金属的化学性质

1、五千年前的青铜器马踏飞燕马踏飞燕 钢轨钢轨不锈钢炊具不锈钢炊具第一节第一节 金属的化学性质金属的化学性质你知道哪些金属元素？你知道哪些金属元素？ K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性，由强逐渐减弱金属活动性，由强逐渐减弱。地壳中元素含量示意图地壳中元素含量示意图地壳中各元素的含量地壳中各元素的含量(OSiA1Fe)1 1、金属的颜色、状态、金属的颜色、状态 3 3、延展性、延展性2 2、导电、导热性、导电、导热性 金属的物理通性金属的物理通性从生活经验归纳金属的物理通性从生活经验归纳金属的物理通性 大多数金属都是银白色、不透明、具

2、有金属光泽的固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；在常温下体（铜是紫红色，金是金黄色；在常温下, Hg, Hg是液体）是液体）大多数金属具有良好的导电、导热性大多数金属具有良好的导电、导热性( (导电性最好的是导电性最好的是Ag)Ag) 大多数金属具有良好的延、展性（展性最好的是大多数金属具有良好的延、展性（展性最好的是AuAu）差异差异: :密度密度. .硬度硬度. .熔点差异较大熔点差异较大.资料：资料：金属的存在金属的存在: : 主要以主要以化合态化合态形式存在；形式存在； 极少数以单质极少数以单质( (游离态游离态) )形式存形式存在在: :银、铂

3、、金等。银、铂、金等。 金属元素最外层电子数较少，易失去金属元素最外层电子数较少，易失去电子，因而性质活泼。电子，因而性质活泼。 思考：为什么自然界金属大多以化合思考：为什么自然界金属大多以化合 态存在？态存在？分析下列图片，写出反应的化学方程式。分析下列图片，写出反应的化学方程式。铝丝与硫酸铜铝丝与硫酸铜溶液反应溶液反应镁条燃烧镁条燃烧铜丝与硝酸银铜丝与硝酸银溶液反应溶液反应镁条与稀盐酸镁条与稀盐酸反应反应2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu2Mg+O2=2MgOCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2AgMg+2HCl=MgCl2+H213化学性质化学性质（1）金属与非金属（如

4、氧气、氯气、硫）反应）金属与非金属（如氧气、氯气、硫）反应4Al+3O2=2Al2O32Mg+O2=2MgO2Cu+O2=2CuO4Fe+3O2=2Fe2O3(铁锈铁锈)3Fe+2O2=4Fe3O4（磁性氧化铁）（磁性氧化铁）NaNa与与OO2 2 在常温和加热条件下呢在常温和加热条件下呢点燃点燃点燃点燃点燃点燃点燃点燃常温常温（2）金属与酸的反应）金属与酸的反应排在排在H前面的金属能置换出酸里的氢前面的金属能置换出酸里的氢金属活动性顺序表金属活动性顺序表: K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt AuZn+H2SO4=ZnSO4+H2Mg+2HCl

5、=MgCl2+H2Na与盐酸呢与盐酸呢（3）与盐反应（金属之间的置换反应）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其盐溶液中置换出来如：如：2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3 Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2 Na 与与 CuSO4 FeCl3 溶液呢溶液呢 依据依据 Na、Mg、Al的原子结构示意图，分析它们的原子的原子结构示意图，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？结构有什么特点，与金属的化学性质有什么联系？NaMgAl金属最外层上的电子一般少于金属最外层上的电子一

6、般少于4 4个个, ,反应中很容易反应中很容易失去失去电子电子, ,表现出较强的表现出较强的还原性还原性。( (做做还原剂还原剂）钠，镁，铝的还原性强弱？钠，镁，铝的还原性强弱？1.1.钠钠与氧气的反应与氧气的反应 讨论：从以上实验讨论：从以上实验, ,我们了解到金属钠的哪些我们了解到金属钠的哪些物理和化学性质？物理和化学性质？ 实验实验3 31 1从煤油中从煤油中取一小块取一小块金属钠金属钠, ,用用刀切去一刀切去一端的外皮端的外皮, ,观察实验观察实验现象现象. .现象现象：切口处可观察到银白色的切口处可观察到银白色的金属光泽金属光泽, ,在空气中很快变暗。在空气中很快变暗。二、金属的性质

7、二、金属的性质切面是银白色，迅速变暗。切面是银白色，迅速变暗。 物理性质：物理性质： 化学性质：化学性质： 保存：保存： 化学性质很活泼化学性质很活泼 , ,常温下能与氧气反应常温下能与氧气反应. .1.1.为银白色金属光泽的固体为银白色金属光泽的固体2.2.质软质软( (硬度小硬度小) )3.3.密度大于煤油的密度密度大于煤油的密度常温常温4Na + O2 = 2Na2O（白色）（白色）常温下能与氧气反应，保存在煤油中。常温下能与氧气反应，保存在煤油中。钠比铁，铝，镁钠比铁，铝，镁等金属活泼等金属活泼思考：思考： 把一小块金属钠放在坩埚中（或把一小块金属钠放在坩埚中（或石棉网上），加热，有何

8、现象发生？石棉网上），加热，有何现象发生？特殊的氧化物特殊的氧化物过氧化钠：过氧化钠：Na2O2+1 -1常温下常温下加热下加热下4Na + O2 = 2Na2O（白色）（白色）4e-不稳定不稳定稳定稳定2Na +O2 Na2O2 (淡黄色淡黄色)2e-即：即：2Na2O +O2 2Na2O2 （条件不同，产物不同（条件不同，产物不同 ）小结：大多金属可以和氧气发生反应小结：大多金属可以和氧气发生反应活泼活泼的金属在空气中易与氧气反应，生的金属在空气中易与氧气反应，生成一层成一层氧化物氧化物。 有的氧化膜有的氧化膜疏松疏松，不能保护内层金属，不能保护内层金属，如铁表面的铁锈、钠表面的氧化层等。

9、如铁表面的铁锈、钠表面的氧化层等。 有的氧化膜有的氧化膜致密致密，可以保护内层金属不，可以保护内层金属不被继续氧化，如镁，铝等表面的氧化膜被继续氧化，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？样点燃会容易些那么铝的情况如何？2、铝与O2 的反应1 1、用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热、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？现象？为什么会有这种现象？2 2、再取一块铝箔，用砂纸仔细打磨，除去表、再取一块铝箔，用砂纸仔

10、细打磨，除去表面的保护膜，在加热至熔化。又有什么现象呢？面的保护膜，在加热至熔化。又有什么现象呢？科学探究:加热铝箔探究内容探究内容用坩锅钳夹住一小块铝箔用坩锅钳夹住一小块铝箔在酒精灯上加热至熔化，在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动。轻轻晃动。再取一块铝箔再取一块铝箔,用砂纸仔细用砂纸仔细打磨打磨,除去表面的保护膜除去表面的保护膜,再再加热至熔化。加热至熔化。现象现象现象解释现象解释结论结论铝容易被氧化而生成一层致密的氧化膜。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铝表面的氧化膜保护了铝。构成薄膜的氧化铝构成薄膜的氧化铝(Al2O3)的熔点（的熔点（2050）高于铝）高于铝的熔点

11、（的熔点（660），包在铝），包在铝的外面，使熔化了的铝不的外面，使熔化了的铝不会滴落下来。会滴落下来。铝箔发红卷缩铝箔发红卷缩, 熔化熔化不滴落。不滴落。 铝箔发红卷缩铝箔发红卷缩,很快就变暗很快就变暗 失去光泽，熔化不滴落。失去光泽，熔化不滴落。铝很活泼，除去原来的氧铝很活泼，除去原来的氧化膜后，很快又会生成一化膜后，很快又会生成一层新的氧化膜。层新的氧化膜。 4Al + 3 O2 = 2Al2O3 应用：应用：人们日常用的铝制品，表面总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作用，这

12、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。质活泼的金属铝成为一种应用广泛的金属材料。K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au小结一：金属与氧气反应的规律小结一：金属与氧气反应的规律常温下常温下易被氧易被氧化化常温下能被氧化常温下能被氧化加热时加热时能被氧能被氧化化不能不能被氧被氧化化其他非金属其他非金属2Na + S Na2S研磨研磨爆爆炸炸2Na + Cl2 2NaCl点燃点燃（白烟）（白烟）燃烧一定有氧气参加吗燃烧一定有氧气参加吗?

13、 ? 2Fe+3Cl2 = 2FeCl3 Fe+S = FeS 点燃点燃 金属元素的最外层电子数较少，容易失去，单金属元素的最外层电子数较少，容易失去，单质往往表现出质往往表现出还原性还原性，当遇到氧化剂时，就会发生氧，当遇到氧化剂时，就会发生氧化还原反应。因此化还原反应。因此 ，除了能被氧气氧化外，还能被，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。物或硫化物。3Mg+N2=Mg3N2 2Mg+CO2=2MgO+C点燃点燃点燃点燃小结：小结：我得意的我得意的笑，又得笑，又得意的笑意的笑无所谓，无所谓， 我无

14、所谓我无所谓God ！Save me！为什么受伤为什么受伤的总是我！的总是我！思考：观察此图，你有何看法？思考：观察此图，你有何看法？结论：结论：金属活动性顺序表中金属活动性顺序表中（H）前面）前面的金属与酸的金属与酸反应产生反应产生H2。金属越活泼，与酸反应越剧烈。金属越活泼，与酸反应越剧烈。思考思考: : 铁铝等金属可制成水壶烧水，说明他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们与热水不反应，是不是所有金属都不与水反应？水反应？ 位于金属活动顺序中氢以前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。的金属可以和酸反应，生成盐和氢气。1、钠与水反应、钠

15、与水反应现象:产生轻微的爆鸣声产生轻微的爆鸣声金属钠与水反应生成的气体是？金属钠与水反应生成的气体是？氢气H22Na+ 2H2O= 2 NaOH+H22Na+2H2O=2Na+ 2OH-+H2该实验对你有什么启发？该实验对你有什么启发？（1 1）钠通常存放在煤油中）钠通常存放在煤油中（2 2）实验后剩余的钠可放回原试剂瓶）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写出钠与水反应的化学方程式和离子方程式1.1.钠着火时，应如何灭火？钠着火时，应如何灭火？2.2.将金属钠将金属钠( (密度为密度为0.97g/cm30.97g/cm3) )放入放入煤油煤油( (密度为密度为0

16、.8g/cm30.8g/cm3) )和水的混合和水的混合物中，你推测可能会观察到什物中，你推测可能会观察到什么现象？并解释原因么现象？并解释原因。思考与交流思考与交流用干沙用干沙土扑灭土扑灭3.3.预测钠与盐酸的反应的现象预测钠与盐酸的反应的现象 钠与酸反应比与水反应剧烈。钠与酸反应比与水反应剧烈。由于钠与水反应，实质上是钠跟水由于钠与水反应，实质上是钠跟水电离出的电离出的H H+ +反应；而酸中的反应；而酸中的H H+ +浓度浓度比水中比水中H H+ +浓度大浓度大。2Na + 2H+ = 2Na+ + H2离子方程式离子方程式: :2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 2NaOH

17、 + CuSO4 = Cu(OH)2+ Na2SO4 蓝色絮状沉淀蓝色絮状沉淀总反应式：总反应式： 2Na + 2H2O + CuSO4 = Cu(OH)2 + Na2SO4 + H2实质：钠先和水反应，生成的氢实质：钠先和水反应，生成的氢氧化钠再与某些盐反应。氧化钠再与某些盐反应。例如：钠和例如：钠和CuSOCuSO4 4溶液反应溶液反应钠与盐溶液反应，不能置换出盐中金属钠与盐溶液反应，不能置换出盐中金属4.4.若将金属钠投入到硫酸铜溶若将金属钠投入到硫酸铜溶液中，能否置换出铜来呢？液中，能否置换出铜来呢？钠钠浮浮在水面上；在水面上；熔熔化成一个闪亮的小球；小球化成一个闪亮的小球；小球迅速四

18、处迅速四处游游动；发出动；发出嘶嘶嘶声音；嘶声音；并逐渐缩小，并逐渐缩小，至完全消失；同时溶液中产生至完全消失；同时溶液中产生蓝色蓝色沉淀沉淀一一般般规规律律：（先先酸酸后后水水再再盐盐）钠钠与与酸酸溶溶液液反反应应时时，钠钠直直接接与与溶溶液液中中的的酸酸反反应应，但但当当钠钠与与其其它它溶溶液液反反应应时时，一一般般是是钠钠先先与与水水反反应应生生成成氢氢氧氧化化钠钠和和氢氢气气，然然后后再再看看生生成成的的氢氢氧氧化化钠钠是是否否与与原原溶溶液液中中的的溶溶质质反反应应！一般规律：一般规律：（先酸后水再盐）（先酸后水再盐） 钠与钠与酸酸溶液反应时，钠直接与溶液中的酸反溶液反应时，钠直接与

19、溶液中的酸反应，但当钠与应，但当钠与其它溶液其它溶液反应时，一般是钠反应时，一般是钠先与水先与水反应生成氢氧化钠和氢气反应生成氢氧化钠和氢气，然后再看生成的氢氧，然后再看生成的氢氧化钠是否与原溶液中的溶质反应！化钠是否与原溶液中的溶质反应！1.钠与冷水反应，钾，钙呢？钠与冷水反应，钾，钙呢？2.镁，铝与沸水可反应，方程式？镁，铝与沸水可反应，方程式？3.人们通常用铁制水壶来盛水和烧水。人们通常用铁制水壶来盛水和烧水。这说明铁这说明铁不与冷水，沸水反应，那与水不与冷水，沸水反应，那与水蒸气呢？蒸气呢？课堂思考：课堂思考：铁与水蒸气的反应铁与水蒸气的反应 请设计一个简单的实验装置请设计一个简单的实

20、验装置, ,使使还原铁粉与水蒸气反应还原铁粉与水蒸气反应1.水蒸气的发生装置水蒸气的发生装置2.水蒸气与铁粉反应装置水蒸气与铁粉反应装置3.产物的检验产物的检验(收集收集)装置装置水蒸气的水蒸气的发生装置发生装置水蒸气与铁水蒸气与铁粉反应装置粉反应装置产物收产物收集装置集装置 方案1: 方案2:3Fe4H2O(g） Fe3O44H2 方案3:现象：现象：加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。鸣声。注意事项：注意事项：1、整套装置试管口应低于试管底；整套装置试管口应低于试管底；2、先预热；先预热；3、加热一会儿后再将导管插入到肥皂水中，用燃着的加热

21、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；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。着的酒精灯。3Fe+4H3Fe+4H2 2O(g)=FeO(g)=Fe3 3O O4 4+4H+4H2 2 高温高温金属与水反应小结金属与水反应小结Mg+2HMg+2H2 2O=Mg(OH)O=Mg(OH)2 2+H+H2 2 100 2Al+6H2Al+6H2 20=2Al(OH)0=2Al(OH)3 3+3H+3H2 2 金属性越强，越容易与水反应 ：金属与水反应的规律：金属与水反应的

22、规律K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au与冷水反应与冷水反应生成碱和氢生成碱和氢气气与热水反应与热水反应生成碱和氢生成碱和氢气气高温下与水高温下与水蒸气反应生蒸气反应生成氧化物和成氧化物和氢气氢气不与水反应不与水反应小结二小结二金属性越强，金属性越强，常温下与酸反应越剧烈；常温下与酸反应越剧烈；金属性越强，金属性越强，常温下与水反应越强烈；常温下与水反应越强烈；三三.铝与氢氧化钠溶液的反应铝与氢氧化钠溶液的反应1.铝与稀盐酸的反应铝与稀盐酸的反应化学方程式为化学方程式为: 2.铝与氢氧化钠溶液的反应铝与氢氧化钠溶液的反应2Al+2NaOH+2

23、H2O=2NaAlO2+3H2 铝既能与强酸溶液反应也能与强碱溶液反应，因铝既能与强酸溶液反应也能与强碱溶液反应，因此酸、碱可直接侵蚀铝的保护膜以及铝制品本身，铝此酸、碱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、碱性或咸的食物的食物。2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2（可看作分两步进行）（可看作分两步进行） 以上我们学习了金属的一些化学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，它们从属元素的化合价都发生了变化，

24、它们从0 0价价升为正价。升为正价。 在这些变化中，金属表现在这些变化中，金属表现了强的了强的还原性还原性，做还原剂做还原剂被氧化。被氧化。 在自然界中金属多以化合态存在，只有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。极少数不活泼的金属如金以游离态存在。2 2、金属钠在空气中的如何变化？金属钠在空气中的如何变化？银白色银白色变暗变暗变白色固体变白色固体结块结块粉末粉末（Na）（Na2CO3）（Na2CO3 10H2O）（NaOH）(Na2O)与与H2O与与CO2风化风化成液体成液体（NaOH潮解）潮解）1、取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象、取一小块金属

25、钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象正确的描述是（正确的描述是（ ）金属钠先熔化；金属钠先熔化； 燃烧后得白色固体；燃烧后得白色固体； 燃烧时火焰燃烧时火焰为黄色；为黄色； 燃烧后生成浅黄色固体物质燃烧后生成浅黄色固体物质A B C DC与与O2动动脑？动动脑？ 向一金属铝的易拉罐内充满向一金属铝的易拉罐内充满CO2,然后向罐内注入足量然后向罐内注入足量NaOH溶液溶液,立即用胶布严封罐口，过一段时间后立即用胶布严封罐口，过一段时间后,罐壁内罐壁内凹而瘪凹而瘪,再过一段时间后再过一段时间后,瘪了的罐壁重新鼓起瘪了的罐壁重新鼓起,解释上述变解释上述变化的实验现象：化的实验现象：(1)罐壁内凹而瘪的

26、原因：罐壁内凹而瘪的原因： 反应方程反应方程式：式： (2)罐壁重新鼓起的原因：罐壁重新鼓起的原因： 反应方程式反应方程式： (1)(1)是因为是因为COCO2 2与与NaOHNaOH反应生成反应生成NaNa2 2COCO3 3, ,使得罐内气压使得罐内气压小于外界大气压；小于外界大气压； (2)(2)是因为过量的是因为过量的NaOHNaOH与铝罐反应生成与铝罐反应生成H H2 2, ,使罐内使罐内气压等于或大于外界大气压；气压等于或大于外界大气压；化学计量数之比化学计量数之比 2 ： 2 ： 2 ： 1物质的量之比物质的量之比 2mol ：2mol ：2mol ：1mol 横（量）相当，竖（单位）相同横（量）相当，竖（单位）相同化学计量数之比等于物质的量之比化学计量数之比等于物质的量之比 扩大扩大NA倍倍 2NA ：2NA ： 2NA ： NA实验室用实验室用6.5g Zn与足量盐酸完全反应与足量盐酸完全反应。求：求： Zn的的物质