高一化学必修1 第三章第一节 金属化学性质

1、必修必修1 1 第三章第三章 金属及其化合物金属及其化合物第一节 金属的化学性质红安国际育才实验学校高一化学组 胡争第一课时第一课时 金属的化学性质金属的化学性质地球上极少数的金属以地球上极少数的金属以单质单质（游离态）（游离态）形式存在。形式存在。银白色银白色 Ag金黄色金黄色 Au还还认认识识它它们们吗吗？3 常见的矿石常见的矿石赤铁矿赤铁矿主要成分是主要成分是FeFe2 2O O3 3黄铁矿黄铁矿主要成分是主要成分是FeSFeS2 2菱铁矿菱铁矿主要成分是主要成分是FeCOFeCO3 3铝土矿铝土矿主要成分是主要成分是Al Al2 2O O3 3黄铜矿黄铜矿主要成分是主要成分是CuFeS

2、CuFeS2 2辉铜矿辉铜矿主要成分是主要成分是CuCu2 2S S3 3地球上绝地球上绝大多数金大多数金属是以属是以化化合物合物（化（化合态）合态）存存在于自然在于自然界。界。4思考与交流思考与交流地壳中含量地壳中含量最多的元素最多的元素是什么？是什么？含量最多的含量最多的金属元素是金属元素是什么？什么？ 金属元素在地壳中的含量金属元素在地壳中的含量氧氧铝铝回忆金属有哪些物理共性？回忆金属有哪些物理共性？金属的物理共性（通性）：除汞以外都是有金属光金属的物理共性（通性）：除汞以外都是有金属光泽的固体、易导热、易导电，有延展性。泽的固体、易导热、易导电，有延展性。1 1 、结合初中化学，说明金

3、属能与哪些物质发生结合初中化学，说明金属能与哪些物质发生化学反应？化学反应？（1 1）金属与）金属与氧气氧气反应反应如：如：Fe Fe 、Al Al 、CuCu等，绝大多数等，绝大多数的金属都可以与氧气发生反应的金属都可以与氧气发生反应（2 2）金属与）金属与酸酸的反应的反应金属活泼性顺序表中金属活泼性顺序表中H H以前的金以前的金属与酸反应生成属与酸反应生成H H2 2。越活泼的金属与酸反应越剧烈越活泼的金属与酸反应越剧烈（3 3）金属与一些）金属与一些盐盐溶液反应溶液反应活泼金属置换较不活泼金属活泼金属置换较不活泼金属思考与交流思考与交流2.2.分析下列图片中的反应，写出反应的化学方程式。

4、分析下列图片中的反应，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铜丝与硝酸银溶液反应银溶液反应镁条与稀盐镁条与稀盐酸反应酸反应思考与交流金属与非金属的反应金属与非金属的反应1.1.与氧气的反应与氧气的反应观察实验桌上观察实验桌上保存在盛有保存在盛有煤煤油油的试剂瓶中的试剂瓶中的的金属钠金属钠。观观 察察我看到了：我看到了：金属钠常温下呈固态金属钠常温下呈固态金属钠不与煤油反应金属钠不与煤油反应金属钠的密度比煤油大金属钠的密度比煤油大金属钠可能与空气中的金属钠可能与空气中的某些物质很容易反应某些物质很容易反应问题提出问题提出: :铁铁 铝铝 铜等能存

5、放在空气中铜等能存放在空气中, ,是是否所有的金属都能在空气中稳定存在？否所有的金属都能在空气中稳定存在？我想到了：我想到了：用镊子夹取一用镊子夹取一小块钠，小块钠，用滤用滤纸吸干钠块表纸吸干钠块表面的煤油面的煤油，用，用小刀小刀切开切开，观，观察断面变化。察断面变化。实验实验3-13-1现象：现象：反应：反应：结论结论:切开后切开后,钠切面呈现银白钠切面呈现银白色光泽但很快地变暗。色光泽但很快地变暗。4Na + O2 = 2Na2O（白色（白色） 钠质软钠质软 钠是银白色金属钠是银白色金属常温下易与空气中的常温下易与空气中的氧气反应氧气反应（1 1）钠与氧气的反应）钠与氧气的反应4Na +

6、O2 = 2Na2O失去失去4e 得到得到22e把一小块钠放把一小块钠放在坩埚里，加在坩埚里，加热，有什么现热，有什么现象。象。实验实验3-23-2现象：现象：钠受热后，先钠受热后，先熔成小球熔成小球，然后，然后与氧气剧烈反应与氧气剧烈反应燃烧，发燃烧，发出出黄色火焰黄色火焰，生成一种，生成一种淡黄色淡黄色固体固体过氧化钠（过氧化钠（NaNa2 2O O2 2）。（2）钠在空气中燃烧：2NaO2 = Na2O2（淡黄色）（淡黄色） 2、 Na2O2和和 Na2O谁更稳定？谁更稳定？1、过氧化钠中、过氧化钠中Na的化合价为的化合价为_，O的化合价为的化合价为_。思考思考 点燃2Na + O2 =

7、 Na2O2失去失去2e得到得到2e+1-1Na2O2提示：提示：2Na2O + O2 2 Na2O2小结：小结：反应物相同时，如果反应条件不同，反应物相同时，如果反应条件不同，则现象和生成物有可能不同。则现象和生成物有可能不同。m钠的物理性质：钠的物理性质：m钠具有银白色金属光泽，密度比煤油的密度大。硬度较小，熔点钠具有银白色金属光泽，密度比煤油的密度大。硬度较小，熔点较低（钠的熔点是较低（钠的熔点是97.8 97.8 ）。钠是热和电的良导体。）。钠是热和电的良导体。通过实验通过实验3-13-1、3-23-2的现象观察，你能不能简单的现象观察，你能不能简单的描述钠的物理性质？的描述钠的物理性

8、质？钠保存在钠保存在煤油煤油中是因为：中是因为：钠可以与氧气反应，保存必须隔绝空气。钠可以与氧气反应，保存必须隔绝空气。用坩埚钳夹住一小块铝，在酒精灯上加热至熔化，用坩埚钳夹住一小块铝，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？会有这种现象？再取一块铝箔，用砂纸仔细打磨，除去表面的再取一块铝箔，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？保护膜，在加热至熔化。又有什么现象呢？【科学探究科学探究】加热铝箔加热铝箔实验现象：实验现象：铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝并不滴落；铝箔熔化，失去光泽，熔化的

9、铝并不滴落；实验结论：实验结论：在常温下，铝能够与空气里面的氧气反应，在常温下，铝能够与空气里面的氧气反应，生成一层生成一层致密而坚固致密而坚固的的氧化物薄膜氧化物薄膜。4Al + 3O4Al + 3O2 2 = 2Al= 2Al2 2O O3 3铝是一种活泼金属。铝是一种活泼金属。（打磨后）（打磨后）铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝还是不滴落。还是不滴落。【小结小结】金属单质在发生化学反应时，容易金属单质在发生化学反应时，容易 电子，电子，化合价化合价 ，被，被 。一般都作为。一般都作为 剂，剂，表现出表现出 性。性。失去失去升高升高氧化氧化还原还原还原还原金属与金属

10、与O2反应，实质就是被反应，实质就是被O2氧化。氧化。亲身体验亲身体验: :当金属钠遇到水当金属钠遇到水 往烧杯中加入往烧杯中加入100mL水，滴入几滴酚酞溶液水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一小块绿豆大的钠放入水中。你看到什，然后把一小块绿豆大的钠放入水中。你看到什么现象？么现象？ 注意观察注意观察: 金属钠是浮还是沉？金属钠是浮还是沉？ 钠变钠变成了什么形状？钠是运动还是静止？成了什么形状？钠是运动还是静止？ 反应反应中有没有发出声响？中有没有发出声响？ 溶液颜色有没有变化溶液颜色有没有变化？ 注意钠的取用注意钠的取用:用镊子夹取用镊子夹取( (不能用手接触不能用手接触) ) 煤油要用滤纸吸干

11、；钠块要煤油要用滤纸吸干；钠块要绿豆粒绿豆粒大小。大小。现现 象象原原 因因 浮浮 熔熔游游红红 密度密度小于小于水水反应反应放热放热 ，钠熔点，钠熔点低低有有气体气体产生产生有有碱碱生成，生成，NaOH响响 反应剧烈反应剧烈 钠块钠块浮浮在水面上，迅速在水面上，迅速熔熔化成一个闪亮的小化成一个闪亮的小球，在水面上四处球，在水面上四处游动游动，并发出，并发出“嘶嘶嘶嘶”的响声的响声，最后消失，溶液变成了，最后消失，溶液变成了红红色。色。实验现象实验现象: :NaNa+失去最外层电子，失去最外层电子，化合价升高化合价升高因此，必有另一因此，必有另一种元素的化合价种元素的化合价降低。降低。请利用请

12、利用氧化还原反应的相关知识氧化还原反应的相关知识分析钠与水反应分析钠与水反应究竟产生什么气体？究竟产生什么气体？钠与水反应生成的气体可能是什么？钠与水反应生成的气体可能是什么？ Na + H Na + H2 2O NaOH + O NaOH + ？H H2 2思考思考: :思考：思考： 从从离子反应离子反应的角度来看，钠与水反应的的角度来看，钠与水反应的实质实质是什么？是什么？钠与水反应的实质是跟水电离出的钠与水反应的实质是跟水电离出的H H+ +反应反应。思考：思考： 钠与酸的反应？钠与酸的反应？金属与酸反应的金属与酸反应的实质实质: :金属与酸电离出的氢离子反应金属与酸电离出的氢离子反应预

13、测：金属钠与盐酸的反应的现象。预测：金属钠与盐酸的反应的现象。 钠与酸反应比与水反应剧烈。由于钠钠与酸反应比与水反应剧烈。由于钠与水反应，实质上是钠跟水电离出的与水反应，实质上是钠跟水电离出的H H+ +反反应；而酸中的应；而酸中的H H+ +浓度比水中浓度比水中H H+ +浓度大。浓度大。钠与酸反应的离子方程式钠与酸反应的离子方程式: : 2Na + 2H+ = 2Na+ + H2思思维维拓拓展展2Na + 2H2Na + 2H2 2O = 2NaOH + HO = 2NaOH + H2 22NaOH + CuSO2NaOH + CuSO4 4 = Cu(OH)= Cu(OH)2 2+ Na

14、+ Na2 2SOSO4 4 蓝色絮状深沉蓝色絮状深沉总反应式：总反应式： 2Na + 2H2O + CuSO4 = Cu(OH)2 + Na2SO4 + H2实质：实质： 钠先和水反应，生成的氢氧化钠再与某些钠先和水反应，生成的氢氧化钠再与某些盐反应。盐反应。钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属。钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属。 若将金属钠投入到硫酸铜溶液中，能否置换出若将金属钠投入到硫酸铜溶液中，能否置换出铜来呢？铜来呢？2.2.铁粉与水蒸铁粉与水蒸气反应气反应3Fe+4H2O = Fe3O4+4H2实验现象实验现象铁与水蒸气反应铁与水蒸气反应，铁粉红热，点，铁粉红热，点燃肥皂泡可听

15、到燃肥皂泡可听到爆鸣声爆鸣声设计原理：设计原理：当加热试管时，湿棉花中的水受热变为当加热试管时，湿棉花中的水受热变为水蒸气，跟试管中的铁粉在加热条件下反应产生氢水蒸气，跟试管中的铁粉在加热条件下反应产生氢气，气，H2沿导管通人到肥皂液中鼓起大量充满沿导管通人到肥皂液中鼓起大量充满H2的气的气泡，用火柴点燃产生爆鸣声以检验泡，用火柴点燃产生爆鸣声以检验H2铁粉与水蒸气反应，应从水蒸气的产生铁粉与水蒸气反应，应从水蒸气的产生 铁粉与铁粉与水蒸气反应水蒸气反应 反应产物的检验等环节讨论反应装置反应产物的检验等环节讨论反应装置的设计的设计 其他方案？其他方案？归纳总结归纳总结金属和水反应的一般规律金属

16、和水反应的一般规律 1、K、Ca、Na等金属和冷水作用，生成可等金属和冷水作用，生成可溶性碱和溶性碱和H2。 2、Mg和冷水反应缓慢，与沸水迅速反应，和冷水反应缓慢，与沸水迅速反应，Al与冷水很难反应，与沸水能反应，生成不与冷水很难反应，与沸水能反应，生成不溶性碱和氢气。溶性碱和氢气。 3、Zn、Fe、Sn、Pb和高温水蒸气反应，和高温水蒸气反应，生成不溶性氧化物和生成不溶性氧化物和H2。4、Cu、Hg、Ag、Pt、Au不与水反应。不与水反应。1.下列元素在自然界中能以游离态存在的是（下列元素在自然界中能以游离态存在的是（ ） A.Na B.Mg C.Al D.Au练习练习D2.取一小块金属钠

17、，放在燃烧匙里加热，下列实取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象正确的描述是验现象正确的描述是( )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； 燃烧时火焰为黄色；燃烧时火焰为黄色； 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.D.C3、下列说法错误的是 （ ） A、钠在常温下就容易被氧化 B、钠受热后能够着火燃烧 C、钠在空气中缓慢氧化能自燃 D、钠的燃烧火焰呈黄色4、钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是（ ） A、钠的熔点低 B、钠的密度小 C、钠的硬度小 D、有强还原性CC5、将一小块金属钠投入到足量的CuSO4溶液中，现象是 （

18、） A、置换出红色的铜 B、产生气体，置换出红色的铜 C、生成蓝色沉淀 D、产生气体，生成蓝色沉淀D 取取2 2支试管，分别加入一小段片铝片，然后支试管，分别加入一小段片铝片，然后再分别加入再分别加入5mL 5mL 盐酸和盐酸和5mL NaOH5mL NaOH溶液，观察实验溶液，观察实验现象。过一段时间后，将点燃的木条分别放在两现象。过一段时间后，将点燃的木条分别放在两支加铝的试管口，你看到什么现象？支加铝的试管口，你看到什么现象？实验实验3-43-4： 能与酸反应是活泼和较活泼金属的通性，那能与酸反应是活泼和较活泼金属的通性，那么能不能与碱反应呢？么能不能与碱反应呢？思考：思考：实验现象：实

19、验现象： Al Al片放入盐酸、片放入盐酸、NaOHNaOH溶液中都有溶液中都有氢气产生。氢气产生。化学方程式：化学方程式：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2偏铝酸钠偏铝酸钠铝的特殊性：铝的特殊性：既能跟酸反应产既能跟酸反应产生生H2，又能跟强碱溶液反应产，又能跟强碱溶液反应产生生H2。+3+3 铝和氧化铝铝和氧化铝( (铝的保护膜，也能与酸、碱铝的保护膜，也能与酸、碱反应反应) )能跟酸、碱反应，因而铝的保护膜和铝能跟酸、碱反应，因而铝的保护膜和铝制品会直接被酸、碱侵蚀，所以，铝制餐具不制品会直接被酸、碱侵蚀，所以，铝制餐具不宜用来蒸煮或长期存放酸性、碱性的食物。宜用来蒸煮

20、或长期存放酸性、碱性的食物。 思思考考铝制餐具是否适宜用来蒸煮或长时间存放铝制餐具是否适宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性的食物？为什么？酸性、碱性的食物？为什么？思考：思考：1.等质量的铝片与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，所等质量的铝片与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，所得氢气体积比是多少？得氢气体积比是多少？2.等体积同浓度的盐酸和氢氧化钠溶液分别与足量的铝等体积同浓度的盐酸和氢氧化钠溶液分别与足量的铝反应，生成的氢气体积比是多少？反应，生成的氢气体积比是多少？1 11 3不相等不相等因为用铝箔（刺有小孔）包住的金因为用铝箔（刺有小孔）包住的金属钠放入水中时，钠先与水反应，产生的氢属钠放入水中

21、时，钠先与水反应，产生的氢气与直接把钠投入水中所产生的氢气的量相气与直接把钠投入水中所产生的氢气的量相同，但生成的氢氧化钠溶液要继续与铝箔反同，但生成的氢氧化钠溶液要继续与铝箔反应产生氢气，因此后者产生的氢气总量比前应产生氢气，因此后者产生的氢气总量比前者多。者多。 3.3.将两小块质量相等的金属钠，一块直将两小块质量相等的金属钠，一块直接投入水中，另一块用铝箔包住，在铝接投入水中，另一块用铝箔包住，在铝箔上刺些小孔，然后放入水中，两者放箔上刺些小孔，然后放入水中，两者放出的氢气是否相等。出的氢气是否相等。小结 活泼金属在常温下，在空气中就能被迅速氧活泼金属在常温下，在空气中就能被迅速氧化。如钠、钾、钙等。加热时可以剧烈燃烧。化。如钠、钾、钙等。加热时可以剧烈燃烧。 较活泼的金属在常温下能与氧气反应，如铝较活泼的金属在常温下能与氧气反应，如铝、镁镁、锌等。锌等。 还有一些金属即使在高温下也不能与氧气反还有一些金属即使在高温下也不能与氧气反应，如金、银、铂等。应，如金、银、铂等。m镁、铝、锌等金属容易形成致密的氧镁、铝、锌等金属容易形成致密的氧化保护膜，因此，能在空气中稳定地化保护膜，因此，能在空气中稳定地存在。存在。m活泼金属在常温下就能与水发生剧烈活泼金属