第一節(jié)（1）金屬的化學(xué)性質(zhì)

第三單元金屬及其化合物

第一課時(shí)金屬的化學(xué)性質(zhì)

12東漢·馬踏飛燕3戰(zhàn)國(guó)鐵鋤4古代煉鐵

銅線(xiàn)青銅器商代·司母戊鼎5

鋁箔絢麗多彩的金屬世界6討論：你能根據(jù)常見(jiàn)金屬的用途說(shuō)出金屬有哪些物理共性?物理通性：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；7①②③④①：和某些鹽溶液反應(yīng)2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu②：和氧氣反應(yīng)2Mg+O2＝2MgO點(diǎn)燃④：和某些鹽反應(yīng)Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag③：和酸反應(yīng)Mg+2HCl=MgCl2+H2↑金屬參與的常見(jiàn)的反應(yīng)：思考：金屬能置換金屬，一些活潑金屬能置換出氫氣，根據(jù)是什么？金屬活動(dòng)性順序表8金屬的原子結(jié)構(gòu)與金屬化學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系Mg、Zn、Fe、Cu與稀鹽酸反應(yīng)

KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu

金屬活動(dòng)性，由強(qiáng)逐漸減弱反應(yīng)劇烈程度不同說(shuō)明什么問(wèn)題？NaMgAl在金屬活動(dòng)性順序里：金屬的位置越靠前,其活動(dòng)性就越強(qiáng)，化學(xué)性質(zhì)就越活潑。NaMgAl金屬使用的早晚與金屬活動(dòng)性關(guān)系年代商朝司母戊鼎春秋時(shí)期的鐵鋤和鐵器現(xiàn)代用電解法冶煉鋁金屬使用的早晚與金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱有關(guān)9第一節(jié)金屬的化學(xué)性質(zhì)

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地球上的絕大多數(shù)金屬元素是以化合態(tài),還是以游離態(tài)存在于自然界中？10一、鈉的性質(zhì)

實(shí)驗(yàn):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(kāi)的鈉表面在空氣中發(fā)生什么變化？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。一、鈉的物理性質(zhì)：銀白色，有光澤，質(zhì)軟問(wèn)題：剛才切開(kāi)鈉時(shí)看到銀白色，但在空氣中為什么會(huì)很快變暗呢？

實(shí)驗(yàn):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(kāi)的鈉表面在空氣中發(fā)生什么變化？

實(shí)驗(yàn):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(kāi)的鈉表面在空氣中發(fā)生什么變化？鈉與空氣中某種氣體發(fā)生反應(yīng)11二、鈉的化學(xué)性質(zhì)1、和氧氣反應(yīng)化學(xué)性質(zhì)很活潑,常溫下能與氧氣反應(yīng)生成白色的氧化鈉4Na+O2=2Na2O（白色）+100-2問(wèn)題1:判斷其是否為氧化還原反應(yīng),如果是氧化劑、還原劑是哪種物質(zhì)。Na為還原劑，O2為氧化劑思考：4Na+O2=2Na2O？？？▲把一小塊金屬鈉放在坩堝中，加熱，有什么現(xiàn)象？觀察！2Na+O2=Na2O2

（淡黃色）▲+10-10注意事項(xiàng)：1、用鑷子取出鈉后,要用濾紙吸干鈉及鑷子表面的煤油，用鑷子夾緊放在玻璃片上,切去表面的外皮后，放在坩堝中加熱。2、坩堝加熱時(shí)應(yīng)與泥三角配套使用。3、觀察到鈉開(kāi)始燃燒后，應(yīng)立即撤掉酒精燈，并將酒精燈熄滅。拆掉酒精燈還能繼續(xù)燃燒說(shuō)明什么？4、實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，要用坩堝鉗將坩堝和泥三角取下，并放在石棉網(wǎng)上。絕對(duì)不可以直接用手去拿或直接將它們放在桌子上。Na燃燒是一個(gè)放熱反應(yīng)12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

實(shí)驗(yàn)

結(jié)論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(lái)，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1、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。（條件不同，現(xiàn)象不同，產(chǎn)物不同。）2、金屬鈉的熔點(diǎn)很低，燃燒時(shí)火焰是黃色。3、Na2O2比Na2O穩(wěn)定很快熔化13鎂、鋁與氧氣反應(yīng)1、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▲2、探究鋁在加熱時(shí)和氧氣反應(yīng)加熱鋁箔14

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?，F(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(lái)。鋁很活潑，除去原來(lái)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△15

生活化學(xué)：資料卡片：鋁的氧化膜----采用化學(xué)方法對(duì)鋁表面的進(jìn)行氧化膜處理，得到應(yīng)有更廣泛的金屬材料。思考：為何要將鋁的表面進(jìn)行氧化處理？鎂和鋁與氧氣在常溫下能反應(yīng)，或者經(jīng)過(guò)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==2Al2O3致密的氧化膜可以阻止外界的氧氣與里面的金屬反應(yīng)生活中用的鋁制品能不能用鋼絲球進(jìn)行刷洗？不能！而鐵與氧氣在常溫下經(jīng)過(guò)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16總結(jié)：（1）、Na、Mg、Al最外層電子數(shù)逐漸增多，想要滿(mǎn)足8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，失電子越來(lái)越多，也就越來(lái)越難！從Na到Al，和氧氣反應(yīng)劇烈程度降低就是一個(gè)例證。（2）、絕大多數(shù)的金屬化學(xué)性質(zhì)活潑，易與自然界中的氧氣，酸等反應(yīng)，故絕大多數(shù)金屬以化合態(tài)存在于自然界中。能，鈉原子最外層只有一個(gè)電子，在化學(xué)反應(yīng)中易失去電子，表現(xiàn)還原性，所以能和一些具有氧化性的非金屬發(fā)生反應(yīng)，例如氯氣、硫等生成對(duì)應(yīng)氯化物和硫化物：金屬除了能與氧氣反應(yīng)外，能否跟其它非金屬反應(yīng)？能與具有什么性質(zhì)的非金屬反應(yīng)？2Na+Cl2=2NaCl、2Na+S=Na2S2、金屬與其他非金屬的反應(yīng)原子結(jié)構(gòu)決定化學(xué)性質(zhì)，性質(zhì)決定用途結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途金屬化學(xué)通性（1）化合態(tài)金屬元素只有正化合價(jià)；（2）金屬單質(zhì)易失電子，表現(xiàn)還原性；（3）易與氧氣反應(yīng)，得到氧化物；（4）活動(dòng)性排在氫前的金屬元素與酸反應(yīng)得到鹽和氫氣；與鹽反應(yīng)，置換出活動(dòng)性弱的金屬單質(zhì)。17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)D18第二課時(shí)金屬與酸和水的反應(yīng)19金屬的活動(dòng)性順序表Mg、Zn、Fe、Cu與稀鹽酸反應(yīng)

KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu

金屬活動(dòng)性，由強(qiáng)逐漸減弱反應(yīng)劇烈程度和什么順序有關(guān)系？Mg

AlZn

FeSnPb(H)Cu猜想：K、Ca、Na這三個(gè)元素和酸反應(yīng)情況會(huì)是如何？你可以從什么角度出發(fā)推測(cè)？我們就以金屬和水反應(yīng)為例，研究金屬的化學(xué)性質(zhì)。NaMgAlKCa20日常生活中，人們常用金屬器皿來(lái)盛水，并用鐵、鋁或銅制的水壺來(lái)燒水，說(shuō)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(wèn)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(lái)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(guò)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(kāi)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(zhuān)家趕來(lái)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。21思考：Na和水反應(yīng)的產(chǎn)物會(huì)是什么？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?。注意：蓋上玻片，戴上防護(hù)鏡，吸干煤油。Na+H2O=?NaOH:H2：如何鑒定？會(huì)有什么樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？會(huì)使酚酞試液變紅Na會(huì)不停的運(yùn)動(dòng)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？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？0+1-2實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鈉立刻熔成一個(gè)閃亮的小球，在水面上四處游動(dòng)，發(fā)出嘶嘶聲，溶液由無(wú)色變成紅色、最后完全消失?，F(xiàn)象分析：結(jié)論：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑

一、Na與水的反應(yīng)a.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b.在水面上四處游動(dòng)，發(fā)出嘶嘶聲c.反應(yīng)后溶液由無(wú)色變成紅色d.鈉球逐漸變小，最后完全消失（熔）——鈉熔點(diǎn)較低，鈉與水反應(yīng)放熱。反應(yīng)放熱，Na熔點(diǎn)為97.81℃（浮、游、響）——Na小于水的密度，0.97g/cm3。鈉與水，劇烈反應(yīng)生成氣體。（紅）——鈉與水反應(yīng)生成堿性物質(zhì)（NaOH）22思考與交流：NaMgAl(H)CuHgAgPtAuKCaZnFeSnPb1、鈉保存在哪里？能否用汽油或酒精？應(yīng)該滿(mǎn)足什么條件才能保存鈉？為什么？四氯化碳呢？

答案：煤油中，汽油易燃，金屬鈉可以與酒精反應(yīng)，所以不能用汽油和酒精來(lái)保存金屬鈉。保存金屬鈉要從它的化學(xué)性質(zhì)著手，應(yīng)該隔絕水和氧氣！故所以金屬鈉保存在煤油或者石蠟油中。四氯化碳的密度大于金屬鈉。2、金屬鈉著火用什么滅火，為什么呢？用干沙子3、能不能用Na去置換CuSO4溶液中的Cu？4、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？那鐵呢，能否跟冷水反應(yīng)？沸水？根據(jù)我們的常識(shí)，都不行！那么鐵到底能不能和水反應(yīng)生成氫氣呢？請(qǐng)大家思考！如果用Na作為還原劑來(lái)置換其他金屬，條件一般是在

熔融狀態(tài)下。23二、Fe與水蒸氣的反應(yīng)3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2↑水蒸氣與紅熱鐵粉反應(yīng)。點(diǎn)燃肥皂泡可聽(tīng)到爆鳴聲。設(shè)計(jì)原理：當(dāng)加熱試管時(shí)，濕棉花中的水受熱變?yōu)樗魵?，跟試管中的鐵粉在加熱條件下反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，H2沿導(dǎo)管通人到肥皂液中鼓起大量充滿(mǎn)H2的氣泡，用火柴點(diǎn)燃產(chǎn)生爆鳴聲以檢驗(yàn)H2注意：類(lèi)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24三、其他金屬與水的反應(yīng)1、K，Ca，Na在常溫在與水劇烈反應(yīng)，生成強(qiáng)堿和H2NaMgAl(H)CuHgAgPtAuKCaZnFeSnPb2、Mg、Al與沸水反應(yīng)，生成弱堿，同時(shí)放出H2Mg+2H2O=Mg(OH)2↓

+H2↑Al+3H2O=Al(OH)3↓

+H2↑3、Zn，F(xiàn)e，Sn，Pb與水蒸氣高溫下反應(yīng)，生成氧化物，同時(shí)放出H24、CuHgAgPtAu和水不反應(yīng)▲▲25第三課時(shí)Al和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)26現(xiàn)象結(jié)論鋁＋鹽酸鋁＋氫氧化鈉一、實(shí)驗(yàn)3-4鋁和鹽酸、氫氧化鈉的反應(yīng)①開(kāi)始現(xiàn)象不明顯。②后來(lái)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。27實(shí)驗(yàn)思考：1、寫(xiě)出鋁與鹽酸反應(yīng)的離子方程式2、寫(xiě)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。28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?，F(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+NO3-293、你認(rèn)為下述說(shuō)法是否正確，請(qǐng)說(shuō)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)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