高中化学第三章金属及其化合物3.1金属的化学性质第1课时课件1新人教版.ppt

第1课时金属与非金属的反应,【学习目标】1.了解常见金属的活动性顺序。2.了解常见金属与非金属的反应。3.了解金属的通性。,【新知预习】一、金属的通性(1)金属在自然界中的存在形态及含量是怎样的？(2)金属有哪些物理共性和重要的化学性质？1.金属元素的存在及含量(1)金属元素的存在。绝大部分金属元素在自然界中的存在形态为_。极少数化学性质不活泼的金属以_存在，如Au等。(2)金属元素在地壳中的含量。地壳中含量最高的金属元素是_，其次是Fe。能否说金属活泼性越高，在地壳中的含量越高？_。,化合态,游离态,Al,不能,2.金属的物理通性,状态,常温下，大部分为固体，惟一呈液态的是_。,色泽,除Cu、Au外，大多数金属为_色，有金属光泽。,三性,良好的_、_、_。,汞,银白,导电性,导热性,延展性,3.金属的化学性质(1)大多数金属与氧气等非金属反应(例如镁条燃烧)。,现象：镁条剧烈燃烧，发出耀眼的强光，产生大量的白烟；化学方程式：_。,2Mg+O22MgO,(2)活泼金属与酸反应(例如镁条与稀盐酸反应)。,现象：镁条逐渐溶解，同时产生无色气泡；离子方程式：_。,Mg+2H+=Mg2+H2,(3)与盐溶液反应。铝丝与硫酸铜溶液反应,现象：铝丝表面有红色物质生成；离子方程式：_。,2Al+3Cu2+=3Cu+2Al3+,铜丝与硝酸银溶液反应,现象：铜丝表面有银白色物质生成；离子方程式：_。,Cu+2Ag+=Cu2+2Ag,二、金属与非金属的反应钠与氧气在常温或加热条件下的反应有何不同？金属铝呢？1.钠与氧气的反应(1)实验探究。常温下的反应实验操作：现象描述：新切开的钠具有_金属光泽，在空气中很快_。,银白色,变暗,加热下的反应,实验现象：钠球变化：_；火焰颜色：_；产物色态：_。,钠先熔化成小球,黄色,淡黄色固体,(2)实验结论。钠的物理性质颜色：_；硬度：_；熔点：_。钠与氧气的反应这是钠通常保存在_中的原因之一。,银白色,小,低,钠,O2,常温下,4Na+O2=2Na2O,加热,2Na+O2Na2O2,_,_,石蜡油或煤油,2.铝与氧气的反应,(1)现象：铝箔熔化，失去金属光泽但熔化的液态铝_。(2)原因：铝表面生成一层_，且熔点比铝的熔点_。(3)化学方程式:_。,并不滴落,致密的氧化物薄膜,高,4Al+3O22Al2O3,【正误立判】1.取用钠时，可用手直接拿。()分析：错误。钠具有强烈的腐蚀性，取用钠时应用镊子，不能用手直接接触。2.钠与O2反应时，条件不同，产物也不同。()分析：正确。钠与O2在常温下反应生成Na2O,加热时生成Na2O2。3.铝抗腐蚀能力较强的主要原因是铝与氧气反应使表面生成一层致密的氧化物薄膜。()分析：正确。铝表面的Al2O3薄膜十分致密，能阻止外界水分及空气的进入，能有效防止内部铝被腐蚀。,4.Al与NaHSO4溶液反应能产生H2。()分析：正确。NaHSO4在水中发生电离：NaHSO4=Na+H+SO42-，Al与H+反应产生H2。5.实验完毕后，剩余的金属钠可丢进废液缸。()分析：错误。因为Na易与H2O等发生剧烈反应产生H2，丢进废液缸可能会引起爆炸等事故，因此剩余的Na应放回原试剂瓶回收，不能随便丢弃。,【课堂探究】一、金属的化学性质概述1.原子结构与化学性质的关系原子结构金属原子的最外层电子数一般少于4个化学性质反应中容易失去电子，表现还原性，作还原剂,2.重要化学性质(1)与非金属的反应。与氧气的反应大多数金属与氧气可直接化合，但活泼性不同的金属与氧气的反应情况不相同。,与Cl2、S等反应除能被O2氧化外，金属还能被Cl2、S等具有氧化性的物质所氧化。,(2)与酸的反应。(3)与盐的反应。较活泼金属可将较不活泼金属从其盐溶液中置换出来，如Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。,【特别提醒】金属活动性顺序中，铁与非氧化性酸(如盐酸或稀硫酸)反应生成Fe2+而不是Fe3+。,【典例1】(双选)下列关于金属的说法中正确的是()A.金属在常温下都能与氧气反应B.常温下，与氧气反应的金属均可形成致密的氧化膜，阻止金属继续被氧化C.根据金属与氧气反应的难易程度可以初步比较一些金属的活动性D.金属活动性顺序中，排在氢之前的金属与盐酸都能发生置换反应,【思路点拨】解答本题要注意以下几点：(1)活泼金属在空气中易与氧气反应生成氧化膜，但疏松的氧化膜不能保护内层金属。(2)金属越活泼，越容易与氧气反应。,【解析】选C、D。金、铂性质非常稳定，不能与氧气、盐酸等反应，A项不正确；像铁这类金属形成的氧化膜疏松，B项不正确；能够与氧气反应的金属，反应越容易进行，表示金属的活动性越强，C项正确；活泼金属均能与盐酸发生置换反应产生H2,D项正确。,【延伸探究】(1)金属在与氧气反应时都表现还原性，金属离子在反应中只表现氧化性吗？提示：不一定，如Fe2+既具有氧化性，又具有还原性，在不同的反应中，Fe2+可以表现氧化性或还原性。(2)金属越活泼，与酸的反应越剧烈。对于物质的量相同的两种金属，是否越活泼，与酸反应生成的氢气就越多？提示：不一定。生成氢气的多少与反应快慢无必然联系，如Mg比Al活泼，但MgH2,而AlH2。,【变式备选】下列关于金属的叙述中正确的是()A.金属单质可能有氧化性B.金属由化合态转变为游离态，都是发生还原反应C.金属都能与盐酸反应D.金属都能与氧气反应,【解析】选B。金属单质只能失去电子，化合价升高，故只有还原性，无氧化性，A错误；金属在化合物中都显正价，转化成游离态时都是被还原，B正确；活泼金属能与盐酸反应，不活泼金属与盐酸不反应，C错误；有些不活泼金属如Au、Pt等不与氧气反应，D错误。,二、钠露置于空气中的变化分析1.主要变化和现象新切开的金属钠露置在空气中最终完全转变为Na2CO3粉末，此过程的主要变化和现象如下：,银白色,金属钠具有银白色金属光泽,金属钠表面变暗,金属钠被空气中的氧气氧化为Na2O,出现白色固体,Na2O与空气中的H2O反应生成NaOH,表面变成溶液,NaOH吸收空气中的H2O潮解,变成白色块状物质,NaOH吸收空气中的H2O、CO2生成Na2CO310H2O,变成白色粉末状物质,Na2CO310H2O风化失水变成Na2CO3,2.发生的主要变化的化学方程式4Na+O2=2Na2ONa2O+H2O=2NaOH2NaOH+CO2+9H2O=Na2CO310H2ONa2CO310H2O=Na2CO3+10H2O,【特别提醒】(1)钠只有在加热条件下才会与O2反应生成Na2O2，故钠露置在空气中的变化中不会有Na2O2生成。(2)潮解是固体物质吸收空气中水分使表面少量物质溶解的过程(属物理变化)，风化是结晶水合物在干燥空气中失去结晶水的过程(属化学变化)，所以，上述过程既有物理变化，又有化学变化。,【典例2】将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化：表面迅速变暗“出汗”变成白色固体(粉末)，下列有关叙述正确的是()A.表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了过氧化钠B.“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的CO2在表面形成了溶液C.最后变成碳酸钠粉末D.该过程的所有化学反应均为氧化还原反应,【解析】选C。钠露置在空气中迅速变暗，是因为Na与O2反应生成了Na2O，Na2O与水反应生成NaOH，NaOH又吸收空气中的H2O和CO2，生成Na2CO310H2O，Na2CO310H2O逐渐风化脱水，最后变成Na2CO3粉末，该过程中只有钠的氧化是氧化还原反应，C项正确。,【警示钟】(1)NaOH容易潮解且有腐蚀性，称量时应放在烧杯中进行。(2)Na2CO310H2O中的水为结晶水，不是游离态水，因此Na2CO310H2O属于纯净物，而不是混合物。,【变式训练】(2015台州高一检测)关于钠元素的单质及其化合物的叙述不正确的是()A.钠为银白色，质软，熔点相对较低，密度比水小B.大量的钠着火时可以用沙扑灭，少量的钠应保存在煤油中C.金属钠在空气中长期放置，最终变为碳酸钠D.氧化钠和过氧化钠都是白色固体【解析】选D。Na2O为白色固体，但Na2O2为淡黄色固体，D项错误。,【牛刀小试】1.下列关于金属的叙述中正确的是()A.常温下所有的金属单质都是固态的B.金属具有导电性、导热性和延展性C.历史上人类使用最早的金属是铁D.金属元素在自然界中都是以化合态存在的【解析】选B。A项，汞常温下为液态；B项，导电性、导热性和延展性是金属的通性；C项，Fe为活泼金属，历史上人类使用最早的金属不是Fe，而是Cu；D项，很不活泼的金属如金在自然界中以游离态存在。,2.取一块金属钠放在燃烧匙里加热，观察到下列实验现象：金属钠熔化在空气中燃烧，放出黄色火花燃烧后得白色固体燃烧时火焰为黄色燃烧后生成淡黄色固体物质。其中描述正确的是()A.B.C.D.,【解析】选D。钠的熔点较低,受热时立即熔化。钠是一种很活泼的金属，受热时与氧气化合生成过氧化钠，呈淡黄色，钠在空气中燃烧的火焰为黄色。,3.下列有关钠的叙述不正确的是()A.钠在空气中燃烧生成氧化钠B.金属钠可以保存在煤油中C.金属钠有强还原性D.钠原子的最外层上只有一个电子，所以在化合物中钠的化合价显+1价,【解析】选A。Na易失去最外层的1个电子，因此表现较强的还原性，Na元素在化合物中显+1价；Na易与空气中的O2反应，因此实验室中常将少量Na保存在煤油中；Na与O2常温下反应生成Na2O，而在加热条件下燃烧生成Na2O2。,4.下列关于铝的叙述中，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.铝能露置于空气中，说明铝不活泼D.铝容易失去电子，表现氧化性【解析】选A。铝是地壳中含量最多的金属元素，A正确；在常温下，铝能与氧气反应生成致密的氧化膜，B错误；化学反应中，铝容易失去电子，是还原剂，表现还原性，属于比较活泼的金属，C、D错误。,5.取一小块铝箔，用砂纸仔细打磨，除去表面的氧化膜，再加