高三化学金属的化学性质精选文档.ppt
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1、高三化学金属的化学性质本讲稿第一页,共三十八页第一节第一节 金属的化学性质金属的化学性质本节复习内容导读:本节复习内容导读:一、金属的物理性质一、金属的物理性质二、金属的化学性质二、金属的化学性质 1、金属与氧气的反应、金属与氧气的反应2、金属与水反应、金属与水反应3、金属与酸、碱、氧化物、盐溶液的反应、金属与酸、碱、氧化物、盐溶液的反应本讲稿第二页,共三十八页黑色金属:黑色金属:Fe、Mn、Cr有色金属:以上三种以外有色金属:以上三种以外轻金属密度小于轻金属密度小于4.5g/cm3常见金属常见金属Fe、Al、Cu按密度按密度按含量按含量按颜色按颜色分类分类4金属的分类方法金属的分类方法重金属
2、密度大于重金属密度大于4.5g/cm3稀有金属稀有金属Zr、Nb、Mo(二)、金属的化学性质:(二)、金属的化学性质:易失电子易失电子 Ane-=An+;只有还原性只有还原性本讲稿第三页,共三十八页(一)金属元素概述(一)金属元素概述 (1 1)金属元素金属元素的原子半径比同周期的原子半径比同周期非金属元素非金属元素的原子半径大的原子半径大 (2 2)金属元素原子的最外层电子数少,一般小于)金属元素原子的最外层电子数少,一般小于4 4个,大多数为个,大多数为1-21-2个个,但少数为,但少数为4 4个(个(VAVA族),族),个别超过个别超过4 4个个(如钯如钯)。(3 3)金)金属元素原子形
3、成的阳离子比相应的原子半径小。属元素原子形成的阳离子比相应的原子半径小。1 1、在元素周期表中的位置、在元素周期表中的位置2 2、金属元素的原子结构特点金属元素的原子结构特点 已发现的已发现的112112种元素中金属种元素中金属9090种,位于周期表中硼种,位于周期表中硼砹砹样线左下方样线左下方,在此线附近元素具有两性在此线附近元素具有两性.本讲稿第四页,共三十八页K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag电解法电解法热还原法热还原法热分解法热分解法金属冶炼方法的选择金属冶炼方法的选择K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag简单,实
4、用,节省的原则简单,实用,节省的原则.原理原理:Mn+ne-M本讲稿第五页,共三十八页1 1、热分解法、热分解法有些不活泼金属用热分解法就能制得有些不活泼金属用热分解法就能制得在金属活动性顺序表中,位于氢后面的在金属活动性顺序表中,位于氢后面的某些金属的氧化物受热就能分解。某些金属的氧化物受热就能分解。2HgO=2Hg+O22Ag2O=4Ag+O2本讲稿第六页,共三十八页2 2热还原法热还原法 多多数金属的冶炼过程属于热还原法。数金属的冶炼过程属于热还原法。常常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和和Al等活泼金属。等活泼金属。高温高温高温高温高温高温Fe2O3+3
5、CO=2Fe+3CO2WO3+3H2=W+3H2OCr2O3+2Al=2Cr+Al2O3本讲稿第七页,共三十八页2Al2O3=4Al+3O22NaCl=2Na+Cl23 3电解法电解法 在金属活动性顺序中,钾、钠、钙、铝等在金属活动性顺序中,钾、钠、钙、铝等几种金属的还原性很强,这些金属都很容几种金属的还原性很强,这些金属都很容易失去电子,因此不能用一般的方法和还易失去电子,因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来,而只能用原剂使其从化合物中还原出来,而只能用通电分解其通电分解其熔融熔融盐或氧化物盐或氧化物的方法来冶炼。的方法来冶炼。电解电解电解电解本讲稿第八页,共三十八页(四四)、
6、合金、合金合金:合金:合金是由两种或两以上的金属合金是由两种或两以上的金属(或非金属)熔合而成的具有金属特(或非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。性的物质。合金的熔点:合金的熔点:合金的熔点一般比它的各合金的熔点一般比它的各成分金属低成分金属低,其性质在很多方面优于成分其性质在很多方面优于成分金属金属.本讲稿第九页,共三十八页二、金属的化学性质二、金属的化学性质 1、金属与氧气的反应、金属与氧气的反应2Na+O2=Na2O2点燃点燃4Na+O2=2Na2O思考:钠在空气中的变化过程思考:钠在空气中的变化过程?银白色金属银白色金属(Na)-表面变暗表面变暗(Na2O)-出现出现白色固体白色固体
7、(生成生成NaOH)-表面变成溶液表面变成溶液(NaOH潮解潮解)-表面形成表面形成Na2CO3溶液溶液-白色块状物质白色块状物质(生成生成Na2CO310H2O)-白色粉末状物质白色粉末状物质(生成生成Na2CO3)本讲稿第十页,共三十八页2Mg+O2=2MgO点燃点燃点燃点燃4Al+3O2=2Al2O3点燃点燃点燃点燃3Fe+2O2=Fe3O4点燃点燃2Na+Cl2=2NaCl点燃点燃2Na+S=Na2SMg+Cl2=MgCl2点燃点燃点燃点燃2Al+3Cl2=2AlCl3 3Mg+N2=Mg3N2点燃点燃点燃点燃MgMg3 3N N2 2+6H+6H2 2O=3Mg(OH)O=3Mg(O
8、H)2 2+2NH3 3 金属与其它非金属的反应金属与其它非金属的反应本讲稿第十一页,共三十八页随堂思考:随堂思考:1、1mol镁粉分别在足量的镁粉分别在足量的O2、CO2、N2中燃烧,生成中燃烧,生成固体的质量依次为固体的质量依次为W1、W2和和W3,下列关系正确的,下列关系正确的是(是()A、W2W1W3B、W1=W2W3C、W1=W2=W3D、W3W2W1A本讲稿第十二页,共三十八页2、镁带在空气中燃烧生成、镁带在空气中燃烧生成MgO和和Mg3N2,将燃烧后的,将燃烧后的产物溶解在产物溶解在60mL2mol/L的盐酸溶液中,以的盐酸溶液中,以20mL0.5mol/L的的NaOH溶液中和多
9、余的盐酸。然后在此溶液中和多余的盐酸。然后在此溶液中加入过量的碱,把氨全部蒸出,用稀硫酸吸溶液中加入过量的碱,把氨全部蒸出,用稀硫酸吸收,稀硫酸增重收,稀硫酸增重0.17克,镁带的质量为(克,镁带的质量为()A、2.4克克B、1.2克克C、3.6克克D、0.6克克B本讲稿第十三页,共三十八页二、金属的化学性质二、金属的化学性质 2、金属与水的反应、金属与水的反应2Na+2H2O=2NaOH+H2离子方程式:离子方程式:2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2现象:现象:钠浮在水面上,熔化成小球,四处游动,钠浮在水面上,熔化成小球,四处游动,听到听到“嘶嘶嘶嘶”的声音,反应完后向溶液中滴的声音,
10、反应完后向溶液中滴 入酚酞试液,变红色。入酚酞试液,变红色。随堂思考:随堂思考:如何用实验来证明如何用实验来证明Na与水反应产生的气体是与水反应产生的气体是H2?本讲稿第十四页,共三十八页1、将、将4.6克金属钠投入克金属钠投入95.6克水中,得到溶液的质量分克水中,得到溶液的质量分数为(数为()A、4.59%B、7.9%C、8%D、10%2、将、将1.15克金属钠放入水中,欲使反应后克金属钠放入水中,欲使反应后100个水分个水分子中溶有一个子中溶有一个Na+,则需要水的质量是(,则需要水的质量是()A、90克克B、90.9克克C、100克克D、115克克CBMg+2H2O=Mg(OH)2+H
11、2(镁条除氧化膜后,与热水反应,缓慢产生(镁条除氧化膜后,与热水反应,缓慢产生H2)2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2(铝片除氧化膜后,与沸水反应,缓慢产生(铝片除氧化膜后,与沸水反应,缓慢产生H H2 2)本讲稿第十五页,共三十八页3Fe+4H2O(气气)=Fe3O4+4H2高温高温“引火铁引火铁”的制备问题:的制备问题:例:在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应,可以得到铁的氧化物和氢气。例:在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应,可以得到铁的氧化物和氢气。该反应又可以通过此反应的逆反应,生成颗粒很细的铁粉,这种铁粉具有该反应又可以通过此反应的逆反应,生成颗粒很细的铁粉,这种铁粉具有很高的
12、反应活性,在空气中受撞击或受热时会燃烧,所以俗称很高的反应活性,在空气中受撞击或受热时会燃烧,所以俗称“引火铁引火铁”。请分别用下图中示意的两套仪器装置,制取上述铁的氧化物和请分别用下图中示意的两套仪器装置,制取上述铁的氧化物和“引火铁引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和实验中必须使用普通铁粉和6 6摩摩/升盐酸,其他试剂自选升盐酸,其他试剂自选(装置中必要的铁架装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)。本讲稿第十六页,共三十八页填写下列空白:填写下列空白:(1)实验进行时试管)实验进行时试管A中应加入的试剂是中应加入的试
13、剂是_;烧瓶;烧瓶B的作用是的作用是_;烧瓶烧瓶C的作用是的作用是_;在试管;在试管D中收集得到的是中收集得到的是_。(2)实验时,)实验时,U型管型管G中应加入的试剂是中应加入的试剂是_;长颈漏斗;长颈漏斗H中应加入中应加入_。(3)两套装置中,在实验时需要加热的仪器是)两套装置中,在实验时需要加热的仪器是_(填该仪器对应的字母填该仪器对应的字母)(4)烧瓶)烧瓶I中发生的反应有时要加入少量硫酸铜溶液,其目的是中发生的反应有时要加入少量硫酸铜溶液,其目的是_。(5)试管)试管E中发生反应的化学方程式是中发生反应的化学方程式是_。(6)为了安全,在)为了安全,在E管中的反应发生前,在管中的反应
14、发生前,在F出口处必须出口处必须_;E管中的反应开始后,在管中的反应开始后,在F出口处应出口处应_。本讲稿第十七页,共三十八页答案答案:(1)(1)(1)(1)普普普普通通通通铁铁铁铁粉粉粉粉(或或或或铁铁铁铁粉粉粉粉),),),),作作作作为为为为水水水水蒸蒸蒸蒸气气气气发发发发生生生生器器器器(或或或或用用用用来来来来产产产产生生生生水水水水蒸蒸蒸蒸气气气气););););防止水倒吸防止水倒吸防止水倒吸防止水倒吸(或用作安全瓶或用作安全瓶或用作安全瓶或用作安全瓶););););氢气氢气氢气氢气 (2)(2)固体固体NaOH(NaOH(或碱石灰、或碱石灰、CaOCaO等碱性固体干燥剂等碱性固
15、体干燥剂););6 6 6 6摩摩摩摩/升升升升HClHClHClHCl(3)A(3)A(3)A(3)A、B B B B、E E E E(4)(4)(4)(4)加快氢气产生的速度加快氢气产生的速度加快氢气产生的速度加快氢气产生的速度(6)(6)(6)(6)检验氢气的纯度检验氢气的纯度检验氢气的纯度检验氢气的纯度 点燃氢气点燃氢气点燃氢气点燃氢气本讲稿第十八页,共三十八页二、金属的化学性质二、金属的化学性质 3、金属与酸、碱、氧化物的反应、金属与酸、碱、氧化物的反应2Na+2HCl=2NaCl+H2Na投入酸中,直接与酸发生反应,钠过量时,过量的钠投入酸中,直接与酸发生反应,钠过量时,过量的钠还
16、能与水发生反应。还能与水发生反应。Mg+2H+(非氧化性的强酸非氧化性的强酸)=Mg2+H22Al+6H+(非氧化性的强酸非氧化性的强酸)=2Al3+3H2 在常温下,在常温下,Al在浓在浓H2SO4、浓、浓HNO3中易钝化,加热中易钝化,加热时能反应。时能反应。Mg、Al跟强氧化性酸反应时,没有氢气产生跟强氧化性酸反应时,没有氢气产生,Mg在常在常温下和加热条件下均能与浓温下和加热条件下均能与浓HNO3、稀稀HNO3、浓、浓H2SO4反应。反应。本讲稿第十九页,共三十八页随堂思考:随堂思考:在托盘天平两端各放一只烧杯,调节到平衡。再向两烧杯中分在托盘天平两端各放一只烧杯,调节到平衡。再向两烧
17、杯中分别注入等质量、等浓度且过量的稀别注入等质量、等浓度且过量的稀H2SO4,然后在一只烧杯,然后在一只烧杯里加入一定质量的镁,在另一烧杯里加入与里加入一定质量的镁,在另一烧杯里加入与Mg等质量的等质量的铜铝合金,两烧杯中反应完成后,天平仍保持平衡,则铜铝合金,两烧杯中反应完成后,天平仍保持平衡,则铜、铝合金中铜与铝的质量比为(铜、铝合金中铜与铝的质量比为()A A、1:31:3B B、1:21:2C C、3:43:4D D、2:32:3A本讲稿第二十页,共三十八页FeFe与与与与非氧化性酸非氧化性酸非氧化性酸非氧化性酸反应:产生反应:产生H2 2,生成,生成,生成,生成FeFe2+Fe与与强
18、氧化性酸强氧化性酸反应:反应:在常温下在常温下,Fe在浓硫酸、浓硝酸中易钝化,能与稀硝酸反应。在浓硫酸、浓硝酸中易钝化,能与稀硝酸反应。在加热条件下在加热条件下,Fe与浓、稀硝酸和浓硫酸均能反应。与浓、稀硝酸和浓硫酸均能反应。Fe在与强氧化性酸反应时,一般没有在与强氧化性酸反应时,一般没有H2产生,首先均生成产生,首先均生成Fe3+离子,如果金属铁过量时,会生成离子,如果金属铁过量时,会生成Fe2+离子。离子。2Fe+6H2SO4(浓浓)=Fe2(SO4)3+3SO2+6H2OFe(过量过量)+2H2SO4(浓浓)=FeSO4+SO2+2H2OFe+6HNO3(浓浓)=Fe(NO3)3+3NO
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