化学必修一第三章3.1金属的化学性质ppt课件.ppt

1 五千年前的青铜器 2 马踏飞燕 3 钢轨 4 不锈钢炊具 5 第一节金属的化学性质 6 你知道哪些金属元素 7 地壳中含量由多到少的元素是 前三位 含量最多的金属元素是元素 复习回忆 氧 硅 铝 铝 8 金属的通性 分布特征 除金 铂等少数极不活泼金属外 大多数金属元素在自然界中以化合态存在 自然界中最多铝 其次铁 钙 钠 化合态 元素在化合物中的存在形态 游离态 元素以单质的形态存在 思考 为什么自然界金属大多以化合态存在 金属元素最外层电子数较少 易失去电子 因而性质活泼 9 1 金属的颜色 状态 3 延展性 2 导电 导热性 金属的物理通性 金属的物理通性 大多数金属都是银白色 不透明 具有金属光泽的固体 铜是紫红色 金是金黄色 在常温下 Hg是液体 大多数金属具有良好的导电 导热性 导电性最好的是Ag 大多数金属具有良好的延 展性 展性最好的是Au 差异 密度 硬度 熔点差异较大 10 11 1 举例说明金属能发生哪些化学 1 与氧气反应 铝 镁 铜 铁 4Al 3O2 2Al2O32Mg O2 2MgO2Cu O2 2CuO4Fe 3O2 2Fe2O3 铁锈 3Fe 2O2 4Fe3O4 磁性氧化铁 点燃 点燃 点燃 点燃 常温 思考与交流 11 2 金属与酸的反应 排在H前面的金属能置换出酸里的氢 金属活动性顺序表 KCaNaMgAlZnFeSnPb H CuHgAgPtAu Zn H2SO4 ZnSO4 H2Mg 2HCl MgCl2 H2 12 3 与盐反应 金属之间的置换反应 排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来如 2Al 3CuSO4 3Cu Al2 SO4 3Cu 2AgNO3 2Ag Cu NO3 2 13 小结 1 与氧气反应 2 与酸反应 3 与某些盐溶液反应 14 2 分析下列图片 写出反应的化学方程式 15 2Mg O22MgO Mg 2HCl MgCl2 H2 2Al 3CuSO4 Al2 SO4 3 3Cu Cu 2AgNO3 Cu NO3 2 2Ag 16 3 依据Na Mg Al的原子结构示意图 分析它们的原子结构有什么特点 与金属的化学性质有什么联系 金属最外层上的电子一般少于4个 反应中很容易失去电子 表现出较强的还原性 做还原剂 17 化学通性 1 化合态金属元素只有正化合价 2 金属单质易失电子 表现还原性 3 易与氧气反应 得到氧化物 4 活动性排在氢前的金属元素与酸反应得到盐和氢气 5 与盐反应 置换出活动性弱的金属单质 金属的通性 18 一 金属与非金属的反应 19 观察与思考 1 切开的钠的颜色和光泽 2 新切开的钠的在空气中发生的变化 3 钠为什么保存在煤油中 c 钠与氧气的反应 从煤油中取一小块金属钠 用刀切去一端的外皮 观察实验现象 20 切面是银白色 迅速变暗 21 1 为银白色的固体 2 质软 硬度小 很活泼 常温下能与氧气反应 3 密度比煤油大 钠必须保存在隔绝空气环境中 实验室将钠保存在煤油或石蜡中 钠比铁 铝 镁等金属活泼 22 加热后反应 实验3 2 23 常温下 加热下 不稳定 稳定 条件不同 产物不同 24 铁 铝和镁分别与氧气反应 1 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 2 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 2MgO4Al 3O2 2Al2O3 铁丝在氧气中点燃 生成四氧化三铁 黑色 点燃3Fe 2O2 Fe3O4 25 小结 大多金属可以和氧气发生反应 活泼的金属在空气中易与氧气反应 生成一层氧化物 有的氧化膜疏松 不能保护内层金属 如铁表面的铁锈 钠表面的氧化层等 有的氧化膜致密 可以保护内层金属不被继续氧化 如镁 铝等表面的氧化膜 点燃镁条前 常用砂纸打磨 这样点燃会容易些 那么铝的情况如何 26 科学探究 加热铝箔 27 2 铝与O2的反应 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 你看到了什么现象 为什么会有这种现象 2 再取一块铝箔 用砂纸仔细打磨 除去表面的保护膜 在加热至熔化 又有什么现象呢 28 铝容易被氧化而生成一层致密的氧化膜 铝表面的氧化膜保护了铝 构成薄膜的氧化铝 Al2O3 的熔点 2050 高于铝的熔点 660 包在铝的外面 使熔化了的铝不会滴落下来 铝箔发红卷缩 熔化不滴落 铝箔发红卷缩 很快就变暗失去光泽 熔化不滴落 铝很活泼 除去原来的氧化膜后 很快又会生成一层新的氧化膜 4Al 3O2 2Al2O3 29 应用 人们日常用的铝制品 表面总是覆盖着保护膜 这层膜起着保护内部金属的作用 这也正是性质活泼的铝在空气中能够稳定存在的原因 也由于氧化膜的存在 使得性质活泼的金属铝成为一种应用广泛的金属材料 资料卡片 铝的氧化膜 30 其他非金属 爆炸 白烟 燃烧一定有氧气参加吗 点燃 31 金属元素的最外层电子数较少 容易失去 单质往往表现出还原性 当遇到氧化剂时 就会发生氧化还原反应 因此 除了能被氧气氧化外 还能被氯气 硫等具有氧化性的物质氧化 生成相应的氯化物或硫化物 3Mg N2 Mg3N22Mg CO2 2MgO C 点燃 点燃 小结 32 KCaNaMgAlZnFeSnPb H CuHgAgPtAu 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 33 思考 观察此图 你有何看法 结论 金属活动性顺序表中 H 前面的金属与酸反应产生H2 金属越活泼 与酸反应越剧烈 二 金属与酸和水反应 34 思考 铁铝等金属可制成水壶烧水 说明他们与热水不反应 是不是所有金属都不与水反应 位于金属活动顺序中氢以前的金属可以和酸反应 生成盐和氢气 35 实验3 3 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 注意观察现象 36 演示实验 观察现象 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 37 2Na 2H2O 2NaOH H2 2Na 2H2O 2Na 2OH H2 该实验对你有什么启发 1 钠通常存放在煤油中 2 实验后剩余的钠可放回原试剂瓶 写出钠与水反应的化学方程式和离子方程式 38 保存在煤油里 易与空气中的氧气反应 易与水反应 钠着火的处理 性质 用干燥的沙土扑灭 保存 决定 39 将钠放入硫酸铜溶液中 能否置换出铜单质 将钠放入盐酸中 钠将先和H2O反应 还是先和HCl反应 2Na CuSO4 Cu Na2SO4 2Na 2HCl 2NaCl H2 课堂思考 2NaOH CuSO4 Cu OH 2 Na2SO4 2Na 2H2O 2NaOH H2 钠与酸反应时 如酸过量则钠只与酸反应 如酸不足量则钠先与酸反应再与水反应 40 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 41 2 金属钠在空气中的如何变化 银白色 变暗 变白色固体 结块 粉末 Na Na2CO3 Na2CO3 10H2O NaOH Na2O 与H2O 与CO2 风化 成液体 NaOH潮解 1 取一小块金属钠 放在燃烧匙里加热 下列实验现象正确的描述是 金属钠先熔化 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 C 与O2 42 铁与水蒸气的反应 铁不能与冷 热水反应 但能否与水蒸气反应 请设计一个简单的实验装置 使还原铁粉与水蒸气反应 1 水蒸气的发生装置 2 水蒸气与铁粉反应装置 3 产物的检验 收集 装置 43 水蒸气的发生装置 水蒸气与铁粉反应装置 产物收集装置 44 45 46 装置简单操作方便 铁粉 该装置所具的优点 3Fe 4H2O g Fe3O4 4H2 现象 加热时试管内铁粉红热 点燃肥皂泡可听到爆鸣声 注意事项 1 整套装置试管口应低于试管底 2 先预热 3 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 4 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 47 金属与水反应小结 2Na 2H2O 2NaOH H2 2K 2H2O 2KOH H2 剧烈 氢气易爆炸 金属性越强 越容易与水反应 48 讨论 金属与水反应的规律 KCaNaMgAlZnFeSnPb H CuHgAgPtAu 与冷水反应生成碱和氢气 与热水反应生成碱和氢气 高温下与水蒸气反应生成氧化物和氢气 不与水反应 小结 金属性越强 常温下与酸反应越剧烈 金属性越强 常温下与水反应越强烈 49 三 铝与氢氧化钠溶液的反应 50 气体 逐渐溶解 爆鸣声 51 气体 逐渐溶解 爆鸣声 酸 碱 氢气 52 铝与稀盐酸的反应 化学方程式为 离子方程式为 铝与氢氧化钠的反应 化学方程式为 离子方程式为 53 铝既能与强酸溶液反应也能与强碱溶液反应 因此酸 碱还有盐等可直接侵蚀铝的保护膜以及铝制品本身 铝制品餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性 碱性或咸的食物 54 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 被氧化 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 55 向一金属铝的易拉罐内充满CO2 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 动动脑 1 是因为CO2与NaOH反应生成Na2CO3 使得罐内气压小于外界大气压 2 是因为过量的NaOH与铝罐反应生成H2 使罐内气压等于或大于外界大气压 56 计算的依据 2Na 2H2O 2NaOH H2 化学计量数之比 2 2 2 1 扩大NA倍2 6 02 1023 2 6 02 1023 2 6 02 1023 1 6 02 1023 物质的量之比2mol 2mol 2mol 1mol 化学方程式中各物质的化学计量数比等于各物质的物质的量之比 四 物质的量在化学中的应用 57 58 铝与盐酸 氢氧化钠溶液的反应的比较 59 60 把6 5gZn放入足量的盐酸中 Zn完全反应 计算 例题1 2 参加反应的HCl的物质的量 1 6 5gZn的物质的量 3 生成H2的体积 标准状况 61 把6 5gZn放入足量的盐酸中 Zn完全反应 计算 1 6 5gZn的物质的量 解 n Zn 0 1mol Zn的摩尔质量是65g mol 62 2 参加反应的HCl的物质的量 Zn 2HCl ZnCl2 H2 1 0 1moln HCl 2 1 根据题意