高中化學金屬及其化合物金屬與非金屬的反應新人教必修

1、會計學1高中化學金屬及其化合物金屬與非金屬高中化學金屬及其化合物金屬與非金屬的反應新人教必修的反應新人教必修第1頁/共20頁知識鋪墊新知預習自主測試1.單質(zhì)可分為金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)兩大類。常見的金屬有鐵、鋁、銅、鋅、銀、金、鈉、鎂等。2.金屬活動性順序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au。3.寫出下列反應的化學方程式:(1)鐵與氧氣:3Fe+2O2 Fe3O4。(2)鐵與稀鹽酸:Fe+2HCl=FeCl2+H2。(3)鋅與稀硫酸:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2。(4)鐵與硫酸銅溶液:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。在上述四個反應中,

2、鐵的共同之處是失電子、被氧化。第1頁/共20頁第2頁/共20頁知識鋪墊新知預習自主測試一、金屬的存在及通性1.金屬在自然界中的存在(1)自然界中絕大多數(shù)金屬元素的存在形態(tài)是化合態(tài)。(2)地殼中含量占據(jù)前兩位的金屬元素是鋁和鐵。2.物理通性第2頁/共20頁第3頁/共20頁知識鋪墊新知預習自主測試3.化學通性(1)金屬的原子結構與化學性質(zhì):畫出鈉、鎂、鋁的原子結構示意圖:金屬的原子結構與化學性質(zhì)的關系: 第3頁/共20頁第4頁/共20頁知識鋪墊新知預習自主測試(2)寫出下列反應的化學方程式:鎂條燃燒:2Mg+O2 2MgO;鎂條與稀鹽酸反應:Mg+2HCl=MgCl2+H2;鋁絲與硫酸銅溶液反應:

3、2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu;銅絲與硝酸銀溶液反應:Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。第4頁/共20頁第5頁/共20頁知識鋪墊新知預習自主測試二、金屬與非金屬的反應1.鈉與氧氣的反應(1)鈉的物理性質(zhì):銀白色固體、質(zhì)軟、硬度小、熔點低。(2)常溫下鈉與氧氣的反應:將金屬鈉露置于空氣中,其表面迅速變暗,失去金屬光澤,化學方程式為4Na+O2=2Na2O。(3)鈉在加熱或點燃條件下與氧氣的反應:2Na+O2 Na2O2。2.鋁與氧氣的反應(1)現(xiàn)象:鋁箔熔化,失去金屬光澤,但熔化的鋁并不滴落。(2)化學方程式:4Al+3O2 2Al2O3。3.金屬與Cl2、S的反應

4、金屬與Cl2、S等物質(zhì)反應生成相應的氯化物、硫化物等。第5頁/共20頁第6頁/共20頁知識鋪墊新知預習自主測試1.判斷正誤(正確的打“”,錯誤的打“”)。(1)金屬都具有銀白色金屬光澤,且易導電,易傳熱 ()(2)1 mol Na與足量氧氣反應,轉移的電子數(shù)為NA()(3)鈉與FeCl3溶液反應可產(chǎn)生紅褐色沉淀和無色氣體()(4)鐵與稀硫酸反應的離子方程式為2Fe+6H+=2Fe3+3H2()答案:(1)(2)(3)(4)2.下列性質(zhì)屬于鈉的性質(zhì),不屬于鋁的性質(zhì)的是 ()A.與氧氣反應B.與氯氣反應C.與硫反應D.質(zhì)軟、硬度小、熔點低答案:D第6頁/共20頁第7頁/共20頁探究金屬與非金屬的反

5、應探究金屬與非金屬的反應問題探究1.鈉為什么要保存在煤油中?答案:因為鈉很活潑,易與空氣中的氧氣等發(fā)生反應。2.鋁為活潑金屬,但是為什么常溫下可以“穩(wěn)定”存在,而不會像鐵那樣出現(xiàn)生銹現(xiàn)象?答案:鋁的性質(zhì)非常活潑,常溫下與氧氣反應生成致密的氧化物保護膜,阻止了內(nèi)層鋁與氧氣的繼續(xù)反應。第7頁/共20頁第8頁/共20頁3.鈉與氧氣在不同條件下生成的產(chǎn)物有何不同?寫出反應的化學方程式,并用雙線橋法標明電子轉移的方向和數(shù)目。答案:鈉與氧氣常溫下反應生成Na2O,加熱或點燃條件下反應生成Na2O2。4.鈉在空氣中加熱有何現(xiàn)象?答案:熔化成小球,發(fā)出黃色火焰,生成淡黃色固體。第8頁/共20頁第9頁/共20頁

6、思維建模1.金屬與非金屬的反應O2、Cl2、S等活潑非金屬均可把金屬氧化,得到金屬氧化物、氯化物和硫化物。其中對于變價元素Fe、Cu,當氧化劑為Cl2時,生成相應的高價化合物;當氧化劑為S時,生成相應的低價化合物。2.鎂、鋁、鐵與氧氣在加熱條件下反應的現(xiàn)象(1)鎂條在空氣中劇烈燃燒,發(fā)出耀眼的白光;(2)鋁箔在空氣中受熱熔化,但熔化的鋁并不滴落;(3)鐵在純氧中燃燒,火星四射,生成黑色固體Fe3O4。第9頁/共20頁第10頁/共20頁3.金屬鈉露置在空氣中的變化過程(1)金屬鈉長期露置于空氣中最終完全轉變?yōu)镹a2CO3粉末,此過程中的主要變化與現(xiàn)象如下圖所示:(2)發(fā)生的主要變化的化學方程式:

7、4Na+O2=2Na2ONa2O+H2O=2NaOH2NaOH+CO2=Na2CO3+H2ONa2CO3+10H2O=Na2CO310H2ONa2CO310H2O=Na2CO3+10H2O第10頁/共20頁第11頁/共20頁素能應用【典例】 下列有關金屬的性質(zhì)敘述正確的是()A.鈉與氧氣反應時,產(chǎn)物是由O2的用量決定的B.鋁箔在空氣中受熱可以熔化且會發(fā)生劇烈燃燒C.金屬與非金屬發(fā)生反應時,被氧化的一定是金屬D.鐵絲不論在空氣中還是純氧中都不會燃燒解析:A項,鈉與氧氣反應產(chǎn)物因反應條件不同而不同,錯誤;B項,鋁箔不能在空氣中燃燒,錯誤;D項,鐵絲能在純氧中燃燒,錯誤。答案:C第11頁/共20頁第

8、12頁/共20頁提能訓練提能訓練下列關于鈉、鋁與氧氣反應的敘述不正確的是()A.鈉在常溫下就容易被氧化B.鈉在空氣中燃燒時發(fā)出黃色的火焰C.鋁箔在空氣中受熱熔化,但不滴落D.鋁外層的氧化鋁致密,故受熱時鋁也不與氧氣反應解析:鈉在空氣中易被氧化生成Na2O,A項正確;鈉燃燒時的火焰顯黃色,B項正確;鋁箔受熱熔化,但氧化鋁的熔點比鋁的高,故熔化的鋁并不滴落,C項正確;鋁受熱時,部分鋁與氧氣反應生成氧化鋁,D項錯誤。答案:D第12頁/共20頁第13頁/共20頁12341.下列關于金屬的敘述中正確的是()A.所有的金屬都是固態(tài)的B.金屬一般具有導電性、導熱性和延展性C.金屬單質(zhì)在化學反應中化合價一定升

9、高,作氧化劑D.金屬元素在自然界中都是以化合態(tài)存在的解析:大多數(shù)金屬在常溫下為固體,個別金屬如汞為液態(tài),A項錯誤;金屬一般易導電、導熱,有延展性,B項正確;金屬單質(zhì)只能失電子,化合價升高,作還原劑,C項錯誤;絕大多數(shù)金屬元素在自然界中都是以化合態(tài)存在的,極少數(shù)化學性質(zhì)不活潑的金屬以游離態(tài)存在,如Au等,D項錯誤。答案:B第13頁/共20頁第14頁/共20頁12342.小蘭家中收藏了一件清末的鋁制工藝品,該工藝品至今仍保存完好。該工藝品仍未銹蝕的主要原因是()A.鋁不易發(fā)生化學反應B.鋁的氧化物易發(fā)生還原反應C.鋁不易被氧化D.鋁易被氧化,但氧化鋁具有保護內(nèi)部鋁的作用解析:鋁制品在空氣中與氧氣反

10、應,其表面生成一層致密而穩(wěn)定的氧化鋁(Al2O3)薄膜,從而阻止鋁進一步被氧化。答案:D第14頁/共20頁第15頁/共20頁12343.取一塊金屬鈉放在燃燒匙里加熱,觀察實驗現(xiàn)象,以下描述正確的是()金屬鈉先熔化在空氣中燃燒,放出紅色火花燃燒后得白色固體燃燒時火焰為黃色燃燒后生成淺黃色固體物質(zhì)A. B.C.D.解析:鈉的熔點只有97.8 ,受熱時立即熔化,它是一種很活潑的金屬,受熱時與O2化合生成Na2O2,呈淡黃色。答案:D第15頁/共20頁第16頁/共20頁12344.一小塊金屬鈉長時間置于空氣中,可能有下列現(xiàn)象,這些現(xiàn)象出現(xiàn)的先后順序是()變成白色粉末變暗變成白色固體變成液體A.B.C.

11、D.解析:鈉在空氣中發(fā)生如下變化:NaNa2ONaOH Na2CO310H2ONa2CO3。反應現(xiàn)象為鈉由銀白色變暗,之后變成白色固體(NaOH),白色固體潮解變成液體,與空氣中的CO2、H2O結合形成白色晶體(Na2CO310H2O),最后晶體風化,變成白色粉末(Na2CO3)。答案:B第16頁/共20頁第17頁/共20頁知識鋪墊新知預習自主測試二、金屬與非金屬的反應1.鈉與氧氣的反應(1)鈉的物理性質(zhì):銀白色固體、質(zhì)軟、硬度小、熔點低。(2)常溫下鈉與氧氣的反應:將金屬鈉露置于空氣中,其表面迅速變暗,失去金屬光澤,化學方程式為4Na+O2=2Na2O。(3)鈉在加熱或點燃條件下與氧氣的反應

12、:2Na+O2 Na2O2。2.鋁與氧氣的反應(1)現(xiàn)象:鋁箔熔化,失去金屬光澤,但熔化的鋁并不滴落。(2)化學方程式:4Al+3O2 2Al2O3。3.金屬與Cl2、S的反應金屬與Cl2、S等物質(zhì)反應生成相應的氯化物、硫化物等。第17頁/共20頁第18頁/共20頁12341.下列關于金屬的敘述中正確的是()A.所有的金屬都是固態(tài)的B.金屬一般具有導電性、導熱性和延展性C.金屬單質(zhì)在化學反應中化合價一定升高,作氧化劑D.金屬元素在自然界中都是以化合態(tài)存在的解析:大多數(shù)金屬在常溫下為固體,個別金屬如汞為液態(tài),A項錯誤;金屬一般易導電、導熱,有延展性,B項正確;金屬單質(zhì)只能失電子,化合價升高,作還原劑,C項錯誤;絕大多數(shù)金屬元素在自然界中都是以化合態(tài)存在的,極少數(shù)化學性質(zhì)不活潑的金屬以游離態(tài)存在,如Au等,D項錯誤。答案:B第18頁/共20頁第19頁/共20頁12344.一小塊金屬鈉長時間置于空氣中,可能有下列現(xiàn)象,這些現(xiàn)象出現(xiàn)