《金属化学性质》第二课时(精品).ppt

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1、第三章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1）钠与氧气的反应）钠与氧气的反应2）铝与氧气的反应：）铝与氧气的反应：4Na+O2=2Na2O2Na+O2=Na2O2 4Al+3O2=2Al2O3复习巩固复习巩固:为什么不能用水来扑灭着火的金属钠？金属钠遇到水会？液态液态金属金属钠流到地沟遇潮钠流到地沟遇潮发生发生爆炸燃烧爆炸燃烧。喷射喷射水泥粉灰水泥粉灰覆盖着火燃烧的金属钠。覆盖着火燃烧的金属钠。用用工业用盐工业用盐覆盖扫清余火。覆盖扫清余火。往烧杯中倒入约一半容积的水，滴入往烧杯中倒入约一半容积的水，滴入2到到3滴滴酚酞溶液，然后把一小块钠放入水中，最后盖上酚酞溶液，然后把

2、一小块钠放入水中，最后盖上玻璃片。你看到什么玻璃片。你看到什么现象现象？注意观察注意观察:金属钠是浮还是沉？金属钠是浮还是沉？钠变钠变成了什么形状？成了什么形状？钠是运动还是静止？钠是运动还是静止？反应反应中有没有发出声响？中有没有发出声响？溶液颜色有没有变化溶液颜色有没有变化？注意钠的取用注意钠的取用:用用镊子夹取镊子夹取(不能用手接触不能用手接触)煤油要用滤纸吸干煤油要用滤纸吸干钠块要钠块要绿豆粒绿豆粒大小。大小。钠浮在水面上钠浮在水面上-钠熔成一个闪亮的小球钠熔成一个闪亮的小球-小球四处游动小球四处游动-发出发出“嘶嘶嘶嘶嘶嘶”的响声的响声-加入酚酞，溶液变红加入酚酞，溶液变红-浮浮熔熔

3、游游响响红红实验现象：实验现象：现现象象分析（或分析（或结论结论）（1）钠钠浮浮在水面上在水面上（2）钠钠熔熔成一小亮球成一小亮球（3）钠钠球不停的球不停的游游动动（4）发发出嘶嘶的出嘶嘶的响响声声（5）溶液）溶液变变红红密度比水小密度比水小熔点低，反应放热熔点低，反应放热产生了气体，产生了气体，气体推动小球迅速移动气体推动小球迅速移动反应剧烈、有可燃性气体生成反应剧烈、有可燃性气体生成生成了碱性物质生成了碱性物质二、金属与酸和水的反应二、金属与酸和水的反应金属钠与水金属钠与水(加了酚酞加了酚酞)反应的实验现象反应的实验现象:NaNa+失去最外层电子，失去最外层电子，化合价升高化合价升高因此，

4、必有另一种因此，必有另一种元素的化合价降低。元素的化合价降低。液态钠流到地沟里为什么会发生液态钠流到地沟里为什么会发生爆炸爆炸呢？可能原因有：呢？可能原因有：与水反应与水反应产生氧气产生氧气 Na+H2O NaOH+O2 与水反应与水反应产生氢气产生氢气 Na+H2O NaOH+H2 请利用请利用氧化还原反应的相关知识氧化还原反应的相关知识分析钠与水反应究竟产分析钠与水反应究竟产生什么气体？生什么气体？用如下方法检验钠与水反应产生的气体是否用如下方法检验钠与水反应产生的气体是否可行？可行？金属钠与水金属钠与水化学方程式：化学方程式：2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2练习写出钠与水反应的离

5、子方程式：练习写出钠与水反应的离子方程式：反应的实质：反应的实质：钠原子与水电离出来钠原子与水电离出来的的H H+发生氧化还原反应。发生氧化还原反应。2Na +2H2Na +2H2 2O =2NaOH +HO =2NaOH +H2 2 保存：为什么要保存：为什么要保存在保存在煤油（或煤油（或石蜡油）石蜡油）中？中？不和煤油反应，密不和煤油反应，密度比煤油大，能隔度比煤油大，能隔绝空气和水。绝空气和水。思考：能否用手直接取用钠？思考：能否用手直接取用钠？钠的保存钠的保存1 1、钠着火时，应如何灭火？、钠着火时，应如何灭火？2 2、将金属钠、将金属钠(密度为密度为0.97880.9788g/cmg

6、/cm3 3)放入煤油放入煤油(密度为密度为0.8g/cm0.8g/cm3 3)和水的和水的混合物中，混合物中，你推测可能会观察到什么你推测可能会观察到什么现象？并解释原因。现象？并解释原因。思考与交流思考与交流用沙土用沙土扑灭扑灭钠放入煤油和水的混合物中，产生的现象：钠放入煤油和水的混合物中，产生的现象：钠块将沉到煤油和水的界面上，有气泡产钠块将沉到煤油和水的界面上，有气泡产生，钠块上浮。当气泡逸出后，钠块又下沉生，钠块上浮。当气泡逸出后，钠块又下沉到煤油和水的界面上，又发生反应，重复发到煤油和水的界面上，又发生反应，重复发生上述现象至钠块消失。生上述现象至钠块消失。1.1.预测金属钠与盐酸

7、的反应预测金属钠与盐酸的反应的现象。的现象。钠与酸反应比与水反应剧烈。由于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钠与水反应，实质上是钠跟水电离出的H H+反应；而酸中的反应；而酸中的H H+浓度比水中浓度比水中H H+浓度大。浓度大。钠与酸反应的离子方程式钠与酸反应的离子方程式:2Na+2H2Na+2H+=2Na=2Na+H+H2 2思思维维拓拓展展2Na+2H2O=2NaOH+H2 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4 蓝色絮状深沉蓝色絮状深沉总反应式：总反应式：2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4+H2钠和盐溶液反应钠和盐溶液

8、反应实质：钠先和水反应，生成的氢氧化钠再实质：钠先和水反应，生成的氢氧化钠再 与某些盐反应。与某些盐反应。例如：钠和例如：钠和CuSOCuSO4 4溶液反应溶液反应钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属。钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属。2.2.若将金属若将金属钠钠投入到硫酸投入到硫酸铜铜溶液中，能溶液中，能否置否置换换出出铜铜来呢？来呢？在钢铁厂炼钢安全操作规程中有这么一条严格的规定：炽热的铁水或钢水炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具注入模具之前，模具必须进行充分的干燥必须进行充分的干燥处理，不得留有水，处理，不得留有水，并应保持地面干燥。并应保持地面干燥。推 测从这一则规定中，结合刚才学

9、到的知识，你想到了什么？红热的铁红热的铁遇到遇到 水蒸气水蒸气H2 铁不能与冷、热水反应，但能否与水蒸铁不能与冷、热水反应，但能否与水蒸气反应？气反应？你能不能用你能不能用3 3支试管、水槽、胶塞、支试管、水槽、胶塞、导管、酒精喷灯及其他必要的仪器和物导管、酒精喷灯及其他必要的仪器和物品设计一套简单的实验装置，使铁粉与品设计一套简单的实验装置，使铁粉与水蒸气反应？水蒸气反应？（这套装置应包括水蒸气（这套装置应包括水蒸气发生、水蒸气与铁粉反应、检查产生气发生、水蒸气与铁粉反应、检查产生气体等部分。）体等部分。）与课本的实验相比较，你觉得哪一套与课本的实验相比较，你觉得哪一套更好？更好？科学探究：

10、铁与水的反应科学探究：铁与水的反应请设计一个请设计一个产生水蒸气产生水蒸气试验装置？试验装置？注：导管不够可以再添加，胶塞可以是单孔或双孔。注：导管不够可以再添加，胶塞可以是单孔或双孔。连接用的胶管及固定仪器用的夹持装置均略去。连接用的胶管及固定仪器用的夹持装置均略去。作图时酒精灯可用作图时酒精灯可用 代替代替再设计一个装置让产生的再设计一个装置让产生的水蒸气与还原铁粉水蒸气与还原铁粉在高温下反应在高温下反应。注：导管不够可以再添加，胶塞可以是单孔或双孔。注：导管不够可以再添加，胶塞可以是单孔或双孔。连接用的胶管及固定仪器用的夹持装置均略去。连接用的胶管及固定仪器用的夹持装置均略去。作图时酒精

11、喷灯可用作图时酒精喷灯可用 代替代替最后，再设计最后，再设计还原铁粉还原铁粉与水蒸汽反应时与水蒸汽反应时收集收集反反应所产生的应所产生的气体气体的装置。的装置。注：导管不够可以再添加，胶塞可以是单孔或双孔。注：导管不够可以再添加，胶塞可以是单孔或双孔。连接用的胶管及固定仪器用的夹持装置均略去。连接用的胶管及固定仪器用的夹持装置均略去。水蒸气的水蒸气的发生装置发生装置水蒸气与铁水蒸气与铁粉反应装置粉反应装置产物收产物收集装置集装置 方案方案1:方案方案2:3Fe4H2O(g）Fe3O44H2 方案方案3:课本中设计的装置更好课本中设计的装置更好（优点（优点:装置简单、操作方便、现象明显）装置简单

12、、操作方便、现象明显）在下表中记录实验现象在下表中记录实验现象现象现象化学方程式化学方程式3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2 加热时试管内加热时试管内铁粉红热，点燃肥铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。皂泡可听到爆鸣声。Na、Mg、Fe都能与稀盐都能与稀盐酸、稀硫酸反应，不能与酸、稀硫酸反应，不能与NaOH 溶液反应溶液反应.Al能否与能否与NaOH溶液反应？溶液反应？实验现象实验现象:铝分别放入盐酸、铝分别放入盐酸、NaOH溶液溶液中有气泡产生，将点燃的木条放中有气泡产生，将点燃的木条放在试管口，可观察到蓝色火焰。在试管口，可观察到蓝色火焰。化学方程式：化学方程式：2Al+2NaOH+

13、2H2O=2NaAlO2+3H2 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2铝的特殊性：铝的特殊性：既能跟既能跟酸酸反应产生反应产生H2，又能跟又能跟强碱强碱溶液反应产生溶液反应产生H2。偏铝酸钠偏铝酸钠学以致用学以致用 解释：解释：铝和氧化铝能跟酸、碱反应，铝和氧化铝能跟酸、碱反应，因而铝的保护膜和铝制品会直接被酸、碱、因而铝的保护膜和铝制品会直接被酸、碱、盐侵蚀，所以，铝制餐具不宜用来蒸煮或盐侵蚀，所以，铝制餐具不宜用来蒸煮或长期存放酸性、碱性或咸的食物。长期存放酸性、碱性或咸的食物。为什么铝制餐具不能用来为什么铝制餐具不能用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性蒸煮或长时间存放酸性、碱性的食物的食物?

14、为什么为什么?金在自然界中以游离态存在金在自然界中以游离态存在 以上我们学习了金属的一些化学性质，通以上我们学习了金属的一些化学性质，通过分析不难发现，在反应中这些金属元素的化过分析不难发现，在反应中这些金属元素的化合价都发生了变化，它们从合价都发生了变化，它们从0价升为正价。价升为正价。在这些变化中，金属在这些变化中，金属表现了强的表现了强的还原性还原性，做还做还原剂原剂 。在自然界中金属多以在自然界中金属多以化合态化合态存在，只有极存在，只有极少数不活泼的金属如金以少数不活泼的金属如金以游离态游离态存在。存在。小结：小结：1、下列离子方程式不正确的是（、下列离子方程式不正确的是（）A.钠与

15、水的反应：钠与水的反应：2Na+2H2O=2Na +2OH +H2 B.铝与氢氧化钠溶液的反应：铝与氢氧化钠溶液的反应：2Al+2OH +2H2O=2AlO2 +3H2 C.铝与氯化亚铁溶液的反应：铝与氯化亚铁溶液的反应：Al+Fe2+=Al3+Fe D.钠与硫酸铜溶液的反应：钠与硫酸铜溶液的反应：2NaCu2+Cu2NaCD练习练习:2.2.向一个铝制易拉罐充满向一个铝制易拉罐充满COCO2 2,然后往罐中注入足量然后往罐中注入足量的的NaOHNaOH溶液溶液,立即用胶布严封罐口立即用胶布严封罐口,不一会儿听到不一会儿听到罐内罐内“咔咔咔咔”作响，发现易拉罐变瘪，再过一会作响，发现易拉罐变瘪

16、，再过一会儿易拉罐又鼓起来儿易拉罐又鼓起来（1 1）易拉罐变瘪的原因是什么？写出（）易拉罐变瘪的原因是什么？写出（反应的离反应的离子方程式；子方程式；（2 2）易拉罐又鼓起来的原因是什么？写出反应的离）易拉罐又鼓起来的原因是什么？写出反应的离子方程式。子方程式。NaOHNaOH溶液吸收溶液吸收COCO2 2 ，罐内压强减小，外界，罐内压强减小，外界压强将易拉罐压瘪。压强将易拉罐压瘪。COCO2 2+2OH+2OH-=CO=CO3 32-2-+H+H2 2O O Al Al表面氧化膜溶解后，表面氧化膜溶解后，AlAl与与NaOHNaOH溶液反应产生溶液反应产生H H2 2，罐内压强又增大。罐内压

17、强又增大。2Al+2OH2Al+2OH-+2H+2H2 2O=2AlOO=2AlO2 2-+3H+3H2 2 练习练习:结结 论：论：1、常温条件下，铝和水难以反应；3、常温下，铝能与氢氧化钠溶液发生反应生成氢气，该反应为放热反应。2、常温下，铝能与盐酸溶液发生反应生成氢气，该反应为放热反应。0 1 3 02 2 2 2 3NaAlO2+H2偏铝酸钠Al +NaOH +H2O 2Al +6HCl 2AlCl3 +3H2 联系生活联系生活应应 用：用：危危 害：害：来来 源源:1.建筑工地上不用铝桶盛装石灰乳。建筑工地上不用铝桶盛装石灰乳。2.家中不能用铝制器皿长时间盛放食物。家中不能用铝制器皿

18、长时间盛放食物。铝盐能致人体中毒铝盐能致人体中毒,出现老年性痴呆症出现老年性痴呆症,导导致骨病致骨病,肾病和缺铁性贫血等。肾病和缺铁性贫血等。油条、粉丝和含铝药物油条、粉丝和含铝药物(如胃舒平如胃舒平)等。等。刚才，我们定性研究了铝的化学性质。工农业生产当中更需要了解、掌握反应的定量问题，这就涉及到运用有关物理量进行计算的问题，我们已学习哪些物理量？它们之间有哪些联系？质量、物质的量、浓度、微粒个数、气体的体积 m n c N v合作探究：物质的量物质的量与哪些物理量建立了联系？与哪些物理量建立了联系？结论：结论：物质的量是联系各物理量的纽带，是中心环节物质的量是联系各物理量的纽带，是中心环节

19、.物物 质质 的的 量量 (n)质质 量量 (m)微微 粒粒 个个 数数 (N)体体 积积 (V)浓浓 度度 (c)M M NA NA 22.4L/mol22.4L/mol V(aq)V(aq)化学计量数：化学计量数：2 2 2 2 3 扩大扩大 NA :物质的量物质的量:结结 论：论：化学方程式中各物质的化学方程式中各物质的化学计量之比化学计量之比等于各物质等于各物质 的粒子数之比，因而也等于各物质的的粒子数之比，因而也等于各物质的物质的量之比物质的量之比。2mo12mo12mo12NA 2NA 2NA2NA2Al+2NaOH +2H2O 2NaAlO2 +3H23NA2mo13mo1四、物

20、质的量在化学方程式计算中的应用四、物质的量在化学方程式计算中的应用（3）生成氢气的体积（标准状况）。）生成氢气的体积（标准状况）。（1）Al的摩尔质量是的摩尔质量是27g/mol.n(Al)=m(Al)M(Al)=2.7g27g/mol=0.1mol 2mol 2mol0.1mol n(NaOH)2mol0.1mol=2moln(NaOH)n(NaOH)=0.1mol2mol2mol=0.1mol解：解：例：把例：把2.7克铝放入足量氢氧化钠溶液中，铝完全反应，计算：克铝放入足量氢氧化钠溶液中，铝完全反应，计算：（1）2.7克铝的物质的量；克铝的物质的量；（2）参加反应的）参加反应的NaOH的

21、物质的量；的物质的量；(2)2Al +2NaOH+2H2O 2NaAlO2 +3H22mol 3mol 22.4L/mol(3)2Al +2NaOH+2H2O 2NaAlO2 +3H22mol 67.2L 0.1mol V(H2)V(H2)=0.1mol67.2L2mol=33.6L答：答：(1)2.7g Al 的物质的量是的物质的量是.mol；(2)有有.1mol NaOH参加了反应；参加了反应；(3)生成生成H2的体积在标准状态下是的体积在标准状态下是33.6L.2mol0.1mol=67.2L V(H2)(3)2Al +2NaOH+2H2O 2NaAlO2 +3H25.4gAl与足量的与足量的NaOH溶液反应，求溶液反应，求生成的气体在标况下的体积？若是足量生成的气体在标况下的体积？若是足量的盐酸呢？的盐酸呢？练习：练习：54g3mol22.4L/mo1 =67.2L5.4gV(H2)解：解：答：生成的氢气在标况下的体积都是答：生成的氢气在标况下的体积都是 6.72L。54g5.4g 67.2LV(H2)54g5.4g67.2LV(H2)6.72LV(H2)54g67.2L5.4gV(H2)2Al +6HCl 2AlCl3 +3H2V(H2)6.72L2Al +2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2