广东省汕头市必修1 第三章第一节金属的化学性质 课件 (共35张PPT)

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名称 广东省汕头市必修1 第三章第一节金属的化学性质 课件 (共35张PPT)
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版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2020-02-04 11:35:38

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文档简介

(共35张PPT)
第一节 金属的化学性质
——
第三章 金属及其化合物
一?金属的存在及通性
1、存在
化合态:
游离态:
绝大多数金属元素是以化合态存在于自然界中
原因:多数金属的化学性质比较活泼?
读 图3-1 金属元素在地壳中的含量
在地壳中含量居前五位的金属是
元素以化合物的形态存在
元素以单质的形态存在
铝?铁?钙?钠?钾
一?金属的存在及通性
2、物理通性
都是固态(除Hg是液态外)
不透明
有金属光泽
易导电
易导热
有延展性等?
P46 图3-2金属化学性质实验图
镁条燃烧
铝丝与硫酸铜溶液反应
镁条与稀盐酸反应
铜丝与硝酸银溶液反应
3.化学通性
一?金属的存在及通性
2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
与非金属反应
与酸反应
与盐溶液反应
Mg与O2反应
Mg与稀盐酸反应
Al与硫酸铜溶液
铜与硝酸银溶液
?Mg
?Mg
Al
Cu
O2
HCl
CuSO4
AgNO3
相同点:反应过程中,金属单质的元素化合价 ,金属作 剂
还原
升高
Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
化学性质 例子 化学方程式 还原剂 氧化剂

?

? ?

? ?

? ?
一?金属的存在及通性
画出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。



金属的最外层电子数目 ,当电子层数相同时,最外层电子数越少,越容易 电子,金属活泼性 。
金属化合价只有零价和正价,没有负价。
Na
Al
Mg
结构决定性质
小于4个
失去
越强
一?金属的存在及通性
4、金属活泼顺序表

K Ca Na Mg Zn?Fe?Sn Pb (H)?Cu Hg Ag Pt Au

随着金属活泼性减弱,单质的还原性逐渐减弱
(H)之前的金属能与稀酸(HCl、H2SO4)发生置换反应,生成H2。
金属之间的置换反应
(实验室制H2)
(前置换后)
二?金属与非金属的反应
1、钠
[实验3-1]取一小块金属钠,用滤纸吸干表面的
煤油后,用刀切去一端的外皮,观察现象。
[现象]
[性质]
密度小(比煤油大,比水小)
质软,银白色的金属光泽
②化学性质:

(所以钠保存在煤油或石蜡油中)
新切开的钠的光亮表面很快变暗
4Na + O2 = 2Na2O
白色
①物理性质:
活泼
二?金属与非金属的反应
[实验3-2]坩埚用滤纸吸干水分,将切好的金属钠放入坩埚里加热
注意:





[现象]

[性质]
①钠要小块,要用滤纸吸干表面的煤油;
②钠块开始燃烧时停止加热;
熔点低
加热时,钠先熔化成银白色小球,然后剧烈燃烧,发出黄色火焰,最后生成淡黄色固体?
淡黄色
过氧化钠
①物理性质:
②化学性质:
二?金属与非金属的反应
小结:

Na2O、Na2O2哪个比较稳定?

习题:下列关于金属Na的叙述中,不正确的是
A.Na在空气中燃烧,发出黄色火焰
B.Na在空气中燃烧,产物是Na2O
C.Na有很强的还原性
D.钠原子最外层只有一个电子
B
钠与氧气反应时,条件不同,现象不同,产物不同
Na2O2更稳定
2、铝与氧气的反应
①用坩埚钳夹住一小块铝箔在酒精灯上加热至熔化
②用砂纸仔细打磨的铝箔,除去表面的保护膜,再在酒精灯上加热至熔化
白色
两块铝箔都熔化,失去光泽,熔化的铝并不滴落
这一层保护膜,使铝作为活泼的金属却能在空气中稳定存在,也是能成为人们常用的日用品。
作用:
二?金属与非金属的反应
实验操作 实验现象 实验结论



二?金属与非金属的反应
3、镁与氧气的反应
镁也是在空气中易与氧气反应,表面生成一层致密的氧化膜,保护内层金属。
镁在空气中点燃
4、铁与氧气的反应
常温干燥的空气不反应
在潮湿的空气中易生锈,生成疏松的氧化膜
在纯氧中能燃烧
白色
黑色
金属与氧气反应的对比
表面灰黑色氧化膜
容易反应形成氧化膜
生成红色铁锈
较稳定
不反应
加热能被氧化
不反应
剧烈燃烧,火光四射,生成Fe3O4
剧烈燃烧,耀眼白光,大量白烟
在纯氧中燃烧,生成Al2O3
生成
淡黄色Na2O2
生成白色Na2O
金属与氧气反应的情况与金属的活泼性有关,金属越活泼就越容易与氧气反应。
常见金属 Na Mg Al Fe Cu Au
常温 ? ?
点燃或加热 ?
结论
相似性: (填大多数或全部)金属都能与氧气反应;
递变性:金属活动性越强,失电子能力越 ,还原性越 ,与氧气反应越 。
小结归纳:结构决定性质
大多数


剧烈
三、金属与酸和水的反应
1、金属与酸的反应
稀酸(HCl、H2SO4)和金属活动顺序表中氢以前的金属反应生成盐和氢气?
例:铁与稀酸反应

常温下,Fe、Al在冷的浓H2SO4和冷的浓HNO3中,表面会发生“钝化”,生成致密氧化膜,阻止反应继续进行。
所以铁和铝容器可以装冷的浓硫酸或浓硝酸。
Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ↑
注意:
三、金属与酸和水的反应
2、钠在溶液中的反应
(1)钠与水的反应
钠浮在水面上
钠熔化成光亮的小球
小球在水面上四处游动
发生嘶嘶响声,且钠很快消失
反应后溶液的颜色由无色变红色
钠的密度比水小
反应放热,钠熔点低
反应产生的气体推动小球运动
钠与水剧烈反应
反应生成碱性物质
实验3-3:将一黄豆粒大小的钠投入盛有水(已滴加几滴酚酞试液)的烧杯中,观察现象
实验操作 实验现象 原因解释






三、金属与酸和水的反应
钠与水的反应分析
反应方程式:

离子方程式:
反应类型:

钠着火时,能否用水灭火?
NO!钠与水反应生成可燃性气体,会引起更大的爆炸,应用干燥的沙土盖灭?
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH- + H2↑
置换反应?氧化还原反应?离子反应?放热反应
还原剂
氧化剂
三、金属与酸和水的反应
(2)钠与酸的反应
钠与HCl、H2SO4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?
假设mg的钠投入盐酸中,问产生多少氢气?
2Na + 2HCl = 2NaCl + H2↑
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
(3)钠跟碱溶液的反应
(4)钠跟盐溶液的反应
“先酸后水”
“实际是钠跟水反应”
2Na~H2
三、金属与酸和水的反应
例1:NaCl溶液
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
例2:CuSO4溶液

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓+ Na2SO4
总反应式为:2Na + CuSO4 + 2H2O
= Cu(OH)2↓+ H2↑+ Na2SO4
“先水后盐”
——实际是钠与水反应?
——钠先与水反应,生成的NaOH再跟CuSO4反应,而不能发生置换反应。
Na
H2O
H2
NaOH

三、金属与酸和水的反应
3、镁与水的反应

去掉氧化膜的镁条与冷水能缓慢地作用,与热水则反应速率变快,产生氢气。

三、金属与酸和水的反应
4、铁与水的反应
Fe不能与冷水、热水反应,所以常温下,可以用铁制水壶烧水
但在加热的条件下,Fe能与H2O(g)反应
备注:g表示气态、s表示固态、l表示液态
Fe与H2O(g)实验
用火柴点燃肥皂泡,听到爆鸣声,证明生成了H2
在高温下,铁能与水蒸气反应。
三、金属与酸和水的反应

实验
装置
操作及现象
实验
结论
小结:不同金属与水反应
冷水
热水
高温水蒸气
H2O Na
H2O Mg
H2O Fe
剧烈
非常慢
缓慢
Fe3O4 H2
Mg(OH)2 H2
NaOH H2
Cu+H2O
Fe+H2O
Mg+H2O
Na+H2O
不反应
金属与水反应的规律或结论
1、金属活动性排在氢之前的金属大多数可以与水反应,金属做还原剂,水做氧化剂
2、金属活动性越强,与水反应越容易,反应越剧烈
3、活泼性强的金属例如钠、镁与水反应的生成物是碱和氢气,而较活泼的金属与水反应产物是金属氧化物和氢气(如Fe)
---
---
---
反应物 反应条件 剧烈程度 反应产物 氧化剂和还原剂





5、铝与酸?碱的反应
开始现象不明显;
后来有少量气泡产生,气泡逐渐增多;
将点燃的木条放在试管口都有爆鸣声
氧化膜与酸、碱反应;
铝与酸、碱反应产生气体;
反应放热
Al+NaOH
Al+HCl
实验装置
实验现象
结论
三、金属与酸和水的反应
5、铝与酸?碱的反应
(1)铝在金属活动性顺序中位于氢前面,能置换出酸中的氢?

(2)铝与强碱反应

分析反应历程:
2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2↑
Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O
2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑
偏铝酸钠
三、金属与酸和水的反应
总方程式为:


通常简写为:


铝制餐具可以存放酸性、碱性或咸的食物吗?
NO!酸碱还有盐等可直接侵蚀铝的保护膜(氧化铝也能与酸或碱反应)以及铝制品本身。
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑+ 4H2O
失去2×3e-
得到6×e-
注意:NaOH既不是还原剂,也不是氧化剂
2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑
还原剂
氧化剂
四、物质的量在化学方程式计算中的应用
1?物质的量与各物理量之间的关系
根据化学方程式计算时,一般应将已知物质的其他物理量先换算成该物质的物质的量?
物质的量应用于化学方程式计算中的几个基本公式:
N
n
m
÷NA
×M
×NA
÷M
V
×22.4
÷22.4
cB
×V
÷V
(气体标况)
(溶液)
四、物质的量在化学方程式计算中的应用
2?化学方程式中的化学计量数与几个物理量的关系
H2 + Cl2 2HCl
质量比
化学计量数之比
扩大NA倍
物质的量之比

各物质的化学计量数之比,等于组成各物质的分子个数之比,等于各物质的物质的量之比
2 g :71 g : 73 g
1 : 1 : 2
1×NA :1×NA : 2×NA
1 mol :1 mol : 2 mol
结论1:
四、物质的量在化学方程式计算中的应用
2?化学方程式中的化学计量数与几个物理量的关系
H2 + Cl2 2HCl
物质的量之比
标准状况下体积比
在同一条件下体积比

对于气体参加的反应,在同温同压下各物质的化学计量数之比等于各气体的气体的体积之比
1 mol :1 mol : 2 mol
22.4 L :22.4 L : 44.8 L
1 : 1 : 2
结论2:
例题
把6.5gZn放入足量盐酸中,锌完全反应。计算
(1)6.5gZn的物质的量;
(2)参加反应的HCl的物质的量;
(3)生成H2的体积(标准状况)
(4)生成ZnCl2的质量。
解:
(1)Zn的摩尔质量是65g/mol
n(Zn)= = =0.1mol
M(Zn)
m(Zn)
65g/mol
6.5g
(2) Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
1mol 2mol
0.1mol n(HCl)
(3) Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
1mol
0.1mol
V(H2)
1mol
22.4L
(4) Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
1mol
m(ZnCl2)
1mol
136g
0.1mol
答:(1)6.5gZn的物质的量是01mol;
(2)参加反应的HCl的物质的量是02.mol;
(3)生成H2的体积(标准状况)是22.4L;
(4)生成ZnCl2的质量是13.6g。
四、物质的量在化学方程式计算中的应用
3、关于化学方程式的计算的基本步骤
设:设所求物质的量或质量、体积等
写:写出有关的化学方程式
标:在方程式中有关物质的化学式下标出已知物质和所求物质的有关物理量关系,并代入已知量和未知量
列:列出比例式
解:根据比列求解
答:简明地写出答案
四、物质的量在化学方程式计算中的应用
4、关于化学方程式的计算的注意事项

化学方程式所表示的是纯净物质之间的量的关系。
列式时未知量要用相应的字母表示。
计算时要带相应的单位进行计算。
单位:上下一致,左右相当(也可相同 )。
解: Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
1mol 1mol 1mol 1mol
m(Fe) n(H2SO4) n(FeSO4) 2.24L
56g 1mol 1mol 22.4L
练习:用一定量的Fe与足量的1mol/L的H2SO4溶液反应来制取H2。若要制得2.24L H2(标况),试计算:(1)参加反应的H2SO4溶液中H2SO4的物质的量(2)参加反应的Fe的质量。(3)将反应后的溶液稀释到500ml,则溶液中FeSO4的物质的量浓度是多少?