位于法国巴黎战神广场上的镂空结构铁塔，高300米，天线高24米，总高324米。,汽车,海轮,2005年10月12日成功发射的神州六号!,思考：金属使用的早晚与金属的什么性质有关？,年代,商朝司母戊鼎,春秋时期的铁锄和铁器,现代用电解法冶炼铝,金属共同的物理性质：,1、除Au、Cu外，大多数金属呈银白色,2、有导电性,3、有导热性,4、有延性,延性最好Pt,金属共同的物理性质：,1、除Au、Cu外，大多数金属呈银白色,2、有导电性,3、有导热性,4、有延性,5、有展性,展性最好Au,金属共同的物理性质：,1、除Au、Cu外，大多数金属呈银白色,2、有导电性,3、有导热性,4、有延性,5、有展性,金属共同的物理性质：,1、除Au、Cu外，大多数金属呈银白色,2、有导电性,3、有导热性,4、有延性,5、有展性,熔点最低：Hg（汞 常温下呈液态）,熔点最高：W （钨 熔点高达3000 ）,第三章 金属及其化合物,第一节 金属的化学性质,就让我们一起走进神奇的金属世界,第一课时,活动一：金属分布特征,含量特征,地壳中元素含量是O、Si、Al、Fe。其中含量最多的金属元素是铝。,存在形式特征,除金、铂等少数极不活泼 金属以游离态存在外，大多数金属元素在自然界中以化合态存在。,金黄色 Au,赤铁矿 主要成分是Fe2O3,用途最广用量最大的金属是铁,活动二：金属有哪些物理共性?,金属的物理共性: 不透明，有金属光泽、易导电、易导热、有延展性等。,总结：,活动三：金属原子结构示意图,Na,Mg,Al,金属最外层上的电子一般少于4个,反应中容易失去电子,表现出较强的还原性。(做还原剂）,金属能发生哪些化学反应呢？,金属最外层电子数 ，易 e- 化合价 ，作 剂, 4,还原,升高,失去,2Mg+O2=2MgO,2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu,Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,金属共同的化学性质：,金属能与酸反应,与盐溶液发生反应,与非金属单质的反应,（是不是所有的金属都能与酸反应）,总结：,一、金属和非金属的反应：,实验1： Na暴露在空气中,结论： Na比Mg和Fe更活泼,反应： 2Na + O2 = 2Na2O（白色）,现象： 切开的Na呈银白色， 暴露在空气中迅速变暗,一、金属与非金属反应,1、钠与氧气反应,（1）常温下反应,钠必须保存在隔绝空气（和水）环境中，实验室将钠保存在煤油或石蜡中,4Na+O2=2Na2O（白色固体）,物理性质：,质软(硬度小)、密度比煤油大、银白色有金属光泽的固体。,化学性质：,很活泼，常温被空气中的氧气氧化,实验31 ：取一小块金属钠，用滤纸擦干表面的煤油后，用刀切去一端的外皮（把一块钠分成两份，一份为原来体积的1/3，另一份为2/3），观察钠的表面光泽和颜色。注意：新切开的钠的表面在空气中是否会发生变化？,一.金属与非金属的反应,注意：取用一小块钠后剩余的钠必须放回原瓶！,滤纸吸干煤油镊子夹取-小刀在玻璃片或表面皿上切割。,金属钠的切割方法：,实验3-1：取一小块金属钠,用滤纸吸干表面的 煤油，用刀切去一端的外皮,观察实验现象。,实验要求：仔细操作、注意安全、认真观察、 小组讨论、主动发言。,物理性质：取出的金属表面有一灰黄色层，钠具有银白色金属光泽，质软。 实验现象：切开后的切口处露出银白色金属光泽。切口在空气中露置一会儿，会逐渐变暗。(久置后表面还会形成溶液，最后变成白色粉末。为什么？) 结论：钠的氧化速度远比镁铝要快，金属性要强。4Na+O2=2Na2O,【科学探究一】常温下钠和氧气的反应,灰白,软,银白,金属,灰暗,O2,一、金属的化学性质,（一）.金属与非金属的反应(氧气),常温,1.为银白色、有金属光泽 的固体,2.质软(硬度小),很活泼 ,常温下能与氧气反应.,4Na + O2 = 2Na2O,常温,现象：可观察到钠先熔化后燃烧，燃烧时火焰呈黄色，生成淡黄色的固体。,1、钠与氧气反应,（2）加热后反应,实验32,现象：钠先熔化后燃烧，燃烧时火焰呈黄色，最后留下的固体呈淡黄色。 结论：钠的熔点较低，钠与O2反应，条件不同，现象不同，产物不同。,2Na+O2=Na2O2,思考：过氧化钠会有什么性质呢？ 回忆：H2O2的性质,实验2： Na在空气中点燃,现象： Na受热熔化成小球，剧烈燃烧， 发出黄色火焰，生成淡黄色固体,结论：相同反应物，条件不同，产物有别！,小结：钠与氧气反应,常温：,4Na + O2 = 2Na2O （白色）,点燃：,产物的稳定性：,Na2O Na2O2,科学视野：,特殊的氧化物Na2O2,条件不同产物不同,钠长期放置在空气中会怎样变化？,思考,银白色金属钠 （Na）,表面变暗 （生成Na2O）,出现白色固体 （生成NaOH）,表面变成溶液 (NaOH潮解),白色粉末状物质 （生成Na2CO3）,白色块状物 （生成Na2CO310H2O）,O2,风化,CO2,H2O,H2O,思考：Na长时间暴露空气，最后生成什么物质？,【科学探究二】加热时钠和氧气的反应,熔化,燃烧,黄色,淡黄,剧烈,隔绝空气！,如何保存Na ？,思考： 已知密度: CCl4Na 煤油石蜡油， 问Na能否保存在CCl4中？石蜡油呢？,浸没在煤油或石蜡油中保存！,保存：要保存在煤油（或石蜡油）中。,能隔绝空气。,钠的保存,常温,白色固体,淡黄色固体,加热,-2,-1,比较Na2O和Na2O2,现 象：铝箔熔化，表面失去光泽，熔化的铝并不滴落，好象有一层膜兜着,科学探究：,现象：铝箔熔化，表面失去光泽，熔化的铝并不滴落,因为铝表面有一层氧化膜保护了铝。即使打磨过的铝箔，在空气中也会很快生成新的氧化膜。构有薄膜的Al2O3的熔点（2050）高于Al（660 ），没有熔化，包在铝的外面使熔化的液态铝不会滴落下来。,加热铝箔,2、铝与氧气反应,现象解释：,资料卡片：铝的氧化膜-采用化学方法对铝表面的氧化膜进行处理，得到应有更广泛的金属材料。,3、镁、铝和铁分别与氧气反应,（2）铁与氧气在常温下缓慢反应，生成疏松氧化层氧化铁（红褐色Fe2O3） 4Fe + 3O2 = 2Fe2O3,（1）镁和铝与氧气在常温下能反应，生成致密氧化膜，保护内层金属不被继续氧化 2Mg + O2 = 2MgO 4Al + 3O2 = 2Al2O3,铁丝在氧气中点燃，生成四氧化三铁（黑色） 点燃 3Fe + 2O2 = Fe3O4,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au,讨论：金属与氧气反应的规律,常温下易被氧化,常温下能被氧化,加热时能被氧化,不能被氧化,小结：,一、 金属于非金属的反应 1、钠与氧气的反应 常温 加热,4Na + O2 = 2Na2O,2、铝与氧气的反应,3、金属与Cl2或 S 的反应,是不是所有的氧化膜都能起保护作用呢？,思考,金属与非金属反应,金属除了能和氧气反应外，金属还能被氯气Cl2、S等氧化性的物质所氧化，生成相应的氯化物或硫化物。 试着相信自己写写化学方程式看！,1.下列关于钠的叙述中，不正确的是（ ） A.钠燃烧时发出黄色的火焰 B.钠燃烧时生成氧化钠 C.钠有很强的还原性 D.钠原子的最外层只有一个电子,练习:,B,2.下列关于铝的叙述中，不正确的是（ ） A.铝是地壳中含量最多的金属元素 B.在常温下，铝不能与氧气反应 C.铝是一种比较活泼的金属 D.在化学反应中，铝容易失去电子，是还原剂,练习:,B,3.下列物质放置在空气中，因发生氧化还原反应而变质的是（ ） A、Na B、NaCl C、NaOH D、Na2O,A,练习:,4.取一小块钠放在玻璃燃烧匙里加热，下列实验现象正确的是（ ） 金属先熔化在空气中燃烧火焰呈黄色燃烧时火星四射燃烧后生成淡黄色固体燃烧后生成白色固体 A、 B、 C、 D、,B,练习:,5. 下列说法中，错误的是 ( ) A钠在空气中燃烧时，先熔化，再燃烧，最后所得产物为Na2O2 B镁因在空气中形成一薄层致密的氧化膜保护了里面的镁，故镁不需要像钠似的特殊保护 C铝制品在生活中非常普遍，是因为铝不活泼 D铁因在潮湿的空气中生成的氧化物疏松多孔，不能保护内层金属，故铁制品往往需要涂保护层,C,练习:,作业：,考一本第一课时,第三章 金属及其化合物,第一节 金属的化学性质,就让我们一起走进神奇的金属世界,第二课时,珠江水面惊现神秘“水雷” 2001年7月7日，在珠江石溪附近，若干神秘“水雷”惊现珠江。前前后后共漂着七个白色的来历不明的铁桶。突然，从漂在水面上的一个铁桶内冒起一股白烟，窜起亮黄色火苗，紧接着一声巨响，蘑菇状的水柱冲天而起。爆炸腾起的白色烟雾有近十米高，还有许多未燃尽的白烟飘进旁边的公司内，这些灰白色的物体一遇到水就不停地冒泡，有时甚至还突然着火。 据悉，其中另有一铁桶被过往船只发现，并将其打捞上船，打算清洗后使用，但当船员把盖子打开后，桶内立刻冒起浓浓的白烟，一接触桶内物质，双手立即感到剧烈疼痛。于是，船员又将其推到江里，一遇水，这个桶又爆炸了，所幸该船逃离迅速，伤害不大。 消防队员、民警及广州化工集团的化学品专家赶来凑在一起，紧张地调查“水雷”的性质。 根据鉴定，铁桶中装的是金属钠。 思考交流：从上述新闻，可以推测钠有哪些性质呢？,活动探究:金属钠遇水?,钠与水的反应,在烧杯中加一些水,科学探究实验33:,操作步骤：,滴加几滴酚酞溶液,把一小块钠放入水中,钠所在的位置 钠球的运动和大小变化情况 周围水雾的产生以及响声 溶液颜色的变化情况,观察点,二、金属与酸和水的反应,钠浮在水面上-,钠熔成一个闪亮的小球-,小球四处游动-,发出“嘶嘶嘶”的响声-,加入酚酞，溶液变红-,浮,熔,游,响,红,实验现象：,二、金属与酸和水反应,1、钠与水反应,演示实验，观察现象,2Na+2H2O=2NaOH+H2,浮 熔 游、响 红,钠浮在水面上 立刻熔成一个小球 在水面上四处游动，发出“嘶嘶声” 反应后溶液变红,密度比水小 反应放热，熔点低 产生气体 生成碱性物质,密度比水小,反应放热，熔点低,产生了气体，气体推动小球迅速移动,反应剧烈、有可燃性气体生成,生成了碱性物质,二、金属与酸和水的反应,金属钠与水(加了酚酞)反应的实验现象及解释:,现象:产生轻微的爆鸣声,如何检验金属钠与水反应生成的气体是H2,?,2Na2H2O2NaOHH2,基本反应类型：,置换反应,氧化还原反应,电子得失角度：,能量变化角度：,放热反应,思考：是否是一个离子反应？,2Na + 2H2O =2Na+ + 2OH- +H2,课堂思考,1、将钠放入盐酸中会反应吗，生成什么物质？ 2、在溶液中，铁能置换出铜，铜能置换银，将钠放入硫酸铜溶液中，能否置换出铜单质？,2Na+CuSO4=Cu+Na2SO4,2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4,2Na+2H2O=2NaOH+H2,2Na+2HCl=2NaCl+H2,还原剂,氧化剂,用双线桥法标出电子转移,氧化还原反应,2、钠与酸的反应,2Na+ 2HCl= 2NaCl +H2,2Na +H2SO4 =Na 2SO4+ H2,钠无论是跟水还是跟酸反应,实际上都是与H+反应,钠与酸反应时，若酸过量则钠只与酸反应， 若酸不足量则钠先与酸反应再与水反应,注意,一般规律： 钠与酸溶液反应时，钠直接与溶液中的酸反应，但当钠与其它溶液反应时，一般是钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，然后再看生成的氢氧化钠是否与原溶液中的溶质反应！,保存：为什么要保存在煤油（或石蜡油）中？,不和煤油反应，密度比煤油大，能隔绝空气和水。,思考：能否用手直接取用钠？,钠的保存,钠着火时，应如何灭火？,思考与交流,用干燥的沙土扑灭,物理性质：银白色的固体，质软，密度比水还小(0.97g/cm3),熔点较低(97.87),化学性质: 化学性质很活泼,1、与氧气反应,2、与水反应,3、与其它非金属单质的反应 2Na+Cl2 = 2NaCl,1.预测金属钠与盐酸的反应的现象。,钠与酸反应比与水反应剧烈。由于钠与水反应，实质上是钠跟水电离出的H+反应；而酸中的H+浓度比水中H+浓度大。,思维拓展1:,钠与酸反应的离子方程式: 2Na + 2H+ = 2Na+ + H2,思维拓展2,2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2+ Na2SO4 蓝色絮状深沉,总反应式： 2Na + 2H2O + CuSO4 = Cu(OH)2 + Na2SO4 + H2,钠和盐溶液反应,实质：钠先和水反应，生成的氢氧化钠再 与某些盐反应。,例如：钠和CuSO4溶液反应,钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属。,2.若将金属钠投入到硫酸铜溶液中，能否置换出铜来呢？,3 、将金属钠(密度为0.98g/cm3)放入煤油(密度比水小,不溶于水)和水的混合物中，你推测可能会观察到什么现象？并解释原因。,思维拓展3:,钠块将沉到煤油和水的界面上，有气泡产生，钠块上浮。当气泡逸出后，钠块又下沉到煤油和水的界面上，又发生反应，重复发生上述现象至钠块消失。,人们通常用铁制水壶来盛水和烧水。这说明了什么?铁真的不能跟水反应吗?,思考与交流,铁不能与冷、热水反应，但能否与水蒸气反应？ 你能不能用3支试管、水槽、胶塞、导管、酒精喷灯及其他必要的仪器和物品设计一套简单的实验装置，使铁粉与水蒸气反应？（这套装置应包括水蒸气发生、水蒸气与铁粉反应、检查产生气体等部分。） 与课本的实验相比较，你觉得哪一套更好？,科学探究：铁与水的反应,水蒸气的发生装置,水蒸气与铁粉反应装置,产物收集装置,课本中设计的装置更好 （优点:装置简单、操作方便、现象明显）,在下表中记录实验现象,加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。,水蒸气的发生装置,水蒸气与铁粉反应装置,产物收集装置,作业：,考一本第二课时,第三章 金属及其化合物,第一节 金属的化学性质,就让我们一起走进神奇的金属世界,第三课时,Na、Al分别能哪些物质反应？,？,思考,Na、Mg、Al都能与稀盐酸、稀硫酸反应， Na、Mg不能与NaOH 溶液反应。Al能否与NaOH溶液反应？,？,探索,三、铝与氢氧化钠溶液的反应,实验探究：实验3-4,1.铝与稀盐酸的反应,化学方程式为:,离子方程式为:,2.铝与氢氧化钠溶液的反应,铝的特殊性：既能跟酸反应产生H2，又能跟强碱溶液反应产生H2。,2Al+2NaOH+2H2O =2NaAlO2+3H2,特性,以上我们学习了金属的一些化学性质，通过分析不难发现，在反应中这些金属元素的化合价都发生了变化，它们从0价升为正价。,在这些变化中，金属表现了强的还原性，做还原剂 。,在自然界中金属多以化合态存在，只有极少数不活泼的金属如金以游离态存在。,金在自然界中以游离态存在,小结：,课 堂 练 习,1.下列关于铝的叙述中，不正确的是: A.铝属于金属单质,不与任何碱反应 B.铝是地壳中含量最多的金属 C.在常温下，铝不能与氧气反应 D.铝既能与酸反应，也能与强碱反应,A C,2、下列离子方程式不正确的是（ ） A.钠与水的反应： 2Na + 2H2O = 2Na + 2OH + H2 B .铝与氢氧化钠溶液的反应： 2Al+2OH- + 2H2O=2AlO2 - +3H2 C.铝与氯化亚铁溶液的反应：Al+Fe2+=Al3+Fe D.钠与硫酸铜溶液的反应：2NaCu2+Cu2Na,CD,练习:,3.向一个铝制易拉罐充满CO2,然后往罐中注入足量的NaOH溶液,立即用胶布严封罐口,不一会儿听到罐内“咔咔”作响，发现易拉罐变瘪，再过一会儿易拉罐又鼓起来 （1）易拉罐变瘪的原因是什么？写出反应的离子方程式； （2）易拉罐又鼓起来的原因是什么？写出反应的离子方程式。,NaOH溶液吸收CO2 ，罐内压强减小，外界压强将易拉罐压瘪。CO2 + 2OH- = CO32-+ H2O,Al表面氧化膜溶解后，Al与NaOH溶液反应产生H2，罐内压强又增大。2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 ,练习:,练习4、 将钠、镁、铝0.3mol分别放入足量的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比是 A、123 B、632 C、311 D、111,( A ),课 堂 练 习,5.在加入铝粉能放出H2的溶液中，一定能大量 共存的离子组是：,A.K+、Na+、CO32-、SO42- B.NH4+、Na+、Cl-、NO3- C.K+、Na+、Cl-、SO42- D.K+、HCO3-、Cl- 、SO42-,C,2005年普通高等学校招生全国统一考试 单项选择题,练习6、 将钠、镁、铝0.3mol分别放入100mL1molL-1的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比是 A、123 B、632 C、311 D、111,( C ),作业：,学案二,第三章 金属及其化合物,第一节 金属的化学性质,就让我们一起走进神奇的金属世界,第四课时,合作探究：,物质的量与哪些物理量建立了联系？,结论：物质的量是联系各物理量的纽带，是中心环节.,物 质 的 量 (n),质 量 (m),微 粒 个 数 (N),体 积 (V),浓 度 (c),化学计量数之比：2 2 2 1,扩大NA倍 2 NA 2 NA 2 NA 1 NA,物质的量之比 2 2 2 1,（一）、计算的依据：,2Na + 2H2O = 2NaOH + H2,小结：化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比,四、物质的量在化学方程式的计算中的应用,（二）、 进行物质的量应用于化学方程式的计算时，须按以下步骤进行： 1写出有关反应方程式 2找出相关物质的计量数之比 3对应计量数，找出相关物质的 物质的量 4根据(二)的原理进行计算,1、化学方程式所表示的是纯净物质之间 的量的关系。 2、列式时未知量要用相应的字母表示。 3、计算时要带相应的单位进行计算。 4、单位：上下一致，左右相当 （上下，左右也可相同 )。,（三）、做计算题应注意哪些问题呢？,例题：教材P52例题,四、物质的量在化学方程式计算中的应用,（3）生成氢气的体积（标准状况）。,例：把2.7克铝放入足量氢氧化钠溶液中，铝完全反应，计算：,（1）2.7克铝的物质的量；,（2）参加反应的NaOH的物质的量；,四、物质的量在化学方程式计算中的应用,（3）生成氢气的体积（标准状况）。,（1） Al的摩尔质量是27g/mol.,n(Al)=,=0.1mol,2mol 2mol,0.1mol n(NaOH),=0.1mol,解：,例：把2.7克铝放入足量氢氧化钠溶液中，铝完全反应，计算：,（1）2.7克铝的物质的量；,（2）参加反应的NaOH的物质的量；,2mol 67.2L,0.1mol V(H2),答： (1)2.7g Al 的物质的量是.mol； (2)有.1mol NaOH参加了反应； (3)生成H2的体积在标准状态下是33.6L.,小 结：,这节课你学到了什么？（收获与体