新課標-高中化學必修一《金屬的化學性質(zhì)》(上課用很好)

1、第三章第三章 金屬及其化合物金屬及其化合物第一節(jié)第一節(jié) 金屬的化學性質(zhì)金屬的化學性質(zhì)一、金屬的通性一、金屬的通性分布特征分布特征化合態(tài)化合態(tài)：元素在化合物中：元素在化合物中的存在形態(tài)的存在形態(tài)游離態(tài)游離態(tài)：元素在單質(zhì)中：元素在單質(zhì)中的存在形態(tài)的存在形態(tài)地殼中含量最多的前四種元素為：地殼中含量最多的前四種元素為：O、Si、Al、Fe、商朝司母戊鼎商朝司母戊鼎春秋時期春秋時期的鐵鋤和的鐵鋤和鐵器鐵器現(xiàn)代用電現(xiàn)代用電解法冶煉解法冶煉鋁鋁1 1、物理通性、物理通性（2 2）、金屬的）、金屬的顏色、光澤顏色、光澤（3 3）、良好的導電、導熱性）、良好的導電、導熱性絕大多數(shù)金屬都是銀白色，具有金屬光澤，少

2、數(shù)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，金是金黃色。金屬是特殊顏色。如銅是紫紅色，金是金黃色。（4 4）、延展性）、延展性延性：拉成細絲的性質(zhì)。延性：拉成細絲的性質(zhì)。展性：壓成薄片的性質(zhì)。展性：壓成薄片的性質(zhì)。（1）、金屬在常溫下的、金屬在常溫下的狀態(tài)狀態(tài)除汞是液體外除汞是液體外，其他在常溫下都是固體。，其他在常溫下都是固體。導電、導熱性最好的金屬導電、導熱性最好的金屬銀銀 延性最好的金屬延性最好的金屬鉑鉑 展性最好的金屬展性最好的金屬金金思考與交流思考與交流化學方程式化學方程式？鋁絲與鋁絲與CuSO4溶溶液反應形成液反應形成銅樹銅樹鎂條燃燒鎂條燃燒銅絲與銅絲

3、與AgNO3溶溶液反應形成液反應形成銀樹銀樹鎂條與鹽酸反應鎂條與鹽酸反應2Al+3CuSO4=Al2(SO4 )3+3CuCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2AgMg+2HCl=MgCl2+H22Mg+O22MgO點燃點燃2 2、化學通性、化學通性（1 1）、易與氧氣反應，得到氧化物）、易與氧氣反應，得到氧化物（2 2）、與酸反應，活動性排在氫前的）、與酸反應，活動性排在氫前的金屬元素與酸反應得到鹽和氫氣金屬元素與酸反應得到鹽和氫氣（3 3）、與鹽反應，置換出活動性弱的金屬）、與鹽反應，置換出活動性弱的金屬單質(zhì)單質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)!NaMgAl原因：原因：最外層電子少，易失電子，最

4、外層電子少，易失電子，表現(xiàn)出還原性，表現(xiàn)出還原性，金屬在化合物中金屬在化合物中只有正價只有正價鎂在鎂在空氣空氣中中的燃燒的燃燒鐵在鐵在氧氣氧氣中中的燃燒的燃燒(引燃引燃)二、金屬與非金屬反應二、金屬與非金屬反應實驗實驗3-1觀察、了解金屬觀察、了解金屬鈉鈉用用鑷子鑷子從煤油中取出一小塊鈉從煤油中取出一小塊鈉用用濾紙濾紙吸干鈉表面的煤油后，將吸干鈉表面的煤油后，將鈉放在鈉放在干燥干燥的玻璃片上的玻璃片上用刀切去一端的外皮，觀察鈉的用刀切去一端的外皮，觀察鈉的真面目真面目你觀察到了什么？你觀察到了什么？你想到了什么？你想到了什么？切完的鈉必須放回原瓶，不得隨意丟棄切完的鈉必須放回原瓶，不得隨意丟棄

5、！注意：注意： 鈉沉在煤油的底部鈉沉在煤油的底部 鈉可用刀切割鈉可用刀切割 鈉剛切開時斷面呈鈉剛切開時斷面呈 銀白色的光澤，但銀白色的光澤，但 很快很快變暗變暗 密度：密度：比煤油大比煤油大硬度：硬度：小小顏色：顏色：銀白色銀白色狀態(tài)：狀態(tài)：固體，有固體，有 金屬光澤金屬光澤鈉的化學性質(zhì)鈉的化學性質(zhì)很很活潑活潑, ,極易極易與空氣與空氣中的氧發(fā)生反應中的氧發(fā)生反應二、金屬與非金屬反應二、金屬與非金屬反應1 1、鈉與氧氣的反應、鈉與氧氣的反應（1 1）常溫下反應）常溫下反應鈉的物理性質(zhì)：鈉的物理性質(zhì)：顏色：顏色：銀白色銀白色金屬光澤的固體金屬光澤的固體狀態(tài)：狀態(tài)：硬度：硬度：質(zhì)軟，可用小刀切割質(zhì)

6、軟，可用小刀切割熔點：熔點： 熔點低熔點低 密度：密度： 密度比水小密度比水小 常溫下，常溫下，鈉極易被空氣中的鈉極易被空氣中的氧氣氧化氧氣氧化 。00+1-2得到22e-4Na + O2 = 2Na2O失去4e-還原劑還原劑氧化劑氧化劑4Na+O4Na+O2 2=2Na=2Na2 2O O白色白色結(jié)論：結(jié)論：熔化成閃亮的小球熔化成閃亮的小球劇烈劇烈燃燒，燃燒時火焰呈黃色燃燒，燃燒時火焰呈黃色最后生成淡黃色固體最后生成淡黃色固體（2 2）加熱后反應）加熱后反應過氧化鈉過氧化鈉+1 -1+1 -12 2Na+ONa+O2 2 NaNa2 2O O2 2點燃或點燃或 （淡黃色固體）（淡黃色固體）實

7、驗實驗3-23-2：現(xiàn)象：現(xiàn)象：反應為：反應為：常溫下常溫下 4Na + O2 = 2Na2O（白色固體）加熱下加熱下00+1-1失去2e-得到2e-00+1-2失去4e-得到22e-感悟感悟:點燃小結(jié)：鈉與氧氣反應小結(jié)：鈉與氧氣反應2Na + O2 = Na2O2 (淡黃色固體)條件不同，現(xiàn)象不同，產(chǎn)物不同條件不同，現(xiàn)象不同，產(chǎn)物不同(1)(1)用坩堝鉗夾用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔住一小塊鋁箔( (箔厚約箔厚約0.1mm)0.1mm)，在酒精燈上加在酒精燈上加熱至熔化，輕熱至熔化，輕輕晃動。仔細輕晃動。仔細觀察，你看到觀察，你看到了什么現(xiàn)象？了什么現(xiàn)象？為什么會有這為什么會有這種現(xiàn)象？種現(xiàn)象？

8、科學探究科學探究(2)(2)用坩堝鉗夾用坩堝鉗夾住一小塊用砂住一小塊用砂紙仔細打磨紙仔細打磨( (或在酸中處或在酸中處理后，用水理后，用水洗凈洗凈) )，除去，除去表面的氧化膜，表面的氧化膜，再加熱至熔化，再加熱至熔化，又有什么現(xiàn)又有什么現(xiàn)象呢？象呢？ 科學探究科學探究對比實驗對比實驗未打磨的鋁箔加熱未打磨的鋁箔加熱打磨過的鋁箔加熱打磨過的鋁箔加熱2.2.鐵、鎂、鐵、鎂、鋁鋁與氧氣的反應與氧氣的反應已知：已知：Al2O3的熔點是的熔點是2050，Al的熔點是的熔點是660現(xiàn)象：現(xiàn)象：兩塊鋁箔都熔化，且失去了金兩塊鋁箔都熔化，且失去了金屬光澤，但熔化的鋁并不滴落，好像屬光澤，但熔化的鋁并不滴落，

9、好像有一層膜兜著。有一層膜兜著。2 2、鐵、鎂和鋁分別與氧氣反應、鐵、鎂和鋁分別與氧氣反應（1 1）鐵與氧氣在常溫下）鐵與氧氣在常溫下緩慢緩慢反應，生成反應，生成疏松疏松氧化層氧化層三氧化二鐵（紅褐色三氧化二鐵（紅褐色FeFe2 2O O3 3） （2 2）鎂和鋁與氧氣在常溫下能反應，生成）鎂和鋁與氧氣在常溫下能反應，生成致密氧化膜致密氧化膜，保護內(nèi)層金屬不被繼續(xù)氧化保護內(nèi)層金屬不被繼續(xù)氧化 2Mg + 2Mg + O O2 2 = 2Mg= 2MgO O 4Al + 34Al + 3O O2 2 = 2Al= 2Al2 2O O3 3金屬還能和很多其他非金屬反應金屬還能和很多其他非金屬反應3

10、Fe + 2O2 = Fe3O4點燃點燃2Na + Cl2 = 2NaCl點燃點燃2Na + S = Na2SK Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au討論：金屬與氧氣反應的規(guī)律討論：金屬與氧氣反應的規(guī)律常溫下易被氧化常溫下能被氧化加熱時能被氧化不能被氧化金屬與氧氣反應規(guī)律共性：共性：不同：不同：不同金屬與氧氣反應，難易程度不同不同金屬與氧氣反應，難易程度不同大部分金屬與氧氣反應生成金屬氧化物大部分金屬與氧氣反應生成金屬氧化物原因：原因： 結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)!1 1、下列元素在自然界中以游離態(tài)存在的是（、下列元素在自然界中以游離態(tài)存在的是（

11、）A A、Na BNa B、Mg CMg C、Al DAl D、AuAu思考與練習思考與練習2 2、生活中很多人用鋼絲球刷鋁鍋，這種方法妥當嗎？為什么？、生活中很多人用鋼絲球刷鋁鍋，這種方法妥當嗎？為什么？3 3、可否用鐵桶盛放硫酸銅溶液？、可否用鐵桶盛放硫酸銅溶液？D4 4、取一小塊金屬鈉，放在燃燒匙里加熱，下列實驗現(xiàn)象正確的、取一小塊金屬鈉，放在燃燒匙里加熱，下列實驗現(xiàn)象正確的描述是（描述是（ ）金屬鈉先熔化；金屬鈉先熔化； 燃燒后得白色固體；燃燒后得白色固體； 燃燒時火焰為黃色；燃燒時火焰為黃色； 燃燒后生成淺黃色固體物質(zhì)燃燒后生成淺黃色固體物質(zhì)A A B B C C D DC1 1、活

12、潑金屬與酸反應、活潑金屬與酸反應 ：三、金屬與酸和水的反應三、金屬與酸和水的反應Fe + 2HCl = FeClFe + 2HCl = FeCl2 2+H+H2 22Na + 2HCl = 2NaCl+H2Na + 2HCl = 2NaCl+H2 2Zn + 2HCl = ZnClZn + 2HCl = ZnCl2 2+H+H2 22Al + 6HCl =2 AlCl2Al + 6HCl =2 AlCl3 3+3H+3H2 2反應的本質(zhì)：金屬失電子，被酸電離產(chǎn)生的反應的本質(zhì)：金屬失電子，被酸電離產(chǎn)生的H H+ +得到，生成得到，生成H H2 . 2 . 生成生成1molH1molH2 2轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)

13、移 mole_。 2Na + 2H2Na + 2H+ + = 2Na = 2Na+ +H+H2 2Zn + 2HZn + 2H+ + = Zn = Zn2+2+H+H2 2Fe + 2HFe + 2H+ + = Fe = Fe2+2+H+H2 22Al + 6H2Al + 6H+ + =2 Al =2 Al3+3+3H+3H2 2思考：思考：鐵、鋁等金屬可制成水鐵、鋁等金屬可制成水壺燒水，說明他們很難與熱水壺燒水，說明他們很難與熱水反應，是不是所有金屬都不與反應，是不是所有金屬都不與水反應？水反應？實驗實驗3-3 鈉與水的反應鈉與水的反應概括概括現(xiàn)象現(xiàn)象原因或結(jié)論原因或結(jié)論2Na+2H2O=2

14、NaOH+H2 鈉浮在水面上鈉浮在水面上浮浮密度比水小密度比水小在水面上四處游動，在水面上四處游動，發(fā)出嘶嘶聲發(fā)出嘶嘶聲游、響游、響產(chǎn)生氣體產(chǎn)生氣體立刻熔成一個小球立刻熔成一個小球熔熔反應放熱，熔點低反應放熱，熔點低紅紅反應后溶液變紅反應后溶液變紅生成堿性物質(zhì)生成堿性物質(zhì)2 2、金屬與水的反應、金屬與水的反應（1）、鈉與水的反應）、鈉與水的反應現(xiàn)象：現(xiàn)象：浮、熔、游、響、紅。浮、熔、游、響、紅。結(jié)論：鈉與水劇烈反應，生成氫氣和氫結(jié)論：鈉與水劇烈反應，生成氫氣和氫氧化鈉。氧化鈉。2Na+2H2O=2NaOH+H2 NaNa與水反應方程式的分析：與水反應方程式的分析：NaNaH HO = O =

15、NaOH NaOH H H 失去失去2 2 e- 得到得到2 2e- 1 11 1（1 1）為氧化還原反應：）為氧化還原反應：本質(zhì)：本質(zhì)：鈉失電子鈉失電子 ，被水電離產(chǎn)生，被水電離產(chǎn)生的的H H+ +得到，產(chǎn)生得到，產(chǎn)生H H2 2（2 2）為離子反應：）為離子反應：2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH- + H2 （1）鈉保存在煤油或石蠟中）鈉保存在煤油或石蠟中（2）失火現(xiàn)場有鈉存放時，不能用失火現(xiàn)場有鈉存放時，不能用滅滅火，必須用火，必須用 滅火。滅火。注意：注意：水水干燥沙土干燥沙土科學探究科學探究課題：課題：鐵不能與冷、熱水反應，但能否與水鐵不能與冷、熱水反應，但能否與水蒸氣

16、反應？蒸氣反應？視頻連接視頻連接閱讀：教材P50水蒸氣的水蒸氣的發(fā)生裝置發(fā)生裝置水蒸氣與鐵水蒸氣與鐵粉反應裝置粉反應裝置產(chǎn)物收產(chǎn)物收集裝置集裝置方案方案1:方案方案2:方案方案3:（2 2）鐵與水蒸氣反應）鐵與水蒸氣反應3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2 高溫高溫金屬與水反應小結(jié)：金屬與水反應小結(jié)：3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2 高溫高溫Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2 100 2Na+2H2O=2NaOH+H2 2K+2H2O=2KOH+H2 (劇烈，氫氣易爆炸)結(jié)論結(jié)論：金屬性越強，越容易與水反應金屬性越強，越容易與水反應實驗現(xiàn)象：實驗現(xiàn)象：實驗結(jié)論：實驗結(jié)論：兩支

17、試管均有氣泡產(chǎn)生，將點燃的木條兩支試管均有氣泡產(chǎn)生，將點燃的木條放在試管口，可觀察到藍色火焰。反應放在試管口，可觀察到藍色火焰。反應放熱。放熱。鋁既能與鹽酸反應，又能與氫氧化鈉反應。鋁既能與鹽酸反應，又能與氫氧化鈉反應。二者均生成氫氣。二者均生成氫氣。2Al + 2NaOH + 2H2Al + 2NaOH + 2H2 2O = 2NaAlOO = 2NaAlO2 2 + 3H + 3H2 2 偏鋁酸鈉偏鋁酸鈉實驗實驗3-43-4鋁與氫氧化鈉溶液的反應鋁與氫氧化鈉溶液的反應四四.鋁與氫氧化鈉溶液的反應鋁與氫氧化鈉溶液的反應1.鋁與稀鹽酸的反應鋁與稀鹽酸的反應化學方程式為化學方程式為:2Al +

18、6HCl = 2AlCl3 + 3H2 離子方程式為離子方程式為:2Al+6H+=2Al3+ +3H22.鋁與氫氧化鈉溶液的反應鋁與氫氧化鈉溶液的反應2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 偏鋁酸鈉偏鋁酸鈉2、鋁與、鋁與NaOH溶液的反應：溶液的反應：探究探究：相同質(zhì)量的鋁，分別與足量的強酸、強堿反應，產(chǎn)生：相同質(zhì)量的鋁，分別與足量的強酸、強堿反應，產(chǎn)生的氫氣在相同條件下的體積比為：的氫氣在相同條件下的體積比為：_1:12Al+2OH- -+2H2O = 2AlO2- - + 3H2還原劑還原劑 氧化劑氧化劑 鋁既能與強酸溶液反應也能與強堿溶液反應，因此酸、鋁既能與強酸溶液反應也

19、能與強堿溶液反應，因此酸、堿可直接侵蝕鋁的保護膜以及鋁制品本身，鋁制品餐具不宜用堿可直接侵蝕鋁的保護膜以及鋁制品本身，鋁制品餐具不宜用來蒸煮或長時間存放酸性、堿性或咸的食物來蒸煮或長時間存放酸性、堿性或咸的食物。 以上我們學習了金屬的一些化學性質(zhì)，通過分析以上我們學習了金屬的一些化學性質(zhì)，通過分析不難發(fā)現(xiàn)，在反應中這些金屬元素的化合價都發(fā)生了變不難發(fā)現(xiàn)，在反應中這些金屬元素的化合價都發(fā)生了變化，它們從化，它們從0 0價升為正價。價升為正價。 在這些變化中，金屬表現(xiàn)了強在這些變化中，金屬表現(xiàn)了強的的還原性還原性，做，做還原劑還原劑在自然界中金屬多以化合態(tài)存在，只有在自然界中金屬多以化合態(tài)存在，只

20、有極少數(shù)不活潑的金屬如金以游離態(tài)存在。極少數(shù)不活潑的金屬如金以游離態(tài)存在。專家提醒：專家提醒：盡量不要使用鋁制餐具，因為鋁在人體內(nèi)積累盡量不要使用鋁制餐具，因為鋁在人體內(nèi)積累過多會引起智力下降、記憶力衰退和老年癡呆。過多會引起智力下降、記憶力衰退和老年癡呆。五、物質(zhì)的量在化學方程式計算中的應用五、物質(zhì)的量在化學方程式計算中的應用方程式意義的擴充：方程式意義的擴充： 2Na + 2H2Na + 2H2 2O = 2NaOH + HO = 2NaOH + H2 2化學計量數(shù)之比化學計量數(shù)之比 化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比，等于組成各物質(zhì)的化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比，等于組成各物質(zhì)的粒

21、子數(shù)之比，也等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比。粒子數(shù)之比，也等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比。 結(jié)論結(jié)論2 : 2 : 2 : 1擴大擴大NA倍倍 2NA: 2NA ： 2NA ： NA物質(zhì)的量之比物質(zhì)的量之比 2mol : 2mol : 2mol : 1mol相對質(zhì)量之比相對質(zhì)量之比 223 : 218 : 240 : 2進行物質(zhì)的量應用于化學方程式的計算，須按以下進行物質(zhì)的量應用于化學方程式的計算，須按以下步驟步驟進行：進行：1、寫出有關(guān)反應方程式；、寫出有關(guān)反應方程式；2、找出相關(guān)物質(zhì)的計量數(shù)之比；、找出相關(guān)物質(zhì)的計量數(shù)之比；3、對應計量數(shù)，找出相關(guān)已知和未知物質(zhì)；、對應計量數(shù)，找出相關(guān)已知和未知物質(zhì)；

22、4、進行計算時，同種物質(zhì)的單位要、進行計算時，同種物質(zhì)的單位要上下一致，上下一致， 其他有關(guān)物質(zhì)的單位必須保持其他有關(guān)物質(zhì)的單位必須保持 左右對應左右對應 。例例1、把、把6.5 g Zn 放入足量鹽酸中，鋅完全反應，計算：放入足量鹽酸中，鋅完全反應，計算：(1) 6.5g Zn 的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量(2) 參加反應的參加反應的HCl 的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量(3) 生成生成H2 的體積的體積(標準狀況標準狀況)應用舉例應用舉例小結(jié)：小結(jié)：解：（解：（1）n(Zn)=m/M=6.5g/65g.mol-1=0.1mol Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 1mol 2mol 22.4L 0

23、.1mol n(HCl) V(H2 ) （2）n(HCl)=0.1mol2=0.2mol （3）V(H2 )=0.122.4L=2.24L 例例2. 有有4.6g的金屬鈉跟水發(fā)生反應，鈉完全反應，計算的金屬鈉跟水發(fā)生反應，鈉完全反應，計算：（1）4.6g 鈉的物質(zhì)的量鈉的物質(zhì)的量（2）求生成的氫氧化鈉的物質(zhì)的量）求生成的氫氧化鈉的物質(zhì)的量（3）求生成的氣體的體積（標準狀態(tài)下）求生成的氣體的體積（標準狀態(tài)下）mol2 . 023g/mol4.6)(m(Na)Na(gNaMn2Na + 2H2O = 2NaOH + H2解：解：n(H2)(H2)n(NaOH)(NaOH)0.2mol122)(1)

24、(20.2mol22HnNaOHnn(NaOH)=0.2mol n(H2)=0.1molV(H2)=0.1mol22.4L=2.24L 解：解： 2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2 2 2 2 0.2mol n(NaOH) n(NaAlO2) 例例3：0.2mol Al與與500ml的氫氧化鈉溶液反應，恰好完全反的氫氧化鈉溶液反應，恰好完全反應。計算：應。計算：（1)1)反應消耗了氫氧化鈉質(zhì)量。反應消耗了氫氧化鈉質(zhì)量。（2)2)反應后生成的反應后生成的NaAlONaAlO2 2 物質(zhì)的量濃度。物質(zhì)的量濃度。 LLmolVcmol4 . 0105002 . 0n

25、(Zn)NaAlO(3-2)(2)(20.2mol22NaAlOnNaOHn（1 1）n(NaOH) = 0.2mol（2） n(NaAlO2) = 0.2molm(NaOH)=n(NaOH) M(NaOH) = 0.2mol40g/mol=8g思考與交流：思考與交流：鈉露置在空氣中（常溫）的變化過程是什么鈉露置在空氣中（常溫）的變化過程是什么？白色粉末狀物質(zhì)白色粉末狀物質(zhì)( (生成生成NaNa2 2COCO3 3) )銀白色金屬（銀白色金屬（Na）表面變暗（表面變暗（Na2O）出現(xiàn)白色固體（出現(xiàn)白色固體（NaOH）表面變成溶液（表面變成溶液（NaOH易潮解）易潮解）表面形成表面形成Na2CO3溶液溶液形成白色塊狀物質(zhì)（生成形成白色塊狀物質(zhì)（生成Na2CO310H2O）思考討論：思考討論：1 1、鈉易與空氣中的氧氣、以及水反應，實驗室中應如、鈉易與空氣中的氧氣、以及水反應，實驗室中應如 何保存鈉何保存鈉？ 保存在盛有煤油或石蠟油的試劑瓶中。保存在盛有煤油或石蠟油的試劑瓶中。2 2、當在火災現(xiàn)場有大量鈉