人教版高中化学必修一《金属的化学性质》课件(共47张PPT).ppt

,§3.1 金属的化学性质,第三章 金属及其化合物,第一节 金属的化学性质,分布特性 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。,一、金属的通性,化合态：元素以化合物的形态存在,游离态：元素以单质的形态存在,地球上的金属以单质形式存在的是极少数（如 Ag、Pt、Au)。,银白色 Ag,金黄色 Au,常见的矿石,赤铁矿 主要成分是Fe2O3,黄铁矿 主要成分是FeS2,菱铁矿 主要成分是FeCO3,铝土矿 主要成分是Al2O3,绝大多数金属是 以化合态存在于自然界,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。,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；,一、金属的通性,展性：压成薄片的性质。,2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu,溶液的颜色变浅，铝丝上有红色物质出现,发出耀眼的白光，生成白色固体物质,Mg+2HCl=MgCl2+H2,反应剧烈，有大量气泡生成,Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,反应剧烈，铜丝表面有白色物质生成，溶液变成蓝色,金属在这些反应中都是化合价升高，失去电子，作还原剂。,铝丝与硫酸铜溶液形成铜树,镁条燃烧,铜丝与硝酸银溶液形成银树,镁条与稀盐酸反应,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,反应中容易失去电子,表现出较强的还原性。(做还原剂）,Na,Mg,Al,化学通性,M ne- = Mn+,金属单质易失电子，表现还原性,1、易与氧气反应，得到氧化物,2、活动性排在氢前的金属元素与酸反应得到盐和氢气,3、与盐反应，置换出活动性较弱的金属单质,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au,一、金属的通性,（一）钠与氧气的反应,讨论：从以上实验,我们了解到金属钠的哪些物理和化学性质？,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。,二、金属与非金属的反应,实验视频,* 反应条件不同，产物不同,常温下,4Na + O2 = 2Na2O,（白色）,加热下,-1,化合价升高，失去×e-，被氧化,化合价降低，得到2×e-，被还原,化合价升高，失去4×e-，被氧化,化合价降低，得到2×2e-，被还原,结论：钠的化学性质很活泼，在常温或加热的条件下都能跟氧气反应。（条件不同，现象不同，产物不同。）,不稳定,稳定,钠与氧气反应,2Na +O2 = Na2O2 (淡黄色),还原剂,氧化剂,氧化剂,还原剂,例.等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气中常温下充分反应，则下列说法正确的是( ) A.第一块钠失去的电子多 B.两块钠失去的电子一样多 C.第二块钠产物的质量大 D.两块钠的反应产物的质量一样大,B,(二) 铁、镁和铝分别与氧气反应,二、金属与非金属反应,二、金属与非金属反应,二、金属与非金属反应,现象：铝箔熔化，表面失去光泽，熔化的铝并不滴落，好象有一层膜兜着。,能，金属除了能和氧气反应外，还能被氯气Cl2、S等的非金属单质氧化，生成相应的氯化物或硫化物。,金属除了能与氧气反应外，能否跟其它非金属反应？,2NaCl2 2NaCl 2NaS Na2S 2Al3Cl2 2AlCl3 2Al3S Al2S3 CuCl2 CuCl2 2Fe3Cl2 2FeCl3,下列说法中，错误的是 ( ) A钠在空气中燃烧时，先熔化再燃烧，最后所得产物为Na2O2 B镁因在空气中形成一薄层致密的氧化膜保护了里面的镁，故镁不需要像钠似的特殊保护 C铝制品在生活中非常普遍，是因为铝不活泼 D铁因在潮湿的空气中生成的氧化物疏松多孔，不能保护内层金属，故铁制品往往需要涂保护层,C,三、金属与酸反应,位于金属活动性顺序中氢以前的金属遇到酸时，能够发生化学反应，生成盐和氢气。,Mg、Zn、Fe、Cu与稀盐酸反应,反应剧烈程度不同,写出Na、Mg、Al、Zn、Fe分别与盐酸反应的化学方程式，其中哪个最快？哪个最慢？为什么？,2Na+2HCl=2NaCl+H2,Fe+2HCl=FeCl2+H2,Mg+2HCl=MgCl2+H2,最慢,最快,2Al+6HCl=2AlCl3+3H2,2M+2nH=2Mn +nH2,金属越活泼，还原性越强，与酸反应越剧烈,金属与酸反应,Zn+2HCl=ZnCl2+H2,四、金属与水反应,1、钠与水反应,2Na+2H2O=2NaOH+H2,实验视频,钠浮在水面上,密度比水小,反应放热，熔点低,熔成闪亮的小球,在水面上四处游动,产生气体，推动钠游动,发出“嘶嘶”的响声,反应剧烈,生成碱性物质,反应后溶液变红,浮,熔,游,响,红,离子方程式：,2Na+2H2O = 2Na+2OH+H2,还原剂,氧化剂,钠与水反应2Na+2H2O=2NaOH+H2,2e,2Na+2H2O=2NaOH+H2,钠与水反应的实质是钠被水电离出来的 氧化,H+,标明反应中的电子转移，并指出氧化剂和还原剂,如果将一小块金属钠投入到稀盐酸中，钠先与水反应还是先与盐酸反应？会有哪些现象，请写出化学方程式。,钠浮在液面，熔为一光亮的小球，并且四处游动，发出“嘶嘶”的声音,讨论：,1.钠着火能否用水来灭火？应如何处理？,2.将绿豆大小的钠加入至煤油和水的混合液中会有什么现象？,不能，应用干燥的沙土灭火,钠熔为一光亮的小球，并在煤油和水的分界面上下往复运动，发出“嘶嘶”的响声。,3.一小块金属钠投入到饱和Ca(OH)2溶液中会有什么现象？,钠浮在液面，熔为一光亮的小球，并且四处游动，发出“嘶嘶”的响声,有白色固体析出,4、将一小块金属钠投入到CuSO4溶液中，会有哪些现象，请写出化学方程式。,2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ,2NaOH + CuSO4 = Cu(OH) 2 + Na2SO4 ,钠浮在液面，熔为一光亮的小球，并且四处游动，发出“嘶嘶”的响声。,溶液中有蓝色沉淀生成。,2Na+CuSO4=Cu+Na2SO4,×,5.金属钠露置在空气中会发生怎样的变化呢？,钠在空气中的变化： 表面变暗(生成Na2O),白色固体(生成NaOH),表面形成溶液( NaOH 潮解),白色固体(生成Na2CO3 ·10H2O),白色粉末(风化生成Na2CO3),2Na+2H2O=2NaOH+H2 4Na+O2=2Na2O Na2O+H2O=2NaOH 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O Na2CO3+10H2O=Na2CO3 ·10H2O Na2CO3 ·10H2O= Na2CO3+10H2O,写出相应的化学方程式（6条）,钠的主要化学性质：,物理性质：为银白色的固体，质软，密度比水还小(0.97g/cm3)，熔点较低(97.87)。,2.镁和铝分别与热水反应,镁和铝都可以与热水反应，生成相应的碱和氢气,Mg+2H2O = Mg(OH)2+H2,2Al+6H2O = 2Al (OH)3+3H2,镁和铝的金属性比钠弱，因此不能与冷水发生反应，与水反应的程度也没有钠剧烈。,四、金属与水反应,水蒸气的发生装置,水蒸气与铁粉反应装置,产物的检验(收集)装置,钠、铁与水的反应都是氧化还原反应，同时也是置换反应，均为金属单质置换出水中的氢。金属越活泼，反应越易发生（越剧烈）。,Na、Fe与水的反应哪个较易发生？反应实质是什么？,3、铁与水反应,铁与水的反应,http:/www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=53cf83a15aa8e961a5a5e4c1,4、金属与水反应小结,Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2,2Na+2H2O=2NaOH+H2,2K+2H2O=2KOH+H2 (剧烈，氢气易爆炸),金属越活泼，越容易与水反应,活泼金属可将不活泼金属从它的盐溶液中置换出来,五、金属与盐溶液的反应,注意：Na与CuSO4溶液反应时，不能置换出单质Cu，因为Na太活泼，它首先是与水发生反应。,金属化学性质总结：金属活动性顺序表,金属活动性顺序由强逐渐减弱,常见金属的活动性顺序：,金属越活泼，最高价氧化物的水化物碱性越强； 金属越活泼，常温下与酸反应越剧烈； 金属越活泼，常温下与水反应越强烈； 金属越活泼，与盐溶液能发生置换反应得到金属性较弱金属单质。,在2支试管中分别加入5mL盐酸和5mLNaOH溶液，在分别放入一小段铝片。观察实验现象。过一段时间后，将点燃的木头分别放在2支试管口，你看到什么现象？,http:/www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=53cf84205aa8e961a5a5e673,实验现象：开始时现象不明显，后来有气泡冒出，且速度逐渐变快。点燃的木条放在试管口，听到爆鸣声。,2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2,2Al+6H+=2Al3+ +3H2,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,2Al + 2OH- + 2H2O =2AlO2- + 3H2 ,铝和5mL盐酸和5mLNaOH溶液反应,偏铝酸钠,六、铝与NaOH溶液的反应,你能用双线桥法或单线桥法分析该反应吗？,还原剂,氧化剂,氧化剂,×,铝与NaOH溶液反应分两步进行： 2Al(OH)32NaOH2NaAlO22H2O,2Al+2NaOH+6H2O =2NaAlO2+3H2+4H2O 简化为：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2,6e,还原剂是Al，氧化剂是H2O,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。,Na、Mg比铝活泼，它们会与NaOH溶液反应吗？,Na会与水反应,以上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升高了，表现了强的还原性，做还原剂。,思考与讨论1： 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，在铝箔上刺些小孔，然后放入水中，两者放出的氢气相等吗？为什么？,思考与讨论2： 向一个铝制易拉罐中充满CO2，然后注入足量NaOH溶液，立即用胶布封口。过一段时间后，罐壁向内凹；在过一段时间后，瘪了的罐壁重新鼓起。解释这两个现象，并写出相关反应的离子方程式。,5(双选题)下列物质中不能与NaOH溶液反应的是( ) ANa BFe CAl DCu,1.下列金属单质中，能从CuSO4溶液中置换出铜的是( ) A. 汞 B. 银 C. 钠 D. 铁,2铁在一定条件下与O2、水蒸气反应的共同产物是( ) A.FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. Fe(OH)3,3有一镁铝合金，根据某同学的操作，回答下列问题： (1)将合金与过量NaOH溶液反应，所得溶液中不存在的离子是（ ）。 ANa BMg2 COH DAlO2 (2)将合金溶于过量的盐酸中，充分反应后，溶液中新生的离子是( ）,4把镁粉中混有的少量铝粉除去，应选用的试剂是( ) A稀盐酸 B烧碱溶液 C硫酸铝溶液 D氯水,D,C,B,Mg2 Al3+,B,B D,七、物质的量在化学方程式计算中的应用,2Na + 2H2O = 2NaOH + H2,化学计量数之比 2NA个 ：2NA个 ：2NA个 ： 2NA个,物质的量之比 2mol ：2mol ：2mol ：1mol,质量之比 46g ： 36g ： 80g ： 2g,气体体积之比 2mol ：2mol ：2mol ：22.4L,横（量）相当，竖（单位）相同,多单位混合比 2mol ：2NA个 ： 80g ： 22.4L,例题1：,6.5g Zn与500mL盐酸恰好完全反应，能生成氢气_L(标准状况)。盐酸的物质的量浓度为_。,Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2,65g 2mol 22.4L,当有65g锌参加反应时，需要2molHCl与之反应，同时生成22.4L氢气,6.5g amol bL,a=0.2mol,b=2.24L,C(HCl)=0.2mol/0.5L=0.4mol/L,实际有6.5g锌参加反应，假设未知数a、b,方程式：Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2,理论值：65g 2mol 22.4L,实际值：6.5g amol bL,方程式计算“三段式”,成比例: = = ,强调： (1)横(量)相当，竖(单位)相同； (2)带单位运算，结果单位要合理。,将8.1g铝与足量的氢氧化钠反应，计算生成氢气 _ L,需要氢氧化钠 _ mol，有_ mol电子发生转移。,例题2：,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+ 3H2 6e-,54g 2mol 22.4L 6mol,8.1g xmol yL zmol,X=0.3mol,Y=3.36L,Z=0.9mol,生成氢气3.36 L,需要氢氧化钠 0.3 mol，有0.9 mol电子发生转移。,