金属的化学性质

• 7.2.3g纯净金属钠在干燥空气中被氧化后得到3.5g固体， 由此可判断其氧化物是（ C ） • A、只有Na2O B、只有Na2O2 C、Na2O和Na2O2 D、无法确定 • 8.钠离子的性质是（ BD ） • A、有强还原性 B、有弱氧化性 C、有碱性 D、 比钠原子稳定 • 9.取一小块钠放在玻璃燃烧匙里加热，下列实验现象正确 的是（ B ） • ①金属先熔化②在空气中燃烧火焰呈黄色③燃烧时火星四 射④燃烧后生成淡黄色固体⑤燃烧后生成白色固体 • A、①②③ B、①②④ C、①②⑤ D、①③⑤
依其它方面分
b.稀有金属（含量比较少的金属）： 锂、钨、钼、钛、钒、镭、铀等
思考与交流
1.金属有哪些共同的物理性质？ (1)不透明、有金属光泽 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。 (2)易导电、易导热 (3)有延展性 延性：拉成细丝 展性：压成薄片 压
拉
金 Au
思考：
• 地球上的绝大多数金属元素是以化合态存 在还是以游离态存在于自然界中？为什么？
• 人类发现和使用金属是按金、银、铜、铁、 铝的顺序，你从中发现了什么规律？
思考与交流
2、图3－2是一些化学反应的照片，请分 析这些反应，并写出化学方程式，是离子反 应的，写出离子方程式。 2 Al＋3CuSO4 = Al2(SO4)3＋3Cu 2 Mg＋O2 = 2MgO Cu＋2 AgNO3 = Cu(NO3 )2＋ 2Ag Mg＋2 HCl = MgCl2＋H2 讨 论
点燃
思考与交流
1、举例说明金属能发生哪些化学反应？
①与氧气反应
4Fe＋3O2 ＝ 2Fe2O3
△
②活泼金属能与酸反应
Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2
③相互置换反应
Fe＋CuSO4 = FeSO4＋Cu
思考：
• 根据铜、铁与氧气的反应，推测钠与氧气 反应的条件和剧烈程度。
一.金属与非金属的反应
科学探究
方案1
水蒸气与铁 粉反应装置
产物收 集装置
水蒸气的 发生装置
方案2
现象：加热时试管内铁粉红热，点燃 肥皂泡可听到爆鸣声。 3Fe +4 H2O（g）= Fe3O4 + 4H2
△
方案3
4、金属与酸的反应 实验3－4： 实验现象： 都有气泡产生，将点燃的木条 放在试管口，可观察到蓝色火焰。 写出金属与酸反应的离子方程式
金属钠的密度小于水 反应放热，钠的熔点较低
产生的气体推动金属钠来回游动
剧烈反应，产生气体 有碱性物质生成
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
实验设计：
• 设计一个实验证明钠与水反应产生的气体 是H2 • 仪器：____________________________ • 操作方法：________________________ • 实验现象 ：________________________
• 2.保存金属钠时，应放在（ ） A、水中 B、煤油中 C、棕色瓶中 酒精中
• 3.以下说法错误的是（ C ） A、钠在常温下就容易被氧化 B、钠受热后能够着火燃烧 C、钠在空气中缓慢氧化能自燃 D、钠在氧气中燃烧更为激烈
B
D、
• 4.关于Na2O与Na2O2的叙述正确的是（ C ） • A、都是白色的固体 B、都是碱性氧化物 C、 都能和水反应形成强碱溶液 D、都是强氧化剂 • 5.当钠着火时，应选用灭火的是（ C ） • A、煤油 B、水 C、沙土 D、泡沫灭 火器 • 6.下列物质放置在空气中，因发生氧化还原反应 而变质的是（ AD ） • A、Na B、NaCl C、NaOH D、Na2O2
例：把一块表面已部分被氧化的钠0.77g放入 10g水中，得到标准状况下氢气224mL。 求：(1)若将金属钠表面的氧化物均视为氧化 钠。试求氧化钠的质量分数? (2)所得溶液的物质的量浓度? （溶液的密度为d g/cm3） 解：设0.77g中含Na的质量为m(Na)。 (1) ∵ 2Na + 2H2O == 2NaOH + H2 2×23g 22.4L m(Na) 0.224L ∴m(Na)=0.46 g
学与问
铝制的餐具适宜用来蒸煮或长时 间存放酸性、碱性的食物吗？
思考与交流
3.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？
(1)原子结构特点：这些金属原子最外层电子数小于4; (2) R
- ne-
R n表现 了强的还原性，故作还原剂。
二、金属与酸和水的反应
1、Na与水的反应 实验3-3 在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞溶液， 然后将一小块(绿豆大小)金属钠投入水中， 你看到什么现象？
现象: 钠块浮在水面上，迅速熔化成一个闪亮
的小球，在水面上四处游动，并发出“嘶嘶” 的爆鸣声，最后消失，溶液变成了红色。
现象 解 释
浮 熔 游 鸣 红
+1 -2
加热
2Na + O2 = Na2O2 （淡黄色固体）
+1 -1
通过实验分析Na2O和Na2O2哪种物质更稳定？
过氧化钠的用途
• 阅读教材40页“科学视野”，了解过氧化 钠的用途。
Na2O与 Na2O2的性质比较
物 质 氧化钠（Na2O） 过氧化钠 （Na2O2） 色 态 类 别 氧元素的价态 生成条件 与H2O反应 与CO2反应 主要用途
实验3-1:
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 。 物理性质： 银白 色有金属 光泽 的固体， 质 软(硬度小) ，密度比煤油 大 。
实验3-2:
现象： 熔化成 小球 ，剧烈 燃烧 ，产生火焰 呈 黄色 ，生成 淡黄色 的固体。
（一）Na与O2的反应
常温下 4Na + O2 = 2Na2O （白色固体）
2Na + 2H+ = 2Na+ + H2 Mg +2H+ = Mg2+ + H2 2Al +6H+ = 2Al3++ 3H2 Fe +2H+= Fe2+ + H2
三、铝与氢氧化钠溶液的反应 2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H2
2Al+2OH-+2H2O = 2AlO2-+3H2 Mg+NaOH+H2O — × Fe+NaOH+H2O — ×
钠的物理性质：
色态： 硬度： 密度： 熔沸点： 导热电性：
银白色金属光泽的固体， 小（质软） 比煤油大比水小 较低（钠的熔点是97.8 ℃，沸点是882.9℃） 热、电的良导体
学与问
实验室中如何保存金属钠？为什么？钠着火时能 否用水灭火？ 在实验室里，应把金属钠保存在煤油里。这 是由于钠很容易与氧气或水反应，钠的密度比煤油大， 沉在煤油底部，煤油起到隔绝空气的作用。钠着火时 不能用水灭火。
化学计量数之比
扩大6.02×1023倍 2×6.02×1023 1×6.02×1023 2×6.02×1023 物质的量之比 换算成标准 状况下体积 在同一条件 下体积比
2×22.4L 1×22.4L 2 1
1、解题依据 (1)化学方程式中各物质的化学计量数之 比，等于分子个数之比，也等于物 质的量之比。
思考：
• 1、金属是如何分类的？ • 2、铝的导电性比铜的差，为什么电力工业 上常用铝作导线？ • 3、铝是地壳中储量最丰富的金属，为什么 铝的价格比铁高呢？ • 围绕金属提出类似老师列举的一些问题， 通过去图书馆或上网查阅资料，写一篇关 于金属的小论文。
四、物质的量在化学方程式计算中的运用
2 H2 2 2 + O2 1 1 = 2 H2O 2 2
【补充】四、金属与盐溶液的反应 （1）较活泼的金属可以把较不活泼的金属从它的盐溶 液中置换出来。 Mg +Zn2+ = Mg2+ + Zn 2Al +3Hg2+ = 2Al3++ 3Hg Fe +Cu2+= Fe2+ +Cu Cu + Zn2+ — ×
反应的离子方程式：
（2）钠单质投入到硫酸铜溶液中，不是发生置换反应 2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑ CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4 总反应：2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
即 r1:r2 :r3 = N1 :N2 :N3 = n1 :n2 : n3
(2)对于气体参加的反应，同温同压下还 等于气体体积之比。
即 r1 :r2 :r3 = n1 :n2 : n3 = V1 :V2 : V3
【例】 解： ∵ 又∵
∴
(3)生成的H2的体积在标准状态下是2.24L
2、归纳：
(1)解题步骤:设→写→标(找)→列→解→答
• 10.下列叙述正确的是（ D ） • ①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是 碱性氧化物 • ②Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2 与CO2发生置换反应生成O2 • ③Na2O主要有氧化剂，Na2O2主要有还原剂 • ④Na2O2可作供氧剂，而Na2O不行 • ⑤Na2O2是强氧化剂，Na2O是一种碱性氧化物 • A、都正确 B、②③④⑤ C、②③⑤ D、④⑤
思考与练习
1、把一小块金属钠投入盛有煤油和水的 烧杯中，可以观察到（ D ） Ａ、钠浮在烧杯中的液面上。 Ｂ、钠沉在烧杯的底部。 Ｃ、煤油会燃烧起来，产生很浓的黑烟。 Ｄ、钠会在水和煤油的交界面上下浮动， 直到反应结束。
2、其它金属与水的反应 Mg +2H2O = 2Mg(OH)2 + H2 2Al +6H2O = 2Al(OH)3+ 3H2
（2）常用方法：守恒法
A 质量守恒； B 电荷守恒； C 得失电子守恒。
（3）定量规律
例：含杂质4%的Mg条2.5g投入到500mL的稀盐酸中完 全反应，盐酸的浓度最低为多少？能生成的多少升氢气？ 反应过程中转移多少数目的电子？ 解：∵m(Mg) = 2.5g×96% = 2.4g , n(Mg) = 0.1mol 依Mg +2HCl = MgCl2+H2反应，得定量关系： ～ H2 ～ 2eMg ～ 2H+ 22.4L 2×6.02×1023 1mol 2mol 0.1mol N(e-) 0.5×C(HCl) V ∴C(HCl) = 0.4mol/L V = 2.24L N(e-) = 1.204×1023 答：盐酸的浓度最低为0.4mol/L，能生成2.24L氢气， 反应过程中转移1.204×1023个的电子。
科学探究
铝与氧气的反应
1、用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯火焰上加热 至熔化，轻轻晃动。仔细观察，你看到了什么现象， 为什么？ 2、用砂纸打磨铝箔，除去 氧化膜后，再加热至熔化， 观察有什么现象？
现象： 熔化 失去光泽 不滴落 膜兜着
思考 ：
• （1）未打磨和已打磨的铝箔加热时，现象 为何相同？ • （2）金属是否都能形成氧化膜？不同的金 属其氧化膜有无差异？
（Mg与冷水反应很微弱，Al与热水反应很微弱）
沸水 热水
3Fe +4 H2O（g）= Fe3O4 + 4H2
（Fe不能与冷、热水、沸水反应）
△
科学探究
• 设计实验验证Fe 与 H2O（g）反应后生成 的气体是H2。 • 从水蒸气的产生、铁粉与水蒸气的反应， 反应产物的检验等环节，讨论反应装置的 设计。
1 金属的化学性质
金属元素在地壳中的含量
依金属的密度分 金 属 的 分 类
a.重金属：ρ ＞4.5 g/cm3 b.轻金属：ρ＜4.5 g/cm3 a.黑色金属：铁、锰、铬
依冶金工业上分
b.有色金属：除铁、锰、铬外 的其它金属. a.贵金属（稳定性好，在地壳中 含量少，开采和提取较困难）： 金、银和铂族元素(铂、铱、锇、 钌、钯、铑)
（二）Al 、Mg与O2的反应
4Al + 3O2===== 2Al2O3
（结构致密的氧化膜） 点燃 （缓慢氧化成结构 致密的氧化膜）
常温或加热
Mg + O2 = 2MgO
巩固练习
银白 • 1.金属钠是_______ 色固体，质地 柔软 __________ ，将钠放在空气中一会儿，会 发现金属钠的表面变暗，原因是（用化学 方程式表示） 4Na+O2=2Na2O ___________________________ ；将钠 放在空气中燃烧，其反应的化学方程式是 _____________________ ，生成物的颜色 2Na+O2=Na2O2 淡黄 是___________ 色。