金属与酸和水的反应 课件 人教版必修一
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第三章
金属及其化合物
金属与酸和水的反应
思考与交流
通过初中学习,我们知道位于金属活动顺序表中氢以 前的金属遇到酸时,能够生成盐和氢气,请你判断下列反 应是否能够发生，如果能够发生请写出相应的化学方 程式。
Mg + HCl ----Zn + H2SO4 -----
Al + HCl ------Cu + HCl ------
Al与剩余的NaOH发生了反应生成了H2
2Al + 2NaOH + 2H2O 反应方程式：
2NaAlO2 + 3H2↑
Na + 2H+
Na++H2↑
2.若将金属钠投入到硫酸铜溶液中，能 否置换出铜来呢？
钠和盐溶液反应
实质：钠先和水反应，生成的氢氧化钠再 与某些盐反应。
思 维 拓 展
例如：钠和CuSO4溶液反应
2Na + 2H2O 2NaOH + CuSO4 总反应式： 2NaOH + H 2↑ Cu(OH)2↓ + Na2SO4 Cu(OH)2↓+ Na2SO4 + H2↑
思考与讨论
用干沙 土扑灭
1.钠着火时，应如何灭火？ 2.将金属钠(密度为0.97g/cm3)放
入煤油(密度为0.8g/cm3)和水的混
合物中，你推测可能会观察到什
么现象？并解释原因。
1.预测金属钠与盐酸的反应的现象。
钠与酸反应比与水反应剧烈。由于钠与 水反应，实质上是钠跟水电离出的H+反应；而 酸中的H+浓度比水中H+浓度大。 钠与酸反应的离子方程式:
还原剂：Na
源自文库
氧化剂：H2O
总结
实验现象
钠浮在水面上 熔化成一个小球 游动，发出响声 酚酞后溶液变红
实验结论
密度比水小 熔点低 有气体生成 有碱生成
浮、熔、游、响、红
钠要与空气中 的氧气反应
钠为什么要保存在 煤油（或石蜡油） 中？
钠不和煤油反应， 密度比煤油大， 能隔绝空气和水。
为什么不保 存在水里呢？
已知
H2O
H++OH-
金属能否与水发生反应？
来自生活的启迪
在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞 溶液，然后把一小块钠放入水中，请 注意观察现象
① 浮还是沉？② 钠的状态 ③运动还是静止？④ 有何声响？⑤ 溶液颜色变化？
注意观察:
千万不能用手直接接触钠
1
用镊子夹取
2
滤纸吸干煤油
3
取绿豆大小
4
多余的放回原瓶
2Na + 2H2O + CuSO4
钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属。
探究2
[思考]：铁不与冷水、热水反应，是
否与水蒸气反应？
请设计一个简单的实验装置,验 证铁粉与水蒸气反应与否？
①水蒸气的产生装置→②水蒸气与铁粉的反应装置 →③气体产物检验（收集）装置
方案1:
水蒸气与铁 粉反应装置
产物收 集装置
英国一家炼铁厂的熔铁炉底部产生了 裂缝，顿时炽热的铁水从裂口夺路而出。 当温度高达摄氏一千多度的铁水碰上炉 旁一条小水沟的时候，刹那间“轰”的 一声震天动地的巨响，整个车间被掀掉 了，水为什么会产生这么大的相当于 TNT炸药的威力呢？
（3）. 钠和铁与水反应的启示
以上学习了两种不同的金属与水的反
应，从条件和产物都不相同，最本质的
探究3
步骤
在2支小 试管里分 别加入 5ml盐酸 和5ml氢 氧化钠溶 液，再分 别放入一 小段铝片
铝与氢氧化钠的反应
现象
结论
氧化膜与酸、 铝 碱发生反应 ＋ 1、开始现象不明显 盐 酸 2、开始有少量气泡产生， 铝与酸、碱反应 后来气泡逐渐增多 产生气体 铝 3、试管很热 反应放热 ＋ 氢 4、将点燃的木条放 生成氢气 氧 在试管口时，都有爆 化 鸣声 钠
观察
Na的变化
现象
浮在水面 熔成小球
结论
密度<水 反应放热 熔点低 生成气体
溶液的变 化
有无气体 产生 反应是否 放热
四周游动 有咝咝声 溶液变红
生成物有 碱性
NaOH
根据氧化还原反应化合价升降
失去电子，化合价升高，被氧化
2 Na
+ 2 H 2O
2 NaOH + H2
得到电子，化合价降低，被还原
总结
Al与盐酸溶液反应：
2Al + 6HCl 2Al + 6H+
2AlCl3 + 3H2↑
2Al3+ + 3H2↑
Al与强碱溶液反应：
2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2↑
2Al + 2OH- + 2H2O
2AlO2- + 3H2↑
向一金属铝的易拉罐内充满CO2,然后向罐内注入足量 NaOH溶液,立即用胶布严封罐口，过一段时间后,罐壁 内凹而瘪,再过一段时间后,瘪了的罐壁重新鼓起,解 释上述变化的实验现象： (1)罐壁内凹而瘪的原因： CO2与NaOH发生了反应 反应方程 CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O 式： (2)罐壁重新鼓起的原因：
原因还是金属的活动性不同。其实我们 也可以根据金属与水、酸反应的情况来 反过来推测金属的活动性。
思考：观察此图，你有何看法？
God Save me！！
盐酸
呵呵，挺 舒服，我 不怕…
活泼金属与水反应
小 结
与冷水反应 生成碱和氢 气
与热水反应 生成碱和氢 气
高温下与水蒸气 反应生成氧化物 和氢气
很多金属能与酸反应，但大多数金属却不能 与碱起反应，铝遇到碱时能不能发生反应呢？
Fe + H2SO4 ---Ag + H2SO4------
金属活动顺序表：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H） Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱
金属Mg与盐酸的反应
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Mg+2H+=Mg2++H2↑ 金属与酸反应的实质就是金属与酸 电离出的氢离子发生了氧化还原反应
水蒸气的 发生装置
方案2:
（1）.铁和水蒸气的反应现象与结论
现象：铁粉失去光泽，变成黑色粉末（可被磁 铁吸引）并生成气体，点燃肥皂泡可听到爆鸣 声。
3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2
注意：此反应生成的是Fe3O4
水是以气态（g）形式参加反应 条件是加热 氢气不加气体符号
（2）. 问题与思考-----水也能成炸药
金属及其化合物
金属与酸和水的反应
思考与交流
通过初中学习,我们知道位于金属活动顺序表中氢以 前的金属遇到酸时,能够生成盐和氢气,请你判断下列反 应是否能够发生，如果能够发生请写出相应的化学方 程式。
Mg + HCl ----Zn + H2SO4 -----
Al + HCl ------Cu + HCl ------
Al与剩余的NaOH发生了反应生成了H2
2Al + 2NaOH + 2H2O 反应方程式：
2NaAlO2 + 3H2↑
Na + 2H+
Na++H2↑
2.若将金属钠投入到硫酸铜溶液中，能 否置换出铜来呢？
钠和盐溶液反应
实质：钠先和水反应，生成的氢氧化钠再 与某些盐反应。
思 维 拓 展
例如：钠和CuSO4溶液反应
2Na + 2H2O 2NaOH + CuSO4 总反应式： 2NaOH + H 2↑ Cu(OH)2↓ + Na2SO4 Cu(OH)2↓+ Na2SO4 + H2↑
思考与讨论
用干沙 土扑灭
1.钠着火时，应如何灭火？ 2.将金属钠(密度为0.97g/cm3)放
入煤油(密度为0.8g/cm3)和水的混
合物中，你推测可能会观察到什
么现象？并解释原因。
1.预测金属钠与盐酸的反应的现象。
钠与酸反应比与水反应剧烈。由于钠与 水反应，实质上是钠跟水电离出的H+反应；而 酸中的H+浓度比水中H+浓度大。 钠与酸反应的离子方程式:
还原剂：Na
源自文库
氧化剂：H2O
总结
实验现象
钠浮在水面上 熔化成一个小球 游动，发出响声 酚酞后溶液变红
实验结论
密度比水小 熔点低 有气体生成 有碱生成
浮、熔、游、响、红
钠要与空气中 的氧气反应
钠为什么要保存在 煤油（或石蜡油） 中？
钠不和煤油反应， 密度比煤油大， 能隔绝空气和水。
为什么不保 存在水里呢？
已知
H2O
H++OH-
金属能否与水发生反应？
来自生活的启迪
在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞 溶液，然后把一小块钠放入水中，请 注意观察现象
① 浮还是沉？② 钠的状态 ③运动还是静止？④ 有何声响？⑤ 溶液颜色变化？
注意观察:
千万不能用手直接接触钠
1
用镊子夹取
2
滤纸吸干煤油
3
取绿豆大小
4
多余的放回原瓶
2Na + 2H2O + CuSO4
钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属。
探究2
[思考]：铁不与冷水、热水反应，是
否与水蒸气反应？
请设计一个简单的实验装置,验 证铁粉与水蒸气反应与否？
①水蒸气的产生装置→②水蒸气与铁粉的反应装置 →③气体产物检验（收集）装置
方案1:
水蒸气与铁 粉反应装置
产物收 集装置
英国一家炼铁厂的熔铁炉底部产生了 裂缝，顿时炽热的铁水从裂口夺路而出。 当温度高达摄氏一千多度的铁水碰上炉 旁一条小水沟的时候，刹那间“轰”的 一声震天动地的巨响，整个车间被掀掉 了，水为什么会产生这么大的相当于 TNT炸药的威力呢？
（3）. 钠和铁与水反应的启示
以上学习了两种不同的金属与水的反
应，从条件和产物都不相同，最本质的
探究3
步骤
在2支小 试管里分 别加入 5ml盐酸 和5ml氢 氧化钠溶 液，再分 别放入一 小段铝片
铝与氢氧化钠的反应
现象
结论
氧化膜与酸、 铝 碱发生反应 ＋ 1、开始现象不明显 盐 酸 2、开始有少量气泡产生， 铝与酸、碱反应 后来气泡逐渐增多 产生气体 铝 3、试管很热 反应放热 ＋ 氢 4、将点燃的木条放 生成氢气 氧 在试管口时，都有爆 化 鸣声 钠
观察
Na的变化
现象
浮在水面 熔成小球
结论
密度<水 反应放热 熔点低 生成气体
溶液的变 化
有无气体 产生 反应是否 放热
四周游动 有咝咝声 溶液变红
生成物有 碱性
NaOH
根据氧化还原反应化合价升降
失去电子，化合价升高，被氧化
2 Na
+ 2 H 2O
2 NaOH + H2
得到电子，化合价降低，被还原
总结
Al与盐酸溶液反应：
2Al + 6HCl 2Al + 6H+
2AlCl3 + 3H2↑
2Al3+ + 3H2↑
Al与强碱溶液反应：
2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2↑
2Al + 2OH- + 2H2O
2AlO2- + 3H2↑
向一金属铝的易拉罐内充满CO2,然后向罐内注入足量 NaOH溶液,立即用胶布严封罐口，过一段时间后,罐壁 内凹而瘪,再过一段时间后,瘪了的罐壁重新鼓起,解 释上述变化的实验现象： (1)罐壁内凹而瘪的原因： CO2与NaOH发生了反应 反应方程 CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O 式： (2)罐壁重新鼓起的原因：
原因还是金属的活动性不同。其实我们 也可以根据金属与水、酸反应的情况来 反过来推测金属的活动性。
思考：观察此图，你有何看法？
God Save me！！
盐酸
呵呵，挺 舒服，我 不怕…
活泼金属与水反应
小 结
与冷水反应 生成碱和氢 气
与热水反应 生成碱和氢 气
高温下与水蒸气 反应生成氧化物 和氢气
很多金属能与酸反应，但大多数金属却不能 与碱起反应，铝遇到碱时能不能发生反应呢？
Fe + H2SO4 ---Ag + H2SO4------
金属活动顺序表：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H） Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱
金属Mg与盐酸的反应
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Mg+2H+=Mg2++H2↑ 金属与酸反应的实质就是金属与酸 电离出的氢离子发生了氧化还原反应
水蒸气的 发生装置
方案2:
（1）.铁和水蒸气的反应现象与结论
现象：铁粉失去光泽，变成黑色粉末（可被磁 铁吸引）并生成气体，点燃肥皂泡可听到爆鸣 声。
3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2
注意：此反应生成的是Fe3O4
水是以气态（g）形式参加反应 条件是加热 氢气不加气体符号
（2）. 问题与思考-----水也能成炸药