11-12版高中化学全程学习方略配套课件：3.1.1金属与非金属的反应（人教版必修1）

(共79张PPT)
【典例1】(2011·南充高一检测)下列有关金属元素性质的叙述中正确的是
A.金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性
B.金属元素在化合物中一定显正化合价
C.金属元素在自然界中全部以化合态存在
D.金属元素的单质在常温下均为固体
【思路点拨】解答该题要注意以下三点：
【自主解答】选B。
【互动探究】(1)金属与氧气反应的实质是什么 该过程金属的化合价如何变化
提示：金属与氧气反应的实质是金属失电子,金属元素的化合价升高。
(2)小颖同学认为绝大多数金属在自然界中以化合态存在是因为金属的熔点较高造成的，你同意她的观点吗？
提示：不同意，因为大多数金属的化学性质比较活泼，所以才以化合态存在。
【变式训练】下列关于金属的叙述中正确的是( )
A.金属可能有氧化性
B.金属具有导电性、导热性和延展性
C.金属都能与盐酸反应
D.金属都能与氧气反应
【解析】选B。金属单质只能失去电子，化合价升高，故只有还原性，无氧化性，A错误；金属具有导电性、导热性和延展性，B正确；活泼金属能与盐酸反应，不活泼金属与盐酸不反应，C错误；有些不活泼金属如Au、Pt等不与氧气反应，D错误。
【典例2】将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列
的变化：表面迅速变暗 “出汗” 变成白色固体(粉
末)，下列有关叙述正确的是
A.表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了过氧
化钠
B.“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的CO2在表面
形成了溶液
C.最后变成碳酸钠粉末
D.该过程的所有化学反应均为氧化还原反应
【思路点拨】解答该题要注意以下三点：
【自主解答】选C。钠露置在空气中迅速变暗，是因为Na与O2反应生成了Na2O，Na2O与水反应生成NaOH，NaOH又吸收空气中的H2O和CO2，生成Na2CO3·10H2O，Na2CO3·10H2O逐渐风化脱水，最后变成Na2CO3粉末，该过程中只有钠的氧化是氧化还原反应，C项正确。
【互动探究】(1)知道了钠在空气中放置变暗的原因，你能分析“银项链时间长了，会有些变暗的原因吗？”
(2)干燥氧气，可以选用氢氧化钠固体，利用了氢氧化钠的什么性质？
提示：(1)银在空气中会发生缓慢的氧化反应而变暗。
(2)氢氧化钠具有很强的吸水性，利用这点可以作干燥剂。
【变式训练】以下说法正确的是( )
A.钠在常温下就容易被还原
B.钠受热后易爆炸
C.钠在空气中氧化为Na2O
D.钠与氧气反应，加热或常温下产物一样
【解析】选C。钠在常温下就容易被氧化为Na2O，加热时生成Na2O2，但不会爆炸，故A、B、D错误，C正确。
【典例】下列关于金属性质的叙述中正确的是
A.氧气过量时，钠转化为Na2O2
B.打磨的铝箔加热至熔化时，铝会滴落
C.点燃镁之前，应先用砂纸打磨
D.铁在纯氧中燃烧生成Fe2O3
【思路点拨】解答该题要注意以下两点：
【自主解答】选C。
A项，Na与O2的反应产物是由条件决定的，常温下生成Na2O，点燃时生成Na2O2，与O2的用量无关，错误；
B项，打磨过的铝箔加热时生成Al2O3薄膜，将铝兜着而不滴落，错误；
C项，镁在空气中会氧化生成致密的氧化膜，需要打磨去才能进行性质实验，正确；
D项，铁在纯氧中燃烧的产物为Fe3O4，错误。
【互动探究】除去镁、铝表面的氧化膜，除可以用砂纸打磨外，还有什么办法？
提示：可以将镁、铝放在稀硫酸中浸泡，然后取出用蒸馏水清洗。
【变式训练】(2011·长沙高一检测)下列各组中的两物质相互反应时，若改变反应条件(温度、反应物用量比)，反应结果并不改变的是( )
A.Na和O2 B.NaOH和CO2
C.Al和O2 D.C和O2
【解析】选C。钠与氧气的反应：露置于空气中生成Na2O,加热时为Na2O2；NaOH和CO2的反应：CO2不足时生成Na2CO3, CO2过量时生成NaHCO3；Al和O2反应产物只为Al2O3; 碳燃烧时，若氧气不足，生成CO，若氧气过量，则生成CO2。故选C。
【典例】下列有关说法正确的是
A.Fe与HCl反应的离子方程式：
2Fe+6H+====2Fe3++3H2↑
B.2Na+O2 Na2O2，如果有1 mol O2反应，则转移电子
4 mol
C.因为Na性质活泼，故应隔绝空气密封保存，一般保存于
煤油中
D.日常生活中，用Al做炊具是因为Al性质很稳定
【易错选项】B
点燃
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【易错剖析】
(1)易错选项分析
易错选Ｂ的原因在于对反应过程中的电子转移情况不明确，忽略在Na2O2中氧原子的价态是－1价，往往只根据经验把其化合价定为－2价。一定要善于总结经验，像Na2O2、H2O2等过氧化物中氧的化合价均为－1价，因此具有较强的氧化性，是常见的氧化剂之一，所以当1 mol O2反应时，转移2 mol电子。
(2)其他错误选项分析
【标准答案】C
1.下列说法正确的是( )
A.金属的化学性质都很活泼
B.自然界中无金属单质
C.金属在自然界中的含量比非金属高
D.镁是银白色金属
【解析】选D。有些金属化学性质很不活泼，在自然界中以单质形式存在，A、B错误；自然界中元素的含量最多的是氧，其次是硅，二者超过了50%，C错误；镁是银白色金属，D正确。
2.金属钠在氧气中燃烧，生成物是( )
A.氧化钠 B.过氧化钠
C.氢氧化钠 D.碳酸钠
【解析】选B。金属钠在氧气中燃烧，生成物是过氧化钠。
3.下列有关钠的物理性质叙述正确的是( )
①银白色金属
②质软,可以用小刀切割
③熔点低于100℃
④密度比水小
⑤热和电的良导体
A.①②④ B.①②③④
C.①③④ D.①②③④⑤
【解析】选D。钠是银白色金属，硬度小，熔点低，密度较小，是热和电的良导体，故选D。
4.下列关于铝的叙述中，正确的是( )
A.铝是地壳中含量最多的金属元素
B.在常温下，铝不能与氧气反应
C.铝能露置于空气中，说明铝不活泼
D.铝容易失去电子，表现氧化性
【解析】选A。铝是地壳中含量最多的金属元素，A正确；在常温下，铝能与氧气反应生成致密的氧化膜，B错误；化学反应中，铝容易失去电子，是还原剂，表现还原性，属于比较活泼的金属，C、D错误。
5．镁、铝、铁在日常生活中有较为广泛的用途。如：
(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，其化学反应方程式为：_________________。
(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，写出该化学反应方程式：___________。
(3)铝箔餐盒及铝箔托盘适用于
航空食品包装、蛋糕房等行业。
铝箔耐腐蚀的原因：___________。
(用化学方程式解释)
【解析】(1)镁在空气中燃烧的化学方程式为
2Mg+O2 2MgO。
(2)铁粉与盐酸反应的化学方程式为Fe＋2HCl====FeCl2＋H2↑。
(3)铝箔耐腐蚀是因为铝与空气中的氧气发生反应：
4Al+3O2====2Al2O3，表面生成致密氧化膜保护内部金属，
从而抗腐蚀。
答案：(1)2Mg+O2 2MgO
(2)Fe＋2HCl====FeCl2＋H2↑
(3)4Al+3O2===2Al2O3
点燃
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点燃
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一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1.下列金属在空气中能形成致密氧化物保护膜的是( )
A.Fe B.Al C.Au D.Na
【解析】选B。Al在空气中与O2极易反应，生成氧化物保护膜，阻止O2与金属进一步反应；而铁在干燥的空气中不易被氧化，金与氧气不反应，钠在空气中会发生一系列的反应，故只有B正确。
2.取一小块金属钠放在燃烧匙中加热，下列实验现象描述正确的是( )
A.金属钠立即燃烧 B.燃烧后得白色固体
C.燃烧时火焰呈黄色 D.燃烧时发出耀眼的白光
【解析】选C。钠的熔点低，加热时首先熔化成一个闪亮的小球，最后被充分氧化为Na2O2，Na2O2为淡黄色固体，同时，钠燃烧时的火焰为黄色。
3.(2011·河西高一检测)下列关于钠的叙述中不正确的是 ( )
A.钠具有很强的还原性
B.钠原子的最外层只有一个电子
C.在实验室中，钠通常保存在石蜡油或煤油中
D.钠在常温下不易被氧化
【解析】选D。钠原子最外层只有一个电子，反应中非常容易失去，表现强还原性，在常温下易被氧化为氧化钠，通常保存在石蜡油或煤油中，故只有D错误。
4.将金属Cu投入金属A的盐溶液中，观察到Cu的表面出现银白色物质；金属B投入稀硫酸中，观察到B的表面有气泡产生。下列关于金属A、B、Cu活动性的叙述正确的是( )
A.B>Cu>A B.A>Cu>B
C.B>A>Cu D.A>B>Cu
【解析】选A。在金属活动性顺序表中，排在前面的金属能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，反之则不能，Cu能和A的盐溶液反应，Cu应排在A前面，B能和稀硫酸反应，说明B排在氢前面，则B也一定排在Cu前面，故答案为A。
【方法技巧】判断金属活动性的常用方法
(1)据金属与等浓度的酸反应的剧烈程度。反应越剧烈，金属活动性越强。
(2)据金属与盐溶液的置换反应。活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来。
(3)据金属阳离子的氧化性强弱。一般金属阳离子的氧化性越强，则金属活动性越弱，如氧化性：Fe2+＜Cu2+,金属活动性：Fe＞Cu。
5.(2011·太原高一检测)等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气(常温)中充分反应，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．第二块钠的反应产物质量大
D．两块钠的反应产物质量一样大
【解析】选B。钠在常温下被氧化生成氧化钠，加热时生成过氧化钠，因为钠的量相等，而氧气均足量，故两反应中转移的电子的量相等，第一块钠的反应产物质量大，故只有B正确。
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6.(8分)(2011·南京高一检测)常温下，金属钠和氧气反应
的产物(氧化钠)中总会混杂少量的过氧化钠。因此，生产
中用金属钠制备氧化钠，采用以下反应：
2NaNO2+6Na 4Na2O+N2↑。
(1)请指出上述反应的还原剂是 ，Na2O中Na的化合
价为 。
(2)指出采用上述方法制取Na2O的优点: 。
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【解析】该反应中钠元素从0价→＋1价，化合价升高，钠作还原剂。因为反应中生成的氮气将空气隔绝，防止了氧化钠继续被氧化，从而不会有过氧化钠生成。
答案：(1)钠 ＋1
(2)反应中生成的氮气将空气隔绝，防止了氧化钠继续被氧化，从而不会有过氧化钠生成
7.(10分)取一小块铝箔，用砂纸仔细打磨，除去表面的氧化膜，再加热，如图，回答下列问题。
(1)实验中观察到的现象是铝受热时 ，说明氧化铝的熔点比铝 (填“高”或“低”)。
(2)加热铝粉使其氧化并放出大量热量，写出铝粉受热被氧气氧化的化学方程式 。
【解析】(1)实验中熔化的铝箔并不滴落，在空气中铝表面
的Al2O3薄膜把熔化的铝兜着使其不能滴落下来，说明氧化
铝的熔点比铝高。
(2)铝粉受热的化学方程式为4Al+3O2 2Al2O3。
答案：(1)熔化但并不滴落 高
(2)4Al+3O2 2Al2O3
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8.(12分)(挑战能力)A、B、C是中学化学中常见的三种物
质，它们之间的相互转化关系如下(部分反应条件及产物略
去)：
(1)若A是一种金属，C是淡黄色固体，则C的化学式
为 ，A→C反应的化学方程式为 。
(2)若A是一种非金属，其常见单质为黑色固体，C是最主要
的温室气体，则C的分子式为 ，A和C能否发生反
应 ，若能，写出反应的化学方程式 (若不
能，此空不填)。
【解析】(1)根据C是淡黄色固体，C为Na2O2，则B为Na2O、
A为Na，A→C的反应为：2Na+O2 Na2O2。
(2)C是主要的温室气体，C为CO2，A为C，B为CO，A和C可以
反应生成B，化学方程式为：C+CO2 2CO。
答案：(1)Na2O2 2Na+O2 Na2O2
(2)CO2 能 C+CO2 2CO
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高温
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高温
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金属活动性顺序是学习化学的重要工具，在工农业生产和
科学中有重要应用。常见的金属活动性顺序如下：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强到弱
【思考探究】(1)工人师傅在切割钢板时常用硫酸铜划线的原理是什么？
提示：在切割钢板时用硫酸铜划线的反应原理为Fe+CuSO4
====Cu+FeSO4。
(2)今有溶液：稀盐酸、氢氧化钠溶液、硫酸锌、硫酸镁，要验证镁比锌的金属活动性强，可选用哪些溶液？
提示：可以借助镁、锌分别与酸反应，镁比锌更剧烈；镁与锌盐反应置换出锌等方法来证明镁比锌活泼，因此可选用的溶液为等物质的量浓度的稀盐酸或硫酸锌溶液等。
(3)铝是一种较活泼的金属，可以和很多物质发生化学反应，但把一块铝片投入到稀硫酸中，开始却观察不到明显的变化，这是为什么？
提示：铝易被空气中的氧气氧化，表面有一层致密的氧化物薄膜，所以硫酸先与Al2O3反应，但没有明显现象。