1、第一节金属的化学性质学习目标：1.掌握金属单质的共性(物理性质)。2.掌握钠、铝与氧气的反应，钠等活泼金属与水的反应。3.初步学会根据铁与水蒸气反应的原理设计实验装置。4.掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。 自 主 预 习探 新 知1金属的通性(1)金属在自然界中的存在自然界中绝大多数金属元素的存在形态是化合态。地壳中含量占据前两位的金属元素是铝、铁。(2)金属的物理通性 (3)金属的化学通性写出下列反应的化学方程式：微点拨：金属与酸、盐反应的一般规律(1)金属与酸的反应在金属活动性顺序表中，排在氢之前的金属可与非氧化性酸(盐酸、稀硫酸等)反应生成氢气。(2)金属与盐溶液的反应在金属活动性
2、顺序表中，一般位于前面的金属(K、Ca、Na除外)能够把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。2金属与非金属的反应(1)钠与氧气的反应钠的物理性质：银白色固体、质软、硬度小、熔点低。常温下钠与氧气的反应：将金属钠露置于空气中，其表面迅速变暗，失去金属光泽，化学方程式为4NaO2=2Na2O。钠在加热或点燃条件下与氧气的反应：2NaO2Na2O2。(2)铝与氧气反应铝在空气中易形成致密的氧化物保护膜，铝不用密封保存。铝与氧气反应的化学方程式为4Al3O2=2Al2O3。(3)其他反应Na与Cl2、S反应的化学方程式2NaCl22NaCl、2NaSNa2S。Al与Cl2、S反应的化学方程式2Al
3、3Cl22AlCl3、2Al3SAl2S3。3金属与水和酸的反应(1)钠与水反应的化学方程式为2Na2H2O=2NaOHH2。(2)铁与水蒸气的反应方程式为3Fe4H2O(g)Fe3O44H2。(3)钠、铁与稀H2SO4反应的离子方程式分别为2Na2H=2NaH2、Fe2H=Fe2H2。4物质的量在化学方程式计算中的应用(1)物质的量的计算已知物质的质量：n(B)；已知标准状况时的气体体积：n(B)；已知物质的粒子数：n(B)；已知溶液中溶质的物质的量浓度：n(B)Vc。(2)化学方程式中化学计量数与各物理量之间的关系 2Na 2H2O =2NaOHH2质量之比：46 g 36 g 80 g
4、2 g计量数之比：2 2 2 1扩大NA倍：2NA 2NA 2NA NA物质的量之比：2 mol 2 mol 2 mol1 mol结论：化学方程式中化学计量数之比等于粒子数之比，也等于物质的量之比，对于气体参与的反应还等于体积之比(相同条件下)。基础自测1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)所有金属在常温下均为固体，在自然界中主要以化合态存在。()(2)钠在空气中燃烧生成Na2O2。()(3)钠与H2O反应生成NaOH和O2。()(4)Fe与H2O(g)反应生成Fe2O3和H2。()(5)所有的金属均能与酸反应生成盐和H2。()(6)钠投入酸溶液中，钠先与H2O反应。()(7)Na与H
5、2O反应的离子方程式为NaH2O=NaOHH2。()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)265 g Zn与足量的稀H2SO4反应，则Zn的物质的量为_，反应的H2SO4物质的量为_，标准状况下生成H2的体积为_。【答案】1 mol1 mol22.4 L合 作 探 究攻 重 难钠、铝与O2反应的实验探究思考交流1钠与氧气的反应反应条件室温加热实验步骤实验现象新切开的钠具有银白色的金属光泽，在空气中很快变暗钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体2铝与氧气的反应实验操作用坩埚钳夹住一小块铝箔在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动，仔细观察再取一小块铝箔，用砂纸仔细打磨(或在酸
6、中处理后，用水清洗)，除去表面的氧化膜，再加热至熔化实验现象铝箔先熔化，失去光泽，熔化的铝不滴落实验原因铝表面生成的氧化膜(Al2O3)的熔点高于铝的熔点，包在铝的外面，所以熔化的铝并不滴落(1)金属钠露置于空气中的主要变化金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末，此过程中的主要变化与现象有： (2)常见金属与O2的反应比较对点训练1下列有关实验的描述，符合事实的是 ()A金属钠暴露在空气里，表面变暗，生成白色的氧化钠固体B用坩埚钳夹住打磨过的镁带，在酒精灯上点燃，发出耀眼的白光，放出大量的热，产生白色粉末C用坩埚钳夹住铝箔在酒精灯上点燃，发出耀眼的白光，放出大量的热D用坩埚钳夹住
7、一小块铝箔，在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动，有液态的铝滴落下来A用坩埚钳夹住打磨过的镁带，在酒精灯上点燃，产生的是白色固体氧化镁，而不是白色粉末，B不正确；加热铝箔，并没有白光，且熔化的铝也不滴落，所以C、D不正确。2等质量的两块钠，第一块在加热条件下与足量氧气充分反应，第二块在常温下与足量氧气充分反应。则下列说法正确的是() 【导学号：32602114】A第一块钠失去电子数多B两块钠失去电子数相同C两块钠的反应产物的颜色相同D两块钠所得反应产物的质量相等BNa与O2反应无论生成Na2O还是Na2O2，Na的化合价变化相同。钠、铁与H2O反应的实验探究思考交流1钠与水的反应反应的化学方程式：2
8、Na2H2O=2NaOHH2。2钠与盐溶液反应钠投入CuSO4溶液，溶液中除了生成气体外，溶液还有蓝色沉淀生成，发生的有关化学方程式为2Na2H2O=2NaOHH2，2NaOHCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4。3铁与水蒸气的反应实验装置实验操作及现象导管口冒出大量气泡，用小试管收集一试管气体，点燃，听到爆鸣声，证明生成了H2用火柴点燃肥皂液，听到爆鸣声，证明生成了H2实验结论在高温下，铁能与水蒸气反应生成H2，化学方程式为3Fe4H2O(g)Fe3O44H2(1)钠与H2O、酸液、盐溶液反应钠与水的反应离子方程式：2Na2H2O=2Na2OHH2，还原剂：Na，氧化剂：H2O。钠与酸溶液
9、的反应a钠与酸溶液反应时先与酸中的H反应生成H2。b如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应。钠与盐溶液的反应钠与盐溶液反应时，首先与水反应生成NaOH，然后NaOH与盐发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐反应，则只有钠与水的反应)。但在熔融盐中加入Na，也可以把盐中金属置换出来。(2)Fe与H2O反应Fe在潮湿的空气中缓慢氧化最终生成铁锈(Fe2O3xH2O)。Fe与液态水不反应，但在高温条件下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2。对点训练1金属钠分别与下列溶液反应时，既有气体又有沉淀产生的是 ()ABaCl2溶液BK2SO4溶液CFeCl3溶液 D稀盐酸C钠与盐溶液中的水反应生成NaOH和H2，故
10、每种溶液中均有气体产生。A、B、D中均无沉淀生成，C中FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀。2某学习小组进行了下图所示的实验，实验后组员之间的交流不合理的是() 【导学号：32602115】A甲同学认为试管b中收集到的气体可点燃，且产生淡蓝色火焰B乙同学认为试管a中生成的黑色固体可能为四氧化三铁C丙同学认为将少量还原性铁粉放入试管中，加适量的水，加热也可实现该反应D丁同学认为试管中湿棉花的作用是产生水蒸气C铁与水蒸气在高温条件下可反应，与液态水加热也不反应。物质的量在化学方程式计算中的应用思考交流物质的量在化学方程式计算中的基本步骤向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al
11、，二者恰好完全反应，计算：(1)Al的物质的量。(2)参加反应的NaOH的物质的量和溶液中溶质的物质的量浓度。(3)生成标准状况下H2的体积。【提示】(1)n(Al)0.4 mol。(2)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 2 2 0.4 mol n则，n0.4 mol，c(NaOH)0.8 mol/L。(3)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H22 mol 322.4 L04 mol V(H2)V(H2)13.44 L。【答案】(1)Al的物质的量为0.4 mol；(2)参加反应的NaOH的物质的量为0.4 mol，物质的量浓度为0.8 mol/L；(3)生成标准状况下H
12、2的体积为13.44 L。物质的量在化学方程式计算中的方法(1)基本步骤(2)物质的量在化学方程式计算中应用的注意事项化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比，而非质量之比。计算时，各种物质不一定都用物质的量表示，也可以用质量表示，气态物质还可以用体积表示，但要注意物质的量与其他各物理量之间的换算关系，只要做到“上下一致，左右相当”即可。对点训练将20 g含杂质25%的大理石(杂质与盐酸不反应)投入150 mL盐酸中恰好完全反应，计算： 【导学号：32602123】(1)反应生成的CO2的体积(标准状况)；(2)原盐酸中HCl的物质的量浓度。【解析】n(CaCO3)0.15
13、molCaCO32HCl=CaCl2H2OCO21 mol 2 mol 22.4 L0.15 mol n(HCl) V(CO2)故：n(HCl)0.3 mol，V(CO2)3.36 L，c(HCl)2 mol/L。【答案】(1)3.36 L(2)2 mol/L有关物质的量计算中的“三个”规范(1)书写规范：各种符号的书写要规范，大写字母与小写字母的意义各不相同。如“M”表示摩尔质量，而“m”表示质量，“N”表示微粒数，而“n”表示物质的量。(2)符号规范设未知数直接用各物理量的符号表示，且要注明物质(或粒子)的符号。如设参加反应HCl溶液的体积为VHCl(aq)。各物理量及单位、物质的名称、公
14、式等尽量用符号表示。如已知NaOH溶液的体积和物质的量浓度，求NaOH溶液的质量时就写成：m(NaOH)c(NaOH)VNaOH(aq)M(NaOH)。(3)单位规范：把已知量代入计算式中计算时都要带单位且单位要统一。当 堂 达 标固 双 基1下列关于金属元素的特征叙述，正确的是()A金属元素的原子只有还原性，发生还原反应B金属元素在化合物中一定显正价C金属元素在不同化合物中的化合价都相同D活泼金属一定可以在盐溶液中把不活泼金属置换出来B因金属元素在反应中失去电子，则化合价一定升高，所以金属元素在化合物中一定显正价。2有关金属性质的叙述正确的是() 【导学号：32602116】A钠与氧气反应时
15、，产物是由O2的用量决定的B铝箔在空气中受热可以熔化且会发生剧烈燃烧C金属与非金属发生反应时，被氧化的一定是金属D铁丝不论在空气中还是纯氧中都不会燃烧CA项，Na与O2的反应产物与反应条件有关，加热生成Na2O2，常温生成Na2O；B项，铝箔受热熔化后不会剧烈燃烧；D项，铁丝在纯O2中会剧烈燃烧。3将金属钠分别投入下列物质的水溶液中，生成白色沉淀的是 ()AMgCl2BK2SO4CCuCl2 DHClAB、D项，没有沉淀生成；C项生成蓝色沉淀 Cu(OH)2。4下列关于铁与水蒸气反应的说法中不正确的是()A反应中有氢气产生B此反应需在加热条件下才能发生C生成的铁的化合物中铁全部呈3价D该反应中
16、水作氧化剂CFe与H2O(g)反应生成Fe3O4，Fe的化合价为2、3。5甲、乙两个烧杯中分别盛有100 mL 4.0 molL1的盐酸和100 mL 4.0 molL1 NaOH溶液，向两个烧杯中均加入5.4 g铝粉，在相同状况下产生气体的体积比为()A11B23C32 D31B甲、乙两烧杯中含HCl、NaOH的物质的量都为0.4 mol，根据化学方程式2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2可知，5.4 g(即0.2 mol)Al分别与盐酸和NaOH溶液反应时，盐酸不足量而NaOH过量，故Al与盐酸反应生成H2 0.2 mol，与NaOH溶液反应生成H2 0.3 mol，其体积比为23。61.15 g金属钠与水反应，得到100 mL溶液，试计算：(1)生成的气体在标准状况下的体积；(2)反应后所得溶液中溶质的物质的量浓度。【解析】n(Na)0.05 mol，设生成标准状况下气体的体积为V，溶液中溶质的物质的量浓度为c，则：2Na2H2O=2NaOHH22 mol 2 mol 22.4 L005 mol 0.1 Lc VV0.56 L；c0.5 mol/L。【答案】(1)0.56 L(2)0.5 mol/L
