必修一第三章第一節(jié)金屬的化學(xué)性質(zhì)

1、 第三第三章章 金屬及其化合物金屬及其化合物 青銅器 鐵器 鋁合金商朝司母戊鼎商朝司母戊鼎春秋時(shí)期的鐵春秋時(shí)期的鐵鋤和鐵器鋤和鐵器鐵鐵合金合金銅銅銀銀金金 第三第三章章 金屬及其化合物金屬及其化合物第一節(jié)第一節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)金屬的化學(xué)性質(zhì) （第第1課時(shí)）課時(shí)）金屬的認(rèn)識：金屬的認(rèn)識：生產(chǎn)、生活生產(chǎn)、生活到目前為止，你認(rèn)識哪些金屬呢？到目前為止，你認(rèn)識哪些金屬呢？（一）、（一）、金屬在自然界里的分布金屬在自然界里的分布1 1、人類發(fā)現(xiàn)的一百多種元素中、人類發(fā)現(xiàn)的一百多種元素中, ,約約80%80%是金是金屬元素。屬元素。2 2、金屬元素在地殼中的含量、金屬元素在地殼中的含量 金屬元素在地殼金屬

2、元素在地殼中的含量，中的含量， 鋁居首鋁居首位，其次是鐵，鈣位，其次是鐵，鈣排在第三，鈉只處排在第三，鈉只處于第四。于第四。這些金屬在自然界中以這些金屬在自然界中以什么形態(tài)存在呢？什么形態(tài)存在呢？銅銅 Cu鐵鐵 Fe鋁鋁 Al鎂鎂 MgAgCu自然界中的自然界中的金金Au以以單質(zhì)單質(zhì)( (游離態(tài)游離態(tài)) )形式存在形式存在: :汞、銀、汞、銀、鉑、金。鉑、金。3 3、金屬在自然界里的存在形式、金屬在自然界里的存在形式:化合態(tài)化合態(tài):絕大多數(shù)絕大多數(shù)游離態(tài)（單質(zhì)）游離態(tài)（單質(zhì)）:極少數(shù)極少數(shù) 絕大多數(shù)金屬元素是以化合態(tài)存在絕大多數(shù)金屬元素是以化合態(tài)存在的，很少以游離態(tài)存在。這是為什么？的，很少以

3、游離態(tài)存在。這是為什么？金屬種類繁多，如何學(xué)習(xí)？金屬種類繁多，如何學(xué)習(xí)？ 研究物質(zhì)的性質(zhì)，常用的步驟是什么？研究物質(zhì)的性質(zhì)，常用的步驟是什么？ 一、物理性質(zhì)一、物理性質(zhì) 色味態(tài)，色味態(tài)，溶解性、熔沸點(diǎn)、密度、硬度、溶解性、熔沸點(diǎn)、密度、硬度、導(dǎo)電導(dǎo)熱性、延展性等導(dǎo)電導(dǎo)熱性、延展性等 二、化學(xué)性質(zhì)二、化學(xué)性質(zhì)1、金屬的顏色、光澤、金屬的顏色、光澤 絕大多數(shù)金屬都是銀白色，具有金屬光絕大多數(shù)金屬都是銀白色，具有金屬光澤，少數(shù)金屬是特殊顏色如銅是紫紅色，金澤，少數(shù)金屬是特殊顏色如銅是紫紅色，金是金黃色。是金黃色。3、延展性、延展性 延性：延性：拉成細(xì)絲的性質(zhì)。拉成細(xì)絲的性質(zhì)。 展性：展性：壓成薄片的

4、性質(zhì)。壓成薄片的性質(zhì)。2、良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性、良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性（二）、金屬的物理性質(zhì)（通性）（二）、金屬的物理性質(zhì)（通性）思考與交流 金屬共同的物理性質(zhì)有那些？金屬共同的物理性質(zhì)有那些？壓壓拉拉P46：圖：圖32 2、回憶初中所學(xué)知識，你能說說金屬、回憶初中所學(xué)知識，你能說說金屬能發(fā)生哪些反應(yīng)嗎？能發(fā)生哪些反應(yīng)嗎？非金屬（氧氣等）、酸、鹽非金屬（氧氣等）、酸、鹽思考與交流鋁絲與硫酸銅鋁絲與硫酸銅溶液的反應(yīng)溶液的反應(yīng)鎂在空氣鎂在空氣中中燃燒燃燒鎂條與稀鹽鎂條與稀鹽酸反應(yīng)酸反應(yīng)銅絲與硝酸銀溶銅絲與硝酸銀溶液的反應(yīng)液的反應(yīng)2Al+3CuSO4=Al2(SO4 )3+3CuCu+2AgNO3=Cu(

5、NO3)2+2AgMg+2HCl=MgCl2+H22Mg+O22MgO點(diǎn)燃點(diǎn)燃思考與交流 畫出畫出Na、 Mg、Al的原子結(jié)構(gòu)示意圖，分析結(jié)構(gòu)特的原子結(jié)構(gòu)示意圖，分析結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系？點(diǎn)與化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系？（三）、（三）、金屬的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)金屬的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)NaMgAl 金屬最外層金屬最外層一般是少于一般是少于4 4個(gè)個(gè)電子電子, ,反應(yīng)中很反應(yīng)中很容易失去容易失去, ,表現(xiàn)表現(xiàn)出較強(qiáng)的出較強(qiáng)的還原還原性。性。聯(lián)想聯(lián)想:金屬可以與那金屬可以與那些物質(zhì)反應(yīng)些物質(zhì)反應(yīng)?31 ：金屬鈉的取用和切割方法？金屬鈉的取用和切割方法？鑷子夾??；濾紙吸干煤油；小刀在玻璃片鑷子夾??；濾紙吸干煤油；小刀在玻

6、璃片或表面皿上切割?；虮砻婷笊锨懈?。用完的鈉應(yīng)放回原瓶。用完的鈉應(yīng)放回原瓶。（一）鈉的物理性質(zhì)：（一）鈉的物理性質(zhì)： 色色態(tài)態(tài)光澤光澤密度密度硬度硬度熔點(diǎn)、沸點(diǎn)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)導(dǎo)電導(dǎo)電傳熱傳熱性性銀白銀白色色 固態(tài)固態(tài) 金屬金屬光澤光澤 0.97g/ /cm3很軟很軟熔點(diǎn)：熔點(diǎn)：97.8197.81沸點(diǎn)：沸點(diǎn)：882.9882.9良好良好 Na +11 2 8 1 Na易失電子易失電子Na+注意：注意：應(yīng)保存在石蠟油或煤油中，以隔絕空氣?，F(xiàn)象：現(xiàn)象：鈉鈉先熔化先熔化后燃燒，燃燒時(shí)后燃燒，燃燒時(shí)火焰呈火焰呈黃色黃色，最后留下的，最后留下的固體呈淡黃色固體呈淡黃色。結(jié)論：結(jié)論：鈉的熔點(diǎn)較低，鈉與鈉的熔點(diǎn)

7、較低，鈉與OO2 2反應(yīng)，條反應(yīng)，條件不同，現(xiàn)象不同，產(chǎn)物不同。件不同，現(xiàn)象不同，產(chǎn)物不同。（過氧化鈉）（過氧化鈉）過氧化鈉介紹過氧化鈉介紹: :NaNa2 2O O2 2中氧的化合價(jià)是中氧的化合價(jià)是-1, -1, 淡黃色粉末。淡黃色粉末。過氧化鈉的用途過氧化鈉的用途: : 可以和水可以和水,二氧化碳反應(yīng)生成氧氣。二氧化碳反應(yīng)生成氧氣。呼吸面具中、潛艇遇緊急情況時(shí)作生氧呼吸面具中、潛艇遇緊急情況時(shí)作生氧劑。具有氧化性，還可以做漂白劑。劑。具有氧化性，還可以做漂白劑。常溫下常溫下4Na + O2 = 2Na2O（白色）（白色）加熱下加熱下00+1-1失去失去2e-得到得到2e-00+1-2失去失

8、去4e-得到得到4e-注意注意: 條件不一樣，產(chǎn)物不同條件不一樣，產(chǎn)物不同不穩(wěn)定不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定點(diǎn)燃點(diǎn)燃（二）（二）. .鈉的化學(xué)性質(zhì)鈉的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)21.1.鈉與氧氣反應(yīng)鈉與氧氣反應(yīng)2Na +O2 = Na2O2 (淡黃色淡黃色)過氧化鈉過氧化鈉2.2.鈉與其他非金屬反應(yīng)鈉與其他非金屬反應(yīng)反應(yīng)劇烈反應(yīng)劇烈2Na + S =研磨研磨= Na2S點(diǎn)燃點(diǎn)燃2Na + Cl2 = 2NaCl燃燒燃燒鈉與氯氣反應(yīng) 鈉與硫反應(yīng)思考與交流思考與交流1 1、一、一小塊鈉露置在空氣中，會發(fā)生哪些反應(yīng)？小塊鈉露置在空氣中，會發(fā)生哪些反應(yīng)？最終生成什么？最終生成什么？2Na+O2=2Na2ONa2O+H2O=2

9、NaOH2NaOH+CO2=Na2CO3+H2ONa2CO3+10H2O= Na2CO310H2ONa2CO310H2O = Na2CO3+10H2O風(fēng)化風(fēng)化 金屬金屬Na在常溫下就可以與空氣中的在常溫下就可以與空氣中的O2發(fā)生發(fā)生反應(yīng)表面生成一層氧化物；在空氣中燃燒反應(yīng)表面生成一層氧化物；在空氣中燃燒則生成過氧化鈉。那么，有沒有別的物質(zhì)則生成過氧化鈉。那么，有沒有別的物質(zhì)在常溫下也能與空氣中在常溫下也能與空氣中O2反應(yīng)呢？反應(yīng)呢？鐵、鎂和鋁分別與氧氣反應(yīng)鐵、鎂和鋁分別與氧氣反應(yīng) （1）鐵與氧氣在常溫下緩慢反應(yīng)，生成）鐵與氧氣在常溫下緩慢反應(yīng)，生成疏松氧化層疏松氧化層三氧化二鐵（紅褐色三氧化二

10、鐵（紅褐色Fe2O3） 4Fe + 3O2 = 2Fe2O3 （2 2）鎂與氧氣在常溫下能反應(yīng)，生成致密氧）鎂與氧氣在常溫下能反應(yīng)，生成致密氧化膜，保護(hù)內(nèi)層金屬不被繼續(xù)氧化化膜，保護(hù)內(nèi)層金屬不被繼續(xù)氧化 2Mg + O2 = 2MgO 那么，那么，Al的情況如何呢？的情況如何呢？科學(xué)探究科學(xué)探究1 1 ：加熱鋁箔加熱鋁箔現(xiàn)象：現(xiàn)象：鋁箔熔化并失去光澤，熔化的鋁箔熔化并失去光澤，熔化的鋁并鋁并不滴落不滴落，好像有一層膜兜著。，好像有一層膜兜著。原因：原因：Al2O3的熔點(diǎn)（的熔點(diǎn)（2050）遠(yuǎn)高于鋁的熔點(diǎn)，包）遠(yuǎn)高于鋁的熔點(diǎn)，包在鋁的外面，所以熔化的液態(tài)鋁不會滴落。在鋁的外面，所以熔化的液態(tài)鋁不

11、會滴落?？茖W(xué)探究科學(xué)探究2 2 ：用砂紙打磨鋁箔后再加熱用砂紙打磨鋁箔后再加熱現(xiàn)象：現(xiàn)象：熔化的鋁熔化的鋁仍不滴落。仍不滴落。原因：原因：鋁很活潑，在空氣中很快又生成一層新的氧鋁很活潑，在空氣中很快又生成一層新的氧化膜?；?。4Al+3O2=2Al2O3資料卡片資料卡片：鋁的氧化膜鋁的氧化膜-采用化學(xué)方法對鋁表面的氧化膜采用化學(xué)方法對鋁表面的氧化膜進(jìn)行處理，得到應(yīng)有更廣泛的金屬材料。進(jìn)行處理，得到應(yīng)有更廣泛的金屬材料。 思考：思考： (1)(1)鋁是一種活潑性很強(qiáng)的金屬，為什么鋁是一種活潑性很強(qiáng)的金屬，為什么各種鋁制品還能被較長時(shí)間的使用和廣泛應(yīng)各種鋁制品還能被較長時(shí)間的使用和廣泛應(yīng)用？用？鋁

12、表面形成致密的氧化膜鋁表面形成致密的氧化膜AlAl2 2O O3 3，阻止了內(nèi)部金屬阻止了內(nèi)部金屬與氧氣的繼續(xù)反應(yīng)。與氧氣的繼續(xù)反應(yīng)。（一）（一）、位于金屬活動(dòng)性順序中氫以前的金屬遇到酸位于金屬活動(dòng)性順序中氫以前的金屬遇到酸時(shí)，能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成鹽和氫氣。時(shí)，能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成鹽和氫氣。如如Fe：Fe + 2HCl = FeCl2+H2God Save me！無所謂，無所謂， 我無我無所謂所謂為什么為什么受傷的受傷的總是我總是我！我得意的我得意的笑，又得笑，又得意的笑意的笑結(jié)論結(jié)論：反應(yīng)的劇烈程度不同反應(yīng)的劇烈程度不同金屬與酸和水反應(yīng)金屬與酸和水反應(yīng)（二）（二）1.1.鈉與水反鈉與水反

13、應(yīng)應(yīng)浮浮在水面；在水面；熔熔為小為小球球；四處四處游游動(dòng)；動(dòng)；嘶嘶嘶作響；嘶作響；逐漸消失，逐漸消失，酚酞變酚酞變紅紅。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3-33-3鈉的密度比水小鈉的密度比水小劇烈反應(yīng)放熱劇烈反應(yīng)放熱鈉的熔點(diǎn)較低鈉的熔點(diǎn)較低反應(yīng)放出氣體反應(yīng)放出氣體？生成堿性物質(zhì)生成堿性物質(zhì)2Na + 2H2O = 2NaOH + H2失去失去2e-得到得到2e-+100+12Na+2H2O=2Na+2OH-+H2 1 1、取一小試管，向其中加入等體積的水、取一小試管，向其中加入等體積的水和煤油，然后把一小塊金屬鈉放入到試和煤油，然后把一小塊金屬鈉放入到試管中，可以觀察到什么現(xiàn)象？并解釋。管中，可以觀察到什么現(xiàn)象？并解

14、釋。答答：鈉在上下跳躍，并逐漸消失。：鈉在上下跳躍，并逐漸消失。2. 2. 鈉與鹽酸、稀硫酸的反應(yīng)鈉與鹽酸、稀硫酸的反應(yīng) 2Na+2HCl=2NaCl+H2 2Na+H2SO4=Na2SO4+H2 實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì): 2Na+2H+=2Na+H2 例題：例題：46gNa46gNa與與500ml500ml含含36.5gHCl36.5gHCl的鹽酸的鹽酸反應(yīng)，可生成多少反應(yīng)，可生成多少g g氣體？氣體？* * 若若酸過量酸過量，只考慮與酸反應(yīng)，只考慮與酸反應(yīng) 若若鈉過量鈉過量，則過量的鈉還要與水反應(yīng)。，則過量的鈉還要與水反應(yīng)。1 1為什么不能用手直接拿金屬鈉？為什么不能用手直接拿金屬鈉？2 2能否把鈉保存

15、在汽油里或四氯化碳（能否把鈉保存在汽油里或四氯化碳（CClCCl4 4）中？說明理由。）中？說明理由。 （提示：汽油易揮發(fā)、易燃；（提示：汽油易揮發(fā)、易燃；CClCCl4 4的密度比鈉的大）的密度比鈉的大）3 3 “ “鈉是一種還原性很強(qiáng)的金屬，能把銅鈉是一種還原性很強(qiáng)的金屬，能把銅從硫酸銅溶液中置換出來從硫酸銅溶液中置換出來”。這種說法是否。這種說法是否正確？為什么？正確？為什么？ 3. 3. 鈉與鹽溶液的反應(yīng)鈉與鹽溶液的反應(yīng)+_2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4 +Cu(OH)2 +H2 *鈉與鹽溶液反應(yīng)時(shí)，鈉與鹽溶液反應(yīng)時(shí)， 先與水反應(yīng)，先與水反應(yīng)， 但不能置換鹽溶液中的任何金屬

16、。但不能置換鹽溶液中的任何金屬。 2Na+2H2O=2NaOH+H2 CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2 （二）、鐵與水蒸氣的反應(yīng)3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2高溫高溫 如果提供給你如果提供給你3 3支試管、水槽、蒸發(fā)皿、膠塞、導(dǎo)管、支試管、水槽、蒸發(fā)皿、膠塞、導(dǎo)管、酒精噴燈及其他必要的儀器和物品，在課本酒精噴燈及其他必要的儀器和物品，在課本P P：5050處處畫出畫出你設(shè)計(jì)的裝置簡圖。你設(shè)計(jì)的裝置簡圖。與氧氣的反應(yīng)與氧氣的反應(yīng)與水的反應(yīng)與水的反應(yīng)金屬鈉金屬鈉常溫下常溫下非常容易非常容易與氧與氧氣反應(yīng)，加熱時(shí)反應(yīng)氣反應(yīng)，加熱時(shí)反應(yīng)十分劇烈。十分劇烈。 常溫下與水劇

17、烈反常溫下與水劇烈反應(yīng)應(yīng)金屬鋁金屬鋁常溫下常溫下容易容易與氧氣反與氧氣反應(yīng)。應(yīng)。金屬鐵金屬鐵常溫下與氧氣反應(yīng)比常溫下與氧氣反應(yīng)比較較緩慢緩慢。鐵與冷、熱水都不鐵與冷、熱水都不反應(yīng)，但高溫時(shí)可反應(yīng)，但高溫時(shí)可與水蒸氣反應(yīng)與水蒸氣反應(yīng)鈉、鋁、鐵與氧氣和水反應(yīng)的比較鈉、鋁、鐵與氧氣和水反應(yīng)的比較三、鋁與氫氧化鈉溶液的三、鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)反應(yīng)觀察現(xiàn)象觀察現(xiàn)象結(jié)結(jié) 論論鋁鋁鹽鹽酸酸鋁鋁氫氫氧氧化化鈉鈉開始現(xiàn)象不開始現(xiàn)象不明顯。明顯。后來有少量后來有少量氣泡產(chǎn)生，氣氣泡產(chǎn)生，氣泡逐漸增多。泡逐漸增多。試管很熱。試管很熱。將點(diǎn)燃的木將點(diǎn)燃的木條放在試管口條放在試管口時(shí)，都有爆鳴時(shí)，都有爆鳴聲。聲。 氧化膜與酸、堿發(fā)生反應(yīng)。氧化膜與酸、堿發(fā)生反應(yīng)。鋁與酸、堿反應(yīng)產(chǎn)生氣體。鋁與酸、堿反應(yīng)產(chǎn)生氣體。反應(yīng)放熱。反應(yīng)放熱。生成氫氣。生成氫氣。 思考與討論思考與討論7： 將兩小塊質(zhì)量相等的金屬將兩小塊質(zhì)量相等的金屬鈉，一塊直接投入水中，另