1、金属及其化合物 第三章 青铜器司母戊鼎 大多数金属不透明，具有银白色金属光泽 常温下,除Hg是液体外，金属都是固体 大多数金属具有良好的导电性、导热性和延展性 金属的物理性质：金属元素在地壳中的含量思考与交流：金属与氧气等非金属单质反应 金属与酸反应 金属与盐溶液反应 第一节 金属的化学性质 氧硅铝铁钙，钠钾镁氢钛 1、金属能发生哪些化学反应：铝丝与硫酸铜溶液反应镁条燃烧铜丝与硝酸银溶液反应 镁条与稀盐酸反应 2Mg+O2 =2MgO点燃 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag2、2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3想一想：3、最外层电子数较少，都容易失去电子而表现较强的还原
2、性，易与具有氧化性的物质（如:氧气、酸、盐溶液等）反应。1、金属都能与氧气反应吗？2、金属与氧气反应是否一定要加热或点燃？Mg+2HCl=MgCl2+H2一、金属与非金属的反应 实验3-1：取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油后，用刀切去一端的外皮，观察现象。物理性质：实验结论：4Na+O2=2Na2O0 0 +1 -2（白色固体）实验现象：钠的化学性质很活泼，常温下易被空气中的氧气氧化。钠的取用：镊子（不能用手接触）煤油要用滤纸擦干 切割在滤纸或玻璃片上进行 银白色金属光泽固体，质软，是电和热的良导体，熔点低(97.87)，密度小(0.97g/cm3，比煤油大，比水小)。常温下，银白色的钠表
3、面很快变暗。取用后剩余的钠要放回原试剂瓶 实验现象：加热时，钠先熔化成银白色小球，然后燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体。实验3-2：把一小块金属钠放在坩埚中加热，有什么现象？0 0 +1 -1（淡黄色固体）2Na+O2=Na2O2加热时：4Na+O2=2Na2O0 0 +1 -2（白色固体）常温下：Na与O2反应，条件不同，现象不同，产物不同。科学探究1：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，观察现象。实验现象：因为铝表面有一层氧化膜保护了铝。构成薄膜的氧化铝(Al2O3)熔点很高，加热时没有熔化，包在铝的外面，使熔化了的液态铝不会滴落下来。设问：金属钠的化学性质很活泼，在常
4、温下和加热时都能与氧气反应。那么铝的情况如何呢？为什么呢？现象解释：铝箔熔化，表面失去光泽，但熔化的铝并不滴落，好象有一层膜兜着。铝箔熔化，表面失去光泽，但熔化的铝仍然不滴落，好像有一层膜兜着。铝除去原来的氧化膜后，在空气中也会很快生成一层新的氧化膜。4Al+3O2=2Al2O3常温或加热科学探究2：用砂纸打磨另一块铝箔，除去表面的氧化膜，再加热至熔化，轻轻晃动，观察现象。实验现象：现象解释：实验结论：铝比较活泼，常温下能与空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化膜，起保护作用。思考:1、金属铝作为材料被广泛应用，是因为铝性质稳定吗?2、生活中很多人用钢丝球刷铝锅，这种方法妥当吗？结论：大部分金属
5、在常温和加热（或点燃）条件都能与氧气反应，与氧气反应的情况与金属的活泼性有关，金属越活泼就越容易与氧气反应。总结：活泼和较活泼金属在空气中易与氧气反应，表面生成一层氧化物。有的氧化物疏松，不能保护内层金属，如钠铁等。有的氧化物致密，可以保护内层金属不被继续氧化，如镁铝等金属活动顺序表：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au金属活动性由强逐渐减弱 金属除了能被氧气氧化外，还能被Cl2、S等具有氧化性的物质所氧化：2Fe+3Cl2 =2FeCl3点燃Fe+S=FeS点燃二、金属与酸和水的反应 实验3-3：将一小块金属钠投入滴有酚酞的水中，观察现象。1.
6、浮：3.游：2.熔：4.响：5.红：钠的密度比水小反应产生气体，推动钠四处游动反应为放热反应，且钠的熔点较低反应剧烈，生成气体有碱性物质生成实验现象：钠浮在水面上钠熔化成光亮的小球小球在水面迅速游动反应时发出嘶嘶的响声滴有酚酞的溶液变红色2Na+2H2O=2NaOH+H2钠的灭火：用干燥的沙土保存在石蜡油或煤油中，以隔绝空气中的氧气和水。钠的保存：科学探究：铁与水蒸气反应的实验方案1：提供给你3支试管，水槽，蒸发皿，胶塞，导管，酒精喷灯及其它必要的仪器和物品，设计实验装置。水蒸气的发生装置水蒸气与铁粉反应装置气体收集装置还原铁粉水3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2加热时试管内铁粉红热，点
7、燃收集的气体，听到轻微“噗”声，反应后试管内的固体仍呈黑色。实验现象：加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声，反应后试管内的固体仍呈黑色。实验现象：实验结论：铁不与冷、热水反应，但在一定条件下能与水蒸气反应，且反应比钠与水反应缓慢的多，所以铁的性质比钠更不活泼。方案2：K Ca NaMgAlZn Fe Sn Pb冷水剧烈 冷水缓慢 沸水 水蒸气高温 不反应 钠与酸、碱、盐水溶液的反应 2Na+2H2O=2NaOH+H21、Na与水反应的实质是与水电离的H+反应，HCl电离出的H+浓度比H2O大得多，所以Na与非氧化性酸反应的实质是Na先与HCl反应(比与H2O反应更剧烈)，若Na过量，继
8、续与H2O反应。2Na+2HCl=2NaCl+H2先反应2Na+2H2O=2Na+OH-+H22Na+2H2O=2NaOH+H2Na过量H2的量由Na的量决定，与酸的量无关。Na与水反应：2、Na与碱溶液的反应实际是Na与水反应。3、Na与盐溶液反应：NaCl溶液：2Na+2H2O=2NaOH+H2实际是Na与水反应CuSO4溶液：2Na+2H2O=2NaOH+H22NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)22Na+2H2O+CuSO4=H2+Na2SO4+Cu(OH)2总式：Na先与水反应，生成的NaOH再与CuSO4发生复分解反应生成沉淀。思考：把钠露置于空气中，有何现象和反应？最
9、后得到什么物质？银白色金属(Na)表面变暗(生成Na2O)出现白色固体(生成NaOH)表面变成溶液(NaOH潮解)白色块状物质(生成Na2CO3.10H2O)白色粉末状物质(生成Na2CO3)实验3-4：在2支放有铝片的试管中分别加入5ml 盐酸和NaOH溶液，观察现象。一段时间后，将点燃的木条分别放在2支试管口，观察现象。实验现象：两支试管铝片逐渐溶解，均有气泡产生，点燃的木条放在试管口都有爆鸣声。三、铝与氢氧化钠溶液的反应 2Al+6HCl=2AlCl3+3H22Al+6H+=2Al3+3H22Al+2OH-+2H2O=3H2+2AlO2-+32Al+2NaOH+2H2O=3H2+2NaA
10、lO2 偏铝酸钠 偏铝酸根+3 铝既能与酸反应也能与强碱反应，因此酸、碱、盐可直接侵蚀铝的保护膜(Al2O3)以及铝制品本身。所以铝制品餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸、碱性或咸的食物。向一金属铝制成的易拉罐内充满CO2,然后向罐内注入足量NaOH溶液,立即用胶布严封罐口，过一段时间后,罐壁内凹而瘪,再过一段时间后,瘪了的罐壁重新鼓起,解释上述变化的实验现象：(1)罐壁内凹而瘪的原因：CO2与NaOH反应使罐内压强减小 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 铝与NaOH溶液反应放出了气体2NaOH+2Al+2H2O=2NaAlO2+3H2练习：反应方程式：(2)罐壁重新鼓起的原因：反应方程式
11、：小结：金属的化学性质1、绝大多数金属都能与氧气反应。（1）活泼性很强的金属常温下反应（2）活泼性较弱的金属在加热的条件下反应（3）活泼性很弱的金属（如铂、金）不能反应 2、金属跟氧气反应时生成的氧化物一般为普通氧化物如MgO、Al2O3，但钠在氧气中燃烧生成Na2O2，铁在氧气中燃烧生成Fe3O4。3、活泼金属还能与酸和水反应。4、铝还能与强碱溶液反应。在以上反应中，金属元素的化合价都发生了变化，从0价升为正价，被氧化，表现出较强的还原性。所以在自然界中金属多以化合态存在，只有极少数极不活泼的金属如金等以游离态存在。四、物质的量在化学方程式计算中的应用 2Na +2H2O =2NaOH +H
12、21.计算原理：化学计量数之比2：221：2NA：2NA2NANA：扩大NA倍 物质的量之比 2mol：2mol2mol1mol：223g：218g240g12g：质量之比标况下体积22.4L左右相当，上下一致（单位统一）一般所用的物理量与题给条件相同2.计算原则：不同的物理量2mol36g80g22.4LnmmV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。例1：把6.5g Zn放入足量盐酸中，锌完全反应。计算:(1)6.5g Zn的物质的量；(2)参加反应的HCl的物质的量；(3)生成H2的体积（标准状况）。解:(1)n(Zn)=m(Zn)/M(Zn)=6.5g/65g.m
13、ol-1=0.1 molZn +2HCl =ZnCl2+H21mol1mol2mol22.4L0.1mol n(HCl)V(H2)(2)n(HCl)2mol0.1mol1mol0.2moln(HCl)(3)V(H22.4L0.1mol1mol2L24.2)V(H2 答：(1)6.5g Zn的物质的量为0.1 mol;(2)参加反应的HCl的物质的量为0.2 mol;(3)生成H2的体积在标准状况下为2.24 L。练习：把2.7g Al放入足量NaOH溶液中，Al完全反应。计算:(1)2.7gAl的物质的量；(2)生成H2的体积（标准状况）；(3)溶液增重的质量。解:(1)n(Al)=m(Al)/M(Al)=2.7g/27g.mol-1=0.1 mol2Al+2NaOH+2H2O=3H2+2NaAlO22mol3mol67.2L0.1molV(H2)V(H67.2L0.1mol2mol2L36.3)V(H2(2)2Al+2NaOH+2H2O=3H2 +2NaAlO22mol54gm54g-6g2.7gxx2.4g54g2.7g6)g(54答：(1)2.7g Al的物质的量为0.1 mol;(2)生成H2的体积在标准状况下为3.36 L；(3)溶液增重的质量为2.4 g。(3)3mol6g差量法