金属及其化合物：金属的化学性质(精品).ppt

第三章第三章 金属及其化合物金属及其化合物第一节第一节 金属的化学性质金属的化学性质复习思考一复习思考一1、元素可分为哪些种类？元素可分为哪些种类？哪一类的种类多？哪一类的种类多？在地壳中谁的含量最多？在地壳中谁的含量最多？2、什么是化合态、游离态？什么是化合态、游离态？3、为什么地球上的绝大多数金属元素为什么地球上的绝大多数金属元素 以化合态存在于自然界中的呢？以化合态存在于自然界中的呢？4、金属元素可分为哪些种类？金属元素可分为哪些种类？常温下常温下,绝大绝大多数是固体多数是固体导电能力导电能力导热能力导热能力熔点熔点硬度硬度不透明不透明有金属光泽有金属光泽密度密度延展性延展性P46思考与交流思考与交流P46思考与交流思考与交流1、举例：、举例：3Fe+2O2 =Fe3O4点燃2Mg+O2 =2MgO点燃Zn+2HCl=ZnCl2 +H22Cu+O2 =2CuOFe+CuSO4=Cu+FeSO4 图图3-2 有关金属化学性质的一些实验有关金属化学性质的一些实验2Al+3CuSO2Al+3CuSO4 4=3Cu+Al=3Cu+Al2 2(SO(SO4 4)3 3Cu+2AgNOCu+2AgNO3 3=Cu(NO=Cu(NO3 3)2 2+2Ag+2AgMg+2HCl=HMg+2HCl=H2 2+MgCl+MgCl2 22Mg+O2Mg+O2 2 点燃点燃 2MgO2MgO2Al+3Cu 2+=2Al 3+3CuCu+2Ag+=Cu2+2AgMg+2H+=Mg 2+H23、试画出、试画出Na、Mg、Al的原子结构示意图，的原子结构示意图，由此推断得出金属原子的结构特点是什么？由此推断得出金属原子的结构特点是什么？此特点与其化学性质有何关系。此特点与其化学性质有何关系。金属元素原子最外层电子数较少，容易失金属元素原子最外层电子数较少，容易失去最外层电子形成阳离子，去最外层电子形成阳离子，单质表现较强单质表现较强的还原性。的还原性。具体表现在金属单质能与非金具体表现在金属单质能与非金属单质、与酸及盐溶液反应。属单质、与酸及盐溶液反应。P46思考与交流思考与交流NaMgAlAg AuCuFe（1）、钠与氧气的反应）、钠与氧气的反应钠常常保存在煤钠常常保存在煤油或石蜡油中油或石蜡油中现象？现象？完成实验完成实验3-1：仔细观察现象：仔细观察现象（注意实验操作！）（注意实验操作！）现象：刚取出的钠表面有一现象：刚取出的钠表面有一灰黄色层，切开后的切口处灰黄色层，切开后的切口处露出银白色光泽，切口在空露出银白色光泽，切口在空气中露置一会儿会逐渐变暗气中露置一会儿会逐渐变暗从实验从实验3-1你可知道了什么：你可知道了什么：4Na+O2=2Na2O 有金属光泽有金属光泽 无金属光泽无金属光泽白色固体白色固体 金属钠是具有银白色金属光泽的固体金属钠是具有银白色金属光泽的固体硬度较小（可用小刀切开）硬度较小（可用小刀切开）钠的密度大于煤油的钠的密度大于煤油的常温下，钠在空气中会发生化学反应常温下，钠在空气中会发生化学反应（少量钠一般保存在煤油或石蜡油中）（少量钠一般保存在煤油或石蜡油中）完成实验完成实验3-2：仔细观察现象：仔细观察现象2 Na+O2 =Na2O2淡黄色固体淡黄色固体过氧化钠过氧化钠现象：钠先融化后剧烈燃烧，发出黄色现象：钠先融化后剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成一种淡黄色固体火焰，生成一种淡黄色固体（1）、钠与氧气的反应）、钠与氧气的反应4Na+O2=2Na2O2 Na+O2 =Na2O2（2）钠与水的反应钠与水的反应钠浮在水面上钠浮在水面上钠块熔成一钠块熔成一闪亮的小球闪亮的小球四处游动四处游动发出吱吱声，发出吱吱声，甚至爆鸣声甚至爆鸣声小球渐渐变小，小球渐渐变小，最后消失，溶最后消失，溶液中酚酞变红液中酚酞变红-钠的密度小于水的钠的密度小于水的钠与水反应剧烈，产生大量的钠与水反应剧烈，产生大量的热量，钠的熔点较低热量，钠的熔点较低。钠与水反应产生气体，推动小球游动。钠与水反应产生气体，推动小球游动。产生的气体可以燃烧。产生的气体可以燃烧。生成物中有碱（生成物中有碱（NaOH）今天我们不用实验的方法今天我们不用实验的方法,能能否通过我们前面学习的知识来说明否通过我们前面学习的知识来说明它的产物呢？它的产物呢？钠和水反应生成的物质可能是钠和水反应生成的物质可能是什么？什么？氧化还原氧化还原2Na+2H2O=2NaOH+H2失去失去2e-，被氧化，被氧化得到得到2e-，被还原，被还原小结小结1：钠的物理性质：钠的物理性质：o钠具有钠具有银白色金属光泽银白色金属光泽，硬度较小硬度较小，熔、熔、沸点较低沸点较低（钠的熔点是（钠的熔点是97.897.8，沸点是，沸点是882.9882.9）。钠是热和电的良导体。）。钠是热和电的良导体。密密度度为为0.97g/cm30.97g/cm3，比水的密度小比水的密度小，能浮，能浮在水面上。在水面上。小结小结2：钠的化学性质：钠的化学性质：1、钠与、钠与水水反应：反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2常温常温下下钠受热钠受热2Na+O2=Na2O22、钠与、钠与氧气氧气反应反应4Na+O2=2Na2O2Na+Cl2 =2NaCl;2Na+S=Na2S点燃点燃其他其他一、金属与非金属的反应一、金属与非金属的反应1、金属与氧气的反应、金属与氧气的反应NaMgAlAg AuCuFe4Na+O2=2Na2O2 Na+O2 =Na2O22Mg+O2 =2 MgO点燃点燃3Fe+O2 =Fe3O4点燃点燃4Al+3O2 =2 Al2O32 Cu+O2 =2CuO一、金属与非金属的反应一、金属与非金属的反应NaMgAlAg AuCuFe2、金属单质除能与、金属单质除能与O2反应外，还能与其他的很多氧化性物质反应外，还能与其他的很多氧化性物质 反应。如：反应。如：Cl2、S点燃点燃2Fe+3 Cl2=2FeCl3;Fe+S=FeS2Na+Cl2 =2NaCl;2Na+S=Na2S点燃点燃二、金属与酸和水的反应二、金属与酸和水的反应1、金属与酸的反应、金属与酸的反应排排在在H前面的金属前面的金属要得到氢气时不能用浓硫酸和硝要得到氢气时不能用浓硫酸和硝酸，否则得不到氢气，而是产生酸，否则得不到氢气，而是产生其他气体（铜可以与浓硫酸和硝其他气体（铜可以与浓硫酸和硝酸反应）酸反应）常温下，铁和铝能被冷的浓硫酸和浓硝酸钝常温下，铁和铝能被冷的浓硫酸和浓硝酸钝化，生成一层致密的保护膜化，生成一层致密的保护膜（冷的浓硫酸和浓硝酸可用铁或铝容器储存）（冷的浓硫酸和浓硝酸可用铁或铝容器储存）NaMgAlAg AuCuFe2、金属与水的反应、金属与水的反应NaMgAlAg AuCuFe2Na+2H2O=2NaOH+H23Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2Mg+2H2O(热水热水)=Mg(OH)2+H2思考：思考：把一小块钠投入盛有少量把一小块钠投入盛有少量CuSO4溶液的烧溶液的烧杯中，可能观察到什么现象？其中会发生杯中，可能观察到什么现象？其中会发生什么反应？什么反应？2Na+2H2O=2NaOH+H22NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2 三、铝与氢氧化钠溶液的反应三、铝与氢氧化钠溶液的反应（铝的特殊性质）（铝的特殊性质）实验实验3-4，认真观察认真观察实验现象实验现象,并解释产生现象的并解释产生现象的原因原因（注意反应速度的变化）（注意反应速度的变化）都有气泡产生，将点都有气泡产生，将点燃的火柴放在试管口，燃的火柴放在试管口，可听到爆鸣声或观察可听到爆鸣声或观察到蓝色火焰到蓝色火焰铝在酸、碱中的反应铝在酸、碱中的反应Al与与酸酸反应：反应：Al与与强强碱碱反应：反应：2Al+6HCl=2AlCl3+3H22Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2两性两性（偏铝酸钠）（偏铝酸钠）总结：钠、铝和铁的一些化学性质总结：钠、铝和铁的一些化学性质金属金属钠钠铝铝铁铁失电子趋势失电子趋势与氧气反应与氧气反应与酸反应与酸反应与水反应与水反应与氢氧化钠与氢氧化钠溶液反应溶液反应与盐溶液反与盐溶液反应应逐渐减弱逐渐减弱注意它的特殊性注意它的特殊性不做要求不做要求自然界以游离态自然界以游离态存在的金存在的金自然界以游离态自然界以游离态存在的银存在的银o阅读阅读53页页“未来金属未来金属钛钛”四、物质的量在化学方程式计四、物质的量在化学方程式计算中的应用算中的应用o完成课后的习题完成课后的习题 单质铝在地壳中的含量单质铝在地壳中的含量 位居金属含量榜首，位居金属含量榜首，又有许多优良性能和广泛用途，又有许多优良性能和广泛用途，为什么铝的应用要比铜铁晚呢？为什么铝的应用要比铜铁晚呢？铝的化学性质比铁、铜活泼铝的化学性质比铁、铜活泼问题问题2 2：为什么装饰品常用金、：为什么装饰品常用金、银、银、铜铜 等金属制成，而少用铁、铝制成？等金属制成，而少用铁、铝制成？因为因为金、银等金属化学性质稳定金、银等金属化学性质稳定，表面不易与氧气反应生成氧化膜，色泽表面不易与氧气反应生成氧化膜，色泽持久不变持久不变.而而纯铁、铝的化学性质活泼纯铁、铝的化学性质活泼，易与，易与氧气反应生成氧化膜，色泽很快变暗。氧气反应生成氧化膜，色泽很快变暗。这个简单的例子说明金属的用途不仅与这个简单的例子说明金属的用途不仅与 物理性质有关，还与化学性质有关。物理性质有关，还与化学性质有关。问题问题3:铝制品广泛应用在日常生活铝制品广泛应用在日常生活 用品中，如用铝作铝煲；用品中，如用铝作铝煲；常见暖气片上涂刷常见暖气片上涂刷“银粉银粉”（铝粉），（铝粉），请解释其原因。请解释其原因。答：铝在空气中易与氧气反应答：铝在空气中易与氧气反应 形成致密的氧化膜，起保形成致密的氧化膜，起保 护作用。护作用。为什么？为什么？现象：两块铝箔都会发红卷缩，变暗失现象：两块铝箔都会发红卷缩，变暗失去光泽，融化但不落下去光泽，融化但不落下科学探究（科学探究（48页）页）-加热铝加热铝箔箔4Al+3O2 =2Al2O3了解氧化膜：了解氧化膜：疏松氧化膜疏松氧化膜:如铁锈如铁锈-不能保护内层金属。不能保护内层金属。致密氧化膜致密氧化膜:如镁、铝表面的氧化膜如镁、铝表面的氧化膜-能能 保护内层金属不被继续氧化。保护内层金属不被继续氧化。铁粉与水蒸气的反应：铁粉与水蒸气的反应：3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2o纯净的铁是银白色有金属光泽，有磁性，属纯净的铁是银白色有金属光泽，有磁性，属于黑色金属。于黑色金属。现象：现象：加热时试管内加热时试管内铁粉红热，点铁粉红热，点燃肥皂泡可听燃肥皂泡可听到爆鸣声。到爆鸣声。炸起千层浪炸起千层浪 珠江珠江 水雷水雷 谜团待解谜团待解 2001年年7月月7日日,在珠江石溪附近在珠江石溪附近,飘着七个来历不明飘着七个来历不明的金属桶的金属桶.突然突然,从一个金属桶内冒起一股白烟从一个金属桶内冒起一股白烟,窜起窜起亮黄亮黄色火苗色火苗,紧接着一声巨响紧接着一声巨响,蘑菇状的水柱冲天而起蘑菇状的水柱冲天而起,爆炸腾爆炸腾起的白色烟雾有近十米高起的白色烟雾有近十米高,还有许多未燃尽的白烟飘进旁还有许多未燃尽的白烟飘进旁边的公司内边的公司内,这些灰白色的物体一遇到水就不停地这些灰白色的物体一遇到水就不停地冒泡冒泡,有有时甚至还突然时甚至还突然着火着火.据悉据悉,其中另一其中另一个金属桶被过往船只个金属桶被过往船只发现发现,并将其打捞上船并将其打捞上船,打算清洗后使用打算清洗后使用,但当船员把盖子但当船员把盖子打开后打开后,桶内冒起浓浓桶内冒起浓浓白烟白烟,一接触桶内物质一接触桶内物质,双手立即感双手立即感到到剧烈地疼痛剧烈地疼痛,于是他们又将其推入江里于是他们又将其推入江里,一遇水一遇水,这个桶这个桶就又就又爆炸爆炸了了.所幸该船只迅速逃离所幸该船只迅速逃离,伤亡不大伤亡不大.珠江水面上珠江水面上还有五个一触即发的还有五个一触即发的“水雷水雷”漂浮着漂浮着,消防队员、民警及消防队员、民警及广州化工集团的化学专家赶来调查爆炸物的性质及研究广州化工集团的化学专家赶来调查爆炸物的性质及研究“水雷水雷”的处置对策，他们发现原来桶内装的是一种金属单的处置对策，他们发现原来桶内装的是一种金属单质。质。【思考思考】1、桶内的金属是什么、桶内的金属是什么?2、为什么会发生爆炸、为什么会发生爆炸(金属桶为什么会成为金属桶为什么会成为水雷水雷,什么物质在爆炸什么物质在爆炸)3、事故的启示、事故的启示.(物质的保存物质的保存,运输及事故处运输及事故处理方法理方法)当钠遇到水反应生成大量的当钠遇到水反应生成大量的H2,同时释放出大同时释放出大量的热量的热.由于由于H2的着火点相当低的着火点相当低,大量的钠在大量的钠在水里迅速的化学反应就会产生剧烈的爆炸水里迅速的化学反应就会产生剧烈的爆炸.金属是钠.(窜起亮黄色火苗)1、桶内的金属是什么、桶内的金属是什么?2、为什么会发生爆炸、为什么会发生爆炸(金属桶为什金属桶为什么会成为么会成为水雷水雷,什么物质在爆炸什么物质在爆炸)珠江水面上来历不明的金属桶，每一个珠江水面上来历不明的金属桶，每一个桶里都装有桶里都装有98千克的纯金属钠。北京化千克的纯金属钠。北京化工大学的杨文胜教授说，从理论上讲，工大学的杨文胜教授说，从理论上讲，每一个这样的金属桶发生爆炸的威力，每一个这样的金属桶发生爆炸的威力，比比8到到9个个煤气罐同时爆炸的威力还要大煤气罐同时爆炸的威力还要大。所以将这些装满钠的金属桶喻为所以将这些装满钠的金属桶喻为“水雷水雷”也不算过分。如果碰巧有一艘船在发也不算过分。如果碰巧有一艘船在发生爆炸的金属桶附近，危险是可想而知生爆炸的金属桶附近，危险是可想而知的。的。一般用煤油在储存罐里做隔离层。在珠江水一般用煤油在储存罐里做隔离层。在珠江水面上发生爆炸的桶装金属钠就是因为在铁皮面上发生爆炸的桶装金属钠就是因为在铁皮桶里起隔离作用的煤油泄漏，引起金属钠与桶里起隔离作用的煤油泄漏，引起金属钠与空气和水接触造成的。空气和水接触造成的。3、事故的启示、事故的启示.(物质的保存物质的保存,运输及事故处理方法运输及事故处理方法)4、钠为什么要保存在煤油中？钠起火能、钠为什么要保存在煤油中？钠起火能用水灭火吗？为什么？用什么来灭火？用水灭火吗？为什么？用什么来灭火？钠与空气中的水、氧气等反应。不能，因为钠钠与空气中的水、氧气等反应。不能，因为钠和水反应生成氢气会引起爆炸。用干燥的沙土和水反应生成氢气会引起爆炸。用干燥的沙土