高中化学 第三章第一节第一课时《金属与非金属、水的反应》课件 新人教版必修1

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提示：错误，因钠与水能剧烈反应，故钠不能保存于
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6．铁在潮湿的空气中也很稳定，但红热的铁丝可与水蒸
气反应． 提示：错误，因Fe在潮湿的空气中易生锈． ( )
一、金属单质的性质 金属活 动顺序 原子失 电子能 力 由大到小，还原性由强到弱 常温极 常温下 常温下干燥 易被氧 能被氧 空气中不易 化 化 被氧化 加热时 不能 能被氧 被氧 化 化 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
银白色 金属光泽，
在空气中表面很 快 变暗 ．
保存在 煤油 中．常温
下与O2反应为： 4Na＋O2===2Na2O
实验操作
实验现象
实验结论
钠先熔化为银白色
小球，然后燃烧， 加热时与O2反应为： 火焰呈黄 色，最后 生成淡黄色固体．
2Na＋O2
Na2O2
2．铝与氧气的反应
实验操作 (1)空气中 久置的铝 箔 实验现象 现象分析 构成铝表面氧化膜的氧化 铝熔点很高(比铝高)，包
D．溶液变浑浊
解析：将一小块钠投入饱和澄清石灰水中，钠与水剧烈反应，
所以首先观察到钠与水反应的一系列现象．随着2Na＋
2H2O===2NaOH＋H2↑反应的进行，水被消耗，溶液的温度升 高，由于Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，所以溶液中 的Ca(OH)2有部分析出，可以观察到溶液变浑浊． 答案：C
红热的铁能与水蒸气反应，有氢气生成，现用下图所示 装置进行铁在高温下与水蒸气反应的实验，并用简单的 方法收集、检验生成的氢气．请回答下列问题：
与氧气
反应
三、金属与水的反应
1．钠与水的反应
实验操作 实验现象 (1)钠浮在水面上 结论或解释 钠的密度比水 小
(2)与水反应发出“嘶嘶”的响声 钠与水反应生成气体 (3)钠熔成闪亮的小球 钠熔点低 ，反应 放热
(4)小球在水面上迅速游动，逐渐 反应产生的气体推动
变小，最后 消失
(5)反应后溶液的颜色逐渐变 红
(1)通常钠不能从盐溶液中置换出金属；若盐为熔融状
态，钠可以置换出较不活泼的金属，如：4Na＋TiCl4
4NaCl＋Ti. (2)在钠与酸、碱、盐溶液反应的计算中，生成H2的物 质的量均按钠计算，能使问题更简捷．
考查点一
金属的通性—————————————
[例1] 以下有关金属的说法正确的是
(2)CuSO4溶液：
钠先与水反应，生成的NaOH再跟CuSO4反应， 而不能发生置换反应． 上述反应的化学方程式为： 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4. 总式为：2Na＋CuSO4＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2↑＋Na2SO4
第一课时
金属与非金属、水的反应
一、金属的通性
1．存在 自然界中绝大多数金属元素以 化合 态存在． 2．物理性质 外观：不透明、有 金属光泽；易导电； 易导热；有延
展性．
3．化学性质 (1)与非金属的反应 Mg与O2反应的化学方程式为：
2Mg＋O2
(2)与酸的反应
2MgO；
①Mg与盐酸反应的化学方程式为： Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ ； ②Fe与稀硫酸反应的化学方程式为： Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ ；
溶液中的盐发生置换反应？
提示： (1)在金属活动性顺序表中，排在氢前的金属可置
换出盐酸(或稀H2SO4)中的氢． (2)在金属活动性顺序表中，排在前面的金属(K、Ca、Na除 外)可与排在它后面金属的盐溶液发生置换反应．
二、金属与非金属的反应
1．钠与氧气的反应 实验操作 实验现象 新切开的钠具有 实验结论 钠是银白色 金属，硬 度小，熔点低，通常
高温下也可与O2反应
(
)
A．活泼金属可与氧气在常温下反应，不活泼金属在加热或
B．活泼金属都可从不活泼金属的盐溶液置换出不活泼金属 C．由于Al、Fe都有＋3价，由2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑可 知：2Fe＋6HCl===2FeCl3＋3H2↑ D．根据金属的活动性：Al>Fe，则两者与相同浓度盐酸反应
在铝的外面，使液态铝不 铝箔熔化， 能滴落 失去光泽， 4Al＋3O2 (2)用砂纸 发生反应： 熔化的铝 2Al2O3 ，生成的Al2O3包 仔细打磨 的铝箔
并不滴落 在铝的外面，使液态铝不
能滴落
铝是一种较活泼的金属，但为何铝制品可在生活中
广泛使用？
提示：这是由于金属铝在常温下就能与空气中的氧气发生
实验装 置
装置1
装置2
操作 用小试管收集一试管气体，用火柴点燃肥皂泡， 及现 点燃，听到轻微“噗”声，听到爆鸣声，证明生
象
证明生成了H2
成了H2
Fe3O4＋4H2
实验 铁不能与冷水、热水反应，但能与高温水蒸气反 结论 应，反应方程式为3Fe＋4H2O(g)
金属活 动顺序
K Ca Na
Mg Al Zn
反应生成氧化铝，进而形成一层致密的氧化物薄膜覆盖在
铝的表面，阻止了氧气与铝的继续反应，因而铝能在空气 中稳定存在．
一、金属单质的性质 金属活 动顺序 原子失 电子能 力 由大到小，还原性由强到弱 常温极 常温下 常温下干燥 易被氧 能被氧 空气中不易 化 化 被氧化 加热时 不能 能被氧 被氧 化 化 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
[解析] 在常温下，铁在干燥的空气中很难跟O2发生化学反 应．但是，铁在潮湿的空气中却能跟氧气发生化学反应，生 成铁锈，铁锈的主要成分是氧化铁(Fe2O3)．在点燃的条件下， 光亮的铁丝在氧气中能剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色
固体，并放出大量的热，化学方程式为3Fe＋2O2
Fe3O4，常温下铁不与H2O发生反应，但在高温下，Fe与 H2O(g)反应生成Fe3O4和H2.铁是一种较活泼的金属，能与盐 酸和稀H2SO4反应，生成二价亚铁盐和氢气，能与排在它后 面的金属盐溶液发生置换反应．
H Cu Hg Ag
Pt
Na
Zn
Pb
Au
仅Al能与强碱的水溶液反应 先与水 前面的金属可以从盐溶液中置换出 反应 化合态 后面的金属 化合态和 游离
与盐反应
自然界存
在
游离态
态
金属活动性顺序是判断金属与酸或盐溶液是否反应 的关键，在抓住一般规律的同时，还需注意活泼金属与 盐溶液的反应．
二、钠与酸、碱、盐溶液的反应
方法：
①____________________________________________； ②____________________________________________.
(4)经研究发现，长期使用铁锅炒菜做饭，可有效地减少缺
铁性贫血的发生，原因是____________________________； 如果在炒菜时经常加入适量的食用醋，效果会更好，理由 是____________________________________．
考查点三
铁的性质——————————————
[例3] (2010· 青岛高一检测)铁是一种化学性质比较活泼的 金属，也是用途最为广泛的金属之一．铁在一定条件下能 跟多种物质发生化学反应．回答下列问题： (1)以铁为研究对象，仿照实例在框图处填写物质的化学式 (所填写的反应物不属于同一类别的物质，生成物必须填写 铁的化合物)．
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(3)与盐的反应 ①Al与CuSO4溶液反应的化学方程式为：
2Al＋3CuSO4===Al2(SO4)3＋3Cu ； ②Cu与AgNO3溶液反应的化学方程式为：
Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag .
依据金属的活动性顺序表思考：(1)哪些金属可置换
出盐酸(或稀H2SO4)中的氢？(2)什么样的金属可与盐
时，Al更剧烈
[解析] A项，金不与O2反应．B项，K、Ca、Na会先与盐 溶液中的水反应，无法得到不活泼金属．C项，Fe与HCl 反应，只能生成FeCl2. [答案] D
[关键一点] 在掌握一类物质通性的同时，还要牢记某些物质的特 性，这样可帮助我们迅速解题．如A项中的Au，B项中的K、 Ca、Na，C项中Fe参与置换反应只能生成Fe2＋ 等．
[答案] (1)
(2)化学方法：加入足量稀盐酸，铁即可溶解：2HCl＋ Fe===FeCl2＋H2↑；物理方法：用磁铁吸引铁屑 (3)①在钢铁制品表面刷油漆或镀上一层其他不活泼金属 ②保持钢铁制品表面干燥 (4)用铁锅炒菜，会有微量的铁元素进入食品中，可补充人 体需要的铁元素 铁能与醋酸反应，可溶解在醋中
[例2] (2010· 南京市高一期末调研)将一小块金属钠投入下
列溶液中，既能产生气体又会出现沉淀的是 A．稀硫酸 C．硫酸铜溶液 ( )
B．稀氢氧化钠溶液 D．氯化铵溶液
[解析] 钠与稀硫酸反应的化学方程式为：2Na＋
H2SO4===Na2SO4＋H2↑，无沉淀生成，A错误；钠与氢氧 化钠溶液反应的实质是钠与水反应，也无沉淀生成，B错 误；钠与CuSO4溶液反应时，先与水反应生成NaOH与H2， 然后NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2沉淀，C正确；钠与
2．在加热条件下，金属都易与O2反应．
3．Na2O和Na2O2都为黄色固体．
(
)
提示：错误，因为金等金属在高温下也不与氧气反应． ( )
提示：错误，因Na2O为白色固体，Na2O2为淡黄色固体．
4．少量金属钠可保存在煤油或水中．
水中，但可保存在煤油中． 5．Al2O3的熔点远高于金属Al的熔点． 提示：正确．
与氧气
反应
金属活 动顺序
K Ca Na
Mg Al Zn
Cu
Fe Sn Pb H Hg Ag
Pt Au
与水反 常温时置 加热或与水蒸气反
应 换氢 反应剧烈， 置换出酸 中的氢 能置换出酸中的氢 应置换出氢
不能置换水
中的氢 不能置换出 置换酸中的 氢
与酸反
应
金属活动
K Ca
Mg Al
Fe Sn
顺序
与碱反应
小球运动
有碱 生成
结论
钠与水剧烈反应，生成NaOH和H2，表现还原性，化学 方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
化学实验应确保安全．在做钠与水的实验时，有哪
些安全措施？
提示：①取用的钠要小，过大易发生危险；②用滤纸吸 去表面的煤油；③放入钠块后，最好用玻璃片遮盖烧杯．
2．铁与水蒸气的反应实验探究 装置1 装置2
Cu
Fe Sn Pb H Hg Ag
Pt Au
与水反 常温时置 加热或与水蒸气反
应 换氢 反应剧烈， 置换出酸 中的氢 能置换出酸中的氢 应置换出氢
不能置换水
中的氢 不能置换出 置换酸中的 氢
与酸反
应
1．自然界中的金属元素都以化合态形式存在． 中．
(
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提示：错误，因为金等少数金属以游离态存在于自然界
下列物质相应的单质在空气中不能直接燃烧生成的 . 是 ( ) A．MgO B．CO2
C．CO D．SO3 解析： MgO可由镁带在空气中燃烧生成；CO2、CO可由 碳在空气中发生完全燃烧、不完全燃烧生成；硫在空气 中燃烧生成SO2，而不是SO3. 答案：D
考查点二
金属钠的性质————————————
(2)实验室要除去细碎铜屑中的少量铁屑，请用化学方法和 物理方法将其除去．(只用简单的原理描述即可) ___________________________________________________ ___________________________________________________. (3)据统计，每年锈蚀的钢铁约占世界钢铁年产总量的四分 之一．联系生活生产实际，举出防止钢铁生锈的两种常用
NH4Cl溶液反应时，实质也是先与水反应，然后生成的
NaOH与NH4Cl发生复分解反应，化学方程式为NH4Cl＋ NaOH===NaCl＋NH3· 2O，也无沉淀生成，D错误． H
[答案] C
将一小块钠投入到盛饱和澄清石灰水的试管里，不可能 . 观察到的现象是 ( )
A．熔成小球并在液面上游动 B．有气体生成 C．溶液底部有银白色物质生成
1．钠跟酸的反应 钠与稀硫酸、盐酸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． 钠投入足量盐酸中反应的化学方程式是：
2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑
离子方程式是：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑.
2．钠跟碱溶液的反应 实际是钠跟水反应．
3．钠跟盐溶液的反应
(1)NaCl溶液：实际是钠与水反应．反应的化学方程式为： 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑.