人教版化學(xué)必修一第三章第一節(jié)金屬的化學(xué)性質(zhì).ppt

第一節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì),生活中一些常見(jiàn)的金屬,知識(shí)與技能 1.知道鐵、鋁、銅等常見(jiàn)金屬與氧氣的反應(yīng)。 2.初步認(rèn)識(shí)常見(jiàn)金屬與鹽酸、稀硫酸以及金屬氧化物溶液間的置換反應(yīng)。 3.熟悉常見(jiàn)金屬的活動(dòng)性順序，學(xué)會(huì)利用金屬與酸以及金屬化合物溶液通過(guò)“置換”推斷常見(jiàn)金屬活動(dòng)性順序。 （注：“置換反應(yīng)”概念的更深刻理解，于第二課時(shí)進(jìn)行） 過(guò)程與方法 1.體驗(yàn)和學(xué)習(xí)利用控制實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行科學(xué)探究的方法，學(xué)會(huì)運(yùn)用控制實(shí)驗(yàn)條件探究金屬活動(dòng)性順序。 2.學(xué)習(xí)通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行篩選、對(duì)比、歸納、分析、進(jìn)行信息處理，獲取科學(xué)結(jié)論的科學(xué)方法。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀： 1.發(fā)展學(xué)生敢于置疑、勤于動(dòng)手的科學(xué)精神，發(fā)展求知欲和探究激情。 2.感受科學(xué)探究對(duì)知識(shí)建構(gòu)的重要意義。 3.體驗(yàn)合作學(xué)習(xí)和共同競(jìng)爭(zhēng)的愉悅。,學(xué)習(xí)目標(biāo),學(xué)習(xí)重點(diǎn) 1.金屬活動(dòng)性順序知識(shí)有意義的建構(gòu)。 2. 認(rèn)識(shí)部分金屬重要化學(xué)性質(zhì)（與氧氣反應(yīng)，與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)及金屬間的置換）。 學(xué)習(xí)難點(diǎn) 金屬重要化學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用。,一、金屬的物理通性,狀態(tài)、顏色、密度、硬度、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性等。 金屬的分類(lèi)（顏色、密度、豐度）,二、金屬的化學(xué)性質(zhì),最外層電子數(shù)較少，在反應(yīng)中顯失去電子的能力，通常作還原劑。,考慮方向：,與非金屬、水、酸、鹽溶液、堿溶液等反應(yīng),實(shí)驗(yàn)31 ：（分組）取一小塊金屬鈉，用濾紙擦干表面的煤油后，用刀切去一端的外皮（把一塊鈉分成兩份，一份為原來(lái)體積的1/3，另一份為2/3），觀察鈉的表面光澤和顏色。注意：新切開(kāi)的鈉的表面在空氣中是否會(huì)發(fā)生變化？,1、金屬與非金屬的反應(yīng)（以氧氣為例）1）鈉與氧氣的反應(yīng),注意：取用一小塊鈉后剩余的鈉必須放回原瓶！,濾紙吸干煤油鑷子夾取-小刀在玻璃片或表面皿上切割。,金屬鈉的切割方法：,物理性質(zhì)：取出的金屬表面有一灰黃色層，鈉具有銀白色金屬光澤，質(zhì)軟。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：切開(kāi)后的切口處露出銀白色金屬光澤。切口在空氣中露置一會(huì)兒，會(huì)逐漸變暗。(久置后表面還會(huì)形成溶液，最后變成白色粉末。為什么？) 結(jié)論：鈉的氧化速度遠(yuǎn)比鎂鋁要快，金屬性要強(qiáng)。4Na+O2=2Na2O,實(shí)驗(yàn)32,現(xiàn)象：鈉先熔化后燃燒，燃燒時(shí)火焰呈黃色，最后留下的固體呈淡黃色。 結(jié)論：鈉的熔點(diǎn)較低，鈉與O2反應(yīng)，條件不同，現(xiàn)象不同，產(chǎn)物不同。,2Na+O2=Na2O2,思考：過(guò)氧化鈉會(huì)有什么性質(zhì)呢？ 回憶：H2O2的性質(zhì),過(guò)氧化鈉的性質(zhì),演示實(shí)驗(yàn)：“滴水生火”、“吹氣生火” 思考與交流： 1、為何棉花能燃燒起來(lái)？ 2、鈉起火能否用CO2滅火器滅火？ 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 練習(xí)：運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的知識(shí)分析以上兩個(gè)反應(yīng)。,（放熱、生成O2）,總結(jié)：,鈉的物理性質(zhì)：銀白色金屬光澤、質(zhì)軟、 密度小、熔點(diǎn)低,4Na + O2 = 2Na2O,關(guān)于Na2O2的問(wèn)題,淡黃色、供氧劑、強(qiáng)氧化性、漂白性,2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2,2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2,2）鋁與氧氣的反應(yīng)：,2Al + 3O2 = 2Al2O3,金屬表面氧化膜的形成和作用,探究：,其它金屬與氧氣的反應(yīng)情況 金屬與其它非金屬單質(zhì)的反應(yīng) 金屬元素在形成化合物時(shí)所顯的價(jià)態(tài),1、不同的金屬與氧氣反應(yīng)的條件不同 2.與氧氣反應(yīng)條件的不同,說(shuō)明金屬 的化學(xué)活動(dòng)性不同.鎂、鋁比較活潑，鐵、銅次之鎂、鋁等在常溫下就能與氧氣反應(yīng)； 鐵、銅在常溫下也能與氧氣反應(yīng)，但很緩慢。在高溫時(shí)能與氧氣劇烈反應(yīng)； “真金不怕火煉”說(shuō)明金即使在高溫時(shí)也不與氧氣反應(yīng)。 ，金最不活潑。,小結(jié),2、金屬與水的反應(yīng),實(shí)驗(yàn)33（P41）向一個(gè)盛有水的小燒杯里滴入3滴酚酞試液，然后把一小塊鈉（約綠豆大?。┩度胄?，觀察反應(yīng)的現(xiàn)象和溶液顏色的變化。注意：蓋上玻片，戴上防護(hù)鏡，吸干煤油 注意觀察:（ 要學(xué)會(huì)透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)） a.將鈉投入水中，鈉浮在水上面還是沉沒(méi)水下？可得出什么結(jié)論？ b.鈉是否熔成一個(gè)小球？還有什么現(xiàn)象發(fā)生？ c.反應(yīng)時(shí)溶液顏色有什么變化？生成的是什么物質(zhì)？ 如何檢驗(yàn)？,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： a.鈉浮在水面上（?。┾c密度比水小 b.立刻熔成一個(gè)閃亮的小球，有水霧，有時(shí)有火花或伴有爆鳴聲 （熔）鈉熔點(diǎn)較低，鈉與水反應(yīng)放熱 c.在水面上四處游動(dòng)，發(fā)出嘶嘶聲，最后完全消失（游，響）鈉與水劇烈反應(yīng)生成氣體。 d.反應(yīng)后溶液由無(wú)色變成紅色（紅）鈉與水反應(yīng)生成堿性物質(zhì)（NaOH） e.鈉球逐漸變小，最后完全消失 結(jié)論：2Na2H2O2NaOHH2 寫(xiě)出離子方程式,思考與交流：,1、鈉保存在哪里？能否用汽油或酒精？應(yīng)該滿足什么條件才能保存鈉？為什么？ 2、金屬鈉著火能否用水滅火，為什么呢？,保存在煤油里和石蠟油中，目的是防止鈉被氧化成Na2O，鈉被長(zhǎng)時(shí)間氧化后，會(huì)生成Na2O2（ Na2O2比Na2O穩(wěn)定）；同時(shí)防止鈉與空氣中的水蒸氣反應(yīng)。,不能。因?yàn)殁c與水反應(yīng)生成可燃性氣體H2 ，導(dǎo)致火勢(shì)更大。,那鐵呢？能否跟冷水反應(yīng)？熱水？通過(guò)預(yù)習(xí)你已經(jīng)知道鐵與水蒸氣可以反應(yīng)，試將此與 鈉和水的反應(yīng)比較，有何不同？為什么？,思考與交流： 鈉能與水發(fā)生非常劇烈的反應(yīng)，那么其它的金屬又能不能與水反應(yīng)呢？你是如何推斷的？請(qǐng)大家思考、交流。,實(shí)驗(yàn)：P42科學(xué)探究,從水蒸氣的產(chǎn)生、鐵粉與水蒸氣、反應(yīng)產(chǎn)物的檢驗(yàn)分析,現(xiàn)象：加熱時(shí)鐵粉紅熱，燒瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生水蒸氣，點(diǎn)燃肥皂泡可聽(tīng)到爆鳴聲。,3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2,注意：將該反應(yīng)與鈉與水的反應(yīng)進(jìn)行比較異同點(diǎn)，以便記憶。,思考和交流：鈉與水、鐵與水的反應(yīng)情況進(jìn)行歸納：不同的金屬與水反應(yīng)的劇烈程度以及產(chǎn)物的不同，與哪些因素有關(guān)？,規(guī)律：金屬與水的反應(yīng)與金屬的活動(dòng)性有關(guān)，金屬越活潑，越容易與水反應(yīng)，反應(yīng)越劇烈。金屬活動(dòng)順序中氫之前的金屬能夠跟水反應(yīng)，之后的金屬與水不反應(yīng)。,思考和交流：,1、在廚房里使用鋁制的鍋、飯盒等容器時(shí)，要注意哪些問(wèn)題？為什么？ 2、由于鋁易與酸反應(yīng)，所以鋁制容器不能蒸煮或長(zhǎng)期盛放酸性食物。但食物除了有的呈酸性外，還有的食物是顯堿性的，能否用鋁制的容器盛放堿性食物呢？請(qǐng)大家思考、交流。,B組：用稀硫酸代替稀鹽酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并比較發(fā)生的現(xiàn)象。,A組：在4只試管里分別放入兩小塊鎂、鋅、鐵、銅，再分別加入約5 mL稀鹽酸，觀察現(xiàn)象，比較反應(yīng)的劇烈程度。如果有氣體生成，判斷反應(yīng)后生成了什么氣體？（用燃著的小木條放在試管口檢驗(yàn)）,活動(dòng)與探究,3、.金屬與酸的反應(yīng),銅放入酸中,鐵與酸反應(yīng),鋅與酸反應(yīng),鎂與酸反應(yīng),試管中的白色表示氣泡,（A組：金屬與鹽酸反應(yīng)）,產(chǎn)生氣泡，形成淺綠色的溶液,沒(méi)有明顯變化,Fe+2HCl=FeCl2+H2,Zn+2HCl=ZnCl2+H2 ,Mg+2HCl=MgCl2+H2,產(chǎn)生大量的氣泡，放出熱量，形成無(wú)色的溶液,產(chǎn)生大量的氣泡，放出熱量，形成無(wú)色的溶液,2,氯化亞鐵,（B組：金屬與稀硫酸反應(yīng)）,Mg+H2SO4=MgSO4+H2,Zn+ H2SO4=ZnSO4+H2 ,Fe+ H2SO4 =FeSO4+H2 ,產(chǎn)生大量的氣泡，放出熱量，形成無(wú)色的溶液,產(chǎn)生氣泡，放出熱量，形成淺綠色的溶液,沒(méi)有明顯變化,產(chǎn)生大量的氣泡，放出熱量，形成無(wú)色的溶液,2,硫酸亞鐵,金屬與鹽酸反應(yīng)的比較,討論：觀察此圖，你有何看法？,God Save me！,為什么受傷的總是我？,我有點(diǎn)難受,我 好高興！,討論：觀察此圖，填空：,1、能與鹽酸，稀硫酸反應(yīng)的金屬是 2、不能與鹽酸，稀硫酸反應(yīng)的金屬是 3、鎂、鋅、鐵、銅四種金屬的活動(dòng)性順序 是 .,Mg Zn Fe,Cu,Mg Zn Fe Cu,單質(zhì),化合物,化合物,單質(zhì),小結(jié)： 這種由一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)，生成了另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)叫做置換反應(yīng)。,討論：,對(duì)于以上的反應(yīng)，從反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)分類(lèi)角度分析，這些反應(yīng)有何特點(diǎn)？ Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 ,化學(xué)反應(yīng)的基本類(lèi)型,思考：你知道哪些反應(yīng)類(lèi)型，請(qǐng)各寫(xiě)出一例？,化合反應(yīng)：A + B + AB（以多合一） 分解反應(yīng)：AB A + B + （以一變多）,置換反應(yīng)：A + BC B + AC (以一換一 ),讓我們來(lái)回憶：,說(shuō)明:鐵能把銅從硫酸銅溶液中置換出來(lái)，這也是比較金屬活動(dòng)性的依據(jù)之一。,現(xiàn)象：_ _,將鐵釘投入到硫酸銅溶液中有何現(xiàn)象？,鐵釘表面會(huì)有紅色物質(zhì)覆蓋，若時(shí)間足夠 長(zhǎng)，則溶液會(huì)從藍(lán)色變?yōu)闇\綠色。,Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式：,回憶：,活動(dòng)性:FeCu,活動(dòng)探究,4、金屬與某些化合物的溶液反應(yīng),浸入溶液中的鋁絲 表面覆蓋一層紫紅 色物質(zhì)，溶液由藍(lán) 色逐漸變?yōu)闊o(wú)色。,浸入溶液中的銅絲 表面覆蓋一層銀白 色物質(zhì)，溶液由無(wú) 色逐漸變?yōu)樗{(lán)色。,不反應(yīng),2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3,Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2,1、以上反應(yīng)類(lèi)型都屬于 反應(yīng)。 2、鋁、銅、銀三種金屬的活動(dòng)性順序 是,置換,Al Cu Ag,討論,5、鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng),2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2,2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2,分析和討論：,一、金屬的化學(xué)性質(zhì)： 1、金屬能與氧氣反應(yīng) （金屬越活潑，反應(yīng)越容易，越劇烈） 2、金屬與水的反應(yīng) 3、金屬能與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)（置換反應(yīng)） （金屬越活潑，反應(yīng)越容易，越劇烈） 4、金屬能與含金屬元素鹽溶液反應(yīng) （活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬能置換出活動(dòng)性較弱的金屬） 5、鋁和堿的反應(yīng) 二、置換反應(yīng)（A+BC=B+AC）,本課題你應(yīng)該知道,1、在金屬活動(dòng)性順序里，金屬的位置越靠前，它的 活動(dòng)性就越強(qiáng)。 2、在金屬活動(dòng)性順序里，位于氫前面的金屬能置換出 鹽酸、稀硫酸中的氫。（注：是氫元素，不是氫氣） 3、在金屬活動(dòng)順序里，位于前面的金屬能把位于后面的 金屬?gòu)乃鼈兓衔锏娜芤褐兄脫Q出來(lái)。 （k、Ca、Na除外）,金屬活動(dòng)性順序表,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H） Cu Hg Ag Pt Au,金屬活動(dòng)性由強(qiáng)逐漸減弱,1.判斷下列物質(zhì)能否發(fā)生反應(yīng)？若能， 寫(xiě)出相關(guān)化學(xué)方程式。 （1）銀與稀鹽酸 （2）鋅與硫酸銅溶液 （3）銅與硫酸鋅溶液 （4）鋁與硝酸銀溶液 （5）銀與氯化銅溶液 （6）鎂與硫酸亞鐵溶液,解答：可發(fā)生反應(yīng)的：（2）（4）（6）,化學(xué)方程式：,(2)Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4,(4)Al +3AgNO3 = Al(NO3)3 + 3Ag,(6)Mg + FeSO4 = MgSO4 +Fe,練習(xí)：,2.有X、Y、Z三種金屬，如果把X和Y分別放入 稀硫酸中，X溶解并產(chǎn)生氫氣,Y不反應(yīng);如果 把Y和Z分別放入硝酸銀溶液中,過(guò)一會(huì)兒,在Y 的表面有銀析出,而Z無(wú)變化.根據(jù)以上事實(shí),判 斷X、Y、Z的金屬活動(dòng)性順序.,解答: 金屬活動(dòng)性順序 XYZ,練習(xí)：,因?yàn)殇X在空氣中與氧氣反應(yīng)，其表 面生成一層致密的氧化物薄膜，從而阻 止鋁進(jìn)一步氧化，因此，鋁具有很好的 抗腐蝕性能。,3.為什么出土文物中銅器比鐵器多呢？,4.為什么鐵器易生銹，而鋁制品不易銹蝕呢？,為什么不宜用鋼刷、沙等來(lái)擦洗鋁制品呢？,銅的活動(dòng)性比鐵弱，不易被氧化。,這樣會(huì)把鋁制品表面的氧化物保護(hù)膜清洗掉。,5.請(qǐng)推測(cè) K 與 O2 反應(yīng)的條件是 。 鎂 （填：能、不能）制成鍋。,6.請(qǐng)推測(cè) Zn 與 O2 反應(yīng)的條件是 。 “白鐵皮”是鐵鋅合金，其制品為什么不易銹蝕呢？,7.為什么說(shuō)“真金不怕火煉”？ 鐵礦與金礦有什么不同？,常溫下,不能,常溫下,8. 在一個(gè)用鋁制的易拉罐內(nèi)充滿CO2氣體，然后往罐內(nèi)注入足量的NaOH溶