高中化学 初高中衔接 专题12 金属与非金属的反应学案.doc

专题12 金属与非金属的反应【知识回放】1金属元素的存在人类已经发现的一百多种元素中，大约4/5是金属元素。多数金属的化学性质比较活泼，因此，地球上绝大多数金属元素是以 形式存在。（1）化合态： 、 、 。(举例说明)（2）游离态： 。(举例说明)（3）地壳中含量最多的金属元素是 ，第二位是 ，第三位是 ，第四位是 。2金属有许多物理通性，如 、 、 、 、 等。3、金属与氧气反应的原理【答案】1化合态 （1）nacl caco3 fe2o3（2）铂 金（3）铝 铁 钙 钠2常温下呈固态（除汞外） 银白色 有金属光泽 不透明 有延展性3、金属+氧气=金属氧化物【新知精讲】一、金属的存在及通性1.金属在自然界中的存在(1)自然界中绝大多数金属元素的存在形态是化合态。(2)地壳中含量占据前两位的金属元素是铝和铁。2.物理通性外观导电性导热性延展性不透明,有金属光泽良好良好良好3.化学通性(1)金属的原子结构与化学性质:画出钠、镁、铝的原子结构示意图:na:mg:、al:.金属的原子结构与化学性质的关系:(2)写出下列反应的化学方程式:镁条燃烧:2mg+o2 2mgo;镁条与稀盐酸反应:mg+2hcl=mgcl2+h2;铝丝与硫酸铜溶液反应:2al+3cuso4=al2(so4)3+3cu;铜丝与硝酸银溶液反应:cu+2agno3=cu(no3)2+2ag。二、金属与非金属的反应1.钠与氧气的反应(1)钠的物理性质:银白色固体、质软、硬度小、熔点低。(2)常温下钠与氧气的反应:将金属钠露置于空气中,其表面迅速变暗,失去金属光泽,化学方程式为4na+o2=2na2o。(3)钠在加热或点燃条件下与氧气的反应:2na+o2na2o2。2.铝与氧气的反应(1)现象:铝箔熔化,失去金属光泽,但熔化的铝并不滴落。(2)化学方程式:4al+3o2 2al2o3。3.金属与cl2、s的反应金属与cl2、s等物质反应生成相应的氯化物、硫化物等。【科学探究】探究一 钠与氧气的反应问题导引1.新切开的金属钠表面有银白色金属光泽,但在空气中很快就会变暗,原因是什么?提示 因为金属钠非常活泼,在空气中很容易与氧气反应生成氧化钠,而失去金属光泽。2.钠与氧气反应,氧气过量时生成na2o2,氧气不足时生成na2o,这种说法对吗?提示 不对。钠与氧气反应的产物与反应条件有关,与氧气用量无关。不加热时生成na2o,加热或点燃条件下生成na2o2。探究二 铝与氧气的反应问题导引熔化的铝不滴落1.常见金属镁、铝等能存放在空气中,能说明常温下镁、铝不与氧气反应吗?提示 不能。镁、铝都是活泼金属,易被空气中的氧气氧化,但由于其表面容易形成致密的氧化物薄膜,可以隔绝镁、铝与空气的接触,阻止内部金属继续被氧化,故镁、铝在空气中能稳定存在,且有很强的抗腐蚀性2.在做镁或铝的燃烧实验前,通常用砂纸打磨一下镁或铝,除用砂纸打磨之外还可以用什么办法?提示 可以将镁或铝在稀硫酸中浸泡,然后取出用蒸馏水清洗。【重点突破】1.金属钠露置在空气中的变化过程银白色金属na表面变暗生成na2o出现白色固体生成naoh表面变成溶液naoh潮解白色块状物质生成na2co310h2o白色粉末状物质生成na2co34na+o2=2na2ona2o+h2o=2naoh2naoh+co2=na2co3+h2ona2co3+10h2o=na2co310h2ona2co310h2o=na2co3+10h2o2.加热条件下钠在空气中的变化(1)实验及现象:取一小块金属钠放在坩埚中加热,现象为钠先熔化后剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成一种淡黄色固体。(2)原因及解释:钠与氧气在加热条件下剧烈反应生成淡黄色的过氧化钠。化学反应方程式为2na+o2na2o2(过氧化钠中氧元素的化合价为-1价)。3.金属与氧气反应的规律金属的金属性越强,越易与氧气发生化合反应。(1)活泼金属k、ca、na常温下在空气中易被氧化,在空气中又可发生燃烧。4na+o2=2na2o, 2na2o+o22na2o2或2na+o2na2o2。(2)较活泼金属mg、al常温下在空气中易氧化,形成氧化膜,也可以发生燃烧。(3)金属zn、fe、sn、pb常温下与干燥空气不发生氧化反应,加热条件下能被氧化,在纯氧中可发生燃烧。(4)金属cu、hg在强热条件下,只氧化而不发生燃烧。金属活动性在hg之后的金属不能被氧气氧化。4.经典燃烧实验现象集锦(1)镁条在空气中燃烧:发出耀眼强光,放出大量的热,生成白烟。(2)木炭在氧气中燃烧:发出白光,放出热量。(3)硫在纯氧中燃烧:发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成一种有刺激性气味的气体。(4)铁丝在氧气中燃烧:剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体物质。(5)氢气在空气中燃烧:火焰呈现淡蓝色。(6)钠在空气中燃烧:火焰呈黄色,生成淡黄色物质。(7)将点燃的镁条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中:剧烈燃烧,有黑色物质附着于集气瓶内壁。【典例探究】典例1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.铝容易失去电子,表现还原性c.铝在空气中用酒精灯点不着d.在常温下,铝不能与氧气反应【答案】:d变式训练1-1下列关于金属元素性质的叙述正确的是()a.金属元素的原子只有还原性,离子只有氧化性b.金属元素在化合物中一定显正化合价c.金属元素在不同化合物中化合价一定是不同的d.金属元素的单质在常温下都是固体【答案】:b【解析】:金属单质只有还原性,具有可变化合价的低价金属阳离子既有氧化性又有还原性(如fe2+),a错误;金属元素无负价,b正确;na2o与na2o2中na元素的化合价均为+1价,c错误;大多数金属单质在常温下为固体,少数为液体(如汞),d错误。变式训练1-2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【答案】:b【解析】:钠燃烧时生成过氧化钠,常温下与氧气反应生成氧化钠。变式训练1-3 取一块金属钠放在燃烧匙里加热,观察实验现象,以下描述正确的是()金属钠先熔化 在空气中燃烧,放出红色火花 燃烧后得白色固体燃烧时火焰为黄色 燃烧后生成浅黄色固体物质a.b.c.d.【答案】:d【解析】:钠的熔点只有97.8,受热时立即熔化,它是一种很活泼的金属,受热时与o2化合生成na2o2,呈淡黄色。典例2将一块铝箔用砂纸打磨表面后,在酒精灯上加热至熔化,下列说法中正确的是()a.熔化的是铝b.熔化的是al2o3c.熔化物滴落d.熔化物迅速燃烧【答案】:a变式训练2-1 小兰家中收藏了一件清末的铝制佛像,该佛像至今仍保存完好。该佛像仍未锈蚀的主要原因是()a.铝不易发生化学反应 b.铝的氧化物易发生还原反应 c.铝不易被氧化d.铝易被氧化,但氧化铝具有保护内部铝的作用【答案】:d【解析】:铝制品在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密而稳定的氧化铝(al2o3)薄膜,从而阻止铝进一步被氧化。变式训练2-2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),下列有关叙述中正确的是()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