课件37张PPT。人教版 必修一第1节 金属的化学性质第三章金属及其化合物中国科技馆里有一件展品，名字叫“魔力水车”。你看，那是一个大大的轮子，没有任何动力驱动，但它却在自动地、永不停息地旋转着。你一定会感到很奇怪，为什么它会无动力地自动旋转？它是永动机吗？如果不是，那它的动力又来自何方？要回答这些问题，就要从展品自身讲起。“魔力水车”是一件展示形状记忆合金性能的展品，轮子能自动旋转，奥妙就在形状记忆合金材料上。形状记忆合金是一种具有特殊功能的新型材料。当它发生严重变形后，只要改变温度，给它加热(或冷却)，它就会恢复到原来的形状。由于这种合金能永远记住自己在某一温度下的形状，所以人们把它叫做形状记忆合金。“魔力水车”的叶片是有双向记忆功能的形状记忆合金片制作的，能记住自己两个温度时的形状。
“魔力水车”不是永动机，世界上根本就没有永动机。它遵从能量守恒的原则，它的能量来自于热水。1.掌握Na、Al与O2、Cl2、S等非金属的反应现象及其化学方程式的书写原则。
2.掌握Na与水、酸、盐溶液等反应的原理、现象。一、金属的存在及通性1．金属的存在。
(1)存在：绝大多数金属元素在自然界中以________形式存在。
(2)原因：绝大多数金属的化学性质__________。
2．金属的物理通性。
一般金属有金属_______、_____透明、_____导电、_____导热，有延展性等。化合态比较活泼光泽不易易3．金属的化学通性Mg＋2H＋=== Mg 2＋＋H2↑Fe ＋ 2H＋===Fe 2＋＋H2↑ 2Al＋3Cu2＋===2Al3＋＋3Cu2Ag＋＋Cu===2Ag＋Cu2＋1.金属单质都是银白色吗？提示：不一定，Cu为红色，金为黄色。1、金属活动性顺序表的应用1．下列有关金属元素特征的叙述中，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价
C．金属元素在不同化合物中的化合价均不同
D．金属元素的单质在常温下均为固体【练习】解析：
答案：B2．下列性质中，不属于大多数金属通性的是( )
A．有金属光泽
B．有延展性
C．有良好的导电性和导热性
D．有很高的熔点和硬度答案：D1．钠与氧气
(1)常温下：____________________。
(2)加热：______________________。
2．铝与氧气
(1)常温下：铝的表面容易生成一层很稳定的______________，________铝与氧气反应，4Al＋3O2===__________。二、金属与氧气的反应4Na＋O2===2Na2O致密氧化膜阻止2Al2O3(2)加热：空气中久置或用砂纸仔细打磨的铝箔，在空气中加热时，其现象均为：铝箔______，______光泽，熔化的铝____滴落，其化学反应方程式为________________________________。
3．铁与氧气。
(1)常温干燥的空气中_____反应，在潮湿的空气中易______。
(2)在纯氧中能_______，化学反应方程式为：_________________________。熔化失去不很难生锈燃烧2.铝是较活泼的金属，易被氧化，为什么铝又具有抗腐蚀的性能？
3.Na2O2和Na2O哪个更稳定？提示：常温下，铝能被空气里的O2氧化，在表面生成一层致密的氧化物薄膜，这层薄膜能阻止内部的金属继续跟氧气反应，故铝具有抗腐蚀性。提示：Na2O2更稳定。 4.为什么熔化的铝不滴落呢？提示：因为铝受热熔化(熔点660 ℃)时，表面Al2O3(熔点2 050 ℃)仍为固体，所以熔化的铝不易滴落。2、钠与氧气的反应1．从煤油中取出一粒钠，用滤纸吸干表面的煤油，用小刀切开，观察断面的颜色。
现象：新切开的钠的表面呈银白色，但断面由光亮迅速变暗；发生变化的原因是：4Na＋O2===2Na2O。
结论：钠很活泼，很容易与氧气反应，被氧化成氧化钠。
特别提示：(1)金属钠块必须用镊子夹取，而不能用手拿取，因为手指表面有水份，能跟钠块反应生成强碱NaOH腐蚀皮肤；(2)取用剩余的钠应放回原试剂瓶，不能随意乱扔。2．切下一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油，放在蒸发皿中加热。加热时熔化成小球、产生黄色的火焰、生成淡黄色的固体。
保存方法：钠保存在煤油或石蜡中，以隔绝空气。3．下列反应由于反应条件不同而产物也不同的是( )
A．铝与氧气 B．铜与氯气
C．钠与氧气 D．镁与氧气答案：C 【练习】1．与水反应。
2Na＋2H2O===______________________，
3Fe＋4H2O(g) ____________________。
2．与酸反应。
Mg＋2HCl===______________________，
2Al＋6HCl===______________________，
Fe＋H2SO4===______________________。三、金属与水、酸、碱盐溶液的反应2NaOH ＋H2↑Fe3O4＋4H2MgCl2＋H2↑2AlCl3＋3H2↑ FeSO4＋H2↑3．与盐的反应。
Cu＋____AgNO3===_____________________，
_____Al＋____CuSO4===_________________。22Ag＋Cu(NO3)223 Al2(SO4)3＋3Cu5.实验室为什么常把钠保存在石蜡油或煤油中？提示：因为金属钠不与它们反应，而且密度比石蜡油和煤油大，能隔绝金属钠与O2和H2O的接触，所以实验室常把钠保存在石蜡油或煤油中。3、钠与水及酸、碱、盐溶液的反应1．钠与水的反应。
反应方程式为：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。为便于记忆，可编成以下顺口溜：
钠浮于水，熔成球，球儿闪亮，四处游，有“嘶”声儿，溶液红。
特别提示：切下来的金属钠块要用滤纸擦净后方可放入水中实验，防止钠与水反应放热，引起煤油燃烧。2．钠跟酸的反应：“先酸后水”。
钠与稀硫酸、盐酸等非氧化性酸反应时，首先是钠直接跟酸反应，过量的钠再与水反应，而不能认为是钠先跟水反应，生成的NaOH再跟酸中和。
钠投入足量盐酸中反应方程式是：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑，离子方程式是：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑；
实质是：与溶液中的H＋发生反应。3．钠跟碱溶液的反应实际是钠跟水反应。
4．钠跟盐溶液的反应：先水“后盐”。
(1)NaCl溶液：实际是与水反应。
反应方程式为：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
(2)CuSO4溶液：钠先与水反应，生成的NaOH再跟CuSO4反应，而不能发生置换反应。反应方程式为：
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，
2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，
总反应为：
2Na＋CuSO4＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2↑＋Na2SO4。
特别提示：通常钠不能从盐溶液中置换出金属；若盐为熔融状态，钠可以置换出较不活泼的金属，如：4Na＋TiCl44NaCl＋Ti。
?四、Fe与H2O(g)的反应反应方程式为：3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)。
1．反应类型是置换反应，也是氧化还原反应，但不是离子反应。
2．需要特别注意，氧化产物是Fe3O4，不是Fe2O3，注意不要混淆。。3．实验装置图如下：
4．操作要领：
(1)先加热湿棉花部位，待形成水蒸气后再加热铁粉，防止发生倒吸；
(2)加热最初排出的是空气，应加热一会儿后，再将导管插入到肥皂水中；
(3)肥皂水不宜太稀，否则吹起的氢气泡太小，点燃时难以有较大的爆鸣声；
(4)实验结束时，先将导气管撤出，再移去酒精灯，防止发生倒吸。4．往烧杯内注入煤油和水各100 mL，静置后将一小块钠投入烧杯内(已知钠的密度介于煤油和水之间，且水和煤油互不相溶)。发生的现象是( )
A．钠沉到液柱1/2处，钠块下部有许多气泡放出，附有气泡的钠块徐徐上升到液体表面，一会儿又沉到液柱1/2处，如此反复多次，最后消失
B．钠块一直沉到烧杯底部，并停留在杯底，放出气泡，最后消失
C．钠块浮在液柱表面上，很快熔成一个光亮的小球，小球四处浮动，最后消失
D．钠块沉到液柱1/2处，很快熔成一个闪亮的小球，小球在液柱1/2处沿水平方向迅速游来游去，最后消失【练习】解析：由于钠的密度比煤油大，比水小，水和煤油又不互溶，故烧杯内液体的体积为200 mL；钠与水接触后产生大量气泡，使得钠块上浮到煤油表面，然后又下沉到水面继续反应，如此周而复始，直到钠反应完毕。
答案：A一、钠的性质例1 下列关于钠的说法正确的是( )
A．金属钠和氧气反应只生成氧化钠
B．钠长期置于空气中，最后变为Na2CO3
C．钠的化学性质非常活泼，少量的钠可保存在有机溶剂CCl4(密度大于水)中
D．由于钠比较活泼，所以它能从溶液中置换出金属活动性顺序表中钠后面的金属解析：金属钠与O2反应可生成氧化钠和过氧化钠，故A项错误；由于钠的密度比水小，保存在CCl4中时浮在液体表面，仍会被O2氧化，故钠应该保存在煤油中，C项错误；由于钠能与水剧烈反应，不能用钠从溶液中置换金属，故D项错误。
答案：B名师点睛：金属钠长期置于空气中时，会被空气中的氧气氧化生成Na2O，Na2O吸收空气中的水蒸气生成NaOH，固体NaOH潮解形成NaOH溶液，吸收CO2又转变成Na2CO3溶液，待水分蒸发后生成Na2CO3·10H2O晶体，风化生成Na2CO3粉末。1．某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中，此实验能证明钠具有下列性质中的( )
①钠密度比水小
②钠的熔点较低
③钠与水反应时要放出热量
④钠与水反应后溶液呈碱性
A．①④ B．①②④ C．①③④ D．①②③④【练习】解析：钠放入水中，浮在水面上说明钠的密度比水小；熔成小球说明钠熔点低且钠与水反应放热；溶液变红说明生成碱性物质。
答案：D二、金属与盐溶液的反应例2 (双选题)下列实验操作中，溶液里无固体析出的是( )
A．MgCl2溶液中加入Na的小颗粒
B．Ca(OH)2饱和溶液中加入Na的小颗粒
C．KNO3稀溶液中加入Na的小颗粒
D．水中加入Na的小颗粒解析：四项实验操作中都有化学反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，并且反应放出热量，使溶液温度升高。由于Mg(OH)2难溶于水，故A项中还有化学反应是：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓。B项中的Ca(OH)2溶液已是饱和的，温度升高Ca(OH)2的溶解度减小，反应又消耗水(溶剂)，故必有Ca(OH)2固体析出。
答案：CD名师点睛：在本题中，钠与溶液中的溶质不反应，但钠与水反应，且注意溶液过饱和时会有固体析出，生成沉淀时也会有固体析出。2．(双选题)将钠加入到下列溶液中，既产生气体又产生沉淀的是( )
A．KCl B．CuSO4
C．FeCl3 D．KNO3【练习】解析：金属钠非常活泼，放入题中四种盐溶液中，首先都会立即与溶液中的溶剂水反应，生成NaOH和H2；再根据复分解反应的条件，分析生成的NaOH能否与溶液中的溶质反应产生沉淀。CuSO4和FeCl3能与NaOH反应，分别生成蓝色沉淀Cu(OH)2和红褐色沉淀Fe(OH)3。
答案：BC课件23张PPT。人教版 必修一第1节 金属的化学性质第三章金属及其化合物铝元素不是人体所需的微量元素，人体对它的吸收能力也不强。但铝的过量摄入会引起神经系统的病变，甚至可能增加患老年性痴呆的风险。若生长发育期的儿童长期大剂量食用铝含量超标的食品，可能造成神经发育受损而导致智力发育障碍。
不吃或少吃油条、油饼、麻花、馓子、虾片等质地蓬松或脆爽的油炸食品，是减少铝摄入量的明智做法。1.了解铝与酸、强碱溶液反应，掌握其反应方程式的书写方法。
2.掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。一、铝与酸、强碱溶液反应1．铝与盐酸的反应。
(1)操作：铝片加入5 mL 2 mol/L的盐酸溶液中，点燃。
(2)现象：_______________________________________。
(3)化学方程式：_________________________________。
铝片溶解有气泡，点燃有爆鸣声2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2．铝与氢氧化钠溶液的反应。
(1)操作：铝片加入5 mL 2 mol/L的氢氧化钠溶液中，点燃。
(2)现象：______________________________________。
(3)化学方程式：_______________________________________。铝片溶解有气泡，点燃有爆鸣声2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2 ＋ 3H2↑1.指出上述两个反应的氧化剂和还原剂。
2.有位同学用一小块铝箔包住一块金属钠并在铝箔上刺上许多的小孔，然后把它放入盛有少量水的小烧杯中。思考一下会有哪些反应发生？提示：HCl、Al；H2O、Al。提示：金属钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，反应方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。金属铝和生成的氢氧化钠水溶液反应，反应方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。1. 铝的性质①常温下的稳定性。
在空气中，Mg、Al表面都能形成氧化物保护膜，Na、Fe则都不能。
②铝与强碱溶液的反应。
铝与NaOH溶液反应时是铝先与水反应生成Al(OH)3和H2，然后Al(OH)3再与OH－反应生成NaAlO2，即：
电子转移情况为：
特别提示：容易引起的错误是，认为NaOH得电子作氧化剂，水才是氧化剂。
1．把镁粉中混有的少量铝粉除去，应选用的试剂是( )
A．稀盐酸 B．烧碱溶液
C．硫酸铝溶液 D．氯水解析：本题考查的知识点是镁与铝的化学性质以及在化学性质上的不同之处。盐酸、氯水与镁、铝都反应，硫酸铝溶液与镁反应置换出铝，故A、B、C三项均不正确；烧碱溶液就是氢氧化钠溶液，由于Al可以与氢氧化钠反应产生氢气，生成的偏铝酸钠可以溶于水，而镁不与碱反应，故B项符合题意。
答案：B【练习】2．(双选题)下列物质中不能与NaOH溶液反应的是( )
A．Na B．Fe
C．Al D．Cu解析：Na能与溶液中的水反应，Al能与氢氧化钠溶液反应，Fe和Cu在常温下不与NaOH溶液反应。
答案：BD二、物质的量在化学方程式计算中的应用结论：化学方程式中的化学计量数之比等于其__________之比，等于______个数之比，等于气体的_____之比，从而应用于化学方程式的计算。物质的量分子体积1. 根据化学方程式进行计算的一般步骤3．在实验室中，用l0 g CaCO3与足量的稀盐酸反应。
(1)至少需要2 mol/L稀盐酸多少毫升？
(2)生成标准状况下的CO2多少升？
(3)生成CaCl2的物质的量是多少？
故V(HCl)＝0.1 L＝100 mL；n(CaCl2)＝0.1 mol；
V(CO2)＝2.24 L
答案：(1)至少需要2 mol/L稀盐酸100 mL。
(2)生成标准状况下的二氧化碳2.24 L。
(3)生成氯化钙的物质的量是0.1 mol。解析：依题意得
CaCO3 ＋ 2HCl === CaCl2 ＋ H2O ＋ CO2↑
100 g 2 mol 1 mol 22.4 L
10 g 2 mol/L×V(HCl) n(CaCl2) V(CO2)一、铝与酸、碱反应的计算例1 (1)等量的铝分别与过量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，生成的氢气体积比为__________________；
(2)等量的盐酸和氢氧化钠溶液分别与过量的铝反应，生成的氢气体积比为__________________。解析：铝与盐酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式分别为：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。
(1)铝不足，生成氢气的量取决于铝的量，故氢气体积比为1︰1。(2)中则是盐酸和氢氧化钠的量不足，两种溶液的量决定了生成氢气的体积，根据比例关系可知生成氢气的体积比为1︰3。
答案：(1)1︰1 (2)1︰31．甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L－1的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲∶乙＝1∶2，则加入铝粉的质量为( )
A．5.4 g B．3.6 g
C．2.7 g D．1.8 g【练习】解析：
答案：A二、物质的量用于化学方程式的计算例2 向含73 g HCl的盐酸中投入足量的CaCO3，试求：生成的气体在标准状况下的体积。2. 1.15 g金属钠跟水反应，得到100 mL溶液，试计算：
(1)生成的气体在标准状况下是多少升？
(2)反应后所得溶液的物质的量浓度是多少？课件30张PPT。人教版 必修一第1节 金属的化学性质第三章金属及其化合物1.掌握铝与强酸、强碱反应的性质。
2.了解化学计算中的常用方法。
3.掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。
4.掌握以物质的量为中心的各物理量之间的转换关系。一、铝与强酸和强碱的反应实验结论：铝既能与 反应又能与 反应。 盐酸 氢氧化钠溶液 1．向一个铝制易拉罐中充满CO2，然后往罐中注入足量的NaOH溶液，立即用胶布严封罐口，不多会儿听到罐内“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_______________________________，反应的离子方程式为_______________________________。
(2)易拉罐又鼓起来的原因___________________________，反应的离子方程式为________________________________。解析：开始CO2溶于NaOH溶液，罐内气压减小，外界气压将易拉罐压瘪。之后铝制的易拉罐与NaOH溶液反应，产生H2，罐内压强又增大，易拉罐又重新鼓起。2．用双线桥法和单线桥法分别标出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式。答案： 二、物质的量在化学方程式计算中的应用
1．化学方程式计算的依据1∶3∶2 1∶3∶2 1∶3∶2 1∶3∶2 14∶3∶17 结论
化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于组成各物质的
之比，因而也等于各物质的 之比和气体的体积之比。粒子数 物质的量 点拨：根据化学方程式进行计算时，已知物理量和待求物理量要保证“上下单位相同，左右数量对应”。2．物质的量应用于化学方程式计算的几个基本公式医疗上颇为流行的“理疗特效热”，就是利用铁缓慢氧化放出均匀、稳定的热，使患处保持温热状态。若56 g铁粉完全氧化成氧化铁，需要消耗氧气的质量为 ( )
A．24 g B．32 g
C．21 g D．16 g答案：A解析：1 mol Fe生成1/2 mol Fe2O3，消耗氧气3/4 mol，质量为24 g。【例1】甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L－1的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为1∶2，则加入的铝粉质量为 ( )
A．5.4 g B．3.6 g
C．2.7 g D．1.8 g1．铝与氢氧化钠溶液、盐酸反应的有关计算答案：A解析：由6HCl＋2Al===2AlCl3＋3H2↑和2NaOH＋2Al＋2H2O === 2NaAlO2＋3H2↑可知，两份等质量的Al都完全反应时，生成的H2也等量，消耗的HCl与NaOH不等量。实际上HCl、NaOH都为0.3 mol，且生成H2的体积比为1∶2，则甲中HCl不足，Al过量；乙中NaOH过量，Al不足。生成H2的物质的量之比为1∶2，反应的Al的物质的量之比也为1∶2。与0.3 mol HCl反应的Al为2.7 g，则与NaOH溶液反应的Al为5.4 g。1. 称取两份铝粉，第一份加入足量的浓NaOH溶液，第二份加入足量的盐酸，如果放出等体积的气体(在同温、同压下)，则两份铝粉的质量之比为 ( )
A．1∶2 B．1∶3
C．3∶2 D．1∶1【练习】解析：不论是与NaOH溶液反应，还是与盐酸反应，均是Al失去电子，还原产物都是H2，且都有如下关系：2Al～6e－～3H2，由化学方程式可知，2 mol Al生成3 mol H2，只要在酸碱足量的情况下，生成H2的多少决定于参加反应的铝的多少。生成相同质量的H2，消耗铝的质量相同。答案：D【例2】现有1 L 1 mol·L－1的盐酸与50 g NaOH样品恰好完全反应(杂质不与盐酸反应)，则该样品中NaOH的含量为多少？2．根据化学方程式进行计算的基本步骤规律总结
基本步骤：【练习】2. 把足量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜的混合溶液中，充分反应后，剩余金属粉末的质量与原加入铁粉的质量相等，则原溶液中H＋与SO42-的物质的量浓度之比为( )
A．1∶4 B．2∶7
C．1∶2 D．3∶8答案：A【例3】把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 mol·L－1盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6 mol·L－1(溶液体积变化忽略不计)。求：
(1)反应中消耗HCl的物质的量。
(2)该混合物中铝、铁的物质的量。3．根据化学方程式计算的类型答案：(1)0.08 mol
(2)Al：0.02 mol；Fe：0.01 mol规律总结
1．基本计算
已知一种反应物(或生成物)的量求解其他物质的有关量，此时，只要按照化学方程式的量的关系，列出已知物质和待求物质的比例式计算便可。
2．混合物反应的计算
设出混合物中各物质的物质的量分别为x、y、z，按照化学方程式的量的关系，并用x、y、z表示，列出方程组解答。3．过量计算
给出了两种反应物的量，求解某产物的量。
方法：按照化学方程式的量的关系进行判断，哪一种物质过量，然后根据不足的物质的量进行求解。3. 标准状况下，5.6 L氯气和6.72 L氢气的混合气体充分反应后，所得混合气体若用2.50 mol·L－1的NaOH溶液完全吸收，则需要NaOH溶液的体积为________mL。【练习】答案：200
