第三章 金属及其化合物 1 金属的化学性质

1温故而知新：1.1金属活动性顺序表 金属单质的发现、制备和使用年代 ESP Antonio de Ulloa 1735 金属单质的发现、制备和使用年代 Rasaratna Samuccaya IND 800 Henry Cavendish 1766 Davy 1808 Ancient IND &CHN BCE2000 Davy 1808 Around BC 3500 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au Middle East BC 9000 Middle East BCE 6000 Davy 1812 Davy 1807 Middle East BCE 7000 BC 5000 Davy 1807 BC 5000

1温故而知新：1.2地壳中元素的含量 氧、硅、铝 地壳中含量由多到少的元素是 含量最多的金属元素是： 铝

2、金属有哪些共同的物理性质和化学性质？ 金属光泽 大多是固体 2.1物理性质 导电性 导热性 延展性 金属钠的物理性质 质软(硬度小)、密度比煤油大、银白色有金属光泽的固体。 5 5

钠 煤油 钠必须保存在隔绝空气（和水）环境中，实验室将钠保存在煤油或石蜡中。 Kerosene is a thin, clear liquid formed from hydrocarbons obtained from the fractional distillation  of petroleum between 150 °C and 275 °C, resulting in a mixture with a density of 0.78–0.81 g/cm3  composed of carbon chains that typically contain between 6 and 16 carbon atoms per molecule. It is miscible in petroleum solvents but immiscible in water. 钠必须保存在隔绝空气（和水）环境中，实验室将钠保存在煤油或石蜡中。

2、金属有哪些共同的物理性质和化学性质？ 钠 镁 铝 铁 空气中放置 空气中点燃 氧气中点燃 化学方程式 2.2化学性质 2.2.1与氧气反应 钠 镁 铝 铁 空气中放置 空气中点燃 氧气中点燃 化学方程式 7 7

2、金属有哪些共同的物理性质和化学性质？ 2.2化学性质 2.2.1与氧气反应 8 8

2、金属有哪些共同的物理性质和化学性质？ 2.2化学性质 2.2.1与氧气反应 钠 镁 铝 铁 空气中放置 小刀切开，表面迅速变暗，失去金属光泽 缓慢氧化，致密氧化膜 缓慢氧化，形成铁锈 空气中点燃 先熔化成小球，后燃烧产生黄色火焰，生成淡黄色固体 剧烈燃烧，发出耀眼白光，放出大量热，生成白色固体 卷缩、变暗，失去光泽，发红，融化而不滴落 氧气中点燃 剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 化学方程式 4Na+O2=2Na2O 9 9

现象：铝箔熔化，表面失去光泽，熔化的铝并不滴落 铝与氧气反应的探讨 科学探究： 加热铝箔 现象：铝箔熔化，表面失去光泽，熔化的铝并不滴落 资料卡片： 熔点：Al：660 ℃ ，Al2O3：2050℃ 应用：铝的氧化膜----采用化学方法对铝表面的氧化膜进行处理，得到应有更广泛的金属材料。

思考与交流1、铝的化学性质比铁活泼，为什么我们通常看到铁生锈，而没有看到铝生锈？ 铝在空气中与氧气反应，使其表面生成了一层致密的氧化膜从而阻止里层的铝进一步被氧化，所以铝本身有良好的抗腐蚀功能，而铁在潮湿的空气中易生锈，即疏松的铁锈不能阻止里层的铁继续被氧化，所以铁器要涂漆防止生锈。 思考与交流2、为什么不宜用钢刷擦洗铝制餐具呢？ 若用钢刷擦洗铝制品，容易把氧化膜除掉，从而起不到保护作用

讨论：金属与氧气反应的规律 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 常温下易被氧化 常温下能被氧化 加热时能被氧化 不能被氧化

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 2.2化学性质 2.2.2与非氧化性酸反应 金属活动性顺序表: K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 排在H前面的金属能置换出酸里的氢 Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑ 1写出金属钠、金属铝分别与稀硫酸反应的离子方程式。 2预测反应的难易程度、剧烈程度？ 3金属铁能和稀硝酸反应制备氢气吗？ 13 13

画出钠、镁、铝的原子结构示意图， 分析他们的原子结构有什么特点， 与金属的化学性质有什么关系 思考与交流3 画出钠、镁、铝的原子结构示意图， 分析他们的原子结构有什么特点， 与金属的化学性质有什么关系

1下列单质与氧气反应，当条件不同，产物不同的是（双选）（ ） A、Na B、Mg C、Al D、Fe E、Cu 练习 1下列单质与氧气反应，当条件不同，产物不同的是（双选）（ ） A、Na B、Mg C、Al D、Fe E、Cu 2铝制品具有较强的抗腐蚀性，主要原因是（ ） A、铝的化学性质稳定 B、铝在常温下与氧气不反应 C、铝具有金属性，也具有非金属性 D、铝与氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜可以保护内层金属 AD D

2.2化学性质 2.2.3与水反应 钠、镁、铝、铁与水反应 钠 镁 铝 铁 水（温度） 反应现象 方程式

请推测该气体是什么？说明理由，并讨论该如何证明你的推测 2.2化学性质 2.2.3与水反应 钠、镁、铝、铁与水反应 现 象 解释 浮 小于水的密度，0.97 g/cm3 反应放热 ，熔点低，97.81℃ 熔 有气体生成 游 请推测该气体是什么？说明理由，并讨论该如何证明你的推测 有气体生成 响 有碱生成，NaOH 红

现象：浮、熔、游、响、红 2Na + 2H2O == 2Na+ +2OH_+ H2 ↑ 2.2化学性质 2.2.3与水反应 钠、镁、铝、铁与水反应 根据钠与水反应 根据现象，写出化学方程式、 离子方程式、双线桥分析、单线桥分析 现象：浮、熔、游、响、红 2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑ 2Na + 2H2O == 2Na+ +2OH_+ H2 ↑ 失去2☓e- 2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑ 得到2 ☓ e-

1把一块钠投入盛有煤油和水的烧杯中，可以观察的是（ ） A．钠浮在烧杯中的液面上 B．钠沉在烧杯的底部 C．煤油会燃烧起来，产生很浓的黑烟 D．钠会在水和煤油的交界面上下浮动，直到反应结束 D 2钠着火怎么灭火？

镁和热水反应，滴加酚酞变红，有气泡产生 2.2化学性质 2.2.3与水反应 钠、镁、铝、铁与水反应 Mg+ 2H2O（热水） = Mg(OH)2 + H2↑

铁不能与冷、热水反应,但能与水蒸气反应 3Fe+4H2O(g) == Fe3O4+4H2 2.2化学性质 2.2.3与水反应 钠、镁、铝、铁与水反应 铁不能与冷、热水反应,但能与水蒸气反应 现象： 还原铁粉保持红热， 肥皂泡经明火点燃后 可燃有轻微的爆鸣声 高温 3Fe+4H2O(g) == Fe3O4+4H2

1铁和硫酸铜溶液反应的离子方程式 2金属有哪些共同的物理性质和化学性质？ 金属活动性顺序表: 2.2化学性质 金属活动性顺序表: K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 2.2.4与盐反应 排在前面的金属能从盐溶液中置换排在后面的金属 1铁和硫酸铜溶液反应的离子方程式 22 22

金属和水反应的规律 钠与酸反应时，如酸过量则钠只与酸反应，如酸不足量，则钠先与酸反应再与水反应 2.2化学性质 2.2.3与水反应 K\Ca\Na Mg/Al Zn/Fe/Sn/Pb Cu/Hg/Ag /Pt/Au 产物 可溶性碱，氢气 冷水反应慢，沸水反应迅速，生成不溶性碱和氢气 高温水蒸气，生成不溶性氧化物和氢气 不反应 方程式 钠与酸反应时，如酸过量则钠只与酸反应，如酸不足量，则钠先与酸反应再与水反应

2NaOH + CuSO4 == Cu(OH)2↓ + Na2SO4 2.2.4与盐反应 2钠与硫酸铜溶液反应 化学方程式和离子方程式 现象： 浮、熔、游、响、蓝色沉淀 2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑ 2NaOH + CuSO4 == Cu(OH)2↓ + Na2SO4 2Na + 2H2O + CuSO4 == Cu(OH)2↓+ Na2SO4 + H2↑

规律： 6Na+6H2O+2FeCl3=2Fe(OH)3 ↓+ 6NaCl +3H2↑ 钠与盐溶液反应时， 先与水反应， 2.2.4与盐反应 3钠与氯化铁溶液反应 化学方程式和离子方程式 6Na+6H2O+2FeCl3=2Fe(OH)3 ↓+ 6NaCl +3H2↑ 规律： 钠与盐溶液反应时， 先与水反应， 生成的NaOH再与盐溶液反应（如果能反应）， 而不是钠去置换盐溶液里的金属。

2.2化学性质 2.2.5与碱反应 向一金属铝制成的易拉罐内充满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，瘪了的罐重新鼓起，解释上述变化的原因。

铝与氢氧化钠溶液的反应 偏铝酸钠 2Al+2OH-+2H2O ==2AlO2-+3H2↑ 共同点？？ [ 实验探究]：实验3-4 2Al+2NaOH+2H2O ==2NaAlO2+3H2 ↑ 2Al+6HCl == 2AlCl3+3H2↑ 2Al+2OH-+2H2O ==2AlO2-+3H2↑ 共同点？？ 2Al+6H+ ==2Al3++3H2↑

HAlO2•H2O+NaOH =NaAlO2+2H2O 金属铝和氢氧化钠溶液反应的原理 2Al+2NaOH+2H2O =2NaAlO2+3H2 ↑ 2Al+6H2O =2Al(OH)3+3H2 ↑ 1铝和水反应 2氢氧化铝和氢氧化钠反应 HAlO2•H2O+NaOH =NaAlO2+2H2O 练习1 写Ba(OH)2溶液与氢氧化铝的反应？ 2 写Al和Ba(OH)2溶液的反应

钠 镁 铝 铁 氧气 盐酸 水 氢氧化钠溶液 硫酸铜溶液

物质的量在化学方程式中的计算 例1：100mL 3mol/L HCl溶液，与足量的金属铝反应，问消耗铝多少克，生成的氢气折算成标准状况下的体积是多少L？ 练习：24.5g KClO3完全分解为氧气，可以产生标准状况下的氧气多少L？ 不同的物质，可以用不同的物理量进行比例求算，质量、物质的量、气体的体积，均可以做比例，只需要上下物理量一致，而且系数是几，比例的基础就按照几摩尔来处理。