1、第一节 金属的化学性质第 1 课时 金属与非金属的反应核心素养发展目标 1.能从金属的原子结构分析金属的通性，熟悉金属的存在形态、物理共性，通过钠、铝与氧气的反应，分析其他金属与非金属的反应。2.通过实验探究钠、铝分别与氧气的反应，能正确描述实验现象、书写化学方程式，并进一步探究金属钠暴露在空气中的变化。一、金属的通性1金属的物理通性相关链接金属的物理通性2金属的化学性质(1)金属原子的最外层电子数一般少于 4 个，在化学反应中易失去电子，表现还原性，作还原剂。(2)金属活泼性的强弱取决于金属原子失去电子的难易程度(失去电子能力的大小)，与金属原子失去电子的个数无关。例 1 下列关于金属的叙述
2、正确的是()A金属都是银白色的固体，都具有较高的硬度和密度B金属一般具有良好的导电性、导热性和延展性C金属单质都可以和酸发生置换反应产生氢气D钠原子在反应中失去 1 个电子，铝原子失去 3 个电子，所以铝比钠活泼答案 B解析 大多数金属为银白色的固体，硬度和密度较大，但铜为紫红色，金为黄色，汞为液体，钠等金属的硬度和密度较小；金属活动性顺序表中氢后面的金属(如铜、银等)不能与酸发生置换反应；金属钠比铝易失去电子，钠比铝活泼。【考点】金属的通性【题点】金属通性的综合应用相关链接金属活动性顺序表及其使用(1)熟知一个规律在金属活动性顺序表中，金属的位置越靠前，金属在水溶液中就越容易失去电子变成离子
3、，它的活动性就越强；金属的位置越靠后，该金属的阳离子在水溶液中就比较容易获得电子变成原子。(2)掌握两种应用判断金属与酸的反应。排在氢前面的金属能置换出酸中的氢，而排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢。判断金属与盐的反应。排在前面的金属一般能把排在后面的金属从它们的盐溶液里置换出来，而与 H 的位置无关。但 K、Ca、Na 等金属例外，由于它们过于活泼，与盐溶液不发生置换反应，而是先与溶液中的水发生反应。(3)注意三个要点适用范围：金属活动性顺序表仅适用于在水溶液中的反应，超出此范围则不一定适用。判断金属跟酸反应时的要点：a酸：这里的酸一般是指稀硫酸、稀盐酸等非氧化性强酸，不包括浓硫酸和硝酸等强
4、氧化性酸。b金属：铁与酸(如稀硫酸、稀盐酸)反应，生成2 价的亚铁盐。K、Ca、Na 除与酸反应外，还能与水在常温下发生置换反应生成 H2，其余金属则不能。判断金属跟盐反应时的要点：a盐：盐必须是可溶的，因为金属与盐的反应必须在溶液中进行。b金属：铁与盐反应，生成2 价的亚铁盐。用同种金属置换不同的盐溶液，盐中金属排在金属活动性顺序表中较后的金属首先被置换出来。用不同的金属置换同种盐溶液，排在金属活动性顺序表中较前的金属首先发生置换反应。二、金属与氧气的反应1钠与氧气的反应反应条件室温加热或点燃实验步骤 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
5、呈黄色，生成淡黄色固体化学方程式4NaO2=2Na2O2NaO2=Na2O2(1)钠是一种硬度小，熔点低的银白色金属，在空气中极易被氧化，实验室保存钠时应与空气隔绝，通常保存在煤油中。(2)钠在常温下与氧气反应生成氧化钠，在加热或点燃时生成过氧化钠，由此可知，钠与氧气反应，反应条件不同，其产物不同。例 2 等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在氧气中(常温下)充分反应，则下列说法正确的是()A第一块钠失去电子多B两块钠失去电子一样多C第二块钠的生成物质量最大D两块钠的生成物质量一样大答案 B解析 钠与氧气反应，常温下生成氧化钠，加热条件下生成过氧化钠，生成物与氧气的用量无关。【考点】
6、金属与氧气反应【题点】钠与氧气反应的实验与现象2铝与氧气的反应实验现象铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝不滴落实验结论常温下，铝与空气中的氧气反应，生成一薄层致密的氧化膜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，所以熔化的液态铝不滴落化学方程式4Al3O2=2Al2O3例 3 (2019伊春市二中月考)下列关于金属铝的叙述中，说法不正确的是()A铝的化学性质很活泼，但在空气中不易被腐蚀B铝是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现出还原性C铝箔在空气中受热可以熔化，但由于氧化膜的存在，熔化的铝并不滴落D用砂纸打磨的铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧答案 D
7、解析 铝在空气中易与氧气反应，生成一层稳定的致密氧化膜，而不易被腐蚀；铝箔在空气中受热可以熔化，但形成的氧化膜使得铝与氧气不再反应，而使铝不能燃烧。特别提示(1)常温下铝易与空气中的氧气反应，表面生成致密的氧化铝薄膜，能阻止氧气等与铝进一步反应，因此铝具有很强的抗腐蚀性。(2)空气中久置的铝箔和用砂纸打磨的铝箔在酒精灯火焰上加热，铝箔都不能燃烧，都熔化后而不滴落。【考点】金属与氧气反应【题点】铝与氧气反应的实验与现象三、金属与氯气、硫的反应写出下列反应的化学方程式：(1)钠在氯气中燃烧_；(2)铝与硫蒸气反应_；(3)铁在氯气中燃烧_；(4)铁与硫蒸气反应_；(5)铜在氯气中燃烧_；(6)铜与
8、硫蒸气反应_。答案(1)2NaCl2=点燃 2NaCl(2)2Al3S=Al2S3(3)2Fe3Cl2=点燃 2FeCl3(4)FeS=FeS(5)CuCl2=点燃 CuCl2(6)2CuS=Cu2S(1)变价金属与氯气反应生成高价金属氯化物。(2)变价金属与硫反应生成低价金属硫化物。例 4 类比法是研究物质性质的常用方法之一，可预测许多物质的性质。但类比是相对的，不能违背客观事实。下列有关类比推测的说法正确的是()A已知 Fe 与 S 能直接化合生成 FeS，推测 Cu 和 S 可直接化合生成 CuSB已知 Cu 与 Cl2 能直接化合生成 CuCl2，推测 Fe 与 Cl2 可直接化合生成
9、 FeCl2C已知 Fe 与 CuSO4 溶液反应，推测 Fe 与 AgNO3 溶液也能反应D已知 Al 能与 O2 生成致密氧化膜保护金属，推测 Fe 也与 O2 生成氧化膜保护金属答案 C解析 Cu 与 S 反应生成 Cu2S；Fe 与 Cl2 化合生成 FeCl3；Fe 在潮湿空气中生成 Fe2O3，比较疏松，不能保护内部金属。【考点】金属与非金属反应的相关综合【题点】金属与氯气、硫的反应相关链接1常见金属钠、镁、铝、铁与非金属的反应与 O2 反应与 Cl2 反应与 S 反应 Na常温下：4NaO2=2Na2O2NaCl2=点燃 2NaCl2NaS=Na2S 加热时：2NaO2=Na2O
10、2Mg常温下：Mg 被氧化生成致密的氧化膜MgCl2=点燃 MgCl2MgS=MgS 加热燃烧时：2MgO2=2MgOAl常温下：Al 被氧化生成致密的氧化膜2Al3Cl2=点燃 2AlCl32Al3S=Al2S3加热时：4Al3O2=2Al2O3Fe常温下：Fe 在潮湿的空气中生锈，主要成分为 Fe2O3nH2O2Fe3Cl2=点燃 2FeCl3FeS=FeSFe 在纯氧中点燃生成 Fe3O42.金属与氧气反应的规律金属的金属性越强，越易与氧气发生化合反应。(1)常温下活泼金属 K、Ca、Na 在空气中易被氧化，在空气中可发生燃烧。4NaO2=2Na2O 2Na2OO2=2Na2O2 或 2
11、NaO2=点燃 Na2O2。(2)常温下较活泼金属 Mg、Al 在空气中易氧化，形成氧化膜，在空气中能稳定存在(耐腐蚀性)。(3)常温下金属 Zn、Fe、Sn、Pb 与干燥空气不发生氧化反应，加热条件下能被氧化，在纯氧中可发生燃烧。(4)金属 Cu、Hg 在强热条件下，只氧化而不发生燃烧。金属活泼性在 Hg 之后的金属不能被氧气氧化。3钠露置在空气中的变化(1)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如下所示。银白色金属钠Na O2表面变暗生成Na2O H2O出现白色固体生成NaOH H2O表面变成溶液NaOH潮解 CO2白色块状物质生成Na2CO31
12、0H2O 风化白色粉末状物质生成Na2CO3(2)发生的主要变化的化学方程式4NaO2=2Na2ONa2OH2O=2NaOH2NaOHCO2=Na2CO3H2O，Na2CO310H2O=Na2CO310H2ONa2CO310H2O=Na2CO310H2O(3)发生反应的类型反应、及中的第 2 个反应均为化合反应，中的第 1 个反应为复分解反应，为分解反应，还是氧化还原反应。金属具有还原性，能与非金属(氧气、氯气、硫等)反应：1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)常温下，金属都是银白色的固体，易导电传热()(2)金属原子最外层电子数一般少于 4，在反应中易失去电子()(3)金属单质在氧化
13、还原反应中只作还原剂()(4)金属元素只有正化合价，没有负化合价()(5)常温下，钠与氧气反应生成淡黄色固体()(6)钠与氧气反应时，条件不同，产物也不同()(7)在空气中，铝、镁表面都能形成致密的氧化物薄膜而具有抗腐蚀性()(8)铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧()(9)1 mol 钠无论生成氧化钠、过氧化钠还是它们的混合物，都转移 NA 个电子()(10)物质的量相同的铁粉分别与过量的氯气和硫反应，转移的电子数相同()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)【考点】金属的通性【题点】金属通性的综合应用2用流程图示的方法可以清楚反映物质之间的转化关系。如 N
14、a乙NaOHNaCl，则在常温下，上述转化关系内的物质乙是()ANa2O2BNa2OCNaClDNa2CO3答案 B解析 常温下，钠与氧气反应生成氧化钠，氧化钠与水反应生成氢氧化钠。【考点】金属与氧气反应【题点】钠与氧气反应产物的判断3下列金属在常温下能形成致密的氧化物薄膜，从而能保护内层金属的是()A铜B铝C铁D钠答案 B解析 铝在空气中易形成一层稳定的致密氧化膜，可保护内层金属不再被空气氧化。【考点】金属与氧气反应【题点】铝在空气中稳定存在4(2019榆林市二中月考)关于钠的叙述中，正确的是()A钠是银白色金属，硬度很大B将金属钠放在坩埚里用酒精灯加热，金属钠剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成淡
15、黄色固体氧化钠C金属钠在空气中燃烧，生成过氧化钠D金属钠的熔点很高答案 C解析 钠是一种硬度小、熔点低的银白色金属，块状钠燃烧时会熔化成闪亮的小球，燃烧火焰为黄色，生成物是过氧化钠；钠在空气中缓慢氧化则生成氧化钠。【考点】金属与非金属反应的相关综合【题点】同一金属性质的多角度考查5下列关于金属性质的叙述中正确的是()A钠与氧气反应时，产物是由氧气的用量决定的B打磨的铝箔加热至熔化时，铝会滴落C点燃镁条之前，应先用砂纸打磨D铁在硫蒸气中燃烧生成黑色的硫化铁答案 C解析 钠与氧气反应，条件不同其产物不同，常温下生成氧化钠，加热时生成过氧化钠；铝易与氧气反应生成熔点较高的氧化铝，包裹在铝的表面，而使
16、铝不会滴落；铁在硫蒸气中燃烧生成硫化亚铁。【考点】金属与非金属反应的相关综合【题点】多种金属与非金属反应的综合6镁、铝、铁在日常生活中有较为广泛的用途。(1)镁在空气中燃烧时，发出耀眼的白光，可用来制造镁闪光灯，其反应的化学方程式：_。(2)市场上出售的补血麦片中常含有微量颗粒细小的还原性铁粉，铁粉与人体胃液中的盐酸反应转化成氯化亚铁，起到补血作用，写出这个反应的方程式：_。(3)铝箔餐盒及铝箔托盘适用于航空食品包装、咖啡屋、蛋糕房等行业。铝箔耐腐蚀的原因：_(用化学方程式解释)。答案(1)2MgO2=点燃 2MgO(2)Fe2HCl=FeCl2H2(3)4Al3O2=2Al2O3解析(1)镁
17、在空气中燃烧的化学方程式为 2MgO2=点燃 2MgO。(2)铁粉与盐酸反应的化学方程式为 Fe2HCl=FeCl2H2。(3)铝箔耐腐蚀的原因为 4Al3O2=2Al2O3。【考点】金属与非金属反应的相关综合【题点】多种金属与非金属反应的综合题组一 金属的通性1(2019云南省新平一中月考)下列关于金属单质通性的说法不正确的是()A一般都具有金属光泽B熔点都较高C都是热和电的良导体D都具有延展性答案 B解析 金属单质一般都具有金属光泽、导热、导电，具有延展性；不同金属的熔点可能相差很大，有的金属熔点较低，如汞在常温下是液体，有的金属熔点很高，如钨。故选 B。【考点】金属的通性【题点】金属的物
18、理通性与应用2下列关于金属元素的叙述不正确的是()A金属元素的单质在反应中只能失去电子B金属元素的阳离子只具有氧化性C同一金属元素在不同化合物中的化合价可能相同D根据金属与酸反应置换氢的难易可比较金属的活泼性答案 B解析 金属元素的单质在反应中只能失去电子，只具有还原性；有些金属元素的阳离子如 Fe2，既可失去电子生成 Fe3而具有还原性，也可得到电子生成铁而具有氧化性；金属元素在不同的化合物中可以有相同的化合价，如氯化铁和硫酸铁。【考点】金属的通性【题点】金属的一般化学通性3从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示三种金属被人类开发利用的大致年代，之所以有先后，
19、主要取决于()A金属的导电性强弱B地壳中金属元素的含量多少C金属的化合价高低D金属的活动性强弱答案 D解析 由图可知，活泼性越弱的金属越早被人类开发利用，因此金属开发利用的大致年代与其活动性有关。【考点】金属的通性【题点】金属通性的综合应用4常言“真金不怕火炼”从化学的角度对这句话的理解正确的是()A金的熔点很高，难于熔化B金的化学性质稳定，不易变质C金越进行冶炼，其纯度越高D金的硬度大，高温下难于变形答案 B解析 金的熔点并不很高，硬度也不很大，易加工成各种形状的装饰品，“真金不怕火炼”是指其化学性质稳定，高温熔化再冷却后仍然是金，B 正确。【考点】金属的通性【题点】金属通性的综合应用题组二
20、 金属与氧气的反应5(2019厦门外国语学校月考)将钠和碳分别置于如图所示的两个盛满足量氧气的集气瓶中燃烧完毕后，同时打开装置中的两个止水夹，这时观察到()A水进入左瓶B水进入右瓶C水同时进入两瓶D水不进入任何一瓶答案 A解析 钠燃烧消耗氧气，左侧压强减小。碳燃烧生成 CO2，压强不变。所以水应该进入左瓶，故选 A。【考点】金属与氧气反应【题点】钠与氧气反应的实验与现象62.3 g 纯净的金属钠在干燥的空气中被氧化后得到 3.5 g 固体，由此判断其产物是()A只有氧化钠B只有过氧化钠C氧化钠和过氧化钠D无法确定答案 C解析 若 2.3 g 钠全部生成氧化钠，质量为 3.1 g；若 2.3 g
21、 钠全部生成过氧化钠，质量为 3.9 g，因为 3.1 g3.5 g3.9 g，故氧化产物应为氧化钠和过氧化钠的混合物。【考点】金属与氧气反应【题点】钠与氧气反应产物的判断7(2019江西高安二中期末)一小块金属钠长时间置于空气中，可能有下列现象：变成白色粉末；变暗；变成白色固体；变成液体。这些现象出现的先后顺序是()ABCD答案 B解析 Na 在空气中放置的变化过程为 NaO2Na2O(变暗)H2O NaOH(白色固体)H2O潮解 表面形成溶液CO2 Na2CO310H2O(白色固体)风化 Na2CO3(白色粉末)。【考点】金属与氧气反应【题点】钠在空气中放置的变化8.用一张已除去表面氧化膜
22、的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图所示)，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升，根据实验现象判断下列说法错误的是()A实验中发生的反应都是氧化还原反应B铝是一种较活泼的金属C铝与氧气反应放出大量的热量D铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物答案 D解析 铝是一种活泼金属，当表面的氧化铝保护膜被破坏后，铝在空气中易与氧气反应生成氧化铝，该反应是放热反应，从而使反应体系的温度升高，压强增大，红墨水柱右端上升；铝浸入硝酸汞溶液中，发生反应 2Al3Hg2=2Al33Hg，生成的汞覆盖在表面，汞不活泼，很难与氧气反应生成氧化汞。【考点】金属与氧气反
23、应【题点】铝与氧气反应的实验与现象9在空气中铝制品比铁制品耐腐蚀的原因是()A铝的金属活动性比铁弱B铝不与氧气发生化学反应C铝在空气中易与氧气反应形成一层致密的氧化膜D铝的密度比铁的密度小答案 C解析 铝在空气中易与氧气反应形成一层致密的氧化膜，对内部金属起到保护作用，因此在空气中铝制品比铁制品耐腐蚀。【考点】金属与氧气反应【题点】铝在空气中稳定存在题组三 金属与非金属反应的综合10(2019江苏省南菁高级中学月考)关于钠的叙述中，正确的是()A钠是银白色金属，熔点低，硬度大B钠与氧气反应时，产物是由 O2 的用量决定的C加热时，金属钠剧烈燃烧，产生黄色火焰D金属钠着火可以用泡沫灭火器或用干燥
24、的沙土灭火答案 C解析 钠是银白色金属，密度小于水，熔点低，质软，性质活泼，在氧气中燃烧生成过氧化钠，过氧化钠与二氧化碳、水都反应，则不能用泡沫灭火器、干粉灭火器、水灭火。故选 C。【考点】金属与非金属反应的相关综合【题点】同一金属性质的多角度考查11下列说法不正确的是()A钠保存在煤油里的原因之一是它极易与氧气反应B镁的化学性质活泼，在空气中不能稳定存在C铜丝在空气中加热表面可生成黑色的氧化铜D铝在自然界中只能以化合态的形式存在答案 B解析 镁是一种活泼的金属，极易与空气中的氧气反应，其表面形成一层致密的氧化物薄膜，使内层金属镁不再与氧气反应。【考点】金属与非金属反应的相关综合【题点】多种金
25、属与非金属反应的综合12下列说法正确的是()A将金属钠置于空气中加热产生白色的氧化钠B铝箔不易被点燃是因为铝与空气中的氧气不反应C铁在空气中点燃剧烈反应，火星四射D钠与氧气反应，本身作还原剂答案 D解析 钠在加热时生成淡黄色过氧化钠；铝箔不易点燃是因为氧化铝的熔点高；铁在氧气中点燃剧烈反应，火星四射。【考点】金属与非金属反应的相关综合【题点】多种金属与非金属反应的综合13(2018济南高一检测)有 A、B、C、D 四种常见的金属单质，A 在空气中燃烧生成淡黄色固体；B 为红色固体，锈蚀时变为绿色；C 在空气中加热熔化但不滴落；D 在氧气中燃烧，火星四射。根据以上信息回答下列问题：(1)写出对应
26、化学式：A_，B_，C_，D_。(2)A 在室温下与氧气反应时生成_(填化学式，下同)，D 在空气中锈蚀生成_。(3)写出下列化学方程式：A 在空气中燃烧_；B 与氧气在加热条件下反应_；C 在氧气中燃烧_。答案(1)Na Cu Al Fe(2)Na2O Fe2O3(3)2NaO2=点燃 Na2O22CuO2=2CuO4Al3O2=点燃 2Al2O3解析 根据已知信息，可推断出 A 为钠，B 为铜，C 为铝，D 为铁。【考点】金属与非金属反应的相关综合【题点】金属与非金属反应的综合推断14在实验室里为了研究钠的性质，做了如下实验：(1)取用浸没在煤油中的金属钠的操作方法是_。(2)如图 1 所
27、示，在平底烧瓶的底部有一块钠，平底烧瓶内是干燥的空气。过一段时间后可观察到_，发生反应的化学方程式为_。(3)某班同学用如图 2 所示装置测定空气中氧气的含量。先用弹簧夹夹住橡胶管，点燃钠，伸入瓶中并塞上瓶塞。待钠熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面变化情况。上述实验过程中发生反应的化学方程式为_。实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的15，乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的15。下列对这两种现象解释合理的是_(填序号)。甲同学可能使用钠的量不足，瓶内氧气没有消耗完甲同学可能未塞紧瓶塞，钠熄灭冷却时外界空气进入瓶内乙同学可能没夹紧弹簧夹，钠燃烧时瓶内部分空气
28、受热从导管逸出乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出答案(1)用镊子取出钠块，用滤纸吸干钠块表面的煤油，在玻璃片或表面皿上用小刀切去表面的氧化膜，再切下一小粒备用，剩余的金属钠包括碎屑都必须放入原试剂瓶中(2)钠表面变暗，气球膨胀 4NaO2=2Na2O(3)2NaO2=点燃 Na2O2 解析(2)钠与空气中的氧气反应生成氧化钠，使钠表面变暗，同时烧瓶内压强降低，气球会膨胀。(3)若钠的量不足，则氧气消耗不完，造成进水量少于容器内空气体积的15，结果偏低；若瓶塞未塞紧，钠熄灭冷却，瓶内气体收缩，外面的空气会进入瓶内，使气体得到补充，造成结果偏低；若弹簧夹未夹紧，钠燃烧时，
29、瓶内气体膨胀，使部分气体从导管口逸出，造成结果偏高；若插入燃烧匙太慢，钠燃烧时，瓶内气体膨胀，在塞紧瓶塞前，瓶内部分气体从瓶口逸出，造成结果偏高。【考点】金属与氧气反应【题点】钠与氧气反应的实验与现象15铝箔在氧气中燃烧的实验如图所示，请回答下列问题：(1)铝在氧气中燃烧的化学方程式为_。(2)实验时要在铝箔上系上一根火柴，其作用是_。(3)集气瓶底部铺上一层细沙，其作用是_。(4)实验中应观察到的现象是_。(5)用正确方法引燃铝箔，伸入装有氧气的集气瓶中后，未观察到铝箔剧烈燃烧的现象，可能的原因是_。答案(1)4Al3O2=点燃 2Al2O3(2)点燃火柴从而引燃铝箔(3)防止高温产物炸裂集气瓶(4)剧烈燃烧，发出白光，生成白色固体(5)铝箔表面有一层氧化膜未除去，氧气不纯等解析(1)铝在氧气中燃烧生成氧化铝。(2)铝箔上系上一根火柴，作用是点燃火柴从而引燃铝箔。(3)集气瓶底部铺上一层细沙，作用是防止高温产物炸裂集气瓶。(4)铝在氧气中剧烈燃烧，发出白光，生成白色固体。(5)铝箔未剧烈燃烧，可能原因是铝箔表面氧化膜未除去或氧气不纯。【考点】金属与氧气反应【题点】铝与氧气反应的实验与现象
