《金屬的化學(xué)性質(zhì)》課件 (共39張PPT)

第三單元金屬及其化合物

第一節(jié)金屬的化學(xué)性質(zhì)

東漢·馬踏飛燕戰(zhàn)國(guó)鐵鋤古代煉鐵

銅線青銅器商代·司母戊鼎

鋁箔絢麗多彩的金屬世界金屬元素在地殼中的含量一、了解地殼中金屬元素的分布：地殼中元素含量前十位順序：O、Si、Al、Fe、CaNa、K、Mg、H、TiAl元素排在金屬元素第一位Fe元素排在金屬元素第二位Na元素排在金屬元素第四位二、了解金屬元素在自然界中的存在形式：化合態(tài)（化合物）、游離態(tài)（單質(zhì)）討論：你能根據(jù)常見金屬的用途說出金屬有哪些物理共性?三、金屬的物理性質(zhì)：1、不透明，具有較好延展性，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性。2、除汞是液體外，其他在常溫下是固體；3、除金，銅等少數(shù)具有特殊顏色外，其余為銀白色；4、密度，熔點(diǎn)，硬度差異大；①②③④①：是，2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu②：不是，2Mg+O2＝2MgO點(diǎn)燃③

：是，Cu+2Ag+=Cu2++2Ag④

：是，Mg+2H+=Mg2++H2↑書寫上述反應(yīng)的方程式，是離子反應(yīng)的只寫出離子方程式四、金屬的化學(xué)性質(zhì)注意事項(xiàng)：凡是接觸鈉的用具都必須是干燥的。取用鈉后剩余的鈉應(yīng)放回原瓶,殘余的鈉的碎屑不能隨意丟棄。

實(shí)驗(yàn):用鑷子取一小塊金屬鈉，用濾紙吸干表面的煤油后，用刀切去一端外皮，觀察鈉的顏色、光澤，感受鈉的硬度。新切開的鈉表面在空氣中發(fā)生什么變化？1、金屬與非金屬單質(zhì)反應(yīng)把一小塊金屬鈉放在坩堝中，加熱，有什么現(xiàn)象？觀察！儀器：酒精燈、三腳架、泥三角、坩堝、坩堝鉗鈉與氧氣反應(yīng)兩種情況比較

探究?jī)?nèi)容〔實(shí)驗(yàn)3-1〕取一小塊金屬鈉,用小刀切去一端的外皮,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。〔實(shí)驗(yàn)3-2〕把一小塊金屬鈉放在坩堝上，加熱，有何現(xiàn)象發(fā)生？

現(xiàn)象反應(yīng)方程式

在鈉的切口處可以觀察到銀白色的金屬光澤,切口處在空氣中很快變暗。

鈉受熱很快熔化成銀白色的小球,接著就燃燒起來，燃燒時(shí)火焰呈黃色,有煙產(chǎn)生，最后生成淡黃色固體。

4Na+O2===2Na2O-2氧化劑0+10還原劑△

2Na+O2===Na2O2

-1+100還原劑氧化劑總結(jié)：1、鈉的物理性質(zhì)：金屬鈉的熔點(diǎn)很低，銀白色，質(zhì)軟，可用小刀切割，具有金屬物理通性2、鈉的保存：石蠟油或煤油中（隔絕空氣）3、鈉的化學(xué)性質(zhì)很活潑,在常溫或加熱的條件下都能跟氧氣反應(yīng)生成不同的產(chǎn)物,但加熱時(shí)與氧氣的反應(yīng)更加劇烈，燃燒時(shí)火焰是黃色生成的Na2O2比Na2O穩(wěn)定。（條件不同，現(xiàn)象不同，產(chǎn)物不同。）4.取用鈉的操作：用鑷子取一小塊金屬鈉，用濾紙吸干表面的煤油后，用刀切下一塊鈉做實(shí)驗(yàn)，余下的鈉要放回原試劑瓶，防止產(chǎn)生火災(zāi)。5.了解鈉的用途：①制取過氧化鈉②制備Na-K合金，Na-K合金在室溫下呈液態(tài)，用作原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑③制取鈦等稀有金屬4Na+TiCl4(熔融)=4NaCl+Ti④作電光源，發(fā)黃光鎂、鋁與氧氣反應(yīng)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。加熱時(shí)，生成氧化鎂。2Mg+O2==2MgO所以在做鎂條燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí)需要用砂紙打磨鎂條▲探究鋁在加熱時(shí)和氧氣反應(yīng)加熱鋁箔探究?jī)?nèi)容

用坩鍋鉗夾住一小塊鋁箔在酒精燈上加熱至熔化，輕輕晃動(dòng)。再取一塊鋁箔,用砂紙仔細(xì)打磨（或在酸中處理后,用水洗凈）,除去表面的保護(hù)膜,再加熱至熔化。現(xiàn)象現(xiàn)象解釋結(jié)論鋁與氧氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)探究

鋁箔發(fā)紅卷縮,變暗失去光澤，熔化的鋁并不滴落，并不燃燒。

鋁箔發(fā)紅卷縮,很快就變暗失去光澤，熔化的鋁仍然不滴落

因?yàn)殇X表面的氧化膜保護(hù)了鋁。構(gòu)成薄膜的氧化鋁(Al2O3)的熔點(diǎn)（2050℃）高于鋁的熔（660℃），包在鋁的外面，使熔化了的鋁不會(huì)滴落下來。鋁很活潑，除去原來的氧化膜后，在加熱時(shí)又會(huì)很快地生成一層新的氧化膜。鋁容易被氧化而生成一層致密的氧化膜。

4Al+3O2====2Al2O3△

總結(jié)：1、

鎂和鋁與氧氣在常溫下能反應(yīng)，或者經(jīng)過特殊處理生成致密氧化膜，保護(hù)內(nèi)層金屬不被繼續(xù)氧化。

2Mg+O2==2MgO

4Al+3O2==2Al2O32、而鐵與氧氣在常溫下經(jīng)過一系列復(fù)雜的緩慢氧化反應(yīng)，生成疏松氧化層—三氧化二鐵（紅褐色Fe2O3）

4Fe+3O2==2Fe2O3

疏松的氧化層無(wú)法阻止里面的金屬和氧氣繼續(xù)反應(yīng)！生活中鋼鐵采用哪些防腐措施？涂防銹漆等所謂烤藍(lán)是鋼鐵零件表面處理的一種防腐蝕的工藝。其原理就是在鋼鐵表面生成一定厚度和強(qiáng)度的致密的氧化層，成分主要是Fe3O4，反應(yīng)原理是鐵和水的氧化反應(yīng)，其反應(yīng)式可以用下面的方程式表達(dá)。3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2(高溫條件下).勃朗寧黑色三棱軍刺刀

金屬除了能與氧氣反應(yīng)外，還能和其它具有氧化性的非金屬如氯氣、硫等反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的氯化物和硫化物。2Na+Cl2=2NaCl

2Na+S=Na2S(研磨易爆炸)2Fe+3Cl2=2FeCl33Fe+2O2=Fe3O4Fe+S=FeSCu+Cl2=CuCl2

2Cu+O2=2CuO

Cu++S=CuS點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃練習(xí)：1、下列關(guān)于鋁的敘述中，不正確的是（）

A.鋁是地殼中含量最多的金屬元素B.在常溫下，鋁不能與氧氣反應(yīng)C.鋁是一種比較活潑的金屬D.在化學(xué)反應(yīng)中，鋁容易失去電子，是還原劑B2.下列關(guān)于鈉的敘述中不正確的是（）A.鈉燃燒時(shí)發(fā)出黃色的火焰B.鈉燃燒時(shí)生成氧化鈉C.鈉有很強(qiáng)的還原性D.鈉原子的最外層只有一個(gè)電子B3、取一塊金屬鈉放在燃燒匙里加熱，觀察到下列現(xiàn)象：（1）金屬熔化（2）燃燒后得白色固體（3）燃燒室火焰為黃色(4)燃燒生成淺黃色固體物質(zhì)，其中描述正確的是A.(1)(2)B.(2)(3)C.(1)(4)D.(1)(3)(4)D

日常生活中，人們常用金屬器皿來盛水，并用鐵、鋁或銅制的水壺來燒水，說明這幾種金屬與冷水和熱水都是不反應(yīng)的。是不是所有的金屬都不與水反應(yīng)呢？金屬與水的反應(yīng)

請(qǐng)閱讀下面這則新聞，看看你們有什么問題想知道？

金屬鈉“水雷”驚現(xiàn)珠江

2001年7月7日，在珠江石溪附近，若干神秘“水雷”驚現(xiàn)珠江。前前后后共漂著七個(gè)白色的來歷不明的鐵桶。突然，從漂在水面上的一個(gè)鐵桶內(nèi)冒起一股白煙，竄起亮黃色火苗，緊接著一聲巨響，蘑菇狀的水柱沖天而起。爆炸騰起的白色煙霧有近十米高，還有許多未燃盡的白煙飄進(jìn)旁邊的公司內(nèi)，這些灰白色的物體一遇到水就不停地冒泡，有時(shí)甚至還突然著火。據(jù)悉，其中另有一鐵桶被過往船只發(fā)現(xiàn)，并將其打撈上船，打算清洗后使用，但當(dāng)船員把蓋子打開后，桶內(nèi)立刻冒起濃濃的白煙，一接觸桶內(nèi)物質(zhì)，雙手立即感到劇烈疼痛。于是，船員又將其推到江里，一遇水，這個(gè)桶又爆炸了，所幸該船逃離迅速，傷害不大。消防隊(duì)員、民警及廣州化工集團(tuán)的化學(xué)品專家趕來湊在一起，緊張地調(diào)查“水雷”的性質(zhì)。根據(jù)鑒定，鐵桶中裝的是金屬鈉。實(shí)驗(yàn)3－3：向一個(gè)盛有水的小燒杯里滴入1~2滴酚酞試液，然后把一小塊鈉（約綠豆大?。┩度胄，F(xiàn)象分析：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在水面上四處游動(dòng)，發(fā)出嘶嘶響聲，并逐漸消失，反應(yīng)后溶液由無(wú)色變成紅色。?。篘a小于水的密度，0.97g/cm3。熔：鈉熔點(diǎn)較低（97.81℃）

，鈉與水反應(yīng)放熱。游：生成氣體響：反應(yīng)劇烈紅：生成堿性物質(zhì)結(jié)論：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑①標(biāo)電子轉(zhuǎn)移②離子方程式③2.3g鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生標(biāo)況下氫氣的體積是多少？2.金屬與水的反應(yīng)NaMgAl(H)CuHgAgPtAuKCaZnFeSnPb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？與冷水劇烈反應(yīng)生成堿和氫氣與熱水或沸水反應(yīng)生成堿和氫氣，Al現(xiàn)象不明顯與液態(tài)水不易反應(yīng)，但與水蒸氣高溫下能反應(yīng)生成氧化物和氫氣。與水不易反應(yīng)，F(xiàn)e與水蒸氣的反應(yīng)3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2↑

水蒸氣與紅熱鐵粉反應(yīng)。點(diǎn)燃肥皂泡可聽到爆鳴聲。注意：類似的裝置，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，一定要先拆導(dǎo)管，后滅酒精燈思考：11.2gFe與足量水蒸氣反應(yīng)生成標(biāo)況下的H2的體積為多少？轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為多少？3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2↑8e-3.金屬與酸反應(yīng)①金屬活動(dòng)順序表中H之前的金屬可以與酸(濃硫酸、濃硝酸、稀硝酸除外)反應(yīng)產(chǎn)生氫氣②活潑金屬K、Ca、Na先與酸反應(yīng)后與水反應(yīng)練習(xí)：①書寫鐵與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式②物質(zhì)的量各為0.1mol的Na、Mg、Al與100mL0.1mol/L的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣物質(zhì)的量之比為多少？4.金屬與強(qiáng)堿反應(yīng)：Al和Zn現(xiàn)象結(jié)論鋁＋鹽酸鋁＋氫氧化鈉實(shí)驗(yàn)3-4鋁和鹽酸、氫氧化鈉的反應(yīng)①開始現(xiàn)象不明顯。②后來有少量氣泡產(chǎn)生，氣泡逐漸增多。③試管很熱。④將點(diǎn)燃的木條放在試管口時(shí)，都有爆鳴聲。

①氧化膜與酸、堿發(fā)生反應(yīng)。②鋁與酸、堿反應(yīng)產(chǎn)生氣體。③反應(yīng)放熱。④生成氫氣。實(shí)驗(yàn)思考：1、寫出鋁與鹽酸反應(yīng)的離子方程式2、寫出鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)、離子方程式3、比較這兩個(gè)反應(yīng)的異同2Al+6H+=2Al3++3H2↑

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑

相同：鋁的化合價(jià)升高，變成+3價(jià)，失去電子，鋁作還原

劑。氫元素的化合價(jià)降低，得到電子，轉(zhuǎn)化成H2。不同：作氧化劑的物質(zhì)不同。（HCl和H2O）思考：1、等物質(zhì)的量的鋁與足量的堿和酸反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生H2的量有什么關(guān)系？等質(zhì)量呢？都相等！等物質(zhì)的量的與等質(zhì)量的鋁反應(yīng)時(shí)失去的電子數(shù)目相等，氫離子得到電子的數(shù)目也相等，故生成的氫氣也相等。2、某無(wú)色透明溶液，投入金屬鋁可放出H2。現(xiàn)有下列離子：Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO42－、HCO3－、OH－、NO3－。試判斷下列兩種情況時(shí)，各有哪些離子可存在于此溶液中：（1）當(dāng)生成Al3+時(shí)，可存在的離子有

；（2）當(dāng)生成AlO2－時(shí)，可存在的離子有

。

H+Mg2+SO42-

OH-Ba2+NO3-3、你認(rèn)為下述說法是否正確，請(qǐng)說明原因：將兩小塊質(zhì)量相等的金屬鈉，一塊直接投入水中，另一塊用鋁箔包住，在鋁箔上刺些小孔，然后放入水中，兩者放出的氫氣相等。不正確，因?yàn)橛娩X箔（刺有小孔）包住的金屬鈉放入水中時(shí)，鈉先與水反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣與直接把鈉投入水中所產(chǎn)生的氫氣的量相同，但生成的氫氧化鈉溶液要繼續(xù)與鋁箔反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，因此后者產(chǎn)生的氫氣總量比前者多。

4、設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)：求出鎂鋁合金中的鎂和鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（已知：鎂鋁合金還有少量的其他不與酸堿反應(yīng)的雜質(zhì)）（1）稱兩份相同質(zhì)量的合金mg（2）一份加到鹽酸溶液中，另外一份加到氫氧化鈉中，

充分反應(yīng)后稱量，分別為m1，m25、向一金屬鋁的易拉罐內(nèi)充滿CO2,然后向罐內(nèi)注入足量NaOH溶液,立即用膠布嚴(yán)封罐口，過一段時(shí)間后,罐壁內(nèi)凹而癟,再過一段時(shí)間后,癟了的罐壁重新鼓起,解釋上述變化的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

(1)罐壁內(nèi)凹而癟的原因：反應(yīng)方程式：

(2)罐壁重新鼓起的原因：反應(yīng)方程式：

是因?yàn)镃O2與NaOH反應(yīng)生成Na2CO3,使得罐內(nèi)氣壓小于外界大氣壓；是因?yàn)檫^量的NaOH與鋁罐反應(yīng)生成H2,使罐內(nèi)氣壓等于或大于外界大氣壓5.金屬與某些鹽溶液反應(yīng)：鐵與硫酸銅溶液：鋁與硝酸汞溶液：鈉與硫酸銅溶液：鈉與氯化鐵溶液：鈉與硫酸氫鈉溶液：Fe+Cu2+=Fe2++Cu2Al+3Hg2+=2Al3++3Hg2Na+Cu2++2H2O=2Na++Cu(OH)2↓+H2↑6Na+2Fe3++6H2O=6Na++2Fe(OH)3↓+3H2↑2Na+2H+=2Na++H2↑討論：1、Na能否保存在CCl4或汽油或酒精中？

Na的密度比四氯化碳小，所以Na不能保存在四氯化碳中；汽油易揮發(fā)，也不能用于保存Na；鈉可以與酒精反應(yīng)，也不能用于保存Na。2、Na投入稀鹽酸中會(huì)發(fā)生什么反應(yīng)？2Na＋2HCl＝2NaCl

＋H2↑

3、Na長(zhǎng)期露置于空氣中有什么變化？Na→Na2O→NaOH→NaOH(aq)→Na2CO3·10H2O→Na2CO3(s)4.金屬鈉著火用什么滅火，為什么呢？

用干沙子點(diǎn)燃2NA