课件58张PPT。第三章金属及其化合物 第一节 金属的化学性质金属的焰色反应 神七
军事运用合金1赤铁矿(Fe2O3)黄铁矿(FeS2)菱铁矿(FeCO3)铝土矿(Al2O3)黄铜矿(CuFeS2)辉铜矿(Cu2S3)地球上绝大多数金属是以化合物(化合态)存在于自然界。常见的矿石地球上极少数的金属以单质(游离态)形式存在。银白色 Ag金黄色 Au回忆金属有哪些物理共性?2.分析下列图片中的反应,写出反应的化学方程式。思考与交流① 2Al + 3CuSO4 = Al2(SO4 )3 + 3Cu③ Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 2Al + 3Cu2+ = 2Al3+ + 3Cu Cu + 2Ag+ = Cu2+ + 2Ag④ Mg + 2HCl = MgCl2+H2↑ Mg + 2H+ = Mg2+ + H2↑ 金属能发生的化学反应:①与与非金属氧气反应
②活泼金属能与酸反应③与盐反应相互置换反应思考与交流3、依据 Na、Mg、Al的原子结构示意图,分析它们的原子结构有什么特点,与金属的化学性质有什么联系?金属最外层上的电子一般少于4个,反应中很容易失去电子,化学性质活泼,表现出较强的还原性。(做还原剂)
思考与交流讨论:从以上实验,我们了解到金属钠的哪些物理和化学性质?一.金属与非金属的反应1、颜色 状态:银白色的固体 2、硬度:小(质软) 3、密度:比煤油大问题:新切开的钠表面颜色为什么会变暗?反应:4Na + O2 = 2Na2O (常温下) 2Na+O2===Na2O2 (淡黄色)△-10 现象:先熔化成小球,后剧烈燃烧产生黄色火焰,生成淡黄色固体——过氧化钠0+1
钠的保存【问题】钠为什么要保存在煤油中? ①隔绝空气 和水;②钠不与煤油反应;③钠的密度比煤油的密度大氧化钠与过氧化钠的比较Na2O
Na2O2-2-1白色淡黄色常温点燃或加热钠还可以和其他非金属单质反应,如Cl2、S
2Na+Cl2==2NaCl
2Na+S==Na2S点燃点燃 问:那么在常温下铝(Al)能与氧气反应吗? 现象:铝箔熔化,表面失去光泽,熔化的铝并不滴落2、铝与氧气反应 现象:铝箔熔化,表面失去光泽,熔化的铝 并不滴落科学探究:加热铝箔科学探究用砂纸打磨铝箔,除去氧化膜后,再加热至熔化。 因为铝表面有一层氧化膜保护了铝。即使打磨过的铝箔,在空气中也会很快生成新的氧化膜。构有薄膜的Al2O3的熔点(2050℃)高于Al(660 ℃),没有熔化,包在铝的外面使熔化的液态铝不会滴落下来。2、铝与氧气反应 现象解释: 4Al + 3 O2 ==== 2Al2O3常温或加热思考:金属铝作为材料被广泛应用,是因为金属铝性质稳定吗?铝表面容易形成致密的氧化物,可以隔绝
铝与空气的接触,阻止内部铝被氧化。思考:钠表面的氧化物能否是致密的?铁呢?
3、铁、铝和镁分别与氧气反应(2)铁与氧气在常温下缓慢反应,生成疏松氧化层—氧化铁(红褐色Fe2O3)
4Fe + 3O2 == 2Fe2O3 (1)镁和铝与氧气在常温下能反应,生成致密氧化膜,保护内层金属不被继续氧化
2Mg + O2 == 2MgO
4Al + 3O2 == 2Al2O3铁丝在氧气中点燃,生成四氧化三铁(黑色)
3Fe + 2O2 == Fe3O4点燃 致密氧化膜疏松氧化层MgOAl2O3Fe2O3 【小结】金属单质在发生化学反应时,容易 电子,化合价 ,被 。一般都作为 剂,表现出 性。失去升高氧化还原还原金属与O2反应,实质就是被O2氧化。B1.下列关于铝的叙述中,不正确的是( )
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.铝是一种比较活泼的金属
D.在化学反应中,铝容易失去电子,是还原剂1.下列关于钠的叙述中,不正确的( )
A.钠是银白色、质软的金属,可用小刀切割
B.钠燃烧时生成Na2O
C.钠有很强的还原性
D. 取用金属钠时,剩余的钠要放回原瓶B2.取一小块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列实验现象正确的描述是( )
①金属钠先熔化; ②燃烧后得白色固体; ③燃烧时火焰为黄色; ④燃烧后生成浅黄色固体物质
A.①② B.①②③ C.①③④ D.②④C4、钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是 ( )
A、钠的熔点低 B、钠的密度小
C、钠的硬度小 D、有强还原性CK Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金属与氧气反应的规律常温下易被氧化常温下能被氧化加热时能被氧化不能被氧化小结: 一、 金属于非金属的反应
1、钠与氧气的反应
常温
加热
4Na + O2 == 2Na2O2、铝与氧气的反应3、金属与Cl2或 S 的反应2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
4Na+O2==2Na2O
Na2O+H2O==2NaOH
2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O
Na2CO3+10H2O==Na2CO3 ·10H2O
Na2CO3 ·10H2O== Na2CO3+10H2O写出相应的化学方程式(6个)思考:观察此图,你有何看法?结论:金属活动性顺序表中(H)前面的金属与酸反应产生H2。金属越活泼,与酸反应越剧烈。二、金属与酸和水反应二、金属与酸和水反应2、钠与水反应
演示实验,观察现象二、金属与酸和水反应2、钠与水反应反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 浮
熔
游、响
红钠浮在水面上
立刻熔成一个小球
在水面上四处游动,发出“嘶嘶”的响声
反应后溶液变红色
密度小于水反应放热,熔点低产生气体,反应剧烈生成碱性物质
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2失去2×e-结论:得到2×e-还原剂:Na
氧化剂:H2O产生轻微的爆鸣声推测:
1)Na与NaCl溶液能不能反应?
2)钠能否与盐酸反应生成氢气? 试分析反应的剧烈程度。 钠与酸反应更剧烈。钠实质上是跟水电离出的H+反应;而酸中的H+浓度比水中的H+浓度大。 2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
实质:2Na+2H+=2Na++H2↑可以,溶液中有水[思考1] 根据钠易与O2、H2O反应,
钠应如何保存? [思考2] 钠可以保存在四氯化碳或汽油中吗?钠应保存在煤油中,隔绝空气和水。不能。因为汽油易挥发,四氯化碳的密度比钠大。[思考3] 钠着火可以用水来灭火吗?用干燥的砂土扑灭Na的存在与保存Na的存在自然界以化合态很活泼Na的保存在煤油中隔绝空气与水Na着火用干沙土扑灭1.铁与水蒸气的反应 思考:铁不能与冷、热水反应,但能否与水蒸气反应? 请设计一个简单的实验装置,使铁粉与水蒸气反应 实验装置设计思路:水蒸气的产生装置→水蒸气与铁粉的反应装置→气体产物检验装置CBA实验结论:1、加热时试管内铁粉红热
2、点燃肥皂泡可听到爆鸣声
3、反应后,试管内的固体仍呈黑色实验现象二、铁和水蒸汽反应(H2)(Fe3O4 )4、金属与水反应小结2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2K+2H2O=2KOH+H2↑
(剧烈,氢气易爆炸)金属性越强,越容易与水反应讨论:金属与水反应的规律K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au与冷水反应生成碱和氢气与热水反应生成碱和氢气高温下与水蒸气反应生成氧化物和氢气不与水反应小结三.铝与氢氧化钠溶液的反应1.铝与稀盐酸的反应2.铝与氢氧化钠溶液的反应2Al + 6 HCl=2AlCl3+ 3H2↑0+3偏铝酸钠0+3+10+10+1 铝和氧化铝(铝的保护膜)能跟酸、碱反应,所以,铝制餐具不宜用来蒸煮或长期存放酸性、碱性的食物。铝制餐具是否适宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性的食物?为什么?4、将一小块钠投入足量的FeCl3溶液中,现象是( )
A.置换出银白色的铁
B.产生气体,置换出银白色金属铁
C.只生成红褐色沉淀
D.产生气体,生成红褐色沉淀3Na+FeCl3=3NaCl+Fe?×2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaClD 在日常生活中,若用铝锅烹饪,请你想一想烹饪哪些菜肴可能导致铝过量溶出? 资料表明:铝盐可能导致人的记忆力丧失(老年痴呆)。世界卫生组织提出人体每天的摄铝量不应超过1mg/kg体重。西红柿、糖醋鱼、酸甜排骨、酸梅汤等化学与生活三、铝与氢氧化钠溶液的反应 小结:二、金属与水反应
1、2Na+2H2O 2NaOH+H2↑
2、3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2↑N,n,m,V,c之间的相互转化四、物质的量在化学方程式计算中的应用2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 化学计量数之比 2 : 2 : 2 : 1物质的量之比 2mol :2mol :2mol :1mol 横(量)相当,竖(单位)相同 扩大NA倍 2NA :2NA : 2NA : NA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:【例 题 】 基本步骤 : (1)写化学方程式
(2)找计量数之比
(3)对应计量系数,找物质的量
(4)计算。解:n(HCl)= 0.2 mol 1 n(H2)n(H2)= 0.1 mol V(H2)= n(H2) × Vm = 0.1 mol × 22.4 L/mol= 2.24 L怎样计算生成H2的体积?0.1mol20.1mol11mol22.4LV (H2)0.1mol1mol0.1mol=22.4L V(H2)
(1)横(量)相当,竖(单位)相同;
(2)带单位运算,结果单位要合理。注意:新解法:单位应
上下一致练 习1、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
2. 0.5mol镁条与足量的稀盐酸反应Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
需要 mol稀盐酸,生成 molMgCl2,生成
molH2.D3、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 A0.510.5标准状况下,3.25 g锌与足量的盐酸反应生成x L氢气,下列比例式正确的是( )
A.Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
1 mol 1 mol
3.25 g x L
B.Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
65 g 1 L
3.25 g x LC.Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
1 mol 22.4 L
0.05 mol x L
D.Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
65 g 22.4 L
3.25 g x L
随堂检测:CD3.金属钠1.15 g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的体积。
(2)反应后所得溶液的物质的量浓度。B3、0.16 g氢氧化钠恰好与20 mL的盐酸完全反应,则盐酸的物质的量浓度为( )
A.0.1 mol/L? B.0.2 mol/L
C.0.5 mol/L? D.1 mol/L1、由于钠很容易与空气中的______、______等物质反应,通常将钠保存在______里,以使钠与______、______等隔绝。
2、钠能否和CuSO4溶液发生置换反应?说出理由。练习O2煤油水O2水
2Na+2H2O ===2NaOH+H2↑
2NaOH + CuSO4 == Cu(OH)2↓ + Na2SO4
3.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: ??????????????? ?????????????? 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↑3、(1) 写出以上相互转化的化学方程式(2)铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应制等量的 H2,哪种情况消耗的铝多? 所需HCl 和NaOH的物质的量之比是多少?(一样多)(3∶1)分析:从守恒角度考虑:为什么气体不能点燃?反应所产生的气体可能是什么?思
考实验设计探究改进实验,来检验生成的气体。①试管开口太大,难以集中燃烧。
②NaOH溶液浓度不够,产生气体太少。方案1:方案2:方案3: