人教版高中化学必修一第三章第一节金属的化学性质 课件(共61张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学必修一第三章第一节金属的化学性质 课件(共61张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2019-08-09 14:18:57 | ||
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文档简介
(共61张PPT)
人教版化学高一必修一
第三章
第一节 金属的化学性质
现代生活中的金属用具
石器时代
青铜器时代
铁器时代
蒸气机时代
计算机时代
学习目标
1、以钠、铝、铁为代表，通过实验探究，掌握金属的化学性质（与氧气的反应、与酸和水的反应、铝的特性）；通过习题分析，初步学会将物质的量应用于化学方程式的有关计算中。
2、物质的量在化学方程式计算中的应用(重点)
3、铁与水蒸气反应的实验设计；铝与NaOH溶液的反应(难点)
金属(M)
金属的化学性质
金属的物理性质
金属与非金属的反应
金属与酸的反应
金属与水的反应
铝与碱的反应
金属与盐的反应
金属在自然界存在的形式？
金属的通性？
金属在地壳的含量？
M
+O2=?
+Cl2=?
+S=?
活泼金属置换不活泼金属而钠投入到盐溶液中，先和水反应，生成的氢氧化钠再和盐反应。
2M+2nH+=2Mn++nH2
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2
一、理解教材
一、金属的通性是什么？
二、金属在自然界以什么形式存在？为何不同的金属在自然界存在的形式不同？
三、金属在自然界分布情况如何？
通过阅读教材46页，试回答下列问题
四、试分析下列化学反应的图片，写出相应的化学方程式或离子方程式？
铝丝与硫酸铜溶液反应
镁条燃烧
铜丝与硝酸银溶液反应
镁条与稀盐酸反应
五、画出钠、镁、铝的原子结构示意图，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？
参考答案：
一、金属的通性
3、良好的导电、导热性，展性：压成薄片的性质。
2、绝大多数金属都是银白色，具有金属光泽，少数金属是特殊颜色如铜是紫红色，金是金黄色。
4、延性：拉成细丝的性质。
答：1、金属在常温下，除汞是液体外，其他在常温下是固体；
二、除金、铂等少数极不活泼金属以游离态形式存在，大多数金属元素在自然界中以化合态存在；由于不同的金属，活泼性不同，在自然界就以不同的形式存在，活泼性比较强的大多数金属以化合态在自然界形式存在，不活泼的金属在自然界以游离态的形式存。
化合态：元素以化合物的形态存在
游离态：元素以单质的形态存在
三、自然界中最多铝，其次铁、钙、钠。
四、 铝丝与硫酸铜溶液反应
镁条燃烧
铜丝与硝酸银溶液反应
镁条与稀盐酸反应
2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu
2Mg+O2=2MgO
Cu+2Ag+=Cu2++2Ag
Mg+2H+=Mg2++H2
Na
Mg
Al
五、
金属最外层上的电子一般少于4个,反应中容易失去电子,表现出较强的还原性。(做还原剂）
（一）钠与氧气的反应
思考：从以上实验,你了解到金属钠的哪些物理和化学性质呢？
实验3-1
从煤油中取一小块金属钠,用刀切去一端的外皮,观察实验现象。
二、金属与非金属的反应
1.为银白色的固体
2.质软(硬度小)
很活泼,常温下能与氧气反应
4Na + O2 === 2Na2O
常温
Na的性质
现象：切口处可观察到银白色的金属光泽,在空气中很快变暗。
实验3-1
从煤油中取一小块金属钠,用刀切去一端的外皮,观察实验现象。
现象：钠先熔化成小球，后燃烧产生黄色火焰，生成淡黄色固体
* 反应条件不同，产物不同。
2Na + O2 === Na2O2
特殊的氧化物——过氧化钠： Na2O2
实验3-2
把一小块金属钠放在坩埚上，加热，有何现象发生？
常温下
4Na + O2 == 2Na2O
加热下
2Na +O2 == Na2O2 (淡黄色)
想一想：试指出下列反应的氧化剂、还原剂，并用双线桥标出电子转移的方向和数目？从这两个反应中，你能得出什么结论呢？
△
常温下
4Na + O2 == 2Na2O
（白色）
加热下
0
0
+1
-1
化合价升高，失去２×e-，被氧化
化合价降低，得到2×e-，被还原
0
0
+1
-2
化合价升高，失去4×e-，被氧化
化合价降低，得到2×2e-，被还原
结论：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。（条件不同，现象不同，产物不同。）
不稳定
稳定
△
2Na +O2 == Na2O2 (淡黄色)
还原剂
氧化剂
氧化剂
还原剂
即：2Na2O +O2 == 2Na2O2
△
例.等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气中常温下充分反应，则下列说法正确的是( )
A.第一块钠失去的电子多
B.两块钠失去的电子一样多
C.第二块钠产物的质量大
D.两块钠的反应产物的质量一样大
跟踪练习
(2)铁丝在氧气中燃烧生成Fe3O4
3Fe + 2O2 == Fe3O4
点燃
(二) 铁、镁和铝分别与氧气反应
(1)铁与氧气在常温下缓慢反应，生成疏松氧化层—三氧化二铁（红褐色Fe2O3）
4Fe + 3O2 == 2Fe2O3(铁生锈）
1、铁与氧气反应
(2)镁条在氧气中燃烧生成MgO
2Mg+ O2 == 2MgO
点燃
(1)镁与氧气在常温下反应生成MgO氧化物，此氧化物的氧化膜致密，因此，在点燃镁条前，常用砂纸打磨。
2Mg + O2 == 2MgO
2、镁与氧气反应
(2)铝条在氧气中燃烧生成Al2O3
4Al+ 3O2 == 2Al2O3
点燃
(1)铝与氧气在常温下反应生成Al2O3氧化物，此氧化物的氧化膜致密，可以隔绝铝与空气的接触，阻止内部铝被氧化。正因为如此，铝成为一种应用广泛的金属材料。
4Al +3O2 == 2Al2O3
3、铝与氧气反应
现象：？
科学探究
加热铝箔
融化的液态铝会滴落下来吗？
为什么呢？
融化的液态铝会滴落下来吗？
为什么呢？
提示：氧化铝的熔点是2050℃，高于铝的熔点(660℃)。
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。
科学探究
加热铝箔
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。
融化的液态铝会滴落下来吗？
为什么呢？
融化的液态铝会滴落下来吗？
为什么呢？
科学探究
用砂纸打磨铝箔，除去氧化膜后，再加热至熔化。
现象：
结论：
原因：
试写出对应的化学方程式？
科学探究
用砂纸打磨铝箔，除去氧化膜后，再加热至熔化。
现象：铝箔熔化，失去光泽，
熔化的铝仍然不滴落。
结论：铝很活泼，常温下能
与空气中的氧气反应，生成
一层致密的氧化膜，起保护
的作用。
原因：铝很活泼，除去原来
的氧化膜后，在空气中很快
生成一层新的氧化膜。
4Al + 3 O2 ==== 2Al2O3
常温或加热
金属除了能与氧气反应外，能否跟其它非金属反应？若能发生，还能和哪些非金属单质反应，试写出下列反应方程式？产物有什么不同吗？为什么？
Na＋Cl2 Na＋S
Al＋Cl2 Al＋S
Cu＋Cl2 Cu＋S
Fe＋Cl2 Fe＋S
答：能，金属除了能和氧气反应外，还能被氯气Cl2、S等的非金属单质氧化，生成相应的氯化物或硫化物。由于氯气的氧化性比硫的氧化性强，当变价金属和氯气反应时，产物为高价态化合物，当变价金属和硫反应时，产物为低价态化合物。
下列说法中，错误的是 ( )
A．钠在空气中燃烧时，先熔化再燃烧，最后所得产物为Na2O2
B．镁因在空气中形成一薄层致密的氧化膜保护了里面的镁，故镁不需要像钠似的特殊保护
C．铝制品在生活中非常普遍，是因为铝不活泼
D．铁因在潮湿的空气中生成的氧化物疏松多孔，不能保护内层金属，故铁制品往往需要涂保护层
拓展练习
三、金属与酸反应
位于金属活动性顺序中氢以前的金属遇到酸时，能够发生化学反应，生成盐和氢气。
Mg、Zn、Fe、Cu与稀盐酸反应
反应剧烈程度不同
试写出Na、Mg、Al、Zn、Fe分别与盐酸反应的化学方程式，其中哪个最快？哪个最慢？为什么？
2Na+2HCl====2NaCl+H2↑
Fe+2HCl====FeCl2+H2↑
Mg+2HCl====MgCl2+H2↑
最慢
最快
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
总结：2M+2nH＋===2Mn＋ +nH2↑
金属越活泼，还原性越强，与酸反应越剧烈
Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑
四、金属与水反应
1、钠与水反应
概括 现象 性质
实验3-3
将一小块金属钠投入滴有酚酞的水中。
浮
熔成闪亮的小球
生成碱性物质
产生气体，推动钠游动
响
参考答案
概括 现象 性质
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
钠浮在水面上
密度比水小
反应放热，熔点低
熔成闪亮的小球
在水面上四处游动
产生气体，推动钠游动
发出“嘶嘶”的响声
反应剧烈
生成碱性物质
反应后溶液变红
浮
熔
游
响
红
1、离子方程式： ：
钠与水的反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
3、钠与水反应的实质是钠被水电离出来的 氧化。
2、用单线桥标明该反应中的电子转移，并指出氧化剂和还原剂？
1、离子方程式：
2Na+2H2O = 2Na++2OH-+H2↑
还原剂
氧化剂
钠与水反应 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2e-
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
3、钠与水反应的实质是钠被水电离出来的 氧化。
H+
2、标明反应中的电子转移，并指出氧化剂和还原剂？
如果将一小块金属钠投入到稀盐酸中，钠先与水反应还是先与盐酸反应？会有哪些实验现象？请写相关的化学方程式。
如果将一小块金属钠投入到稀盐酸中，钠先与水反应还是先与盐酸反应？会有哪些现象？请写出相关的化学方程式。
答：钠浮在液面，立即熔为一光亮的小球，并伴有轻微的爆炸声，快速向四处游动，发出“嘶嘶”的声音。钠先与酸反应，这是由于酸电离出的氢离子的浓度远远大于水电离出的氢离子浓度，消耗完酸后再和水反应。
2Na + 2HCl== 2NaCl + H2
2Na + 2H2O== 2NaOH + H2↑
↑
讨论
1.钠着火能否用水来灭火？应如何处理？
2.将绿豆大小的钠加入至煤油和水的混合液中会有什么现象？
3.一小块金属钠投入到饱和Ca(OH)2溶液中会有什么现象？
4、将一小块金属钠投入到硫酸铜溶液中，会有哪些现象，请写出化学方程式。
5.金属钠露置在空气中会发生怎样的变化呢？并写出相应的化学方程式？
讨论：
1、答：不能，应用干燥的沙土灭火
2、答：钠熔为一光亮的小球，并在煤油和水的分界面上下往复运动，发出“嘶嘶”的响声。
3、答：钠浮在液面，熔为一光亮的小球，并且四处游动，发出“嘶嘶”的响声
，有白色固体析出。
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ ①
2NaOH + CuSO4 = Cu(OH) 2 ↓+ Na2SO4 ②
钠浮在液面，熔为一光亮的小球，并且四处游动，发出“嘶嘶”的响声。
① + ②：
2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2 ↓+H2↑
溶液中有蓝色沉淀生成。
2Na+CuSO4=Cu+Na2SO4
×
4、答：
5、答：.
钠在空气中的变化：
表面变暗(生成Na2O)
→白色固体(生成NaOH)
→表面形成溶液( NaOH 潮解)
→白色固体(生成Na2CO3 ·10H2O)
→白色粉末(风化生成Na2CO3)
4Na+O2==2Na2O Na2O+H2O==2NaOH
2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O Na2CO3+10H2O==Na2CO3 ·10H2O
Na2CO3 ·10H2O== Na2CO3+10H2O
钠的主要化学性质：
物理性质：为银白色的固体，质软，密度比水还小(0.97g/cm3)，熔点较低(97.87℃)。
小结
2.镁和铝分别与热水反应
镁和铝都可以与热水反应，生成相应的碱和氢气
Mg+2H2O == Mg(OH)2+H2↑
△
2Al+6H2O == 2Al (OH)3+3H2↑
△
镁和铝的金属性比钠弱，因此不能与冷水发生反应，与水反应的程度也没有钠剧烈。
四、金属与水反应
3Fe＋4H2O(g)====Fe3O4＋4H2
高温
水蒸气的发生装置
水蒸气与铁粉反应装置
产物的检验(收集)装置
3、铁与水反应
Na、Fe与水的反应哪个较易发生？反应实质是什么？
答：钠、铁与水的反应都是氧化还原反应，同时也是置换反应，均为金属单质置换出水中的氢。金属越活泼，反应越易发生（越剧烈）。
Na、Fe与水的反应哪个较易发生？反应实质是什么？
装置Ⅰ 装置Ⅱ
实验装置
操作及现象 用小试管收集一试管气体，点燃，听到轻微的噗声. 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声
实验结论
3Fe＋4H2O(g)====Fe3O4＋4H2
高温
铁与水的反应
3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2↑
高温
4、金属与水反应小结
Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2K+2H2O=2KOH+H2↑
(剧烈，氢气易爆炸)
2Al+6H20===2Al(OH)3+3H2 ↑
?
金属越活泼，越容易与水反应
?
活泼金属可将不活泼金属从它的盐溶液中置换出来
五、金属与盐溶液的反应
注意：Na、K等活泼金属与CuSO4溶液反应时，不能置换出单质Cu，因为Na太活泼，它首先是与水发生反应，生成氢氧化钠再和硫酸铜反应。
Mg +CuSO4== MgSO4+ Cu
2Al +3Hg(NO3)2==2 Al(NO3)3+ 3Hg
Fe +CuSO4== FeSO4+ Cu
Cu+2AgNO3== Cu(NO3)2+ 2Ag
金属化学性质总结：金属活动性顺序表
K
Ca
Na
Mg
Al
Zn
Fe
Sn
Pb
(H)
Cu
Hg
Ag
Pt
Au
金属活动性顺序由强逐渐减弱
常见金属的活动性顺序：
金属越活泼，最高价氧化物的水化物碱性越强；
金属越活泼，常温下与酸反应越剧烈；
金属越活泼，常温下与水反应越强烈；
金属越活泼，与盐溶液能发生置换反应得到金属性较弱金属单质。
归纳总结
在2支试管中分别加入5mL盐酸和5mLNaOH溶液，在分别放入一小段铝片。观察实验现象。过一段时间后，将点燃的木头分别放在2支试管口，你看到什么现象？并写出对应的化学方程和离子方程式？
六、铝与NaOH溶液的反应
答案：实验现象：开始时现象不明显，后来有气泡冒出，且速度逐渐变快。点燃的木条放在试管口，听到爆鸣声。
2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2↑
2Al+6H+==2Al3+ +3H2↑
2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑
2Al + 2OH- + 2H2O =2AlO2- + 3H2 ↑
偏铝酸钠
你能用双线桥法或单线桥法分析该反应吗？
2Al+2NaOH+2H2O ===2NaAlO2+3H2?
化合价升高，失去2×3e- ,被氧化
化合价降低，得到4×e- ,被还原
化合价降低，得到2×e- ,被还原
还原剂
氧化剂
氧化剂
×
铝与NaOH溶液反应分两步进行：
2Al+2NaOH+6H2O ===2NaAlO2+3H2?+4H2O
简化为：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
6e—
还原剂是Al，氧化剂是H2O
2Al(OH)3＋2NaOH＝2NaAlO2＋2H2O
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。
生活小常识
思考与讨论1： 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吗？为什么？
思考与讨论2： 向一个铝制易拉罐中充满CO2，然后注入足量NaOH溶液，立即用胶布封口。过一段时间后，罐壁向内凹；在过一段时间后，瘪了的罐壁重新鼓起。解释这两个现象，并写出相关反应的离子方程式。
思考与讨论1：
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
2Al +2NaOH+2H2O===2NaAlO2 +3H2↑
不相等,钠与生成氢氧化钠后,再与铝反应还可以生成氢气
思考与讨论2：（1）CO2能和氢氧化钠发生反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，CO2被吸收，使罐内气体压强减小而被外界大气压压瘪，故答案为：CO2被吸收，使罐内气体压强减小而被外界大气压压瘪；CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；
（2）因易拉罐是铝制的，过量的NaOH可以与罐壁（Al）反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2 +3H2↑，产生氢气，导致压强增大，罐壁重新鼓起，故答案为：过量的NaOH和罐壁（Al）反应而产生H2使罐内压强增大而将罐壁重新鼓起；2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2 +3H2↑．
七、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 2NA个 ：2NA个 ：2NA个 ： 2NA个
物质的量之比 2mol ：2mol ：2mol ：1mol
质量之比 46g ： 36g ： 80g ： 2g
气体体积之比 2mol ：2mol ：2mol ：22.4L
横（量）相当，竖（单位）相同
多单位混合比 2mol ：2NA个 ： 80g ： 22.4L
例题1：
6.5g Zn与500mL盐酸恰好完全反应，能生成氢气___L(标准状况)。盐酸的物质的量浓度为___。
例题1：
6.5g Zn与500mL盐酸恰好完全反应，能生成氢气___L(标准状况)。盐酸的物质的量浓度为___。
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
65g 2mol 22.4L
当有65g锌参加反应时，需要2molHCl与之反应，同时生成22.4L氢气
6.5g amol bL
a=0.2mol
b=2.24L
C(HCl)=0.2mol/0.5L=0.4mol/L
实际有6.5g锌参加反应，假设未知数a、b
方程式：Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
理论值：65g 2mol 22.4L
实际值：6.5g amol bL
方程式计算“三段式”
成比例:—— = —— = ——
注意：
(1)横(量)相当，竖(单位)相同；
(2)带单位运算，结果单位要合理。
将8.1g铝与足量的氢氧化钠反应，计算生成氢气 ___ L,需要氢氧化钠 __ mol，有__ mol电子发生转移。
例题2：
将8.1g铝与足量的氢氧化钠反应，计算生成氢气 ___ L,需要氢氧化钠 __ mol，有__ mol电子发生转移。
解：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+ 3H2 ↑ ~ 6e-
54g 2mol 22.4L 6mol
8.1g xmol yL zmol
X=0.3mol
Y=3.36L
Z=0.9mol
∴生成氢气3.36 L,需要氢氧化钠 0.3 mol，有0.9 mol电子发生转移。
5．(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
1.下列金属单质中，能从CuSO4溶液中置换出铜的是( )
A. 汞 B. 银 C. 钠 D. 铁
2．铁在一定条件下与O2、水蒸气反应的共同产物是( )
A.FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. Fe(OH)3
3．有一镁铝合金，根据某同学的操作，回答下列问题：
(1)将合金与过量NaOH溶液反应，所得溶液中不存在的离子是（ ）。
A．Na＋ B．Mg2＋ C．OH－ D．AlO2－
(2)将合金溶于过量的盐酸中，充分反应后，溶液中新生的离子是( ）
4．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
人教版化学高一必修一
第三章
第一节 金属的化学性质
现代生活中的金属用具
石器时代
青铜器时代
铁器时代
蒸气机时代
计算机时代
学习目标
1、以钠、铝、铁为代表，通过实验探究，掌握金属的化学性质（与氧气的反应、与酸和水的反应、铝的特性）；通过习题分析，初步学会将物质的量应用于化学方程式的有关计算中。
2、物质的量在化学方程式计算中的应用(重点)
3、铁与水蒸气反应的实验设计；铝与NaOH溶液的反应(难点)
金属(M)
金属的化学性质
金属的物理性质
金属与非金属的反应
金属与酸的反应
金属与水的反应
铝与碱的反应
金属与盐的反应
金属在自然界存在的形式？
金属的通性？
金属在地壳的含量？
M
+O2=?
+Cl2=?
+S=?
活泼金属置换不活泼金属而钠投入到盐溶液中，先和水反应，生成的氢氧化钠再和盐反应。
2M+2nH+=2Mn++nH2
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2
一、理解教材
一、金属的通性是什么？
二、金属在自然界以什么形式存在？为何不同的金属在自然界存在的形式不同？
三、金属在自然界分布情况如何？
通过阅读教材46页，试回答下列问题
四、试分析下列化学反应的图片，写出相应的化学方程式或离子方程式？
铝丝与硫酸铜溶液反应
镁条燃烧
铜丝与硝酸银溶液反应
镁条与稀盐酸反应
五、画出钠、镁、铝的原子结构示意图，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？
参考答案：
一、金属的通性
3、良好的导电、导热性，展性：压成薄片的性质。
2、绝大多数金属都是银白色，具有金属光泽，少数金属是特殊颜色如铜是紫红色，金是金黄色。
4、延性：拉成细丝的性质。
答：1、金属在常温下，除汞是液体外，其他在常温下是固体；
二、除金、铂等少数极不活泼金属以游离态形式存在，大多数金属元素在自然界中以化合态存在；由于不同的金属，活泼性不同，在自然界就以不同的形式存在，活泼性比较强的大多数金属以化合态在自然界形式存在，不活泼的金属在自然界以游离态的形式存。
化合态：元素以化合物的形态存在
游离态：元素以单质的形态存在
三、自然界中最多铝，其次铁、钙、钠。
四、 铝丝与硫酸铜溶液反应
镁条燃烧
铜丝与硝酸银溶液反应
镁条与稀盐酸反应
2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu
2Mg+O2=2MgO
Cu+2Ag+=Cu2++2Ag
Mg+2H+=Mg2++H2
Na
Mg
Al
五、
金属最外层上的电子一般少于4个,反应中容易失去电子,表现出较强的还原性。(做还原剂）
（一）钠与氧气的反应
思考：从以上实验,你了解到金属钠的哪些物理和化学性质呢？
实验3-1
从煤油中取一小块金属钠,用刀切去一端的外皮,观察实验现象。
二、金属与非金属的反应
1.为银白色的固体
2.质软(硬度小)
很活泼,常温下能与氧气反应
4Na + O2 === 2Na2O
常温
Na的性质
现象：切口处可观察到银白色的金属光泽,在空气中很快变暗。
实验3-1
从煤油中取一小块金属钠,用刀切去一端的外皮,观察实验现象。
现象：钠先熔化成小球，后燃烧产生黄色火焰，生成淡黄色固体
* 反应条件不同，产物不同。
2Na + O2 === Na2O2
特殊的氧化物——过氧化钠： Na2O2
实验3-2
把一小块金属钠放在坩埚上，加热，有何现象发生？
常温下
4Na + O2 == 2Na2O
加热下
2Na +O2 == Na2O2 (淡黄色)
想一想：试指出下列反应的氧化剂、还原剂，并用双线桥标出电子转移的方向和数目？从这两个反应中，你能得出什么结论呢？
△
常温下
4Na + O2 == 2Na2O
（白色）
加热下
0
0
+1
-1
化合价升高，失去２×e-，被氧化
化合价降低，得到2×e-，被还原
0
0
+1
-2
化合价升高，失去4×e-，被氧化
化合价降低，得到2×2e-，被还原
结论：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。（条件不同，现象不同，产物不同。）
不稳定
稳定
△
2Na +O2 == Na2O2 (淡黄色)
还原剂
氧化剂
氧化剂
还原剂
即：2Na2O +O2 == 2Na2O2
△
例.等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气中常温下充分反应，则下列说法正确的是( )
A.第一块钠失去的电子多
B.两块钠失去的电子一样多
C.第二块钠产物的质量大
D.两块钠的反应产物的质量一样大
跟踪练习
(2)铁丝在氧气中燃烧生成Fe3O4
3Fe + 2O2 == Fe3O4
点燃
(二) 铁、镁和铝分别与氧气反应
(1)铁与氧气在常温下缓慢反应，生成疏松氧化层—三氧化二铁（红褐色Fe2O3）
4Fe + 3O2 == 2Fe2O3(铁生锈）
1、铁与氧气反应
(2)镁条在氧气中燃烧生成MgO
2Mg+ O2 == 2MgO
点燃
(1)镁与氧气在常温下反应生成MgO氧化物，此氧化物的氧化膜致密，因此，在点燃镁条前，常用砂纸打磨。
2Mg + O2 == 2MgO
2、镁与氧气反应
(2)铝条在氧气中燃烧生成Al2O3
4Al+ 3O2 == 2Al2O3
点燃
(1)铝与氧气在常温下反应生成Al2O3氧化物，此氧化物的氧化膜致密，可以隔绝铝与空气的接触，阻止内部铝被氧化。正因为如此，铝成为一种应用广泛的金属材料。
4Al +3O2 == 2Al2O3
3、铝与氧气反应
现象：？
科学探究
加热铝箔
融化的液态铝会滴落下来吗？
为什么呢？
融化的液态铝会滴落下来吗？
为什么呢？
提示：氧化铝的熔点是2050℃，高于铝的熔点(660℃)。
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。
科学探究
加热铝箔
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。
融化的液态铝会滴落下来吗？
为什么呢？
融化的液态铝会滴落下来吗？
为什么呢？
科学探究
用砂纸打磨铝箔，除去氧化膜后，再加热至熔化。
现象：
结论：
原因：
试写出对应的化学方程式？
科学探究
用砂纸打磨铝箔，除去氧化膜后，再加热至熔化。
现象：铝箔熔化，失去光泽，
熔化的铝仍然不滴落。
结论：铝很活泼，常温下能
与空气中的氧气反应，生成
一层致密的氧化膜，起保护
的作用。
原因：铝很活泼，除去原来
的氧化膜后，在空气中很快
生成一层新的氧化膜。
4Al + 3 O2 ==== 2Al2O3
常温或加热
金属除了能与氧气反应外，能否跟其它非金属反应？若能发生，还能和哪些非金属单质反应，试写出下列反应方程式？产物有什么不同吗？为什么？
Na＋Cl2 Na＋S
Al＋Cl2 Al＋S
Cu＋Cl2 Cu＋S
Fe＋Cl2 Fe＋S
答：能，金属除了能和氧气反应外，还能被氯气Cl2、S等的非金属单质氧化，生成相应的氯化物或硫化物。由于氯气的氧化性比硫的氧化性强，当变价金属和氯气反应时，产物为高价态化合物，当变价金属和硫反应时，产物为低价态化合物。
下列说法中，错误的是 ( )
A．钠在空气中燃烧时，先熔化再燃烧，最后所得产物为Na2O2
B．镁因在空气中形成一薄层致密的氧化膜保护了里面的镁，故镁不需要像钠似的特殊保护
C．铝制品在生活中非常普遍，是因为铝不活泼
D．铁因在潮湿的空气中生成的氧化物疏松多孔，不能保护内层金属，故铁制品往往需要涂保护层
拓展练习
三、金属与酸反应
位于金属活动性顺序中氢以前的金属遇到酸时，能够发生化学反应，生成盐和氢气。
Mg、Zn、Fe、Cu与稀盐酸反应
反应剧烈程度不同
试写出Na、Mg、Al、Zn、Fe分别与盐酸反应的化学方程式，其中哪个最快？哪个最慢？为什么？
2Na+2HCl====2NaCl+H2↑
Fe+2HCl====FeCl2+H2↑
Mg+2HCl====MgCl2+H2↑
最慢
最快
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
总结：2M+2nH＋===2Mn＋ +nH2↑
金属越活泼，还原性越强，与酸反应越剧烈
Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑
四、金属与水反应
1、钠与水反应
概括 现象 性质
实验3-3
将一小块金属钠投入滴有酚酞的水中。
浮
熔成闪亮的小球
生成碱性物质
产生气体，推动钠游动
响
参考答案
概括 现象 性质
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
钠浮在水面上
密度比水小
反应放热，熔点低
熔成闪亮的小球
在水面上四处游动
产生气体，推动钠游动
发出“嘶嘶”的响声
反应剧烈
生成碱性物质
反应后溶液变红
浮
熔
游
响
红
1、离子方程式： ：
钠与水的反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
3、钠与水反应的实质是钠被水电离出来的 氧化。
2、用单线桥标明该反应中的电子转移，并指出氧化剂和还原剂？
1、离子方程式：
2Na+2H2O = 2Na++2OH-+H2↑
还原剂
氧化剂
钠与水反应 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2e-
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
3、钠与水反应的实质是钠被水电离出来的 氧化。
H+
2、标明反应中的电子转移，并指出氧化剂和还原剂？
如果将一小块金属钠投入到稀盐酸中，钠先与水反应还是先与盐酸反应？会有哪些实验现象？请写相关的化学方程式。
如果将一小块金属钠投入到稀盐酸中，钠先与水反应还是先与盐酸反应？会有哪些现象？请写出相关的化学方程式。
答：钠浮在液面，立即熔为一光亮的小球，并伴有轻微的爆炸声，快速向四处游动，发出“嘶嘶”的声音。钠先与酸反应，这是由于酸电离出的氢离子的浓度远远大于水电离出的氢离子浓度，消耗完酸后再和水反应。
2Na + 2HCl== 2NaCl + H2
2Na + 2H2O== 2NaOH + H2↑
↑
讨论
1.钠着火能否用水来灭火？应如何处理？
2.将绿豆大小的钠加入至煤油和水的混合液中会有什么现象？
3.一小块金属钠投入到饱和Ca(OH)2溶液中会有什么现象？
4、将一小块金属钠投入到硫酸铜溶液中，会有哪些现象，请写出化学方程式。
5.金属钠露置在空气中会发生怎样的变化呢？并写出相应的化学方程式？
讨论：
1、答：不能，应用干燥的沙土灭火
2、答：钠熔为一光亮的小球，并在煤油和水的分界面上下往复运动，发出“嘶嘶”的响声。
3、答：钠浮在液面，熔为一光亮的小球，并且四处游动，发出“嘶嘶”的响声
，有白色固体析出。
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ ①
2NaOH + CuSO4 = Cu(OH) 2 ↓+ Na2SO4 ②
钠浮在液面，熔为一光亮的小球，并且四处游动，发出“嘶嘶”的响声。
① + ②：
2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2 ↓+H2↑
溶液中有蓝色沉淀生成。
2Na+CuSO4=Cu+Na2SO4
×
4、答：
5、答：.
钠在空气中的变化：
表面变暗(生成Na2O)
→白色固体(生成NaOH)
→表面形成溶液( NaOH 潮解)
→白色固体(生成Na2CO3 ·10H2O)
→白色粉末(风化生成Na2CO3)
4Na+O2==2Na2O Na2O+H2O==2NaOH
2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O Na2CO3+10H2O==Na2CO3 ·10H2O
Na2CO3 ·10H2O== Na2CO3+10H2O
钠的主要化学性质：
物理性质：为银白色的固体，质软，密度比水还小(0.97g/cm3)，熔点较低(97.87℃)。
小结
2.镁和铝分别与热水反应
镁和铝都可以与热水反应，生成相应的碱和氢气
Mg+2H2O == Mg(OH)2+H2↑
△
2Al+6H2O == 2Al (OH)3+3H2↑
△
镁和铝的金属性比钠弱，因此不能与冷水发生反应，与水反应的程度也没有钠剧烈。
四、金属与水反应
3Fe＋4H2O(g)====Fe3O4＋4H2
高温
水蒸气的发生装置
水蒸气与铁粉反应装置
产物的检验(收集)装置
3、铁与水反应
Na、Fe与水的反应哪个较易发生？反应实质是什么？
答：钠、铁与水的反应都是氧化还原反应，同时也是置换反应，均为金属单质置换出水中的氢。金属越活泼，反应越易发生（越剧烈）。
Na、Fe与水的反应哪个较易发生？反应实质是什么？
装置Ⅰ 装置Ⅱ
实验装置
操作及现象 用小试管收集一试管气体，点燃，听到轻微的噗声. 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声
实验结论
3Fe＋4H2O(g)====Fe3O4＋4H2
高温
铁与水的反应
3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2↑
高温
4、金属与水反应小结
Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2K+2H2O=2KOH+H2↑
(剧烈，氢气易爆炸)
2Al+6H20===2Al(OH)3+3H2 ↑
?
金属越活泼，越容易与水反应
?
活泼金属可将不活泼金属从它的盐溶液中置换出来
五、金属与盐溶液的反应
注意：Na、K等活泼金属与CuSO4溶液反应时，不能置换出单质Cu，因为Na太活泼，它首先是与水发生反应，生成氢氧化钠再和硫酸铜反应。
Mg +CuSO4== MgSO4+ Cu
2Al +3Hg(NO3)2==2 Al(NO3)3+ 3Hg
Fe +CuSO4== FeSO4+ Cu
Cu+2AgNO3== Cu(NO3)2+ 2Ag
金属化学性质总结：金属活动性顺序表
K
Ca
Na
Mg
Al
Zn
Fe
Sn
Pb
(H)
Cu
Hg
Ag
Pt
Au
金属活动性顺序由强逐渐减弱
常见金属的活动性顺序：
金属越活泼，最高价氧化物的水化物碱性越强；
金属越活泼，常温下与酸反应越剧烈；
金属越活泼，常温下与水反应越强烈；
金属越活泼，与盐溶液能发生置换反应得到金属性较弱金属单质。
归纳总结
在2支试管中分别加入5mL盐酸和5mLNaOH溶液，在分别放入一小段铝片。观察实验现象。过一段时间后，将点燃的木头分别放在2支试管口，你看到什么现象？并写出对应的化学方程和离子方程式？
六、铝与NaOH溶液的反应
答案：实验现象：开始时现象不明显，后来有气泡冒出，且速度逐渐变快。点燃的木条放在试管口，听到爆鸣声。
2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2↑
2Al+6H+==2Al3+ +3H2↑
2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑
2Al + 2OH- + 2H2O =2AlO2- + 3H2 ↑
偏铝酸钠
你能用双线桥法或单线桥法分析该反应吗？
2Al+2NaOH+2H2O ===2NaAlO2+3H2?
化合价升高，失去2×3e- ,被氧化
化合价降低，得到4×e- ,被还原
化合价降低，得到2×e- ,被还原
还原剂
氧化剂
氧化剂
×
铝与NaOH溶液反应分两步进行：
2Al+2NaOH+6H2O ===2NaAlO2+3H2?+4H2O
简化为：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
6e—
还原剂是Al，氧化剂是H2O
2Al(OH)3＋2NaOH＝2NaAlO2＋2H2O
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。
生活小常识
思考与讨论1： 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吗？为什么？
思考与讨论2： 向一个铝制易拉罐中充满CO2，然后注入足量NaOH溶液，立即用胶布封口。过一段时间后，罐壁向内凹；在过一段时间后，瘪了的罐壁重新鼓起。解释这两个现象，并写出相关反应的离子方程式。
思考与讨论1：
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
2Al +2NaOH+2H2O===2NaAlO2 +3H2↑
不相等,钠与生成氢氧化钠后,再与铝反应还可以生成氢气
思考与讨论2：（1）CO2能和氢氧化钠发生反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，CO2被吸收，使罐内气体压强减小而被外界大气压压瘪，故答案为：CO2被吸收，使罐内气体压强减小而被外界大气压压瘪；CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；
（2）因易拉罐是铝制的，过量的NaOH可以与罐壁（Al）反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2 +3H2↑，产生氢气，导致压强增大，罐壁重新鼓起，故答案为：过量的NaOH和罐壁（Al）反应而产生H2使罐内压强增大而将罐壁重新鼓起；2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2 +3H2↑．
七、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 2NA个 ：2NA个 ：2NA个 ： 2NA个
物质的量之比 2mol ：2mol ：2mol ：1mol
质量之比 46g ： 36g ： 80g ： 2g
气体体积之比 2mol ：2mol ：2mol ：22.4L
横（量）相当，竖（单位）相同
多单位混合比 2mol ：2NA个 ： 80g ： 22.4L
例题1：
6.5g Zn与500mL盐酸恰好完全反应，能生成氢气___L(标准状况)。盐酸的物质的量浓度为___。
例题1：
6.5g Zn与500mL盐酸恰好完全反应，能生成氢气___L(标准状况)。盐酸的物质的量浓度为___。
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
65g 2mol 22.4L
当有65g锌参加反应时，需要2molHCl与之反应，同时生成22.4L氢气
6.5g amol bL
a=0.2mol
b=2.24L
C(HCl)=0.2mol/0.5L=0.4mol/L
实际有6.5g锌参加反应，假设未知数a、b
方程式：Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
理论值：65g 2mol 22.4L
实际值：6.5g amol bL
方程式计算“三段式”
成比例:—— = —— = ——
注意：
(1)横(量)相当，竖(单位)相同；
(2)带单位运算，结果单位要合理。
将8.1g铝与足量的氢氧化钠反应，计算生成氢气 ___ L,需要氢氧化钠 __ mol，有__ mol电子发生转移。
例题2：
将8.1g铝与足量的氢氧化钠反应，计算生成氢气 ___ L,需要氢氧化钠 __ mol，有__ mol电子发生转移。
解：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+ 3H2 ↑ ~ 6e-
54g 2mol 22.4L 6mol
8.1g xmol yL zmol
X=0.3mol
Y=3.36L
Z=0.9mol
∴生成氢气3.36 L,需要氢氧化钠 0.3 mol，有0.9 mol电子发生转移。
5．(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
1.下列金属单质中，能从CuSO4溶液中置换出铜的是( )
A. 汞 B. 银 C. 钠 D. 铁
2．铁在一定条件下与O2、水蒸气反应的共同产物是( )
A.FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. Fe(OH)3
3．有一镁铝合金，根据某同学的操作，回答下列问题：
(1)将合金与过量NaOH溶液反应，所得溶液中不存在的离子是（ ）。
A．Na＋ B．Mg2＋ C．OH－ D．AlO2－
(2)将合金溶于过量的盐酸中，充分反应后，溶液中新生的离子是( ）
4．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