金属及其化合物.ppt

第三章金属及其化合物,第一节：金属的化学性质,3/4,复习金属的通性,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,金属使用的早晚与金属活动性关系,5/4,物理通性,2、金属的颜色、光泽,3、良好的导电、导热性,绝大多数金属都是银白色，具有金属光泽，少数金属是特殊颜色如铜是紫红色，金是金黄色。,4、延展性,延性：拉成细丝的性质。展性：压成薄片的性质。,1、金属在常温下的状态,除汞是液体外，其他在常温下是固体；,金属的通性,6/4,压,拉,冶金分类,密度分类,含量分类,黑色金属Fe、Cr、Mn,有色金属其它金属,轻金属Na、Mg、Al,重金属Cu、Hg、Pb,常见金属Fe、Al、Cu,稀有金属Zr、Nb、Mo,金属,8/4,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,请大家将这四幅图中所发生的化学反应用化学方程式表示出来(课后请将这四幅图中能发生离子反应的用离子方程式表示出来),思考与交流,反应方程式如下所示:,2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu点燃2Mg+O22MgOCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2AgMg+2HCl=MgCl2+H2,一、金属与非金属的反应,实验3-1,取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油后，用刀切去一端的外皮，这时可以看到钠的真面目。观察钠表面的光泽和颜色。,钠通常保存在煤油或石蜡油中,钠的物理性质：,钠具有银白色金属光泽，硬度较小，熔、沸点较低（钠的熔点是97.8，沸点是882.9）。钠是热和电的良导体。密度为0.97g/cm3，比水的密度小，能浮在水面上。,请你归纳：通过观察，你能不能简单的描述钠的物理性质？,现象：,切开的光亮的金属断面很快地变暗。,反应：,4Na+O2=2Na2O（常温下）,结论：,常温下易与空气中的氧气反应,1.钠与氧气的反应,4Na+O2=2Na2O,失去4e,得到22e,实验3-2,把一小块金属钠放在坩埚里，加热，有什么现象？,先受热熔成银白色小球，后燃烧发出黄色火焰，生成一种淡黄色固体过氧化钠（Na2O2）。,2.钠在空气中燃烧：,2NaO2=Na2O2（淡黄色）,点燃,过氧化钠中Na的化合价为_，O的化合价为_。,思考,现象：,钠在氯气中剧烈燃烧，产生白色的烟。,反应：,2Na+Cl2=2NaCl,思考：,为什么说生成的是白烟？,点燃,现象：,火星四射，发生爆炸。,反应：,2Na+S=Na2S,结论：,钠是一种很活泼的金属，能与非金属如氧气、氯气和硫等反应。,研磨,【思考与交流】点燃镁条时为什么要用砂纸打磨？,【问】铝与氧气能否反应？所需条件？,科学探究,现象：铝箔熔化，并且失去了光泽，但是熔化的铝并没有脱落下来，好象有一层膜兜着。原因：铝表面的氧化膜保护了铝。,用砂纸打磨后，仍出现上述现象，这又是为什么呢？,科学探究,资料卡片,铝的氧化膜,在空气中，铝的表面容易生成一层很稳定的氧化膜，但天然形成的氧化膜很薄，耐磨性和抗蚀性还不够。为了使铝制品适应于不同的用途，可以采用化学方法对铝的表面进行处理，如增加膜的厚度，改变膜的结构和强度，对氧化膜进行着色等。例如，化学氧化（用铬酸作氧化剂）可以使氧化膜产生美丽的颜色；用电化学氧化的方法，可以生成坚硬的氧化膜，还可以用染料使其着色。市场上的铝制品就有不少是经过这样处理的。氧化膜使得性质活泼的金属铝成为一种应用广泛的金属材料。,活泼金属在空气中容易与氧气反应，表面生成一层氧化物。有的氧化膜疏松，不能保护内层金属，如铁等；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。4Fe+3O2=2Fe2O3Mg+O2=2MgO2Cu+O2=2CuO,金属的化学性质：,1.与非金属反应：(如氧气、氯气、硫等),常温：,点燃：,这节课我们学了些什么?,加热,第三章金属及其化合物,第一节：金属的化学性质第二课时,实验探究:,当金属遇上水.,二、金属与酸和水的反应,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。你看到什么现象？,浮熔游响红,1、金属与水的反应,实验3-3:金属钠遇水?,实验现象讨论,钠与水反应原理,钠与水电离所产生的氢离子反应，生成氢气。,钠与水反应实质,反应生成了什么?,讨论题：钠着火时，应如何灭火？,化学方程式：,2Na+2H2O=2NaOH+H2,失2e-,得2e-,还原剂,氧化剂,离子方程式：,2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2,练习：请标出钠与水反应的电子转移；请写出钠与水反应的离子方程式。,活动与探究,取一小试管，向其中加入等体积的水和煤油，然后把一小块金属钠放入到试管中，可以观察到何种现象？并解释。,科学探究:金属铁与水的反应,实验：,实验设计探究,请用三支试管、水槽、蒸发皿、胶塞、导管、酒精喷灯及其他必要的仪器和物品，设计一个还原铁粉与水蒸气反应的实验装置，画出装置简图。应考虑：水蒸气的发生水蒸气与铁粉的反应气体产物的检验等。,实验装置：,附：其他实验装置,实验装置1：,实验装置2：,实验装置3：,实验装置4：,小结：,金属活动性顺序表中（H前面）的金属能与水反应。金属越活泼，反应越易发生（越剧烈）。,同学们：这节课我们学了些什么?,1、金属与水的反应,3、铁与水蒸气反应的实验探究,你都掌握了吗？,第三章金属及其化合物,第一节：金属的化学性质第三课时,钠能否与盐酸反应生成氢气?若能，试分析反应的剧烈程度；若不能，请说明理由。,推测：,钠与酸的反应,实验探究：,补充实验,把一小块（绿豆大小）金属钠投入到装有盐酸的烧杯里观察现象。指出钠与水反应和钠与盐酸反应现象的不同点。,实验现象,钠与酸反应除了有钠与水反应的所有现象之外，钠与酸反应更加剧烈。,反应的实质,因为酸中H+浓度比水中的要大，所以反应速率更快。,实验探究：,钠与酸的反应,讨论：观察此图，你有何看法？,2Na+2HCl=2NaCl+H2,Fe+2HCl=FeCl2+H2,Mg+2HCl=MgCl2+H2,最慢,最快,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。,2、金属与酸的反应,金属与水反应的难易与水反应越容易，反应越剧烈，金属越活泼。,比较金属活动性强弱的实验方法,金属与酸反应的难易与酸反应产生H2越容易，反应越剧烈，金属越活泼。,金属之间的置换反应,想一想：,可以通过哪些实验事实来比较不同金属的活动性强弱？,钠与盐溶液反应吗？将Na投入CuSO4稀溶液中可能发生什么反应？将会看到什么现象？,思考：,补充实验,把一小块金属钠投入到硫酸铜溶液中，观察发生的现象。,实验探究：,钠与盐溶液的反应,实验现象,浮在水面、熔成小球、四处游动、有蓝色絮状沉淀产生。,思考：钠为什么不能置换硫酸铜溶液中的铜，却产生蓝色沉淀？由此推测，钠和硫酸铜溶液发生了哪些反应？请写出反应的离子方程式。,钠先与水反应，而不直接置换金属,钠与CuSO4溶液反应：,2Na+2H2O=2NaOH+H2,2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4,3、钠与盐的反应,Na、Mg、Fe都能与稀盐酸、稀硫酸反应，不能与NaOH溶液反应。Al能否与NaOH溶液反应？,思考：,实验3-4：取三支试管，分别加入5mL的盐酸、NaOH溶液、NaOH溶液，再分别加入几片铝片、铝片、镁片，观察实验现象。过一段时间后，将点燃的木条分别放在两支加铝的试管口，你能看到什么现象？,实验探究：,三、铝与氢氧化钠溶液的反应,现象：,铝片放入盐酸、NaOH溶液中都有气泡产生，点燃气体观察到蓝色火焰。,思考：,为什么铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应开始时气体产生的速度较慢，而后越来越快？,因为开始时是铝表面的氧化膜先发生作用，氧化膜反应完全以后才有H2产生，且随着反应的进行，温度升高，反应速度也加快。,？,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。,化学方程式：,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,三、铝与氢氧化钠溶液的反应,偏铝酸钠,铝和氧化铝均能跟酸、碱反应，因而铝的保护膜和铝制品会直接被酸、碱、盐侵蚀，所以，铝制餐具不宜用来蒸煮或长期存放酸性、碱性或咸的食物。,6e-,Al,H2O,1.某无色透明溶液与铝反应放出H2，该溶液中可能含有大量的H+、K+、Mg2+、Cl-、OH-、NO3-、CO32-等离子，试推断：第一种情况：一定有离子，可能有离子。第二种情况：一定有离子，可能有离子。2.下列关于铝的叙述，不正确的是（）A铝是地壳中含量最多的金属元素B铝的抗腐蚀性能好，原因是铝表面的氧化膜可以阻止铝与空气中的氧气接触C铝是一种活泼金属，在化学反应中常作还原剂D铝制餐具能用于蒸煮，或者长时间存放碱性食物，但不适宜于存放酸性食物,D,课堂练习题：,四、物质的量在化学方程式中的应用,2Na+2H2O=2NaOH+H2化学计量数之比2:2:2:1扩大NA倍2NA:2NA：2NA：NA物质的量之比2mol:2mol:2mo