1、第一节金属的化学性质第三章 金属及其化合物 1、地壳中含量由多到少的元素是(前三位)：；含量最多的金属元素是元素。【复习回忆】氧、硅、铝铝一、金属的物理通性状态、颜色、密度、硬度、导电、导热、延展性等。金属的分类（颜色、密度、丰度）二、金属的化学性质最外层电子数较少，在反应中显失去电子的能力，通常作还原剂。考虑方向：与非金属、水、酸、碱溶液、盐溶液等反应2、分析下面一些化学反应的图片，写出化学方程式(2)2Mg+O2 =2MgO点燃(3)Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag(4)Mg+2HCl=MgCl2+H2(1)2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3铜树镁条燃烧银树镁条和
2、盐酸1）钠与氧气的反应2）铝与氧气的反应：4Na+O2=2Na2O2Na+O2=Na2O24Al+3O2=2Al2O3复习巩固:同学们，你们听说过能用刀切的金属吗？你们见过比水轻的金属吗？你们听说过会游泳的金属吗？烈火英雄向秀丽50年代末，我国出了个女英雄向秀丽。一天她所在的工厂不慎失火。从火海中冲出的向秀丽突然想到车间还有很多钠，而这时救火车已经来了，但她还是毅然冲进火海抢救钠。最后钠全部抢救出来了，而她却由于重度烧伤，壮烈牺牲了。救火车来了，向秀丽为什么还要去抢救钠呢？难道这种情况下不可以用水来灭火吗？钠有什么特殊的性质呢？钠与水的反应在烧杯中加一些水科学探究实验33:操作步骤：滴加几滴酚
3、酞溶液把一小块钠放入水中钠所在的位置钠球的运动和大小变化情况周围水雾的产生以及响声溶液颜色的变化情况观察点二、金属与酸和水的反应钠浮在水面上-钠熔成一个闪亮的小球-小球四处游动-发出“嘶嘶嘶”的响声-加入酚酞，溶液变红-浮 熔 游 响 红 实验现象：现象分析（或结论）（1）钠浮在水面上（2）钠熔成一小亮球（3）钠球不停的游动（4）发出嘶嘶的响声（5）溶液变红密度比水小熔点低，反应放热产生了气体，气体推动小球迅速移动反应剧烈、有可燃性气体生成生成了碱性物质二、金属与酸和水的反应金属钠与水(加了酚酞)反应的实验现象:如何设计实验验证钠与水反应产生的气体是什么?金属钠与水化学方程式：2Na+2H2O
4、=2Na+2OH-+H2练习写出钠与水反应的离子方程式：反应的实质：钠原子与水电离出来的H+发生氧化还原反应。2Na +2H2O =2NaOH +H2 保存：为什么要保存在煤油（或石蜡油）中？不和煤油反应，密度比煤油大，能隔绝空气和水。思考：能否用手直接取用钠？钠的保存 1、钠着火时，应如何灭火？2、将金属钠(密度为0.9788g/cm3)放入煤油(密度为0.8g/cm3)和水的混合物中，你推测可能会观察到什么现象？并解释原因。思考与交流用沙土扑灭 钠放入煤油和水的混合物中，产生的现象：钠块将沉到煤油和水的界面上，有气泡产生，钠块上浮。当气泡逸出后，钠块又下沉到煤油和水的界面上，又发生反应，重
5、复发生上述现象至钠块消失。1.预测金属钠与盐酸的反应的现象。钠与酸反应比与水反应剧烈。由于钠与水反应，实质上是钠跟水电离出的H+反应；而酸中的H+浓度比水中H+浓度大。钠与酸反应的离子方程式:2Na+2H+=2Na+H2 思维拓展 2Na+2H2O=2NaOH+H2 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4蓝色絮状深沉总反应式：2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4+H2钠和盐溶液反应实质：钠先和水反应，生成的氢氧化钠再 与某些盐反应。例如：钠和CuSO4溶液反应 钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属。2.若将金属钠投入到硫酸铜溶液中，能否置换出铜来呢？铁不能与
6、冷、热水反应，但能否与水蒸气反应？你能不能用3支试管、水槽、胶塞、导管、酒精喷灯及其他必要的仪器和物品设计一套简单的实验装置，使铁粉与水蒸气反应？（这套装置应包括水蒸气发生、水蒸气与铁粉反应、检查产生气体等部分。）与课本的实验相比较，你觉得哪一套更好？科学探究：铁与水的反应水蒸气的发生装置水蒸气与铁粉反应装置产物收集装置 方案1:方案2:3Fe4H2O(g）Fe3O44H2 方案3:课本中设计的装置更好（优点:装置简单、操作方便、现象明显）在下表中记录实验现象现象化学方程式3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2 加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。三、铝与氢氧化钠溶液的反应实验探
7、究：实验3-4Na、Mg、Fe都能与稀盐酸、稀硫酸反应，不能与NaOH 溶液反应.Al能否与NaOH溶液反应？实验现象:铝分别放入盐酸、NaOH溶液中有气泡产生，将点燃的木条放在试管口，可观察到蓝色火焰。化学方程式：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22Al+6HCl=2AlCl3+3H2铝的特殊性：既能跟酸反应产生H2，又能跟强碱溶液反应产生H2。偏铝酸钠学以致用解释：铝和氧化铝能跟酸、碱反应，因而铝的保护膜和铝制品会直接被酸、碱、盐侵蚀，所以，铝制餐具不宜用来蒸煮或长期存放酸性、碱性或咸的食物。为什么铝制餐具不能用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性的食物?为什么?以上我们学习了金
8、属的一些化学性质，通过分析不难发现，在反应中这些金属元素的化合价都发生了变化，它们从0价升为正价。在这些变化中，金属表现了强的还原性，做还原剂。在自然界中金属多以化合态存在，只有极少数不活泼的金属如金以游离态存在。金在自然界中以游离态存在小结：1、下列离子方程式不正确的是（）A.钠与水的反应：2Na+2H2O=2Na+2OH+H2B.铝与氢氧化钠溶液的反应：2Al+2OH +2H2O=2AlO2 +3H2 C.铝与氯化亚铁溶液的反应：Al+Fe2+=Al3+FeD.钠与硫酸铜溶液的反应：2NaCu2+Cu2NaCD练习:2.向一个铝制易拉罐充满CO2,然后往罐中注入足量的NaOH溶液,立即用胶
9、布严封罐口,不一会儿听到罐内“咔咔”作响，发现易拉罐变瘪，再过一会儿易拉罐又鼓起来（1）易拉罐变瘪的原因是什么？写出（反应的离子方程式；（2）易拉罐又鼓起来的原因是什么？写出反应的离子方程式。NaOH溶液吸收CO2，罐内压强减小，外界压强将易拉罐压瘪。CO2+2OH-=CO32-+H2O Al表面氧化膜溶解后，Al与NaOH溶液反应产生H2，罐内压强又增大。2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 练习:这节课我们按照“设疑引入探究实验观察现象分析原理归纳总结反馈运用”的思路，以实验探究为主要手段,学习了金属与酸和水的反应,也掌握了铝的特殊性质既能与酸,又能与碱反应。同学们要学会运用所
10、学的化学知识来解决一些生活中的实际问题。真正体现“化学源于生活，服务于生活的”宗旨。课堂小结：第二课时教学程序（一）理论探究，温故导新复习回顾钠、铁与水的反应，以金属活泼性顺序表中钠、铁、铝所处的位置，探究铝与水反应的情况。（二）实验探究，探索新知（铝片与氢氧化钠溶液反应的历程，体现铝的特性即两性，避开两性的概念。）实验探究2Al2H2O2NaOH2NaAlO23H2（三）总结性质，承上启下总结：铝的金属共性、特性，都体现强还原性。存在形式生活中的联系定性到定量铝（五）练习反馈，巩固新知。（四）交流讨论、归纳小结 学生回顾、反思，课堂小结。以练习强化，突破难点。设置课后开放性探究练习，更体现学
11、生的自主学习。在已学的金属中，哪些金属能与水发生反应？Na Fe Al能否与水反应？K.Ca.Na.Mg.Al.Zn.Fe.Sn.Pb.H.Cu.Hg.Ag.Pt.Au 教学过程思考实验3取几片铝片投入盛有约5mL盐酸溶的试管中，观察实验的现象。实验2取几片铝片投入盛有约5mL氢氧化钠溶液的试管中，观察实验的现象；实验1在常温条件下，取几片铝片投入盛有约5mL水的试管中，观察实验的现象；实验探究结论：1、常温条件下，铝和水难以反应；3、常温下，铝能与氢氧化钠溶液发生反应生成氢气，该反应为放热反应。2、常温下，铝能与盐酸溶液发生反应生成氢气，该反应为放热反应。0 1 3 02 2 2 2 3Na
12、AlO2+H2偏铝酸钠Al +NaOH +H2O 2Al +6HCl 2AlCl3 +3H2 三、铝与氢氧化钠溶液的反应:反应历程：0 1 3 0(特 性)0 +1 +3 0请仔细分析以上反应是属于哪种类型的反应？试判断方程式中各物质充当的角色？2可得：2Al6H2O2NaOH 2NaAlO24H2O3H2 偏铝酸钠Al(OH)3 NaOH NaAlO22H2O 2Al6H2 O 2Al(OH)33H2 联系生活应 用：危 害：来源:1.建筑工地上不用铝桶盛装石灰乳。2.家中不能用铝制器皿长时间盛放食物。铝盐能致人体中毒,出现老年性痴呆症,导致骨病,肾病和缺铁性贫血等。油条、粉丝和含铝药物(如
13、胃舒平)等。刚才，我们定性研究了铝的化学性质。工农业生产当中更需要了解、掌握反应的定量问题，这就涉及到运用有关物理量进行计算的问题，我们已学习哪些物理量？它们之间有哪些联系？质量、物质的量、浓度、微粒个数、气体的体积m n c N v合作探究：物质的量与哪些物理量建立了联系？结论：物质的量是联系各物理量的纽带，是中心环节.物 质 的 量(n)质 量(m)微 粒 个 数(N)体 积(V)浓 度(c)M M NANA 22.4L/mol22.4L/mol V(aq)V(aq)化学计量数：2 2 2 2 3 扩大 NA:物质的量:结论：化学方程式中各物质的化学计量之比等于各物质的粒子数之比，因而也等
14、于各物质的物质的量之比。2mo12mo12mo12NA2NA2NA2NA2Al+2NaOH +2H2O 2NaAlO2 +3H2 3NA2mo13mo1四、物质的量在化学方程式计算中的应用（3）生成氢气的体积（标准状况）。（1）Al的摩尔质量是27g/mol.n(Al)=m(Al)M(Al)=2.7g27g/mol=0.1mol2mol 2mol0.1mol n(NaOH)2mol0.1mol=2moln(NaOH)n(NaOH)=0.1mol2mol2mol=0.1mol解：例：把2.7克铝放入足量氢氧化钠溶液中，铝完全反应，计算：（1）2.7克铝的物质的量；（2）参加反应的NaOH的物质的
15、量；(2)2Al +2NaOH+2H2O 2NaAlO2 +3H2 2mol 3mol 22.4L/mol(3)2Al +2NaOH+2H2O 2NaAlO2 +3H2 2mol67.2L 0.1molV(H2)V(H2)=0.1mol67.2L2mol=33.6L答：(1)2.7g Al 的物质的量是.mol；(2)有.1mol NaOH参加了反应；(3)生成H2的体积在标准状态下是33.6L.2mol0.1mol=67.2LV(H2)(3)2Al +2NaOH+2H2O 2NaAlO2 +3H2 5.4gAl与足量的NaOH溶液反应，求生成的气体在标况下的体积？若是足量的盐酸呢？练习：2m
16、ol3mol解：2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H254g3mol22.4L/mo1=67.2L5.4gV(H2)解：答：生成的氢气在标况下的体积都是 6.72L。54g5.4g67.2LV(H2)54g5.4g67.2LV(H2)6.72LV(H2)54g67.2L5.4gV(H2)2Al +6HCl 2AlCl3 +3H2V(H2)6.72L2Al +2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2 小 结：这节课你学到了什么？（收获与体会）定性:定量：物质的量在化学方程式计算中的应用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。Al与NaOH溶液的反应2Al+2
17、NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2(特性)作业：课外:1.科学视野金属钛（了解钛的性质、用途、发 展前景）2.写一篇关于金属的小论文（金属的性质、用途、改良等方面）课内:P45 5、6向一金属铝的易拉罐内充满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：反应方程式：(2)罐壁重新鼓起的原因：反应方程式：动动脑？(1)是因为CO2与NaOH反应生成Na2CO3,使得罐内气压小于 外界大气压；解答：(2)是因为过量的NaOH与铝罐反应生成H2,使罐内气压等于或
18、大于外界大气压；2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2CO2+2NaOH 2NaCO3+H2O请同学们参考例题(以Al为已知量,与足量的氢氧化钠溶液反应，以H2为未知量)自己动手设计测试题,并分析反应过程中电子转移情况。2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2 三、铝与氢氧化钠溶液的反应:(特 性)偏铝酸钠Al(OH)3 NaOHNaAlO22H2O 反应历程：2可得：2Al6H2O2NaOH2NaAlO24H2O3H22Al6H2 O2Al(OH)33H2 化简为：2Al2H2O2NaOH2NaAlO23H2四、物质的量在化学方程式计算中的应用 化学方程式中各物质的
19、化学计量之比等于各物质的物质的量之比。1.可不用假设，直接用相关的字母表示相应的物理量，如V表示体积。2.列比例式时应注意上下同单位，左右应相当。注意：第三课时情景假设：假如你是一名非常喜欢化学探究的学生，现有6.5克锌放入足量的稀盐酸中，锌完全反应，尝试计算下列各物质的质量：（1）生成氢气的质量？（2）参加反应的HCl的质量？你们可以参考的答案解：设生成H2的质量为x，参加反应的HCl的质量为y，则有Zn +2HCl =ZnCl2+H2 65736.5gx2y652 6.5gx解得：x0.2g6573 6.5gy解得：x7.3g答：。变式训练1：现有6.5克锌放入足量的稀盐酸中，锌完全反应，
20、尝试计算下列各物质的物质的量？（1）生成氢气的物质的量？（2）参加反应的HCl的物质的量？解法参考：从上面解得的氢气的质量为0.2g，再将氢气的质量转换成氢气的物质的量可以根据公式：n(H2)=M(H2)m(H2)=2g/mol0.2g=0.1mol同理：M(HCl)=36.5g/moln(HCl)=m(HCl)7.3g=0.2mol通过上面的练习，我们是否还可以求出更多的呢？比如：氢气的体积(2.24L)，氢分子的数目(0.1NA)等总结可得以物质的量为中心的计算：真的还记得这些公式转换吗？我们来交流一下吧!到目前为止，我们已经可以看到若求物质相关的量，都可以由物质的量为中心来进行的，你们还
21、可以看到在化学方程式的计算中物质的量跟什么有关呢？Zn +2HCl =ZnCl2+H2 化学计量数之比：1211：物质的量之比：=化学计量数之比物质的量之比0.10.20.1：我们再从另外一个角度分析：Zn +2HCl =ZnCl2+H2 化学计量数之比：1211：物质的量之比：1211：扩大NA倍：1 NA2NA1NA1NA：对比课本P52的例题进行两分钟的总结H2 Cl2=2HCl 化学计量数比 物质的量比 粒子数之比 物质的质量比 气体体积比（同温同压）练习巩固：1 1 21 1 21 1 22 71 731 1 2温馨提示：根据化学方程式所反映出的这些关系，可以进行多种计算但要根据题意
22、，明确已知条件是什么，求解什么，从而合理选择比例量的单位列比例式时应注意，不同物质使用的单位可以不同，但要相应，同一物质使用的单位必须一致我来运用：书本P54习题8把5.4gAl放入足量氢氧化钠溶液中完全反应，计算生成氢气的体积（标准状况）。2Al 2H2O +2NaOH =2NaAlO2+3H2 54g5.4g322.4LV(H2)54g5.4g322.4LV(H2)=解得：V(H2)6.72L解:答：。我来提高：计算题：把一定质量的Na放入足量水中，钠完全反应。生成H2的体积（标准状况下）为2.24L。计算：参加反应的H2O的物质的量。参加反应的Na的物质的量。生成氢氧化钠的质量。（0.2mol）（0.2mol）（8g）谈谈我们这节课的收获：1、有关化学方程式的计算：由初中的质量着手上升到由物质的量着手 2、化学方程式中的系数比等于物质的量之比 3、由物质的量为中心可以求其他的量4、解题的化学方程式计算的一般思路：要根据题意，明确已知条件是什么，求解有关什么，从而合理选择比例量的单位列比例式时应注意，不同物质使用的单位可以不同，但要相应，同一物质使用的单位必须一致