高一化学金属的化学性质

1、第三章金属及其化合物第三章金属及其化合物第一节第一节 金属的化学性质金属的化学性质高压钠灯高压钠灯铝的化合物铝的化合物structure of heme血红蛋白中含有血红蛋白中含有Fe 2+各个工厂中的钢铁设备各个工厂中的钢铁设备彩色玻璃中有氧化亚铜彩色玻璃中有氧化亚铜青铜器司母戊鼎青铜器司母戊鼎铜铜 Cu铁铁 Fe铝铝 Al镁镁 Mg孔雀石孔雀石磁铁矿磁铁矿铝土矿铝土矿菱镁矿菱镁矿地壳中元素的含量地壳中元素的含量大多数金属在自然界以化合态存在。大多数金属在自然界以化合态存在。因为金属比较活泼。因为金属比较活泼。思考与交流思考与交流l1、举例说明金属能发生哪些化学反应。、举例说明金属能发生哪些

2、化学反应。l2、图、图3-2是金属发生化学反应的一些照片，请分析这些反是金属发生化学反应的一些照片，请分析这些反应，并写出化学方程式。应，并写出化学方程式。l3、画出、画出Na、Mg、Al的原子结构示意图，分析它们的原的原子结构示意图，分析它们的原子结构特点，以及与金属的化学性质的联系。子结构特点，以及与金属的化学性质的联系。铝丝与硫酸铜溶液铝丝与硫酸铜溶液 镁条燃烧镁条燃烧 铜丝与硝酸银铜丝与硝酸银 镁条与盐酸镁条与盐酸l1、l、活泼金属与酸反应放出氢气、活泼金属与酸反应放出氢气lFe+H2SO4=FeSO4+H2l、金属与氧气反应生成金属氧化物、金属与氧气反应生成金属氧化物l2Mg+O2=

3、2MgOl、金属与盐反应、金属与盐反应lFe+CuSO4=FeSO4+Cul、金属与氯气等非金属反应、金属与氯气等非金属反应l2Na+Cl2 点燃点燃 2NaCl 点燃点燃Fe+CuSO4=FeSO4+CuCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag Mg+2HCl=MgCl2+H2 2Mg+O2=2MgO点燃点燃+112 8 1+122 8 2+132 8 3Na Mg Al3、1、钠的物理性质、钠的物理性质色色态态熔沸点熔沸点硬度硬度密度密度银白色银白色固态固态质软质软比煤油大比煤油大一一 金属与非金属的反应金属与非金属的反应用小刀对钠进用小刀对钠进行切割，观察行切割，观察物理性质。物理性

4、质。2 2、金属钠的性质、金属钠的性质 实验实验3-13-1从煤油中取从煤油中取一小块金属一小块金属钠钠, ,用滤纸吸用滤纸吸干表面的煤干表面的煤油，用刀切油，用刀切去一端的外去一端的外皮皮, ,观察实验观察实验现象。现象。讨论：从以上实验讨论：从以上实验, ,我们了解到金我们了解到金属钠的哪些物理和化学性质？属钠的哪些物理和化学性质？现象：切口处可观察到银白色现象：切口处可观察到银白色的金属光泽的金属光泽, ,在空气中很快变暗。在空气中很快变暗。金属钠的切割方法金属钠的切割方法: :用滤纸吸干表面煤油，用小刀切割。用滤纸吸干表面煤油，用小刀切割。【观察现象】【观察现象】 取出的金属钠表面有一

5、灰黄色层，切开后的切口取出的金属钠表面有一灰黄色层，切开后的切口处露出银白色光泽；切口在空气中露置一会儿，会处露出银白色光泽；切口在空气中露置一会儿，会逐渐变暗；久置表面还会形成溶液，最后变成白色逐渐变暗；久置表面还会形成溶液，最后变成白色粉末。粉末。 (一)钠的物理性质钠的物理性质( (小结小结) )金属钠是金属钠是怎样保存的？怎样保存的？钠有哪些钠有哪些物理性质？物理性质？观观 察察1.1.颜色颜色 状态状态： 银白色固体 有金属光泽 2.2.密度：密度：比煤油大比煤油大=0.97g/cm=0.97g/cm3 3 比水小3.3.硬度：硬度：较软（可用刀切开）较软（可用刀切开）4.4.熔点熔

6、点 沸点：沸点： 97.897.8较低较低5.5.导电导电 导热性：导热性： 良好良好 (金属的通性金属的通性)银白、软、轻、低；热、电良导体。银白、软、轻、低；热、电良导体。 2、 钠与氧气的反应钠与氧气的反应 4Na+O2=2Na2O(灰白色）灰白色）常温下常温下动动手动动手在石棉网上加热切好的钠，观察实验现象在石棉网上加热切好的钠，观察实验现象现象：剧烈反应，发出黄色火焰，生成淡黄色固体现象：剧烈反应，发出黄色火焰，生成淡黄色固体2Na+O2=Na2O2（淡黄色）（淡黄色）加热时加热时2Na+O2=Na2O2 0 0 +1 -1Na：0+1 失去失去1e-，共，共2个个Na，失去，失去2

7、e- O: 0-1, 得到得到1e-，共，共2个个O, 得到得到2e-失去失去2e-，化合价升高，被氧化，化合价升高，被氧化得到得到2e-，化合价降低，被还原，化合价降低，被还原还原剂：还原剂：Na氧化剂：氧化剂：O2氧化产物：氧化产物：Na2O2还原产物：还原产物：Na2O2科学探究科学探究动动手动动手用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至融化，用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至融化，轻轻晃动，观察现象，并讨论造成这种现象的原因。轻轻晃动，观察现象，并讨论造成这种现象的原因。为什么会这样为什么会这样其他金属与氧气反应：其他金属与氧气反应：lMg+O2 = 2MgO l4Al+3O2

8、= 2Al2O3l3Fe+2O2 点燃点燃 Fe3O4 l2Cu+O22CuOlMg、Al、Fe、Cu结论：结论：金属单质除了可以和氧气反应，还可以和氯气、硫等金属单质除了可以和氧气反应，还可以和氯气、硫等具有氧化性的物质反应，生成相应的氯化物和硫化物。具有氧化性的物质反应，生成相应的氯化物和硫化物。3、金属与氯气的反应：、金属与氯气的反应：2Na+Cl2 点燃点燃 2NaCl 2Al+3Cl2点燃点燃2AlCl3 2Fe+3Cl2 点燃点燃 2FeCl3 4、金属与硫的反应：、金属与硫的反应：2Na+S 研磨研磨 Na2S 2Al+3SAl2S3 Fe+SFeS 二二 金属与酸和水的反应金属

9、与酸和水的反应动动手动动手在烧杯中加入一些水，滴加几滴酚酞溶液，然在烧杯中加入一些水，滴加几滴酚酞溶液，然后把一小块钠放入水中。用心观察，描述你所后把一小块钠放入水中。用心观察，描述你所看到的现象。看到的现象。浮于水面浮于水面熔成小球熔成小球四处游动四处游动嘶嘶响声嘶嘶响声酚酞变红酚酞变红1、钠和水的反应、钠和水的反应实验现象：实验现象：密度比水小密度比水小放热，熔点低放热，熔点低有气体生成有气体生成反应剧烈反应剧烈有碱生成有碱生成反应产物是什么？反应产物是什么？1、钠和水的反应、钠和水的反应钠和水的反应方程式钠和水的反应方程式2Na+2H2O=2NaOH+H2离子方程式：离子方程式：如何设计

10、实如何设计实验证明产物验证明产物2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2钠的物理性质钠的物理性质色色态态熔沸点熔沸点硬度硬度密度密度银白色银白色固态固态质软质软比煤油大比煤油大比水小比水小低低2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 0 +1 +1 0失去失去2e-，化合价升高，被氧化，化合价升高，被氧化得到得到2e-，化合价降低，被还原，化合价降低，被还原还原剂：还原剂：Na 氧化剂：氧化剂：H2O氧化产物：氧化产物：NaOH 还原产物：还原产物：H2 结论：结论：活泼金属可以和水反应生成氢气活泼金属可以和水反应生成氢气.练习：练习：写出写出K与水反应的方程式。与水反应的方程式。1、钠

11、保存在煤油中或石蜡油中的原因？、钠保存在煤油中或石蜡油中的原因？2、当火灾现场有像钠这样活泼的金属存放、当火灾现场有像钠这样活泼的金属存放时能用水灭火吗？如果不能应该怎样？时能用水灭火吗？如果不能应该怎样？思考：思考：钠能与水、钠能与水、O2反应反应不能，必须用干燥沙土灭火不能，必须用干燥沙土灭火2、铁与水蒸气反应、铁与水蒸气反应3Fe + 4H2O(g) = Fe3O4 + 4H2 金属活动性顺序表金属活动性顺序表Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)(H) Cu Hg Ag Pt AuK Ca 3、钠与酸的反应、钠与酸的反应位于金属活动性顺序表中氢位于金属活动性顺序表中氢（）（）之

12、之前的金属遇到酸时，能够发生化学反前的金属遇到酸时，能够发生化学反应，生成盐和氢气。应，生成盐和氢气。回顾：回顾：Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 2Na+ 2HCl = 2NaCl + H2 钠与酸反应时，如酸过量则钠与酸反应时，如酸过量则钠只与酸反应，如酸不足量钠只与酸反应，如酸不足量则钠则钠先先与酸反应与酸反应再再与水反应与水反应注意：注意：如果将一小块金属钠投入到如果将一小块金属钠投入到CuSOCuSO4 4溶液中，溶液中，会有哪些现象？请写出化学方程式。会有哪些现象？请写出化学方程式。2Na + 2H2O = 2NaOH

13、 + H22NaOH + CuSO4 = Cu(OH) 2 + Na2SO4钠浮在液面，熔为一光亮的小球，钠浮在液面，熔为一光亮的小球，并且四处游动，发出并且四处游动，发出“嘶嘶嘶嘶”的的声音，溶液中有蓝色沉淀生成声音，溶液中有蓝色沉淀生成4、钠与盐溶液的反应、钠与盐溶液的反应现象：现象：方程式：方程式：在支小试管中分别加入在支小试管中分别加入mLmL盐酸和盐酸和mLmLNaOHNaOH溶液，再分别放入一小段铝片观察实溶液，再分别放入一小段铝片观察实验现象过一段时间后，将点燃的木条分验现象过一段时间后，将点燃的木条分别放在支试管口，观察实验现象别放在支试管口，观察实验现象 三、铝与三、铝与Na

14、OHNaOH的反应的反应实验实验3-43-4铝既能与盐酸反应，又能与铝既能与盐酸反应，又能与NaOHNaOH溶液反应，溶液反应，反应都放出一种可燃性气体反应都放出一种可燃性气体氢气氢气. .现象现象:2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 偏铝酸钠偏铝酸钠已知：铝与已知：铝与NaOHNaOH（aqaq）反应时生成偏铝酸钠）反应时生成偏铝酸钠(NaAlO(NaAlO2）.写出写出化学方程式化学方程式.简介：偏铝酸钠简介：偏铝酸钠Al（OH)3=H3AlO3 -H2O =HAlO2铝酸铝酸偏铝酸偏铝酸应用应用酸、碱还有盐等可直接侵蚀

15、铝的保护膜酸、碱还有盐等可直接侵蚀铝的保护膜（氧化铝也能与酸或碱反应）以及铝制品（氧化铝也能与酸或碱反应）以及铝制品本身，因此铝制餐具不宜用来蒸煮或长时本身，因此铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物。间存放酸性、碱性或咸的食物。总结：总结：2Na + 2H2O = 2NaOH + H23Fe + 4H2O(g) = Fe3O4 + 4H2 1、金属与水的反应：、金属与水的反应：3、金属与碱的反应：、金属与碱的反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 2 2、金属与酸的反应：、金属与酸的反应：2Na+ 2HCl = 2NaCl + H2 1、将、将金属钠投入煤油

16、和水的混合物中，会金属钠投入煤油和水的混合物中，会有何现象？有何现象？ 2、N a与与FeCl3溶液反应的现象？溶液反应的现象？ 四、物质的量在化学方程式计算中的应用四、物质的量在化学方程式计算中的应用四、物质的量在化学方程式计算中的应用四、物质的量在化学方程式计算中的应用提问：提问：1、7.3gHCl气体中含有多少个气体中含有多少个HCl分子？分子？2、标准状况下占有的体积是多少？、标准状况下占有的体积是多少？3、溶于水制成、溶于水制成2L溶液，其物质的量浓度是溶液，其物质的量浓度是多少？多少？ 含含HCl分子分子1.2041023；在标准状况下的；在标准状况下的体积体积4.48L；溶液的浓

17、度为；溶液的浓度为0.1molL-1。 四、物质的量在化学方程式计算中的应用四、物质的量在化学方程式计算中的应用1、化学方程式的意义、化学方程式的意义 化学计量系数之比化学计量系数之比 2 1 2 分子个数之比分子个数之比 2 1 2微观意义微观意义扩大扩大6.021023倍倍 26.021023 16.021023 26.021023物质的量之比物质的量之比 2mol 1mol 2mol体积之比体积之比 2 体积体积 1体积体积 （同温、同压下）（同温、同压下）质量之比质量之比 2g/mol2mol 32g/mol1mol 18g/mol2mol 4g 32g 36g四、物质的量在化学方程式

18、计算中的应用四、物质的量在化学方程式计算中的应用2、物质的量在化学计算中的应用、物质的量在化学计算中的应用 例例1：完全中和：完全中和0.1molNaOH需要需要H2SO4的物质的的物质的量是多少？所需量是多少？所需H2SO4的质量是多少？的质量是多少？ 读题：请认真阅读题目并复述题意。读题：请认真阅读题目并复述题意。 审题：找出题目已知条件和所求。已知，审题：找出题目已知条件和所求。已知，n（NaOH）=0.1mol。所求：。所求：n（H2SO4）及）及m（H2SO4）。）。 析题：析题：NaOH与与H2SO4之间有何关系？如何突之间有何关系？如何突破破H2SO4的物质的量？如何根据的物质的

19、量？如何根据H2SO4物质的量求物质的量求出质量？出质量？ 解：设所需解：设所需H2SO4的物质的量为的物质的量为n 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O 2 1 0.1mol n（H2SO4） 2/0.1=1/n n=0.05molH2SO4的相对分子质量是的相对分子质量是98，其摩尔质量是，其摩尔质量是98gmol-1。m=nM=0.05mol98g/mol=4.9g答：（略）。答：（略）。例例1：完全中和：完全中和0.1molNaOH需要需要H2SO4的物质的的物质的量是多少？所需量是多少？所需H2SO4的质量是多少？的质量是多少？【小结】【小结】1怎样着手进行解题？怎样着手进

20、行解题？ 认真读题、审题、析题，建立已知和所求之间的认真读题、审题、析题，建立已知和所求之间的关系，运用所学概念和规律进行规范解题。关系，运用所学概念和规律进行规范解题。2对题设格式有何要求？对题设格式有何要求？ 设需某物质的量为设需某物质的量为n。（不需设需。（不需设需nmol某物质）某物质）3如何正确地在化学方程式的计算中使用单位？如何正确地在化学方程式的计算中使用单位？ 单位可用质量（单位可用质量（g），也可同时取用物质的量），也可同时取用物质的量（mol），使用时不同物质的关系量，单位可以不），使用时不同物质的关系量，单位可以不同，但单位制要同，即：上下单位要一致（同一物同，但单位制要

21、同，即：上下单位要一致（同一物质），左右单位要对应（不同物质：克质），左右单位要对应（不同物质：克摩）。摩）。 例例2（1）0.2gH2在足量的在足量的O2中完全燃烧，求生成中完全燃烧，求生成H2O的的物质的量是多少？物质的量是多少？（2）现有标准状况下）现有标准状况下2.24LH2与与2.24LO2的混合气体，的混合气体，点燃使之充分反应，求生成的水的质量为多少？点燃使之充分反应，求生成的水的质量为多少？ 读题：请认真阅读题目并复述题意。读题：请认真阅读题目并复述题意。 审题：找出题目已知条件和所求，并将已知条审题：找出题目已知条件和所求，并将已知条件中的化学量转化为物质的量。件中的化学量转

22、化为物质的量。 析题：析题：1、0.1molH2可与多少摩可与多少摩O2恰好完全反恰好完全反应？应？0.1molO2可与多少摩可与多少摩H2恰好完全反应？恰好完全反应？ 2、0.1molH2与与0.1molO2是否能够恰好是否能够恰好完全反应？生成水的量由谁来决定？完全反应？生成水的量由谁来决定？例例2（1）0.2gH2在足量的在足量的O2中完全燃烧，求生成中完全燃烧，求生成H2O的的物质的量是多少？物质的量是多少？（2）现有标准状况下）现有标准状况下2.24LH2与与2.24LO2的混合气体，的混合气体，点燃使之充分反应，求生成的水的质量为多少？点燃使之充分反应，求生成的水的质量为多少？ 解

23、：（解：（1）设生成水的物质的量是）设生成水的物质的量是x 2 mol 2mol （ 0.2/2） mol x x=0.1mol 4g 0.2g （2） 2.24LH2与与1.12LO2正好完全反应。正好完全反应。 2.24LO2与与4.48L H2正好完全反应。正好完全反应。 说明说明O2过量。过量。 设生成水的物质的量为设生成水的物质的量为y 44.8 2 2.24 y 44.8/2.24=2/y y=0.1mol 水的摩尔质量是水的摩尔质量是18g/mol m=0.1*18=1.8g 答答: (略）。略）。例例3：把：把6.5gZn放入足量盐酸中，锌完全反应。放入足量盐酸中，锌完全反应。

24、计算：（计算：（1）6.5克锌的物质的量；克锌的物质的量； （2）参加反应的）参加反应的HCl的物质的量；的物质的量； （3）生成）生成H2的体积（标准状况）。的体积（标准状况）。解：（解：（1）n(Zn)=m/M=6.5g/65g.mol-1=0.1mol 设设HCl的物质的量为的物质的量为n，生成，生成H2的体积为的体积为v Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 1 2 22.4L 0.1mol n(HCl) V(H2) （2）1/0.1=2/n n(HCl)=0.1mol2=0.2mol （3）1/0.1=22.4/V V(H2)=2.24L答：答：例例4：将：将8g铁片放入铁片

25、放入100mlCuSO4溶液中，铜离子溶液中，铜离子全部被转换后，将铁片取出洗净、干燥，称得其质全部被转换后，将铁片取出洗净、干燥，称得其质量变为量变为8.2g，求：原硫酸铜溶液的物质的量浓度。，求：原硫酸铜溶液的物质的量浓度。解：设原解：设原CuSO4溶液中溶液中CuSO4的物质的量为的物质的量为n Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu m 56g 1mol 64g 64g-56g n 8.2g-8g 所以：所以：n =0.2g/8g1mol=0.025mol C（CuSO4）=0.025mol/0.1L=0.25mol/L答：答：练习练习1：实验室需要：实验室需要0.1mol /

26、L氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液100mL，现有现有2mol /L氢氧化钠溶液。氢氧化钠溶液。（1）计算所需）计算所需2mol /L氢氧化钠溶液的体积；氢氧化钠溶液的体积；（2）完全中和）完全中和50 mL已配制的已配制的NaOH溶液，需要溶液，需要1mol/L的盐酸多少体积？的盐酸多少体积？解：（解：（1）c1v1=c2v2 0.1*100=2*v2 v2 =5ml （2）设需要盐酸的体积是设需要盐酸的体积是x NaOH + HCl=NaCl+H2O 1 1 0.1*50 1*x x=5ml 答：略。答：略。l练习练习2：有：有NaCl和和KCl的混合物的混合物2.5g，溶于水，溶于水形成溶液，加

27、入形成溶液，加入100g7.14的的AgNO3溶液，溶液，充分反应后滤出沉淀，再向混合物中加入充分反应后滤出沉淀，再向混合物中加入10gCu片，过一段时间取出（反应完全），洗片，过一段时间取出（反应完全），洗涤、干燥，称其质量为涤、干燥，称其质量为10.152g，求原混合物，求原混合物中中NaCl和和KCl的物质的量各为多少？的物质的量各为多少？ 解：设被解：设被Cu置换的置换的AgNO3的物质的量有的物质的量有xCu+ 2AgNO3= Cu（NO3）2 +2Ag m64g 2mol 2108g 152 x 0.152 解得：解得：x0.002mol所加入的所加入的AgNO3的总量：的总量：1

28、00* 7.14/170=0.042mol与与Cl- 反应的反应的Ag+的量为的量为 0.042-0.002=0.04mol。由于由于 Cl- + Ag+ = AgCl 所以所以 0.04 0.04设设NaCl的物质的量为的物质的量为y，KCl的物质的量为的物质的量为z。则：则： y+z=0.04 解得解得 y=0.03mol 58.5y+74.5z=2.5 z=0.01mol 答：略答：略方法（二）方法（二）通过求平均摩尔质量采取十字交叉的方法。通过求平均摩尔质量采取十字交叉的方法。 . =62.5gmol-1出出n（NaCl）=0.03mol，n（KCl）0.01mol。答答:略。略。62

29、.5有关溶液反应的计算有关溶液反应的计算 例例1中和中和1L0.5 mol/LNaOH溶液，需要多少升溶液，需要多少升1 mol/LH2SO4溶液？溶液？例例2中和中和50mL 2 mol/LHNO3溶液共用去了溶液共用去了NaOH溶液溶液80mL，求此，求此NaOH溶液的物质的溶液的物质的量浓度。量浓度。l3、同体积同物质的量浓度的稀、同体积同物质的量浓度的稀H2SO4与与NaOH溶液混合后，滴入石蕊试剂后溶液是溶液混合后，滴入石蕊试剂后溶液是( )lA红色红色 B紫色紫色 C蓝色蓝色 D无色无色l4、在标准状况下，、在标准状况下，112L CH4在足量在足量O2中燃中燃烧，反应后生成的气态

30、物质所占的体积烧，反应后生成的气态物质所占的体积为为( )lA112L B56L C224L D168LAAl5、实验室用浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气、实验室用浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气时，收集到时，收集到71g氯气，求：氯气，求：l(1)发生反应的二氧化锰的物质的量是多少发生反应的二氧化锰的物质的量是多少?l(2)被氧化的氯化氢的物质的量是多少被氧化的氯化氢的物质的量是多少?l(3)有多少个电子发生转移有多少个电子发生转移?lMnO2 + 4HCl(浓浓) = MnCl2 + Cl2 + H2O 1 1、46gNa46gNa与与500ml500ml含含36.5gHCl36.5gHCl的盐酸反应，可生成氢的盐酸反应，可生成氢气气 （ ） 、1g B