人教高一化学课堂笔记：金属的通性

金属的通性

化合态：元素在化合物中的存在形态游离态：元素以单质的形态存在

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；

自然界中铝最多，其次铁、钙、钠。

物理通性：

a．常温下，汞——液体，其他——固体。

b．大多数金属呈银白色（金铜除外）

c．金属粉末多为黑色，铝粉还是银白色。

d．大多数金属有延展性，可被抽成丝或压成片，金的延展性最好。

e.合金硬度比各金属成分的大，熔点一般比各金属成分的低。f．金属一般是电和热的良导体。银和铜的导电传热性能最好。铝的导电性能也很好。铜和铝常作为输电线。

化学通性：

a．化合态金属元素只有正化合价；

b．金属单质易失电子，表现还原性；

c．易与氧气反应，得到氧化物；

d．活动性排在氢前的金属元素与酸反应得到盐和氢气；

e. 与盐反应，置换出活动性弱的金属单质。

一、金属与非金属反应

[探究实验1] 取一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油后，用刀切去一端的外皮。观察思考：钠具有怎样的性质。

（1、）保存在煤油中－－－密度比煤油大

（2、）小刀切割－－－－质地软、硬度小

（3、）新切开钠表面的颜色与光泽：银白色，有金属光泽－－与大多数金属一样

（4、）在空气中的变化：易变暗－－易在空气中反应

1、钠与氧气反应

（1）常温下反应4Na + O2 == 2Na2O (白色)

钠必须保存在隔绝空气（水）环境中。实验室将钠保存在煤油里和石蜡油中，目的是防止钠被氧化成Na2O，钠被长时间氧化后，会生成Na2O2（Na2O2比Na2O稳定）；同时防止钠与空气中的水蒸气反应。

（2）加热后反应[探究实验2] 把钠放在蒸发皿上加热。观察加热过程中的现象。

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(淡黄色)

a．特殊的氧化物——过氧化钠：Na2O2

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 ↑

b．钠还可以和其他非金属单质反应，

如Cl2、S。2Na+Cl2==2NaCl 2Na+S==Na2S

c．钠起火能否用CO2灭火器灭火？2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 d．讨论：一块钠露置在空气中，会发生哪些反应？最终生成什么？2Na+O2=2Na2O Na2O+H2O=2NaOH 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O Na2CO3+10H2O= Na2CO3•10H2O Na2CO3•10H2O== Na2CO3+10H2O 2、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

（2）加热铝箔：实验现象：铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝并不滴落。实验结论：在常温下，铝能够与空气里面的氧气反应，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜。铝是一种活泼金属。

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

小结：（1）钠在常温下能被氧化生成氧化钠，加热时被氧化生成过氧化钠；

（2）铝在常温下被氧化生成致密的氧化物保护膜，纯氧中燃烧生成三氧化二铝；

（3）铁在干燥的空气里不易被氧化，但在潮湿的空气里易被腐蚀，在纯氧中燃烧生成四氧化三铁。

小结：活泼的金属在空气中易与氧气反应，生成一层氧化物。有的氧化膜疏松，不能保护内层金属，如铁表面的铁锈、钠表面的氧化层等。有的氧化膜致密，可以保护内层金属不被继续氧化，如镁，铝等表面的氧化膜．

三、金属与酸和水反应

1、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。如Fe：Fe + 2HCl == FeCl2+H2↑

金属钠着火能否用水灭火，为什么呢？

不能。钠与水反应生成可燃性气体H2，2Na+2H2O=2NaOH+H2↑导致火势更大。

思考：将钠放入硫酸铜溶液中，能否置换出铜单质？

2Na+CuSO4=Cu+Na2SO4（×）2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

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+2H2O=2NaOH+H2↑NaOH+HCl= NaCl+H2O 合并2Na+2HCl=2NaCl+H2↑注意：钠与水、酸反应的实质是与H＋的反应，酸里面的H＋浓度大，所以钠与酸反应更快。

Fe与水反应

装置设计：试管底部塞有一团潮湿的棉花，在湿棉花左边放有铁粉，蒸发皿中放肥皂水（或在水中加几滴洗涤剂）。

注意事项：整套装置试管口应低于试管底；酒精灯应先在放湿棉花的位置上加热一会儿，待试管底部温度略高，且有部分水形成蒸气时，再将酒精灯移至放铁粉的位置加热；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；肥皂水不宜太稀，否则吹起的氢气泡太小，点燃时难以有较大的爆鸣声；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。

实验操作时，要注意哪些问题？

组装仪器时要由下到上，由左到右；

先检查装置的气密性，再加试剂；

实验开始时，要先点燃制取水蒸气的烧瓶处的酒精灯，再点燃铁粉处的酒精灯。

实验结束后，要先把导管从水槽中撤出，再熄灭酒精灯。

现象：加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。

3Fe+4H2O(g)==高温=Fe3O4+4H2

钠与水、铁与水的反应进行比较，找出二者的异同

反应条件不同：钠和冷水反应，铁和水蒸气反应。

反应现象不同：钠和水剧烈反应，铁和水反应非常缓慢。

生成的产物不完全相同：钠和水反应生成的是碱（ＮａＯＨ）和氢气，而铁与水反应生成的是四氧化三铁和氢气。

相同：都是氧化还原反应，且金属都做还原剂，都是水被金属还原生成氢气。

4、金属与水反应小结

（1）钠与水在常温下剧烈反应生成氢氧化钠和氢气；

2Na+2H2O=2NaOH+H2