第三章 金属及其化合物

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名称 第三章 金属及其化合物
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科目 化学
更新时间 2012-12-28 19:18:58

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课件253张PPT。第一节 金属的化学性质
第二节 几种重要的金属化合物
第三节 用途广泛的金属材料第三章 金属及其化合物人类最早发现和冶炼的是铜。夏朝青铜铸品,距今四千年以上
司母戊大方鼎 东汉晚期的青铜器
马踏飞燕[青铜器是铜(Cu)锡(Sn)合金]一、钠的化学性质
二、铝的化学性质
三、铁的化学性质
四、物质的量在化学方程式计算中的应用第一节 金属的化学性质讨论金属有哪些物理共性?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、铝铝为什么大多数金属以化合态存在呢? Na Mg Al 小结
金属原子最外层电子数较少,易失去电子,化学性质活泼。 2、分析下面一些化学反应的图片,写出化学方程式(3) Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag(1) 2Al + 3CuSO4 = 3Cu + Al2(SO4)3铜树镁条燃烧银树镁条和盐酸【归纳与整理】金



性 1.金属与非金属反应
2.金属与酸反应
3.金属与某些盐溶液反应1.金属的颜色、光泽
2.导热性、导电性
3.延展性
物理性质化学性质New一、钠的化学性质1、与非金属反应 【实验3-1】取一小块金属钠,用滤纸吸干表面的煤油后,用刀切去一端外皮,观察钠的颜色、光泽,感受钠的硬度。新切开的钠表面在空气中发生什么变化?注意事项:凡是接触钠的用具都必须是干燥的。取用钠后剩余的钠应放回原瓶,残余的钠的碎屑不能随意丢弃。?1、通过观察,简单描述钠的物理性质: 2、常温下,钠在空气中被氧化的化学方程式3、思考:为什么钠要保存在煤油中?如果加热,钠又会发生什么变化呢?银白色金属光泽,常温下呈固态,质地软,硬度小,密度比煤油的大、比水的小,熔沸点较低。【实验3-2】取一小块钠,用滤纸吸干钠表面的煤油后,在表面皿上用小刀切去钠的表面,然后放在坩埚中,剩余的放回煤油中,加热坩埚,待钠开始熔化后,停止加热,观察实验现象。【注意事项】1.擦净金属钠表面的煤油。
2.取小指甲大小金属钠实验。 钠受热先熔化成银白色的小球,接着燃烧起来,火焰呈黄色, 最后生成
淡黄色固体。实验现象:钠受热先熔化成银白色的小球,接着就燃烧起来,燃烧时火焰呈黄色,有烟产生,最后生成淡黄色固体。钠的化学性质很活泼,在常温或加热的条件下都能跟氧气反应生成不同的产物,但加热时与氧气的反应更加剧烈。(条件不同,现象不同,产物不同)在钠的切口处可以观察到银白色的金属光泽,切口处在空气中很快变暗。-1+100还原剂氧化剂 4Na + O2 === 2Na2O-2氧化剂0+10还原剂钠与氧气反应能,氯气、硫等具有氧化性的非金属发生反应生成对应氯化物和硫化物: 金属钠除了能与氧气反应外,能否跟其它非金属反应?能与具有什么性质的非金属反应?请举例说明:思考1、下列叙述中错误的是( )
A、钠在自然界中可以以游离态存在
B、钠在燃烧时产生黄色火焰
C、钠与硫化合时可能发生爆炸
D、钠在空气中燃烧生成过氧化钠[练习] A2.通过你的观察和推理,判断下列实验室中对于少量Na的保存方法正确的是 ( )
A.保存在水中
B.密封,保存在广口瓶中
C.用铝箔包裹,密封在广口瓶中
D.密封,保存在煤油中
B傍晚,冒烟铁桶被小心翼翼捞上岸 中新社广州七月八日电 :广州市珠江河段上,近两天惊现神秘“水雷”,六个铁皮桶漂浮在水面上,有三个发生剧烈爆炸,另外三个被有关部门成功打捞。 一位目击者说,早上十时多,桶内突然冒起一股“白烟”,从漂在水面上的一个铁桶内窜出黄色的火苗,紧接着一声巨响,蘑菇状的水柱冲天而起。直到中午,这个铁桶又连续爆炸多次,爆炸腾起的白色烟雾近十米高。
经专家认定,铁桶内装的是遇水极易燃烧的金属钠。神秘“水雷”接连爆炸 原是金属钠原料桶漂入珠江钠的原子结构:NaNa+钠原子极易失电子显强还原性是非常活泼的金属2、钠和水的反应【实验3-3】向一个盛有水的小烧杯里滴入3滴酚酞试液,然后把一小块钠(约绿豆大小)投入小烧杯,观察反应的现象和溶液颜色的变化。请注意一定要用滤纸将金属钠表面的煤油吸干,所用的钠粒要小,绿豆大即可,观察时不要离烧杯太近,最好用表面皿盖在烧杯上。浮游熔响红钠浮于水面,金属钠的密度小于水小球向四处游动,产生的气体推动金属钠来回游动钠熔成闪亮小球,反应放热,钠的熔点较低发出嘶嘶响声,剧烈反应,产生气体并燃烧反应后的溶液遇酚酞变红,有碱性物质生成2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑现 象 解 释【科学探究】如何用实验证明钠与水反应产生的气体是氢气?请同学们设计实验证明。【科学探究】 利用氧化还原反应原理验证钠与水反应产生的气体是H2
2Na + 2 H2O === 2 NaOH + O2↑
2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑
故钠与水反应产生的气体是H2实验结论:
2Na + 2 H2O === 2NaOH + H2↑
失去2×e-,化合价升高,被氧化得到2×e- ,化合价降低,被还原还原剂:Na 氧化剂:H2O【思考与交流】 ①将钠放到酸溶液中,应发生怎样的反应? ②钠与盐溶液(如硫酸铜溶液)反应时,由于水的存在,钠不能发生置换反应? 【实验】 在烧杯中加入约20mL的CuSO4溶液,将切好的钠投入到其中,盖上表面皿,观察现象。 先与酸中溶质反应,溶质消耗尽,才能与水反应。 【实验结论】  将钠投入到某溶液中,不发生钠的置换反应,首先发生的是钠与水的反应。 【小结】 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + Na2SO4 一般钠与盐溶液的反应,可以先考虑钠与水的反应,再考虑钠与水反应的产物NaOH能否和该盐溶液反应上述钠与硫酸铜溶液的反应方程式可以写成: 总反应为: 2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ 注意:钠只有与某些熔融盐作用时才能置换出相应的金属。 如:4Na+TiCl4(熔融)= 4NaCl+Ti
Na的化
学性质Na与非金属反应:Na+O2= 常温:Na2O(白色) 点燃:Na2O2(淡黄色) Na与水反应:现象及原因; 会分析氧化还原实质 Na与酸反应:比与水反应还激烈;当Na过量时,先与酸反应,再与水反应; Na与盐溶液反应: a与NaCl溶液反应 b 与NH4Cl溶液反应 c 与CuSO4溶液反应注意: Na在空气中的变化情况; 根据钠的性质,思考如何保存金属钠? 保存在煤油里 易与空气中的氧气、水 、CO2 等反应钠着火的处理性质:用砂子、沙土扑灭 (煤油的密度小于钠) (需要隔绝空气)1、金属钠着火时,可以灭火的物质是( )【练习】A 、水 B、沙子
C、煤油 D 、二氧化碳 2、钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是( )A、Na的熔点低 B、Na的硬度小
C、Na的密度小 D、有强还原性BB二、铝的化学性质1、与O2的反应 铝和铁谁更活泼,将一根铝线和一根铁线放在野外哪个更容易生锈。请思考现象:铝箔熔化,表面失去光泽,熔化的铝并不滴落,好象有一层膜兜着。 因为铝表面有一层氧化膜保护了铝。构成膜的氧化铝(Al2O3)的熔点很高,没有熔化,包在外面使熔化的液态铝不会滴落下来。 若要观察到铝的燃烧,可采取哪些措施?增大铝与空气(或火焰)的接触面积,提高反应的温度思考【改进实验4】1)把铝箔一端固定在粗铁丝上,另一端裹一根火柴,点燃火柴后,待火柴快燃尽时,立即伸进充满氧气的集气瓶中 2)把铝粉用纸包起来,用坩埚钳夹住,点燃纸后伸进充满氧气的集气瓶中 3)把铝粉用胶水粘在滤纸上,晾干,用坩埚钳夹住,点燃纸后伸进充满氧气的集气瓶中 现象: 1)铝箔很难燃烧;2)3)铝粉剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,产生白烟,冷却后集气瓶中有白色粉末状物质生成。 结论:铝不能在空气中燃烧,但铝粉可以在氧气中燃烧1、以下金属在常温下能与氧气反应生成致密的氧化物薄膜的是( )
A. 铜 B. 铁 C. 铝 D.钠
2. 下列关于金属铝的叙述中,说法不正确的是 A.Al 是地壳中含量最多的元素
B.Al 是比较活泼的金属,可置换硫酸铜溶液中的铜
C.Al箔在空气中受热可以熔化,且发生剧烈燃烧
D.Al箔在空气中受热可以熔化,由于氧化膜的存在,熔化的Al 并不滴落√√√1、在厨房里使用铝制的锅、饭盒等容器时,要注意哪些问题?为什么?
2、由于铝易与酸反应,所以铝制容器不能蒸煮或长期盛放酸性食物。但食物除了有的呈酸性外,还有的食物是显碱性的,能否用铝制的容器盛放碱性食物呢?请大家思考、交流。 思考和交流 往2支各放有一小段铝片的试管中滴加5ml稀盐酸和5ml氢氧化钠溶液,观察实验现象,过一段时间后,将燃烧着的木条放在试管口【实验5】开始没有现象后来有少量气泡产生,气泡逐渐增多试管很烫点燃的木条放在试管口时,有爆鸣声氧化膜与酸、碱反应铝与酸、碱反应产生气体反应放热生成氢气1)铝与稀盐酸的反应化学方程式为: 离子方程式为:2)铝与氢氧化钠溶液的反应2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2 ↑2Al + 6H+ = 2Al3+ +3H2 ↑2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 ↑2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H2 ↑2、铝的两性 铝既能与强酸溶液反应也能与强碱溶液反应,因此酸、碱可直接侵蚀铝的保护膜以及铝制品本身,铝制品餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物。练习你认为下述说法是否正确,请说明原因:
将两小块质量相等的金属钠,一块直接投入水中,另一块用铝箔包住,在铝箔上刺些小孔,然后放入水中,两者放出的氢气相等。 不正确,因为用铝箔(刺有小孔)包住的金属钠放入水中时,钠先与水反应,产生的氢气与直接把钠投入水中所产生的氢气的量相同,但生成的氢氧化钠溶液要继续与铝箔反应产生氢气,因此后者产生的氢气总量比前者多。 三、铁的化学性质1、与O2的反应1)在潮湿的空气中(生成铁锈)2)点燃2、与酸的反应3、与Cl2的反应4Fe+3O2 ==== 2Fe2O3Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ 铁不能与冷、热水反应,(可以在水,氧气的条件下被腐蚀生锈,主要成分是三氧化二铁)但能否与水蒸气反应? 请设计一个简单的实验装置,使还原铁粉与水蒸气反应1.水蒸气的发生装置2.水蒸气与铁粉反应装置3.产物的检验(收集)装置铁与水如何反应?水蒸气的发生装置水蒸气与铁粉反应装置产物收集装置4.铁粉与水蒸气反应反应现象铁与水蒸气反应,
铁粉红热,点燃
肥皂泡可听到爆
鸣声设计原理:当加热试管时,湿棉花中的水受热变为水蒸气,跟试管中的铁粉在加热条件下反应产生氢气,H2沿导管通人到肥皂液中鼓起大量充满H2的气泡,用火柴点燃产生爆鸣声以检验H2钠、铝、铁与氧气和水反应的比较总结1、碱金属、钙、锶、钡能与冷水发生剧烈的反应
2、镁、铝等能与热水反应
3、金属活动性位于氢的前面能与酸发生反应
4、两性金属(铝、铍等)能与酸、碱反应
5、铁等金属能与水蒸气反应
6、不活泼的贵金属不与酸反应金属元素原子的最外层电子数较少,最外层电子容易失去,单质往往表现出还原性,当遇到强氧化剂就会发生氧化还原反应。因此,除了能与氧气氧化外,金属还能被氯气、硫等具有氧化性的物质所氧化,生成相应的的氯化物或硫化物。四、物质的量在化学方程式计算中的应用 微 观(粒子数) 宏 观(质量)?物质的量(n) 2g H2中约含有多少个氢分子?6.02×1023个思考36.5g HCl气体中含有多少个HCl分子?
在标准状况下占有的体积是多少?
溶于水制成2L溶液,其物质的量浓度是多少? 含HCl分子6.02×1023个,
在标准状况下的体积22.4L,
溶液的浓度为0.5mol/L。比一比,谁算得快? n= m /M N = n · NA
V =n ·Vm CB=nB / V液知识网络图化学计量数(γ )
之比扩大NA倍物质的量(n)之比2Na+2H2O=2NaOH+H2↑化 学 计 量 数 之 比物 质 的 量 之 比=1、原理微粒数之比: 2 : 2 : 2 : 1 【例题】 实验室用6.5g Zn与足量盐酸完全反应。求:① Zn的物质的量;②参加反应HCl的物质的量;③生成H2的体积(标况下)。解:n(HCl)= 0.2 mol m(HCl)= 7.3g n(HCl)== 0.2 mol解法1:解法2: 讨论:哪种方法简单?解:n(HCl)= 0.2 mol 1n (H2)n(H2)= 0.1 mol V(H2)= n(H2) × Vm = 0.1 mol × 22.4 L/mol= 2.24 L(1)根据题意写出相关反应的化学方程式
(2)找出相关物质的计量数之比
(3)对应计量系数,找出相关物质的物质的量
(要求的量用n(B)或设未知数x、y等代表)
(4)根据计量关系进行计算。2、根据化学方程式进行计算的基本步骤怎样计算生成H2的体积?【例题】实验室用6.5g Zn与足量盐酸完全反应。求:① Zn的物质的量;②参加反应HCl的物质的量;③生成H2的体积(标况下)。1mol22.4LV (H2)0.1molV(H2)= 2.24 L=单位应上下一致解法2:65g22.4LV (H2)6.5g2moln (HCl)注 意:
(1)化学方程式所表示的是实际参加反应的物质之间量的关系。
(2)单位应上下一致。n(HNO3)= 0.5 mol NaOH + HNO3 == NaNO3 + H2O1、完全中和0.5 mol NaOH需多少摩尔的 HNO3?其质量是多少克?解: 答:完全中和0.5molNaOH需0.5mol HNO3 其质量为31.5g。HNO3摩尔质量为63 g/molm(HNO3)= 0.5 mol×63 g/mol=31.5 g因为所以【练 习】 2mol2 mol 0.4 moln(NaOH)3×22.4 LV (H2)n( Al) = = 0.4 mol2、向500mLNaOH溶液中投入10.8gAl,二者恰好完全反应后,计算:① Al的物质的量。②参加反应的NaOH的物质的量和溶液的物质的量浓度。③生成标准状况下H2的体积。解:=c(NaOH)] == 0.8 mol/LV(H2) = 13.44 Ln(NaOH) =0.4mol答: Al的物质的量0.4mol,参加反应的NaOH的物质的量是0.4mol,溶液的物质的量浓度是0.8mol/L,生成标准状况下H2的体积是13.44 L。=3、物质在相互反应时( )
A.它们的质量一定相等
B.它们的物质的量一定相等
C.它们的质量比等于方程式中化学计量数之比
D.它们物质的量比等于方程式中化学计量数之比D4、取两份物质的量相等的铝粉,分别与足量的盐酸、浓氢氧化钠溶液反应,在相同状态下产生的气体体积之比是( )
A.1:1 B.1:2 C. 1:3 D. 3:2 A作业:
课本P53-54 1、7、8、9
[课外作业]
1、预习课本下一小节的内容
2、归纳总结常见金属的化学性质。一、钠的重要化合物
二、铝的重要化合物
三、铁的重要化合物第二节 几种重要的金属化合物一、钠的重要化合物钠是一种活泼的金属,在自然界中不存在游离态的钠,钠元素都是以化合态存在于自然界的。1、氧化钠和过氧化钠Na2O + H2O = 2NaOH思考与交流1、回忆前面做过的实验,描述氧化钠和过氧化钠的颜色、状态。
2、氧化钠与水反应和氧化钙与水反应类似,请你写出氧化钠与水反应的化学方程式。Na2O是白色固体,Na2O2是淡黄色固体化学性质1)与水的反应Na2O+H2O=2NaOH【实验7-2】把水分别滴入盛有少量氧化钠和过氧化钠的试管中,立即把带火星的木条放在试管口。用手轻摸试管外壁,然后滴加酚酞溶液。现象:固体都溶解,都放热,滴加酚酞后变红;盛有过氧化钠的试管产生能使木条复燃的气体。【实验7-1】将一小团包有过氧化钠的脱脂棉放在石棉网上,用滴管向脱脂棉慢慢滴加水。 现象:脱脂棉燃烧。 -1-1-2-22Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ↑2)与CO2的反应Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3 +O2在上述反应中,过氧化钠既是氧化剂,
又是还原剂,且其氧化性比氧气还强。【实验8】向包有过氧化钠的脱脂棉吹气,观察现象。 现象:脱脂棉燃烧根据此性质,过氧化钠可用做呼吸面具或潜水艇中的氧气来源4)过氧化钠具有漂白性3)与盐酸反应Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑总结 2Na2O+O2=2Na2O2Na2ONa2O2离子化合物
(碱性氧化物)离子化合物
(过氧化物)白色固体淡黄色固体Na2O+H2O=NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH +O2Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3 +O2Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑氧化剂、供氧剂、漂白剂、杀菌剂1. 关于Na2O和Na2O2说法正确的是( )
A. 都是白色固体
B. 都可与水反应产生氧气
C. 都可与水反应生成强碱
D. 都可与二氧化碳反应产生氧气C练 习文学三苏化学三苏苏洵 苏轼 苏辙 大苏打 苏打 小苏打 在面粉发酵或油条制作时常常用到纯碱或小苏打,你知道纯碱、小苏打的成分是什么吗? 请思考 颜色、状态 俗名 碳酸氢钠 碳酸钠 物质 细小白色晶体 白色粉末 84 106摩尔质量g/mol 小苏打 纯碱、苏打1)物理性质2、碳酸钠和碳酸氢钠1)各取0.5g的碳酸钠和碳酸氢钠于试管中,观察二者外观上的细小差别,滴加几滴水,振荡,观察,用手摸一摸试管外壁。
2)继续加入约5ml的水,振荡,观察。
3)往上面所得的溶液中分别加入1—2滴酚酞试剂,观察。 碳酸钠和碳酸氢钠的溶解性科学探究溶解度:碳酸钠比碳酸氢钠大;水溶液碱性也比较强科学探究白色粉末,加水结块变成晶体;放热 细小白色晶体,加水部分溶解;感受不到热量变化全部溶解部分溶解溶液变红(较深)溶液变微红色加水先变成含结晶水的晶体,溶液碱性比NaHCO3的强 加水部分溶解,
溶液碱性比Na2CO3的弱 1、为什么碳酸钠粉末中加入几滴水后粉末变成块状物?
2、碳酸钠明明是盐却为什么会俗称纯碱?思考 碳酸钠粉末吸湿性很强,遇水生成含有结晶水的碳酸钠晶体——水合碳酸钠(Na2CO3?xH2O)。碳酸钠晶体在干燥空气中容易失去结晶水而变成碳酸钠粉末。小知识(1)热稳定性如下图所示,加热盛有碳酸钠、碳酸氢钠的试管,将生成的气体通入澄清石灰水中。2)化学性质利用这一反应可以鉴别碳酸钠和碳酸氢钠澄清的石灰水不变浑浊澄清的石灰水变浑浊────受热不分解 受热易分解现象:碳酸氢钠与酸的反应较碳酸钠的剧烈,且反应速度快将等质量的碳酸钠和碳酸氢钠同时加到等浓度、等体积的盐酸中,立即套上气球,观察。 (2)与酸的反应写出对应的化学方程式Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑CO32- + 2H+ = H2O + CO2↑ HCO3- + H+ = H2O + CO2↑(反应较快)1939年,中国化工专家侯德榜提出“联合制碱法”,1939年侯德榜完成了世界上第一部纯碱工业专著《制碱》。 1942年中国科学家侯德榜发明了遐迩闻名的“侯氏制碱法”,成为世界上生产纯碱的重要方法。其主要化学原理是:
CO2+H2O+NH3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓科学视野总结苏打、面碱、纯碱小苏打Na2CO3NaHCO3白色粉末细小白色晶体易溶于水较易溶于水不易分解受热易分解较慢剧烈CO2与饱和Na2CO3反应析出晶体不反应如BaCl2不反应碳酸钠和碳酸氢钠的比较Na2CO3 NaHCO3 CO2+H2O △Na2CO3+ CO2 + H2O = 2NaHCO3 Na2CO3和NaHCO3相互转化碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别1、利用热稳定性不同;分别加热少量固体,若发生分解反应,将产生的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊的是碳酸氢钠,另一个是碳酸钠。
2、利用和酸反应的速率不同:分别取一定量的固体,加入等浓度等体积的盐酸,反应快,产生气体相应多的是碳酸氢钠,另一个是碳酸钠。
3、利用阴离子不同:分别取其稀溶液,滴加氯化钡稀溶液或氯化钙溶液,产生沉淀的为碳酸钠,另一个是碳酸氢钠。
4、利用溶液的酸碱性:测其稀溶液(0.1mol/L)的PH值,碳酸钠溶液的PH在12左右,而碳酸氢钠溶液的PH在8左右。思考1.如何除去NaHCO3中少量的Na2CO3?
加水溶解,通入过量CO2
2.如何除去Na2CO3中少量的NaHCO3?
加热固体3. 关于Na2CO3和NaHCO3说法正确的是( )
A. 两者受热都可以分解
B. Na2CO3溶解度比NaHCO3小
C. Na2CO3碱性比NaHCO3小
D. Na2CO3和NaHCO3都可与盐酸发生反应
D3、焰色反应请思考 大家知道节日燃放的五彩缤纷的烟花是怎么来的吗?1、烧2、蘸3、烧4、洗实验仪器:铂丝(无锈铁丝)、酒精灯
药品:稀盐酸、待测溶液把铂丝放在酒精灯上灼烧(直到与原来的火焰颜色相同为止)用铂丝蘸取待测溶液放在酒精灯上灼烧用稀盐酸洗净铂丝步骤实验现象灼烧Na2CO3溶液时,火焰呈黄色;当灼烧K2CO3溶液时,透过蓝色钴玻璃可观察到火焰呈紫色。很多金属或它们的化合特物在灼烧时使火焰呈现特殊的颜色,这在化学上叫做焰色反应。讨论观察钾的焰色反应时,为什么要透过蓝色的钴玻璃? 答: 可以滤去黄色的光,避免碳酸钾等中所含的杂质钠所造成的干扰。 一些金属及其化合物的焰色反应 黄色紫色砖红色洋红色绿色紫红色黄绿色注意:
A.不是所有金属元素都有焰色反应
B.焰色反应是金属元素的性质
C.焰色反应是物理变化讨论 一种溶液,若其焰色反应呈黄色,能证明它是钠盐溶液吗? 答:不能,能得出其中含有钠离子,但不能得出是钠盐,有可能是氢氧化钠。2、 焰色反应是指( )
A.物质的化学变化???????
B.可燃物在燃烧时,其火焰的颜色
C.所有元素被灼烧时,火焰呈现的颜色 D.部分金属或它们的化合物在灼烧时火焰呈现的特殊颜色D二、铝的重要化合物天然蓝宝石“亚洲之星”天然红宝石“罗斯利夫斯”1、氧化铝难溶于水
熔点高
耐磨,很坚固(可用作防弹玻璃、机械表中的“钻”、红蓝宝石等)
耐火、耐高温。(可用作耐火坩埚、耐火管、耐高温的实验仪器)(1)物理性质(2)化学性质【实验10】分别向两支装有少量的新制备的氧化铝的试管中滴加稀盐酸和氢氧化钠溶液,振荡观察现象。现象:固体氧化铝都溶解,得到澄清液。化学方程式偏铝酸钠结论氧化铝是一种两性氧化物。氧化铝不能与水反应生成氢氧化铝,那么氢氧化铝在实验室里应该如何制取?提示:可溶性铝盐和碱反应 【学生实验】 药品:Al2(SO4)3溶液、稀NH3·H2O
NaOH溶液、稀盐酸仪器:小试管、胶头滴管2、氢氧化铝【实验11】白色沉淀不断增加,而后沉淀溶解并最终消失白色沉淀不断增加,氨水过量不溶解AlCl3与NaOH、氨水均可反应生成Al(OH)3沉淀,
Al(OH)3溶于强碱而不溶于弱碱原理:化学方程式:Al2(SO4)3 + 6NH3·H2O = 2Al(OH)3↓+ 3(NH4)2SO4可溶性铝盐与碱反应Al2(SO4)3 + 6NaOH =Al(OH)3↓+ 3Na2SO4√(1)实验室制法白色胶状固体,难溶于水
凝聚水中的悬浮物,并能吸附色素,所以可作净水剂。 明矾(KAl(SO4)2?12H2O)是生活上常用的净水剂(2)物理性质(3)氢氧化铝的两性【实验12】现象:沉淀都溶解化学方程式取适量用氨水制得的Al(OH)3沉淀于2支试管中,分别滴加盐酸、NaOH溶液,振荡,观察。 与强酸反应
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O与强碱反应
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O结论:氢氧化铝既能跟强酸反应生成盐和水,又能跟强碱反应生成盐和水,所以氢氧化铝是两性氢氧化物。 注意:Al(OH)3不能溶于较弱的酸和弱碱氢氧化铝
药理作用:本品具有抗酸、吸附、保护溃疡面等作用,效力较弱,缓慢持久。本品在胃内与盐酸作用形成三氯化铝,起到中和的作用;另外还能与胃酸形成凝胶,覆盖在溃疡面起机械保护作用。
适应症:主要用于胃酸过多、胃及十二指肠溃疡等。因为氢氧化铝呈碱性但碱性又不强,不至于对胃壁产生强烈的刺激或腐蚀作用,同时又可以与酸反应,起到中和过多胃酸的作用。 应用总结不溶于水的金属氢氧化物一般容易发生分解,生成相应的金属氧化物和水;
而易溶于水的金属氢氧化物一般不发生分解。(4)不稳定性氢氧化铝不稳定,受热易分解。  这是工业上制取纯净氧化铝的方法。P59学与问 为什么常用氨水与硫酸铝溶液反应制取
氢氧化铝,而不用氢氧化钠溶液呢?答:因为氢氧化铝能溶于过量的氢氧化钠溶液中;另外,使用氨水过量时对产物没有影响。阅读:资料卡片——硫酸铝钾明矾晶体
[KAl(SO4)2?12H2O]1、不能用NaOH溶液除去括号中杂质的是( )
Mg(Al2O3) B.MgCl2(AlCl3)
C.Fe(Al) D.Fe2O3(Al2O3)
2、实验室制备Al(OH)3最好用( )
A.Al2O3和稀盐酸 B.Al2O3和水
C.Al2(SO4)3和KOH D.AlCl3和氨水
3、实验室中,要使AlCl3溶液中的Al3+离子全部沉淀
出来,适宜用的试剂是( )
A.NaOH溶液 B.Ba(OH)2 溶液 C.盐 D.氨水练习BDDAl3+Al(OH)33OH-AlO2-OH-3H+H++ H2O4OH-4H+“铝三角”1.怎样以AlCl3溶液为原料制取Al(OH)3?
2.怎样以NaAlO2溶液为原料制取Al(OH)3?[思考]AlO2-与H+、Al3+无法共存有关铝三角的基本图象1、铝盐溶液和氨水的反应原理:Al3++3NH3· H2O = Al(OH)3 ↓+3NH4+3课外延伸2、在一定量AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液原理:Al3++3OH- = Al(OH)3↓Al(OH)3+OH- = AlO2-+2H2O 343、向偏铝酸盐溶液中通入CO2原理:CO2+2AlO2- +3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-1/24、向一定量NaAlO2溶液中逐滴加入HCl溶液14原理: H+ +AlO2- + H2O = Al(OH)3 ↓Al(OH)3 +3H+ = Al3+ + 3H2O 5、向氯化镁和氯化铝的混合溶液中加足量的氢氧化钠原理:氢氧化钠先与氯化镁和氯化铝反应,生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀,然后氢氧化铝溶解,但氢氧化镁不溶。氢氧化镁氢氧化铝三、铁的重要化合物砖的颜色为何有青有红?同学们大都见过红砖和青砖,你们是否知道它们是由同种砖胚烧制而成的?为什么用相同的材料制成的砖的颜色会不相同呢?磁铁矿赤铁矿 氧化亚铁1、氧化物四氧化三铁氧化亚铁氧化铁——铁红磁性氧化铁黑色粉末红棕色粉末黑色晶体+2价+3价+2价、+3价不溶不溶不溶不稳定稳定稳定FeO + 2H+ = Fe2+ + H2OFe2O3 + 6H+ = Fe3+ + 3H2OFe3O4+8H+= Fe2+ +2Fe3++4H2O高温时,都能与C、CO、H2反应,被还原生成Fe(炼铁原理)注意:Fe3O4是纯净物,而非混合物;是一种复杂氧化物,
而非碱性氧化物。 铁的氧化物的用途氧化铁常用于制造
红色油漆和涂料作为冶炼金属的原料氧化铁作外墙涂料2、氢氧化物Fe(OH)3 Fe(OH)2思考1:制备Fe(OH)3 、Fe(OH)2选用什么试剂?[实验1]两支洁净的试管各取少量FeCl3、FeSO4溶液,然后向两支试管分别滴加NaOH溶液观察现象。产生红褐色沉淀先生成白色的沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色Fe3++3OH-==Fe(OH)3 ↓Fe2++2OH-=Fe(OH)2 ↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(1)制备试管1:
Fe(OH)3红褐色试管2:Fe(OH)2转变为Fe(OH)3的过程FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3→→ 白色沉淀灰绿色红褐色思考2:实验室制备Fe(OH)2 时怎样避免被氧气氧化?1、使用新配制的FeSO4溶液和NaOH溶液。
2、把配制溶液用的蒸馏水事先加热煮沸一下。
3、加入NaOH溶液的胶头滴管的尖端插入FeSO4溶液液面以下。
4、如果在试管中FeSO4溶液液面上预先注入一层植物油,则生成的Fe(OH)2保存的时间会更长一些。
5、………方案【实验13-2】用加热煮沸后的水配制NaOH溶液,往盛有FeSO4溶液的试管滴加几滴植物油进行油封,用滴管吸取NaOH溶液伸进试管液面以下,挤压滴管。 现象:产生白色沉淀,颜色保持很久不变色 【实验13-3】取适量沉淀于滤纸上 。现象:白色沉淀又迅速变成红褐色。 Fe(OH)2 + 2HCl = FeCl2 + 2H2O
Fe(OH)3+ 3HCl = FeCl3 + 3H2O Fe(OH)2和Fe(OH)3都是不溶性碱,你能写出它们与酸反应的化学方程式吗?学与问(1)氢氧化铁的性质①与酸反应②受热可分解氢氧化铁是一种难溶于水的红褐色固体Fe(OH)3 + 2HCl = FeCl3 + 3H2O 讨论:通过以上实验,你认为氢氧化亚铁的化学性质与一般的氢氧化物有什么异同?(2)氢氧化亚铁的性质①与酸反应②不稳定,易被空气中的氧气氧化Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3(氧化剂)(还原剂)小结 Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ 红褐色 难溶于水 、强碱、氨水Fe(OH)3+3H+=
Fe3++3H2O Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓(隔绝空气) 白色 极易被空气中氧气氧化成氢氧化铁 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O 白色?灰绿色?红褐色3、铁盐和亚铁盐(1)Fe3+离子的检验 向FeCl3和FeCl2溶液中分别加入KSCN溶液 溶液呈血红色溶液颜色无变化 交流和讨论: 有哪些方法可以鉴别FeCl3溶液和FeCl2溶液Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 (血红色) ① 颜色:Fe 2+ Fe3+ .(2)Fe2+ 和Fe3+的鉴别方法 浅绿色黄色② SCN- 法:滴入KSCN溶液或其他可溶性硫氰化物的溶液,呈 色的是Fe 3+血红③ 碱液法:分别加入碱液,生成 色沉淀的是Fe3+溶液,先生成 色沉淀,又迅速转变为 色,最后变为 的是Fe2+溶液红褐白灰绿红褐色直接观色加KSCN溶液加NaOH溶液 浅绿色 棕黄色白色沉淀迅速变灰绿色,最后呈红褐色 立即产生
红褐色沉淀无现象血红色Fe2+ Fe3+12思考:如何实现过程1和2的变化?实验验证:(3)Fe2+与Fe3+的相互转化在FeCl3溶液中加入足量Fe粉,振荡。再滴入几滴KSCN溶液,观察现象;在以上所得到的FeCl2和KSCN的混合溶液中,滴加氯水(Cl2),再观察现象。2Fe3+ + Fe = 3Fe2+溶液不显血红色溶液变成血红色2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ +2Cl-总结:还原剂+氧化剂(Cl2)+还原剂(Fe)氧化剂Fe2+Fe3+Fe还原剂(如Fe)阅读:资料卡片——铜盐图 3-21 出土的古代铜制品上往往覆盖着一层铜绿[主要成分是Cu2(OH)2CO3]【知识运用】1.为什么实验室在配制FeCl2或FeSO4溶液时,通常还要往溶液中加入铁钉或铁粉?
答:防止Fe2+被氧化成Fe3+
   Fe+2Fe3+=3Fe2+
2.除去FeCl2溶液中的少量FeCl3,可加入??? ??;除去FeCl3溶液中的少量FeCl2,可加入?? ;除去FeCl2溶液中的少量CuCl2,可加入? 。Fe粉氯水Fe粉运用铁及其化合物的知识,完成下列各题。
1、下列物质跟铁反应后的生成物,能跟KSCN溶液作用生成红色溶液的是( )
A. 盐酸 B. 氯气 C. CuSO4溶液 D. 稀硫酸
2、既有氧化性,又有还原性的微粒是( )
A. Fe B. Fe2+ C. Fe3+
3、把过量的铁粉加入稀硝酸中,其结果是( )
A. 不反应 B. 生成硝酸铵 C. 生成硝酸亚铁√√√ 4、要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3,可行的办法
是( )
A. 滴入KSCN溶液 B. 通入氯气
C. 加入铜粉 D. 加入铁粉
5、当人体缺铁时,往往需要吃补铁保健品,人体能够吸收的是+2价铁元素。但是+2价铁元素很容易被氧化。查看一种补铁保健品,了解其中铁元素的价态。
①你认为可以采用什么方法检验补铁剂中铁元素的价态?
②天然食品中含有的大多是+3价铁元素,为了使+3价铁元素转化为+2价铁元素并被人体较好地吸收,你认为应该采取哪些措施?请查找资料,寻找办法。√“铁三角”H+、Cu2+、Fe3+等Cl2、HNO3等Cl2、HNO3、KMnO4等Al、Mn、Zn等(Al、Mn、Zn等) Cu及Cu以前的金属
(除活泼金属外)实践活动:铝盐和铁盐的净水作用不加试剂加入明矾加入硫酸铁溶液 2 min时5 min时无明显变化有明显沉降,溶液半透明有明显沉降溶液半透明沉淀沉在底部 溶液接近透明沉淀沉在底部 溶液接近透明 浑浊 , 略有沉降 明矾和硫酸铁溶液可以和悬浮于水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来,使水澄清,可用做净水剂。结 论作业:
课本P62-63 3、7、11、12
[课外作业]
1、预习课本下一小节的内容
2、归纳总结常见金属化合物的化学性质。一、常见合金的重要应用
二、正确选用金属材料第三节 用途广泛的金属材料 在日常生产、生活和科学技术中,金属材料是非常重要的。我们周围的很多物品都中由金属材料制成的。石器时代青铜时代石器时代人们主要是利用自然界中容易获得的一些材料。这些材料来源广泛,加工简单,但是用途比较单一。青铜器时代,人们利用在烧制陶瓷时掌握的高温加工技术来烧炼矿石,逐步获得了铜及其合金青铜。铜及其合金青铜是人类利用得最早的金属材料。 铁器时代现代社会铁器时代,人们的冶炼技术发展得到了性质比铜及其合金青铜优越的铁和铁的合金,由于铁元素在地壳中的含量比较大,开采相对容易,冶炼方法比较早被人们所掌握,所以铁以及铁的合金是人类利用得最多金属材料。 现代人们对于金属材料的要求越来越高,在不同的领域还有不同的特殊要求,所以现在的金属材料绝大多数都是合金。金属材料的前景也是广阔的。 人类使用材料的进化顺序材料的分类石器时代铜器时代铁器时代材 料金属材料非金属材料合成高分子材料智能材料合金材料纯金属功能高
分子材料分离膜传感膜热电膜仿生材料隐形材料液晶材料合成材料一、常见合金的重要应用金属材料的性质功能:金属材料具有高强度、优良的塑性和韧性以及良好的导电性、导热性,耐寒、耐热,可铸造、锻造、冲压和焊接,是一切工业和现代科学技术中最重要的材料。 金属材料:由纯金属或者合金所形成的材料。知识回顾在初中,我们初步学习金属材料,请大家回忆以前学过的知识:金属材料是指什么材料?它有哪些性质功能?纯金属是最简单的金属材料,合金却有着更广泛、更重要的应用,根据大家的生活经验和所学过的知识,请分组讨论:什么是合金?日常生活中由哪些常见的合金?试将其与纯金属作比较,归纳出合金有什么特点? 讨论合金:由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)
熔合而成的具有金属特性的物质。 合金的特点:
1. 合金具有许多良好的物理、化学或机械性能:如不锈
钢的耐腐蚀性就比纯铁优良得多; 2.多数合金的熔点比各成分金属的熔点低:如锡的熔点
为228℃,但是含有Pb、Bi、Cd的锡合金(保险丝)的
熔点仅为70℃;3.合金的硬度、强度比各成分金属的硬度、强度大:如纯
黄金质软,若向纯金中加入一定量的Ag,制成的K金的硬
度就比纯黄金大得多。 合金是不是一定由两种或两种以上的金属形成的?试举例说明。 问题探讨注意:
①合金中一定含有金属元素
②合金中也可能含有非金属元素
③合金一定是混合物
④合金中成分的含量影响合金的性质。白铜:主要含铜、镍和锌(少量锰) ,它不容易生铜绿,常用于制造精密仪器和装饰品。青铜:主要含铜、锡和铅,有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀,主要用于制造机器零件如轴承、齿轮等。黄铜:主要含铜和锌(少量锡、铅、铝),有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀,主要用于制造机器零件、仪表和日用品。1、铜合金:我国使用最早的合金钢碳素钢:
铁和碳的合金合金钢:在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴等合金元素低碳钢---含碳量低于0.3%中碳钢---含碳量0.3%~0.6%高碳钢---含碳量高于0.6% 钢的种类镍、铬---不锈钢,抗腐性强,不易氧化铬、钨---高速钢,硬度大,韧性很强锰、硅---锰硅钢,韧性特强2.钢:用量最大,用途最广的合金生铁与钢的比较几种常见合金钢的主要特性和用途其他几种常见合金的组成、性质和用途注:黄金的特点之一就是柔软,人们常在黄金中加入银、铜、锌等金属以增加黄金的强度和韧性。黄金的纯度越高其越柔软,纯度越低其越硬。黄金的纯度在珠宝首饰行业通常用K表示。K数与含金量的关系式:
Au % = K / 24 × 100% ,即1K=4.166%
如18K(75%)、22K(91.6%)、24K(100%)[理论说法,实际不存在,但有足金(含金量不少于99%)、千足金(含金量不少于99.9%)的说法 ] 铜84.8%,锡11.6%,铅2.8% 锌及少量的锡、铅、铝等 镍、锌及少量的锰 含碳量少于0.3% 含碳量为0.3%--0.6% 含碳量高于0.6% 在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴、硅等 二、正确选用金属材料黑色金属有色金属 铁、铬、锰及其合金 除了黑色金属以外的金属 轻金属重金属密度小于4.5g/cm3的金属 密度大于4.5g/cm3的金属 1、金属材料的分类 金属单质 合金 组成 冶金 密度2、正确选用金属材料思考与交流某家庭准备装修窗户(计划使用10年),可供使用
的材料有:木材、钢铁、铝合金、塑钢,请你调查
每种材料的性能、价格、制造或安装成本、利弊等,
进行综合分析、比较,试着提出一个你认为可行的
选择方案。选择材料时考虑的问题1)主要用途
2)外观
3)物理性质:密度、硬度、强度、导电性
4)化学性质:对水的作用、耐腐蚀性
5)价格
6)加工难度
7)日常维护
8)对环境的影响调查报告调查内容与结果 选用金属材料时应该考虑的因素:主要用途、外观、物理性质、化学性质、价格、加工难度、日常维护、对环境的影响等。小结:选择方案:铝合金实践活动 请你扮演下列不同的角色对“是否应该停止使用铝质饮料罐”谈一谈自己的看法?A、饮料公司老板的心思
B、开采铝矿工人的声音
C、生产铝质饮料罐工人诉求
D、售货员的话
E、消费者有话要说
F、环保官员的呼吁
G、公司回收人员的说法
-------用途广泛的稀土金属相关网址:中国稀土在线
http://www.cre-ol.com/soft/newmaterindex/newmaterin.htm中国的改革总
设计师邓小平
同志早在1992
年春南巡时就
指出:“中东有石油,中国有
稀土,……一
定要把稀土的
事情办好,把
中国稀土的优
势发挥出来。”科学视野常见金属之最①密度最大的是 ;
②硬度最大的是 ;
③熔点最低的是 ;
④熔点最高的是 ;
⑤延性最好的是 ;
⑥展性最好的是 ;
⑦导电性最好的是 ;
⑧地壳中含量最多的金属元素是 ; OsCrHgWPtAuAgAl练习1:
下列物质中,不属于合金的是
( ) A.硬铝 B.黄铜
C.钢铁 D.水银D练习2:
下列对合金的说法正确的是
( ) A.合金中至少含有两种金属元素
B.合金中的金属元素以化合物的形式存在
C.黄铜是纯净物
D.合金中也可以含有非金属D练习3:
自然界的地壳中,含量居前两位的金属元素是( )A.Fe Al B.Ca Fe C.Al Fe D.Al CaC练习4:
选用金属材料时,以下方面需要考虑的是 ( )(1)主要用途 (2)物理性质、化学性质
(3)价格 (4)加工难度 (5)日常维护
(6)环境保护
A.(1)(2)(3) B. (3 )(4 )(5 )
C. (1 )(5 )(6 ) D. (1 )(2 )(3 ) (4 )(5 )(6 )D练习5:
铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易加工而成为新型建筑装潢材料,主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的 ( )A.不易生锈 B.导电性好
C.密度小 D.强度大B练习6:
关于不锈钢和普通钢的认识中,你认为正确的是 ( )A.它们的组成元素是相同的
B.耐腐蚀的性能不同
C.它们都属于钢,因此物理性质是一样的
D.构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁,
因此它们的化学性质完全相同B练习7:
下列举措不能防止或减缓钢铁锈蚀的是 ( ) A.在钢铁制品表面镀一层金属锌
B.将钢铁制品放置在潮湿处
C.在钢铁中加入锰、铬等金属,以改变
钢铁的结构
D.将钢铁制品表面涂一层油漆B练习8:
把以下左栏列举的金属的用途与右栏列举的有关金属的性质用线连起来。金可以制成比纸还薄的金箔
生活用铁锅
用铁回收照相定影废液中的银
用铜制作印刷电路导电性
导热性
延展性
还原性作业:
课本P68 1、5、10
[课外作业]
1、预习课本下一小节的内容
2、观察你家中有哪些金属制品,各含哪些金属?使用情况如何?本章内容复习Na2O2 Na NaOH Na2CO3 NaHCO3①③②④⑤⑥①②③④⑤⑥2、铝及其化合物之间的转化关系NaAlO2Al Al2O3 Al(OH)3 AlCl3①③②④⑤⑥⑦⑧①②③④⑤⑥3、铁及其化合物之间的转化关系Fe3O4 Fe FeCl2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 FeCl3 ①②③④⑤⑥①②③④⑤⑥⑦⑧⑦⑧钠及其重要化合物之间的转化关系本章重点铝及其重要化合物之间的转化关系铁及其重要化合物之间的转化关系课本P53-54 1.实验室中将金属钠保存在煤油里。这是由于钠很容易与空气或水反应。而钠密度大于煤油,沉入煤油底部,煤油将空气隔绝,使金属钠不和空气接触。 4Na+O2=2Na2O(白色固体) 2Na+O2==Na2O2(淡黄色固体) 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ 课后习题答案加热2.B 3.B 4.D 5.D 6.A 7.(1) 3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2 (2) 2Al+6H+=2Al3++3H2↑ (3) 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ (4) Zn+Cu2+=Zn2++Cu 8.6.72L (0.3mol) 9.Al放出的氢气多。 高温课本P62-63 1.2Na2O2+2H2O= 4NaOH+O2↑ 转移2e- 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 转移2e- 2. 酸 强碱 两性 两性 3.白色沉淀 沉淀不消失 生成白色沉淀 沉淀逐渐消失 4.D 5.B 6.B 7.C 8.D 9.D 10.2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 转移2e- 11.先生成白色沉淀,迅速转为灰绿色,最后变为红褐色沉淀。 Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 转移4e- 12.Na2CO3 21.2g 0.2 mol 课本P68 10.55% 21×103 t 课本P70-71 1.B 2.C 3.D 4.D 5.A 6.C 7.略 8.一开始时浓烧碱溶液吸收CO2,使罐内气压降低,易拉罐变瘪;过一会,铝和烧碱溶液反应,生成氢气,使罐内气压变大,变瘪的易拉罐又鼓起来。 2OH-+CO2=CO32-+H2O CO32-+H2O+CO2=2HCO3- 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 9.CaCO3==CaO+CO2↑ CaO+H2O=Ca(OH)2↓ Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH 高温10.取样于两支小试管中。用一洁净的铁丝蘸取少量溶液,放在酒精灯上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色,若出现紫色,说明原溶液中含有K+;在其中一支试管中逐滴滴加烧碱溶液,先出现白色沉淀,继而沉淀逐渐消失,说明原溶液中含有Al3+;向另一支试管中滴加氯化钡溶液和几滴稀盐酸,若出现白色沉淀,说明原溶液中含有SO42-。 11.53% 1:1 一、金属与非金属的反应
二、金属与水的反应
三、铝与氢氧化钠溶液的反应
四、物质的量在化学方程式计算中的应用第一节 金属的化学性质讨论金属有哪些物理共性?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、铝铝为什么大多数金属以化合态存在呢? Na Mg Al 小结
金属原子最外层电子数较少,易失去电子,化学性质活泼。 2、分析下面一些化学反应的图片,写出化学方程式(3) Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag(1) 2Al + 3CuSO4 = 3Cu + Al2(SO4)3铜树镁条燃烧银树镁条和盐酸【归纳与整理】金



性 1.金属与非金属反应
2.金属与酸反应
3.金属与某些盐溶液反应1.金属的颜色、光泽
2.导热性、导电性
3.延展性
物理性质化学性质New一、金属与非金属的反应1、金属钠 【实验3-1】取一小块金属钠,用滤纸吸干表面的煤油后,用刀切去一端外皮,观察钠的颜色、光泽,感受钠的硬度。新切开的钠表面在空气中发生什么变化?注意事项:凡是接触钠的用具都必须是干燥的。取用钠后剩余的钠应放回原瓶,残余的钠的碎屑不能随意丢弃。?1、通过观察,简单描述钠的物理性质: 2、常温下,钠在空气中被氧化的化学方程式3、思考:为什么钠要保存在煤油中?如果加热,钠又会发生什么变化呢?银白色金属光泽,常温下呈固态,质地软,硬度小,密度比煤油的大、比水的小,熔沸点较低。【实验3-2】取一小块钠,用滤纸吸干钠表面的煤油后,在表面皿上用小刀切去钠的表面,然后放在坩埚中,剩余的放回煤油中,加热坩埚,待钠开始熔化后,停止加热,观察实验现象。【注意事项】1.擦净金属钠表面的煤油。
2.取小指甲大小金属钠实验。 钠受热先熔化成银白色的小球,接着燃烧起来,火焰呈黄色, 最后生成
淡黄色固体。实验现象:钠受热先熔化成银白色的小球,接着就燃烧起来,燃烧时火焰呈黄色,有烟产生,最后生成淡黄色固体。钠的化学性质很活泼,在常温或加热的条件下都能跟氧气反应生成不同的产物,但加热时与氧气的反应更加剧烈。(条件不同,现象不同,产物不同)在钠的切口处可以观察到银白色的金属光泽,切口处在空气中很快变暗。-1+100还原剂氧化剂 4Na + O2 === 2Na2O-2氧化剂0+10还原剂钠与氧气反应能,氯气、硫等具有氧化性的非金属发生反应生成对应氯化物和硫化物: 金属钠除了能与氧气反应外,能否跟其它非金属反应?能与具有什么性质的非金属反应?请举例说明:思考1、下列叙述中错误的是( )
A、钠在自然界中可以以游离态存在
B、钠在燃烧时产生黄色火焰
C、钠与硫化合时可能发生爆炸
D、钠在空气中燃烧生成过氧化钠[练习] A2.通过你的观察和推理,判断下列实验室中对于少量Na的保存方法正确的是 ( )
A.保存在水中
B.密封,保存在广口瓶中
C.用铝箔包裹,密封在广口瓶中
D.密封,保存在煤油中
B2、金属铝 铝和铁谁更活泼,将一根铝线和一根铁线放在野外哪个更容易生锈。请思考现象:铝箔熔化,表面失去光泽,熔化的铝并不滴落,好象有一层膜兜着。 因为铝表面有一层氧化膜保护了铝。构成膜的氧化铝(Al2O3)的熔点很高,没有熔化,包在外面使熔化的液态铝不会滴落下来。 若要观察到铝的燃烧,可采取哪些措施?增大铝与空气(或火焰)的接触面积,提高反应的温度思考【改进实验4】1)把铝箔一端固定在粗铁丝上,另一端裹一根火柴,点燃火柴后,待火柴快燃尽时,立即伸进充满氧气的集气瓶中 2)把铝粉用纸包起来,用坩埚钳夹住,点燃纸后伸进充满氧气的集气瓶中 3)把铝粉用胶水粘在滤纸上,晾干,用坩埚钳夹住,点燃纸后伸进充满氧气的集气瓶中 现象: 1)铝箔很难燃烧;2)3)铝粉剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,产生白烟,冷却后集气瓶中有白色粉末状物质生成。 结论:铝不能在空气中燃烧,但铝粉可以在氧气中燃烧1、以下金属在常温下能与氧气反应生成致密的氧化物薄膜的是( )
A. 铜 B. 铁 C. 铝 D.钠
2. 下列关于金属铝的叙述中,说法不正确的是 A.Al 是地壳中含量最多的元素
B.Al 是比较活泼的金属,可置换硫酸铜溶液中的铜
C.Al箔在空气中受热可以熔化,且发生剧烈燃烧
D.Al箔在空气中受热可以熔化,由于氧化膜的存在,熔化的Al 并不滴落√√√3、金属铁1、与O2的反应1)在潮湿的空气中(生成铁锈)2)点燃2、与Cl2的反应4Fe+3O2 ==== 2Fe2O3傍晚,冒烟铁桶被小心翼翼捞上岸 中新社广州七月八日电 :广州市珠江河段上,近两天惊现神秘“水雷”,六个铁皮桶漂浮在水面上,有三个发生剧烈爆炸,另外三个被有关部门成功打捞。 一位目击者说,早上十时多,桶内突然冒起一股“白烟”,从漂在水面上的一个铁桶内窜出黄色的火苗,紧接着一声巨响,蘑菇状的水柱冲天而起。直到中午,这个铁桶又连续爆炸多次,爆炸腾起的白色烟雾近十米高。
经专家认定,铁桶内装的是遇水极易燃烧的金属钠。神秘“水雷”接连爆炸 原是金属钠原料桶漂入珠江钠的原子结构:NaNa+钠原子极易失电子显强还原性是非常活泼的金属二、金属与水的反应1、金属钠【实验3-3】向一个盛有水的小烧杯里滴入3滴酚酞试液,然后把一小块钠(约绿豆大小)投入小烧杯,观察反应的现象和溶液颜色的变化。请注意一定要用滤纸将金属钠表面的煤油吸干,所用的钠粒要小,绿豆大即可,观察时不要离烧杯太近,最好用表面皿盖在烧杯上。浮游熔响红钠浮于水面,金属钠的密度小于水小球向四处游动,产生的气体推动金属钠来回游动钠熔成闪亮小球,反应放热,钠的熔点较低发出嘶嘶响声,剧烈反应,产生气体并燃烧反应后的溶液遇酚酞变红,有碱性物质生成2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑现 象 解 释【科学探究】如何用实验证明钠与水反应产生的气体是氢气?请同学们设计实验证明。【科学探究】 利用氧化还原反应原理验证钠与水反应产生的气体是H2
2Na + 2 H2O === 2 NaOH + O2↑
2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑
故钠与水反应产生的气体是H2实验结论:
2Na + 2 H2O === 2NaOH + H2↑
失去2×e-,化合价升高,被氧化得到2×e- ,化合价降低,被还原还原剂:Na 氧化剂:H2O【思考与交流】 ①将钠放到酸溶液中,应发生怎样的反应? ②钠与盐溶液(如硫酸铜溶液)反应时,由于水的存在,钠不能发生置换反应? 【实验】 在烧杯中加入约20mL的CuSO4溶液,将切好的钠投入到其中,盖上表面皿,观察现象。 先与酸中溶质反应,溶质消耗尽,才能与水反应。 【实验结论】  将钠投入到某溶液中,不发生钠的置换反应,首先发生的是钠与水的反应。 【小结】 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + Na2SO4 一般钠与盐溶液的反应,可以先考虑钠与水的反应,再考虑钠与水反应的产物NaOH能否和该盐溶液反应上述钠与硫酸铜溶液的反应方程式可以写成: 总反应为: 2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ 注意:钠只有与某些熔融盐作用时才能置换出相应的金属。 如:4Na+TiCl4(熔融)= 4NaCl+Ti
Na的化
学性质Na与非金属反应:Na+O2= 常温:Na2O(白色) 点燃:Na2O2(淡黄色) Na与水反应:现象及原因; 会分析氧化还原实质 Na与酸反应:比与水反应还激烈;当Na过量时,先与酸反应,再与水反应; Na与盐溶液反应: a与NaCl溶液反应 b 与NH4Cl溶液反应 c 与CuSO4溶液反应注意: Na在空气中的变化情况; 根据钠的性质,思考如何保存金属钠? 保存在煤油里 易与空气中的氧气、水 、CO2 等反应钠着火的处理性质:用砂子、沙土扑灭 (煤油的密度小于钠) (需要隔绝空气)1、金属钠着火时,可以灭火的物质是( )【练习】A 、水 B、沙子
C、煤油 D 、二氧化碳 2、钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是( )A、Na的熔点低 B、Na的硬度小
C、Na的密度小 D、有强还原性BB2、金属铁 铁不能与冷、热水反应,(可以在水,氧气的条件下被腐蚀生锈,主要成分是三氧化二铁)但能否与水蒸气反应? 请设计一个简单的实验装置,使还原铁粉与水蒸气反应1.水蒸气的发生装置2.水蒸气与铁粉反应装置3.产物的检验(收集)装置水蒸气的发生装置水蒸气与铁粉反应装置产物收集装置4.铁粉与水蒸气反应反应现象铁与水蒸气反应,
铁粉红热,点燃
肥皂泡可听到爆
鸣声设计原理:当加热试管时,湿棉花中的水受热变为水蒸气,跟试管中的铁粉在加热条件下反应产生氢气,H2沿导管通人到肥皂液中鼓起大量充满H2的气泡,用火柴点燃产生爆鸣声以检验H2钠、铝、铁与氧气和水反应的比较1、在厨房里使用铝制的锅、饭盒等容器时,要注意哪些问题?为什么?
2、由于铝易与酸反应,所以铝制容器不能蒸煮或长期盛放酸性食物。但食物除了有的呈酸性外,还有的食物是显碱性的,能否用铝制的容器盛放碱性食物呢?请大家思考、交流。 思考和交流三、铝与氢氧化钠溶液的反应 往2支各放有一小段铝片的试管中滴加5ml稀盐酸和5ml氢氧化钠溶液,观察实验现象,过一段时间后,将燃烧着的木条放在试管口【实验5】开始没有现象后来有少量气泡产生,气泡逐渐增多试管很烫点燃的木条放在试管口时,有爆鸣声氧化膜与酸、碱反应铝与酸、碱反应产生气体反应放热生成氢气1)铝与稀盐酸的反应化学方程式为: 离子方程式为:2)铝与氢氧化钠溶液的反应2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2 ↑2Al + 6H+ = 2Al3+ +3H2 ↑2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 ↑2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H2 ↑ 铝既能与强酸溶液反应也能与强碱溶液反应,因此酸、碱可直接侵蚀铝的保护膜以及铝制品本身,铝制品餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物。练习你认为下述说法是否正确,请说明原因:
将两小块质量相等的金属钠,一块直接投入水中,另一块用铝箔包住,在铝箔上刺些小孔,然后放入水中,两者放出的氢气相等。 不正确,因为用铝箔(刺有小孔)包住的金属钠放入水中时,钠先与水反应,产生的氢气与直接把钠投入水中所产生的氢气的量相同,但生成的氢氧化钠溶液要继续与铝箔反应产生氢气,因此后者产生的氢气总量比前者多。 总结1、碱金属、钙、锶、钡能与冷水发生剧烈的反应
2、镁、铝等能与热水反应
3、金属活动性位于氢的前面能与酸发生反应
4、两性金属(铝、铍等)能与酸、碱反应
5、铁等金属能与水蒸气反应
6、不活泼的贵金属不与酸反应金属元素原子的最外层电子数较少,最外层电子容易失去,单质往往表现出还原性,当遇到强氧化剂就会发生氧化还原反应。因此,除了能与氧气氧化外,金属还能被氯气、硫等具有氧化性的物质所氧化,生成相应的的氯化物或硫化物。四、物质的量在化学方程式计算中的 应用 微 观(粒子数) 宏 观(质量)?物质的量(n) 2g H2中约含有多少个氢分子?6.02×1023个思考36.5g HCl气体中含有多少个HCl分子?
在标准状况下占有的体积是多少?
溶于水制成2L溶液,其物质的量浓度是多少? 含HCl分子6.02×1023个,
在标准状况下的体积22.4L,
溶液的浓度为0.5mol/L。比一比,谁算得快? n= m /M N = n · NA
V =n ·Vm CB=nB / V液知识网络图化学计量数(γ )
之比扩大NA倍物质的量(n)之比2Na+2H2O=2NaOH+H2↑化 学 计 量 数 之 比物 质 的 量 之 比=1、原理微粒数之比: 2 : 2 : 2 : 1 【例题】 实验室用6.5g Zn与足量盐酸完全反应。求:① Zn的物质的量;②参加反应HCl的物质的量;③生成H2的体积(标况下)。解:n(HCl)= 0.2 mol m(HCl)= 7.3g n(HCl)== 0.2 mol解法1:解法2: 讨论:哪种方法简单?解:n(HCl)= 0.2 mol 1n (H2)n(H2)= 0.1 mol V(H2)= n(H2) × Vm = 0.1 mol × 22.4 L/mol= 2.24 L(1)根据题意写出相关反应的化学方程式
(2)找出相关物质的计量数之比
(3)对应计量系数,找出相关物质的物质的量
(要求的量用n(B)或设未知数x、y等代表)
(4)根据计量关系进行计算。2、根据化学方程式进行计算的基本步骤怎样计算生成H2的体积?【例题】实验室用6.5g Zn与足量盐酸完全反应。求:① Zn的物质的量;②参加反应HCl的物质的量;③生成H2的体积(标况下)。1mol22.4LV (H2)0.1molV(H2)= 2.24 L=单位应上下一致解法2:65g22.4LV (H2)6.5g2moln (HCl)注 意:
(1)化学方程式所表示的是实际参加反应的物质之间量的关系。
(2)单位应上下一致。n(HNO3)= 0.5 mol NaOH + HNO3 == NaNO3 + H2O1、完全中和0.5 mol NaOH需多少摩尔的 HNO3?其质量是多少克?解: 答:完全中和0.5molNaOH需0.5mol HNO3 其质量为31.5g。HNO3摩尔质量为63 g/molm(HNO3)= 0.5 mol×63 g/mol=31.5 g因为所以【练 习】 2mol2 mol 0.4 moln(NaOH)3×22.4 LV (H2)n( Al) = = 0.4 mol2、向500mLNaOH溶液中投入10.8gAl,二者恰好完全反应后,计算:① Al的物质的量。②参加反应的NaOH的物质的量和溶液的物质的量浓度。③生成标准状况下H2的体积。解:=c(NaOH)] == 0.8 mol/LV(H2) = 13.44 Ln(NaOH) =0.4mol答: Al的物质的量0.4mol,参加反应的NaOH的物质的量是0.4mol,溶液的物质的量浓度是0.8mol/L,生成标准状况下H2的体积是13.44 L。=3、物质在相互反应时( )
A.它们的质量一定相等
B.它们的物质的量一定相等
C.它们的质量比等于方程式中化学计量数之比
D.它们物质的量比等于方程式中化学计量数之比D4、取两份物质的量相等的铝粉,分别与足量的盐酸、浓氢氧化钠溶液反应,在相同状态下产生的气体体积之比是( )
A.1:1 B.1:2 C. 1:3 D. 3:2 A作业:
课本P53-54 1、7、8、9
[课外作业]
1、预习课本下一小节的内容
2、归纳总结常见金属的化学性质。