高一化学人教版必修1第三章第一节金属的化学性质-教学ppt课件.ppt

第一节第一节 金属的化学性质金属的化学性质生活中一些常见的金属生活中一些常见的金属第三章金属及其化合物第三章金属及其化合物学习目标学习目标【知识与技能】1.知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的 反应。2.初步认识常见金属与盐酸、稀硫酸以及金属氧化物溶液间的置换反应。3.熟悉常见金属的活动性顺序，学会利用金属与酸以及金属化合物溶液通过“置换”推断常见金属活动性顺序。（注：“置换反应”概念的更深刻理解，于第二课时进行）【过程与方法】1.体验和学习利用控制实验条件进行科学探究的方法，学会运用控制实验条件究金属活动性顺序。2.学习通过对实验现象进行筛选、对比归纳、分析、进行信息处理，获取科学结论的科学方法。【情感、态度与价值观】1.发展学生敢于置疑、勤于动手的科学精神，发展求知欲和探究激情。2.感受科学探究对知识建构的重要意义。3.体验合作学习和共同竞争的愉悦。【学习重点】1.金属活动性顺序知识有意义的建构。2.认识部分金属重要化学性质（与氧气反应，与盐酸、稀硫酸反应及金属间的置换）。【学习难点】金属重要化学性质的应用。一、金属的物理通性一、金属的物理通性状态、颜色、密度、硬度、导电、导热、延展性状态、颜色、密度、硬度、导电、导热、延展性等。等。金属的分类（颜色、密度、丰度）金属的分类（颜色、密度、丰度）二、金属的化学性质二、金属的化学性质最外层电子数较少，在反应中显失去电子的能力，最外层电子数较少，在反应中显失去电子的能力，通常作还原剂。通常作还原剂。考虑方向：考虑方向：与非金属、水、酸、盐溶液、碱溶液等反应与非金属、水、酸、盐溶液、碱溶液等反应1、金属与非金属的反应（以氧气为例）、金属与非金属的反应（以氧气为例）1）钠与氧气的反应）钠与氧气的反应实验31：（分组）取一小块金属钠，用滤纸擦干表面的煤油表面的煤油后，用刀切去一端的外皮（把一块钠分成两份，一份为原来体积的1/3，另一份为2/3），观察钠的表面光泽和颜色。注意：新切开的钠的表面在空气中是否会发生变化？注意：取用一小块钠后剩余的钠必须放注意：取用一小块钠后剩余的钠必须放回原瓶！回原瓶！金属钠的切割方法：金属钠的切割方法：滤纸吸干煤油滤纸吸干煤油镊子夹取镊子夹取-小刀在玻璃片或表面皿小刀在玻璃片或表面皿上切割。上切割。物理性质：物理性质：取出的金属表面有一灰黄色层，取出的金属表面有一灰黄色层，钠具有银白色金属光泽，质软。钠具有银白色金属光泽，质软。实验现象：实验现象：切开后的切口处露出银白色金属切开后的切口处露出银白色金属光泽。切口在空气中露置一会儿，会逐渐变光泽。切口在空气中露置一会儿，会逐渐变暗暗。(久置后表面还会形成溶液，最后变成白色粉末。为什么？)结论：结论：钠的氧化速度远比镁铝要快，金属性钠的氧化速度远比镁铝要快，金属性要强。要强。4Na+O2=2Na2O实验实验32 现象：钠先熔化后燃烧，燃烧时火焰呈黄色，现象：钠先熔化后燃烧，燃烧时火焰呈黄色，最后留下的固体呈淡黄色。最后留下的固体呈淡黄色。结论：钠的熔点较低，钠与结论：钠的熔点较低，钠与O2反应，条件反应，条件不同，现象不同，产物不同。不同，现象不同，产物不同。2Na+O2=Na2O2【思考思考】过氧化钠会有什么性质呢？过氧化钠会有什么性质呢？【回忆回忆】H2O2的性质的性质过氧化钠的性质过氧化钠的性质【演示实验演示实验】“滴水生火滴水生火”、“吹气生火吹气生火”【思考与交流思考与交流】1、为何棉花能燃烧起来？、为何棉花能燃烧起来？2、钠起火能否用、钠起火能否用CO2灭火器灭火？灭火器灭火？2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2【练习练习】运用氧化还原反应的知识分析以上两个反应。运用氧化还原反应的知识分析以上两个反应。总结：总结：钠的物理性质：银白色金属光泽、质软、钠的物理性质：银白色金属光泽、质软、密度小、熔点低密度小、熔点低4Na+O2=2Na2O 2Na+O2=Na2O2加热加热关于关于Na2O2的问题的问题淡黄色、供氧剂、淡黄色、供氧剂、强氧化性强氧化性、漂白性、漂白性2Na2O2+2H2O=4NaOH+O22Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22）铝与氧气的反应：）铝与氧气的反应：2Al+3O2=2Al2O3金属表面氧化膜的形成和作用金属表面氧化膜的形成和作用探究：探究：其它金属与氧气的反应情况其它金属与氧气的反应情况金属与其它非金属单质的反应金属与其它非金属单质的反应金属元素在形成化合物时所显的价态金属元素在形成化合物时所显的价态小结1、不同的金属与氧气反应的条件不同、不同的金属与氧气反应的条件不同2.与氧气反应条件的不同与氧气反应条件的不同,说明金属说明金属 的化学活动性不同的化学活动性不同.镁、铝比较活泼，铁、铜次镁、铝比较活泼，铁、铜次镁、铝比较活泼，铁、铜次镁、铝比较活泼，铁、铜次之镁、铝等在常温下就能与氧气反应；之镁、铝等在常温下就能与氧气反应；之镁、铝等在常温下就能与氧气反应；之镁、铝等在常温下就能与氧气反应；铁、铜在常温下也能与氧气反应，但很缓慢。在铁、铜在常温下也能与氧气反应，但很缓慢。在铁、铜在常温下也能与氧气反应，但很缓慢。在铁、铜在常温下也能与氧气反应，但很缓慢。在高温时能与氧气剧烈反应；高温时能与氧气剧烈反应；高温时能与氧气剧烈反应；高温时能与氧气剧烈反应；“真金不怕火炼真金不怕火炼真金不怕火炼真金不怕火炼”说明金即使在高温时也不与氧说明金即使在高温时也不与氧说明金即使在高温时也不与氧说明金即使在高温时也不与氧气反应。气反应。气反应。气反应。，金最不活泼。，金最不活泼。，金最不活泼。，金最不活泼。2、金属与水的反应、金属与水的反应实验实验33（P41）向一个盛有水的小烧杯里滴入）向一个盛有水的小烧杯里滴入3滴酚酞试液，然后把一小块钠（约绿豆大小）投滴酚酞试液，然后把一小块钠（约绿豆大小）投入小烧杯，观察反应的现象和溶液颜色的变化。入小烧杯，观察反应的现象和溶液颜色的变化。注意：盖上玻片，戴上防护镜，吸干煤油注意：盖上玻片，戴上防护镜，吸干煤油注意观察注意观察:（要学会透过现象看本质）要学会透过现象看本质）a.将钠投入水中，钠浮在水上面还是沉没水下？可将钠投入水中，钠浮在水上面还是沉没水下？可得出什么结论？得出什么结论？b.钠是否熔成一个小球？还有什么现象发生？钠是否熔成一个小球？还有什么现象发生？c.反应时溶液颜色有什么变化？生成的是什么物质反应时溶液颜色有什么变化？生成的是什么物质？如何检验？如何检验？【实验现象实验现象】a.钠浮在水面上钠浮在水面上（浮浮）钠密度比水小钠密度比水小b.立刻熔成一个闪亮的小球，有水雾，有时有火花或伴有立刻熔成一个闪亮的小球，有水雾，有时有火花或伴有爆鸣声爆鸣声（熔熔）钠熔点较低，钠与水反应放热钠熔点较低，钠与水反应放热c.在水面上四处游动，发出嘶嘶声，最后完全消失在水面上四处游动，发出嘶嘶声，最后完全消失（游，游，响响）钠与水剧烈反应生成气体。钠与水剧烈反应生成气体。d.反应后溶液由无色变成红色反应后溶液由无色变成红色（红红）钠与水反应生成钠与水反应生成碱性物质（碱性物质（NaOH）e.钠球逐渐变小，最后完全消失钠球逐渐变小，最后完全消失结论：结论：2Na2H2O2NaOHH2写出离子方程式写出离子方程式【思考与交流思考与交流】1、钠保存在哪里？能否用汽油或酒精？应、钠保存在哪里？能否用汽油或酒精？应该满足什么条件才能保存钠？为什么？该满足什么条件才能保存钠？为什么？2、金属钠着火能否用水灭火，为什么呢？、金属钠着火能否用水灭火，为什么呢？保存在煤油里和石蜡油中，目的是防止钠被氧化保存在煤油里和石蜡油中，目的是防止钠被氧化成成Na2O，钠被长时间氧化后，会生成，钠被长时间氧化后，会生成Na2O2（Na2O2比比Na2O稳定稳定）；同时防止钠与空气中的水；同时防止钠与空气中的水蒸气反应。蒸气反应。不能。因为钠与水反应生成可燃性气体不能。因为钠与水反应生成可燃性气体H2，导致火势更大。，导致火势更大。钠能与水发生非常剧烈的反应，那么其它的金属又能不能与水反应呢？你是如何推断的？请大家思考、交流。思考与交流：思考与交流：那铁呢？能否跟冷水反应？热水？通过预习你已经知道铁与水蒸气可以反应，试将此与 钠和水的反应比较，有何不同？为什么？实验：实验：P42科学探究科学探究从从水水蒸蒸气气的的产产生生、铁铁粉粉与与水水蒸蒸气气、反反应应产产物的检验分析物的检验分析【现象现象】加热时铁粉红热，烧瓶内产生水蒸加热时铁粉红热，烧瓶内产生水蒸气，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。气，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2注意：将该反应与钠与水的反应进行比较异注意：将该反应与钠与水的反应进行比较异同点，以便记忆。同点，以便记忆。【思考和交流思考和交流】钠与水、铁与水的反应情钠与水、铁与水的反应情况进行归纳：不同的金属与水反应的剧烈况进行归纳：不同的金属与水反应的剧烈程度以及产物的不同，与哪些因素有关？程度以及产物的不同，与哪些因素有关？规律：金属与水的反应与金属的活动性有关，规律：金属与水的反应与金属的活动性有关，金金属越活泼，越容易与水反应，反应越剧烈。属越活泼，越容易与水反应，反应越剧烈。金属金属活动顺序中氢之前的金属能够跟水反应，之后的活动顺序中氢之前的金属能够跟水反应，之后的金属与水不反应。金属与水不反应。1、在厨房里使用铝制的锅、饭盒等容器时，要注在厨房里使用铝制的锅、饭盒等容器时，要注意哪些问题？为什么？意哪些问题？为什么？2、由于铝易与酸反应，所以铝制容器不能蒸煮或由于铝易与酸反应，所以铝制容器不能蒸煮或长期盛放酸性食物。但食物除了有的呈酸性外，长期盛放酸性食物。但食物除了有的呈酸性外，还有的食物是显碱性的，能否用铝制的容器盛放还有的食物是显碱性的，能否用铝制的容器盛放碱性食物呢？请大家思考、交流。碱性食物呢？请大家思考、交流。3、.金属与酸的反应金属与酸的反应A组：在组：在4只试管里分别只试管里分别放入两小块镁、锌、放入两小块镁、锌、铁、铜，再分别加入铁、铜，再分别加入约约5 mL稀盐酸，观察稀盐酸，观察现象，比较反应的剧现象，比较反应的剧烈程度。如果有气体烈程度。如果有气体生成，判断反应后生生成，判断反应后生成了什么气体？（用成了什么气体？（用燃着的小木条放在试燃着的小木条放在试管口检验）管口检验）B组：用稀硫酸代替稀盐组：用稀硫酸代替稀盐酸进行实验，并比较酸进行实验，并比较发生的现象。发生的现象。（A组：金属与盐酸反应）组：金属与盐酸反应）金属金属 现现 象象反应的化学方程反应的化学方程式式镁镁锌锌铁铁 铜铜 产生大量的产生大量的气泡气泡，放出，放出热量，形成热量，形成无色无色的溶液的溶液Mg+2HCl=MgCl2+H2产生大量的产生大量的气泡气泡，放出热，放出热量，形成量，形成无色无色的溶液的溶液Zn+2HCl=ZnCl2+H2 产生产生气泡气泡，形成，形成浅绿色浅绿色的的溶液溶液Fe+2HCl=FeCl2+H2没有明显变化没有明显变化（B组：金属与稀硫酸反应）组：金属与稀硫酸反应）金金属属 现现 象象 反应的化学方程式反应的化学方程式镁镁锌锌铁铁铜铜Mg+H2SO4=MgSO4+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 Fe+H2SO4=FeSO4+H2 产生大量的产生大量的气泡气泡，放出，放出热量，形成热量，形成无色无色的溶液的溶液产生大量的产生大量的气泡气泡，放出，放出热量，形成热量，形成无色无色的溶液的溶液产生产生气泡气泡，放出热量，放出热量，形成形成浅绿色浅绿色的溶液的溶液没有明显变化没有明显变化金属与盐酸反应的比较God Save me！为什么为什么受伤的受伤的总是我总是我？我有我有点难点难受受我我 好好高高兴兴！讨论：观察此图，你有何看法？讨论：观察此图，你有何看法？讨论：观察此图，填空：讨论：观察此图，填空：1、能与盐酸，稀硫酸反应的金属是能与盐酸，稀硫酸反应的金属是 2、不能与盐酸，稀硫酸反应的金属是、不能与盐酸，稀硫酸反应的金属是 3、镁、锌、铁、铜四种金属的活动性顺序、镁、锌、铁、铜四种金属的活动性顺序 是是 .Mg Zn FeCu Mg Zn Fe Cu 对于以上的反应，从反应物和生成物的对于以上的反应，从反应物和生成物的物质分类角度分析，这些反应有何特点？物质分类角度分析，这些反应有何特点？Mg +2HCl =MgCl2 +H2 Zn +2HCl =ZnCl2 +H2 Fe +2HCl =FeCl2 +H2 小结：小结：这种由一种单质与一种化合物反应，生成了另这种由一种单质与一种化合物反应，生成了另一种单质和另一种化合物的反应叫做一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应置换反应。单质单质单质单质化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物化合物单质单质单质单质化学反应的基本类型化学反应的基本类型思考：你知道哪些反应类型，请各写出一例思考：你知道哪些反应类型，请各写出一例？化合反应：化合反应：A+B+A+B+AB AB（以多合一以多合一）分解反应：分解反应：AB A+B+AB A+B+（以一变多以一变多）置换反应：置换反应：A+BC B+ACA+BC B+AC(以一换一以一换一 )将铁钉投入到硫酸铜溶液中有何现象？将铁钉投入到硫酸铜溶液中有何现象？铁钉表面会有红色物质覆盖，若时间足够铁钉表面会有红色物质覆盖，若时间足够长，则溶液会从蓝色变为浅绿色。长，则溶液会从蓝色变为浅绿色。该反应的化学方程式：该反应的化学方程式：Fe +CuSOFe +CuSO4 4 =Cu +FeSO =Cu +FeSO4 4活动性活动性:FeCuFeCu说明说明:铁能把铜从硫酸铜溶液中置换出来，这铁能把铜从硫酸铜溶液中置换出来，这也是比较金属活动性的依据之一。也是比较金属活动性的依据之一。4、金属与某些化合物的溶液反应、金属与某些化合物的溶液反应实验实验现象现象反应的化学方程式反应的化学方程式铝丝浸入铝丝浸入硫酸铜溶硫酸铜溶液中液中铜丝浸入铜丝浸入硝酸银溶硝酸银溶液中液中 铜丝浸入铜丝浸入硫酸铝溶硫酸铝溶液中液中浸入溶液中的铝丝浸入溶液中的铝丝表面覆盖一层紫红表面覆盖一层紫红色物质，溶液由蓝色物质，溶液由蓝色逐渐变为无色色逐渐变为无色。2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3浸入溶液中的铜丝浸入溶液中的铜丝表面覆盖一层银白表面覆盖一层银白色物质，溶液由无色物质，溶液由无色逐渐变为蓝色色逐渐变为蓝色。Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2不反应不反应 铝与硫酸铜溶液的反应铝与硫酸铜溶液的反应铝与硫酸铜溶液的反应铝与硫酸铜溶液的反应铜与硝酸银溶液的反应铜与硝酸银溶液的反应铜与硝酸银溶液的反应铜与硝酸银溶液的反应1、以上反应类型都属于、以上反应类型都属于 反应。反应。2、铝、铜、银三种金属的活动性顺序、铝、铜、银三种金属的活动性顺序是是 置换置换Al Cu Ag5、铝与氢氧化钠溶液的反应、铝与氢氧化钠溶液的反应 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2分析和讨论：分析和讨论：写成离子反应方程式；分析氧化还原反应写成离子反应方程式；分析氧化还原反应分析上述反应中铝与氢气的量的关系，找分析上述反应中铝与氢气的量的关系，找出金属置换出氢气的实质和关系。出金属置换出氢气的实质和关系。上述两个反应说明了铝有怎样的性质上述两个反应说明了铝有怎样的性质一、金属的化学性质：一、金属的化学性质：1、金属能与氧气反应、金属能与氧气反应 （金属越活泼，反应越容易，越剧烈）（金属越活泼，反应越容易，越剧烈）2、金属与水的反应、金属与水的反应3、金属能与盐酸、稀硫酸反应（置换反应）、金属能与盐酸、稀硫酸反应（置换反应）（金属越活泼，反应越容易，越剧烈）（金属越活泼，反应越容易，越剧烈）4、金属能与含金属元素盐溶液反应、金属能与含金属元素盐溶液反应 （活动性较强的金属能置换出活动性较弱的金属）（活动性较强的金属能置换出活动性较弱的金属）5、铝和碱的反应、铝和碱的反应二、置换反应（二、置换反应（A+BC=B+AC）本课题你应该知道本课题你应该知道1、在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它、在金属活动性顺序里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。的活动性就越强。2、在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置、在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的换出盐酸、稀硫酸中的氢氢。（注：是氢元素，不是（注：是氢元素，不是氢气）氢气）3、在金属活动顺序里，位于前面的金属能把位于、在金属活动顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的后面的金属从它们化合物的溶液溶液中置换出来。中置换出来。（k、Ca、Na除外）除外）金属活动性顺序表金属活动性顺序表K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H H）Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱金属活动性由强逐渐减弱1.1.判断下列物质能否发生反应？若能，判断下列物质能否发生反应？若能，写出相关化学方程式。写出相关化学方程式。（1 1 1 1）银与稀盐酸银与稀盐酸银与稀盐酸银与稀盐酸 （2 2 2 2）锌与硫酸铜溶液锌与硫酸铜溶液锌与硫酸铜溶液锌与硫酸铜溶液 （3 3 3 3）铜与硫酸锌溶液铜与硫酸锌溶液铜与硫酸锌溶液铜与硫酸锌溶液 （4 4 4 4）铝与硝酸银溶液铝与硝酸银溶液铝与硝酸银溶液铝与硝酸银溶液 （5 5 5 5）银与氯化铜溶液银与氯化铜溶液银与氯化铜溶液银与氯化铜溶液 （6 6 6 6）镁与硫酸亚铁溶液镁与硫酸亚铁溶液镁与硫酸亚铁溶液镁与硫酸亚铁溶液 解答：解答：可发生反应的：可发生反应的：（2 2）（）（4 4）（）（6 6）化学方程式：化学方程式：(2)Zn+CuSO(2)Zn+CuSO4 4=Cu+ZnSO=Cu+ZnSO4 4(4)Al+3AgNO(4)Al+3AgNO3 3=Al(NO=Al(NO3 3)3 3+3Ag+3Ag(6)Mg+FeSO(6)Mg+FeSO4 4=MgSO=MgSO4 4+Fe+Fe 2.2.有有X X、Y Y、Z Z三种金属，如果把三种金属，如果把X X和和Y Y分别放入分别放入稀硫酸中，稀硫酸中，X X溶解并产生氢气溶解并产生氢气,Y,Y不反应不反应;如果如果把把Y Y和和Z Z分别放入硝酸银溶液中分别放入硝酸银溶液中,过一会儿过一会儿,在在Y Y的表面有银析出的表面有银析出,而而Z Z无变化无变化.根据以上事实根据以上事实,判判断断X X、Y Y、Z Z的金属活动性顺序的金属活动性顺序.解答解答:金属活动性顺序金属活动性顺序 XYZXYZ 因为铝在空气中与氧气反应，其表因为铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化物薄膜，从而阻面生成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。抗腐蚀性能。3.3.3.3.为什么出土文物为什么出土文物为什么出土文物为什么出土文物中铜器比铁器多中铜器比铁器多中铜器比铁器多中铜器比铁器多呢？呢？呢？呢？4.4.4.4.为什么铁器易生锈，而铝制品不易为什么铁器易生锈，而铝制品不易为什么铁器易生锈，而铝制品不易为什么铁器易生锈，而铝制品不易锈蚀呢？锈蚀呢？锈蚀呢？锈蚀呢？为什么不宜用钢刷、沙等来擦洗铝制品呢？为什么不宜用钢刷、沙等来擦洗铝制品呢？为什么不宜用钢刷、沙等来擦洗铝制品呢？为什么不宜用钢刷、沙等来擦洗铝制品呢？铜的活动性比铁弱，不易被氧化。铜的活动性比铁弱，不易被氧化。这样会把铝制品表面的氧化物保护膜清洗掉。这样会把铝制品表面的氧化物保护膜清洗掉。5.5.请推测请推测 K K 与与 O O2 2 反应的条件是反应的条件是 。镁镁 （填：能、不能）（填：能、不能）制成锅。制成锅。6 6 6 6.请推测请推测 ZnZn 与与 O O2 2 反应的条件是反应的条件是 。“白铁皮白铁皮”是铁锌合金，其制品为什么不易锈蚀呢是铁锌合金，其制品为什么不易锈蚀呢？7.7.7.7.为什么说为什么说为什么说为什么说“真金不怕火炼真金不怕火炼真金不怕火炼真金不怕火炼”？铁矿与金矿有什么不同？铁矿与金矿有什么不同？铁矿与金矿有什么不同？铁矿与金矿有什么不同？常温下常温下不能不能常温下常温下8.在一个用铝制的易拉罐内充满CO2气体，然后往罐内注入足量的NaOH溶液，立即用胶布密封罐口。经过一段时间后，罐壁内凹而瘪，再过一段时间后，瘪了的罐壁重新鼓起来。(1)罐壁内凹而瘪的原因是 _，离子方程式为_；(2)罐再鼓起的原因是 _，离子方程式为 _。解析：在易拉罐内充入CO2后加入NaOH溶液，会发生反应2NaOHCO2=Na2CO3H2O，而使罐内气体压强减小，所以在外界大气压的作用下而变瘪；而后过量的NaOH溶液会与易拉罐的成分铝发生反应而生成H2，发生的反应是2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，所以罐内压强会变大，所以易拉罐又会重新鼓起来。