金属的化学性质

镁与沸水反应
铁与水蒸气的反应
铁不能与冷、热水反应,（可以在水，氧气的条
件下被腐蚀生锈，主要成分是Fe2O3）但能否与水
蒸气反应?
实验装置:
1.水蒸气的发生装置 2.水蒸气与铁粉反应装置 3.产物的检验(收集)装置
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:
方案3:
钠必须保存在隔绝空气环境中，实验室将钠保 存在煤油或石蜡中
现象：先熔化成小球，后燃烧产生黄色火
焰，生成淡黄色固体
△ 2Na+O2===Na2O2
+1 -1
特殊的氧化物——过氧化钠：Na2O2
注意事项： 1、用镊子取出钠后,要用滤纸吸干钠及镊子表面的煤油， 用镊子夹紧放在玻璃片上,切去表面的外皮后，放在坩
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：切口处可观察到银白色的 金属光泽,在空气中很快变暗。
从以上实验 , 我们了解到 金属钠的哪些物理和化学 性质？
Na 的 性 质
物理性质： 1.为银白色的固体 2.质软(硬度小) 3.密度比煤油大
化学性质：
很活泼 ,常温下能与氧气反应. 4Na + O2 === 2Na2O
1 2 = 0.1 mol n(HCl) 1 1 = 0.1 mol n(H2)
n(HCl)= 0.2 mol
n(H2)= 0.1 mol
V(H2)= n(H2) × Vm = 0.1 mol × 22.4 L/mol= 2.24 L
新解法： Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2
1mol 0.1mol
合物中的存在形态
游离态：元素以单 质的形态存在
一、金属的通性 物理通性
1、金属在常温下的状态 除汞是液体外，其他在常温下是固体； 2、金属的颜色、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。
3、良好的导电、导热性
4、延展性
延性：拉成细丝的性质。
展性：压成薄片的性质。
游、响
红
发出“嘶嘶声”
反应后溶液变红
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
如何检验金属钠与水反应生成的气体是H2
现象:产生轻微的爆鸣声
氢气
结论: 2Na+2H2O === 2NaOH+H2
课堂思考：
将钠放入硫酸铜溶液中，能否置换出 铜单质？ 2Na+CuSO =Cu+Na SO 4 2 4
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4 将钠放入盐酸中，钠将先和H2O反应， 还是先和HCl反应？ 2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
3Fe＋4H2O(g）
Fe3O4＋4H2
转移8e-
现象：加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到 爆鸣声。 注意事项： 1、整套装置试管口应低于试管底； 2、先预热； 3、加热一会儿后再将导管插入到肥皂水中，用燃
着的火柴去点燃肥皂泡，可发出爆鸣声；
4、实验结束时，应先从肥皂水中撤出导管，再移
去燃着的酒精灯。
4Al + 3O2 ======= 2Al2O3
包在铝的外面使熔化的液态铝不会滴落下来。
资料卡片：Al2O3和MgO致密，熔点高，做耐火材料。
铝的氧化膜
应用：人们日常用的铝制品，表面总是覆盖
着保护膜，这层膜起着保护内部金属的作用，这也
正是性质活泼的铝在空气中能够稳定存在的原因。
也由于氧化膜的存在，使得性质活泼的金属铝成为
1mol 0.1mol =
22.4L V (H2) 22.4L V (H2)
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。 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+ 3H2 ↑ ~ 6e54g 8.1g 2mol xmol Y=3.36L 22.4L yL 6mol zmol
分析下列图片，写出反应的化学方程式。
① ② ③ ④
铝丝与硫酸铜 溶液反应
镁条燃烧
2Mg+O2=2MgO
铜丝与硝酸银 溶液反应
镁条与稀盐酸 反应
2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
化学性质
（1）金属与非金属（如氧气、氯气、硫）反应 4Al+3O2==2Al2O3 2Mg+O2==2MgO 2Cu+O2==2CuO 4Fe+3O2==2Fe2O3(铁锈) 3Fe+2O2===Fe3O4（磁性氧化铁）
2Al+2NaOH+2H 2O==2NaAlO2+3H2 咸的食物。
铝既能与强酸反应，又能与强碱反应，是两性金属
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
扩大NA倍
物质的量之比
2NA
：2NA
： 2NA
： NA
：1mol
讨论：钠的保存、在自然界的存在、用途、制法
性质： 易与空气中的氧气反应
决 定
易与水反应
保存： 保存在煤油或石蜡 油里。
钠着火的处理？
用干燥的沙土扑灭
金属钠的用途
(1)做还原剂，用以将钛，锆，铌，钽等在国防工
业上有重要用途的金属从其熔融的卤化物中还原出来.
(2)做化工原料，用以生产丁钠橡胶，氢化钠，过 氧化钠，氰化钠等含钠化合物
金属与水反应小结
2K+2H2O=2KOH+H2↑ (剧烈，氢气易爆炸) 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 100℃ Mg+2H2O====Mg(OH)2+H2↑ 高温 3Fe+4H2O(g)====Fe3O4+4H2
金属性越强，越容易与水反应
1.下列关于钠的叙述中，不正确的是（ B ） A.钠燃烧时发出黄色的火焰 B.钠燃烧时生成氧化钠 C.钠有很强的还原性 D.钠原子的最外层只有一个电子 2.下列关于铝的叙述中，不正确的是（ B ） 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
一种应用广泛的金属材料。
结构→性质→用途
2）金属与硫反应 2Na+S==Na2S
Fe+S==FeS 2Cu+S==Cu2S
（3）金属与氯气反应
点燃 2Na+Cl2====2NaCl 点燃 2Fe+3Cl2====2FeCl3 点燃 Cu+Cl2====CuCl2
二、金属与酸和水反应
思考：观察此图，你有何看法？
God ！ Save me！！
我得意的 笑，又得 意的笑…
为什么受伤 的总是我！
无所谓， 我无所谓…
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。
1）钠与水反应
概括 浮 熔
现象 钠浮在水面上 立刻熔成一个小球 在水面上四处游动，
性质 密度比水小 反应放热，熔点低 产生气体 生成碱性物质
钠与酸反应时，如酸过量则钠只与酸反应， 如酸不足量则钠先与酸反应再与水反应 Na与酸反应产生氢气的量由 Na决定。 2Na+2H2O=2NaOH+H 2↑ 2Na~~H2
×
一般规律：（先酸后水再盐） 钠与酸溶液反应时，钠直接与溶液中的酸 反应，但当钠与其它溶液反应时，一般是钠先 与水反应生成氢氧化钠和氢气，然后再看生成 的氢氧化钠是否与原溶液中的溶质反应！
X=0.3mol
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。
[ 例 1] 除去镁粉中混有的少量铝粉，可选用的试剂是
( )。
A．稀盐酸
C．氢氧化钠溶液
B．稀硫酸
D．氨水
点拨：Mg、Al 都是活泼的金属，与盐酸、稀硫酸 均能发生反应，但与氨水都不反应，Al 能与 NaOH 溶 液反应，而 Mg 不能，故可用 NaOH 溶液除去 Al 杂 质。答案：C
9
点燃
点燃
△
常温
点燃
（2）金属与酸的反应 排在H前面的金属能置换出酸里的氢
金属活动性顺序表:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
Zn+H2SO4==ZnSO4+H2 Fe+2HCl==FeCl2+H2
（3）与盐反应（金属之间的置换反应） 排在前面的金属能把排在后面的金属
二、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。
第三章 金属及其化合物
第一节 金属的化学性质
地壳中含量由多到少的元素是(前三位)：
氧、硅、铝
是 铝 元素。
；含量最多的金属元素
养龟铝铁盖，哪家没青菜？
一、金属的通性
分布特征
除金、铂等少数极不活泼金属外，大多数金属元素 在自然界中以化合态存在； 自然界中最多铝，其次铁、钙、钠。 化合态：元素在化
埚中加热。
2、坩埚加热时应与泥三角配套使用。
3、观察到钠开始燃烧后，应立即撤掉酒精灯，并将酒
精灯熄灭。
4、实验结束时，要用坩埚钳将坩埚和泥三角取下，并
放在石棉网上。绝对不可以直接用手去拿或直接将它们
放在桌子上。
（1）钠与氧气反应
〔实验3-1〕取一小块金 〔实验3-2〕把一小块金属 探究内容 属钠,用小刀切去一端的 钠放在坩埚上，加热，有 外皮,观察实验现象。 何现象发生？
(3)制造合金.钠与汞的合金钠汞齐，用做有机合成 的还原剂.钠铅合金Na4Pb，用于汽油抗爆剂四乙基 铅生产:Na4Pb+4C2H5Cl=(C2H5)4Pb+4NaCl.钠钾合 金，在室温下呈液态，它的密度，粘度小，比热大， 导热率高，用做核反应堆的冷却剂和热交换剂. (4)做电光源.钠蒸气的黄光透雾力强，用钠制造的 高压钠灯广泛用于公路照明.
Na2O与Na2O2
哪一种物质更
稳定？
△ 2Na2O+O2==2Na2O2
加热铝箔
现象：铝箔熔化，表面失去光泽， 熔而不滴落 熔化的铝并不滴落。 现象解释： 因为铝表面有一层氧化膜保护了铝。即使打磨过的铝
常温或点燃 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，
2mol ：2mol ：2mol
横（量）相当，竖（单位）相同
化学计量数之比等于物质的量之比
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)。 m (Zn) 解： n(Zn) = M (Zn)
=
6.5g 65g/mol
=ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0.1mol
钠，镁，铝的还原性强弱？
一、金属的通性 化学通性
1、化合态金属元素只有正化合价 2、金属单质易失电子，表现还原性 3、易与氧气，氯气反应，得到氧化物和氯化物
4、活动性排在氢前的金属元素与酸反应得到盐和氢气
5、与盐反应，置换出活动性弱的金属单质
二、金属的性质
1、金属与非金属单质反应
1）金属与氧气的反应 （1）钠与氧气的反应
三.铝与氢氧化钠溶液的反应
1.铝与稀盐酸的反应
铝既能与强酸溶液反应也能与强碱溶液反应， 化学方程式为: 因此酸、碱可直接侵蚀铝的保护膜以及铝制品本身， 2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2
2. 铝与氢氧化钠溶液的反应 （可看作分两步进行） 铝制品餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或
2、根据化学方程式进行计算的基本步骤 ：
（1）根据题意写出相关反应的化学方程式 （2）找出相关物质的计量数之比 （3）对应计量系数，找出相关物质的物质的量 （要求的量用n(B)或设未知数x、y等代表） （4）根据计量关系进行计算。
解： Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2 1 2 1 0.1mol n (HCl) n (H2)
从其盐溶液中置换出来。
如：2Al+3CuSO4==3Cu+Al2(SO4)3
Cu+2AgNO3==2Ag+Cu(NO3)2
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？
Na
Mg
Al
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,表现出较强的还原性。(做还原剂）
现象 反应方程 式 结论
在钠的切口处可以观察 钠受热先熔化成银白色的 到银白色的金属光泽,切 小球,接着就燃烧起来，燃 口处在空气中很快变暗。 烧时火焰呈黄色,有烟产生， 最后生成淡黄色固体。 4Na + O2 === 2Na2O △ 2Na + O2 === Na2O2
钠的化学性质很活泼,在常温或加热的条件下都能跟 氧气反应生成不同的产物,但加热时与氧气的反应更 加剧烈。（条件不同，现象不同，产物不同。）