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第三章 金属及其化合物. 第一节 金属的化学性质. 课堂导入. 现实生活中你使用或接触过哪些金属制品,这些金属制品能给你带来哪些方便之处? 生活中的这些金属用品是利用了金属的哪些性质?. 钢铁材料. 铂合金首饰. 钢铁航母. 铝合金轮毂. 青铜器. 镁合金笔记本电脑. 鸟巢. 金属的一些物理性质. 地壳中含量最多的金属是 Al : 7.73% 第二位 Fe : 4.75% 。大多数金属以化合态存在。. 地壳中元素含量. 知识回顾. 我们已经知道金属的许多共同的物理性质,那么 金属有哪些共同的化学性质呢?.
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第三章 金属及其化合物 第一节 金属的化学性质
课堂导入 • 现实生活中你使用或接触过哪些金属制品,这些金属制品能给你带来哪些方便之处? • 生活中的这些金属用品是利用了金属的哪些性质?
钢铁材料 铂合金首饰 钢铁航母 铝合金轮毂 青铜器 镁合金笔记本电脑 鸟巢
地壳中含量最多的金属是Al:7.73% • 第二位Fe:4.75%。大多数金属以化合态存在。 地壳中元素含量
知识回顾 我们已经知道金属的许多共同的物理性质,那么 金属有哪些共同的化学性质呢? 1.回顾一下我们初中我们学过的内容,思考一下金属有哪些化学性质呢? 3Fe+2O2=Fe3O4 1).与非金属反应 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 2).与酸的反应 3).与不活泼金属盐的反应 Fe+CuCl2=FeCl2+Cu
2.如图是金属发生化学反应的一些照片,请分析这些反应,2.如图是金属发生化学反应的一些照片,请分析这些反应, 并写出化学方程式 镁在空气中燃烧 铁丝在氧气中燃烧 铝和硫酸铜溶液反应 铜和硝酸银溶液反应 镁与盐酸反应
点燃 点燃 有关反应 • 金属的氧化 2Mg+O2 2MgO 3Fe+2O2 Fe3O4 • 金属与酸 Mg + H2 SO4 Mg SO4 + H2 ↑ Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 ↑ • 金属与盐 2Al + 3 CuSO4 Al2( SO4)3+ 3Cu Cu + 2AgNO3 Cu (NO3 )2 + 2Ag
Na最外层有一个电子,易失去,表现为还原性,常表现为+1价。Na最外层有一个电子,易失去,表现为还原性,常表现为+1价。 Mg最外层有两个电子,易失去,表现为还原性,常表现为+2价。 Al最外层有三个电子,易失去,表现为还原性,常表现为+3价。 Na Mg Al 3.画出Na,Mg,Al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? 相同点:金属元素原子最外层电子数较小,容易失去,化学性质都活泼。 不同点:Na Mg Al 最外层电子数依次增多,结合金属活动性顺序可知化学 性质依次减弱
探究活动1: 金属与氧气的反应 Fe在氧气中的燃烧 Mg在空气中的燃烧 是不是所有的金属与氧气反应都需要加热呢? 是不是所有的金属在空气中都能稳定存在呢?
钠 +11 2 8 1
滤纸吸干煤油—镊子夹取--小刀在玻璃片或表面皿上切割。滤纸吸干煤油—镊子夹取--小刀在玻璃片或表面皿上切割。
常温下,金属钠在空气中就会发生变化,说明钠常温下,金属钠在空气中就会发生变化,说明钠 比铁、铝镁等金属活泼得多。因此,在实验中要把钠 保存在煤油中,以隔绝空气。钠与氧气发生反应生成 白色的氧化钠,反应的化学方程式为: 缓慢氧化:4Na+O2=2Na2O
△ 2Na+O2 Na2O2 如果加热,钠又会发生什么变化呢? 常温:4Na+O2=2Na2O 加热: 钠受热后,与氧气剧烈反应,钠先融化后燃烧,火焰呈黄色,生成一种淡黄色的固体——过氧化钠(Na2O2)。
铝和氧气反应 现象: 铝箔熔化,表面失去光泽,熔化的铝并不滴落,好象有一层膜兜着 为什么 因为铝表面有一层氧化膜保护了铝。构成薄膜的氧化铝(Al2O3)的熔点很高,没有熔化,包在外面使熔化的液态铝不会滴落下来 点燃铝箔 结 论: 铝很活泼,常温下能与空气中的氧气反应,生成一层致密的氧化膜,起保护的作用。 常温或加热 4Al + 3 O2 ==== 2Al2O3
活动探究2:金属钠和水反应 方程式 2Na+2H2O == 2NaOH+H2 ↑
现 象 讨论原因 浮 密度小于水 熔 反应放热 ,钠熔点低 反应剧烈、生成气体 有气体产生 游 有碱生成,NaOH 红 响 现象: 钠块浮在水面上,迅速熔化成一个闪亮的小球,在水面上四处游动,并发出“嘶嘶”的响声,最后消失,溶液变成了红色。
高温 3Fe+4H2O(g) == Fe3O4+4H2 铁与水蒸汽反应的方程式 注意: g代表气态,l代表液态,s代表固态。
铁不与冷、 热水反应, 能否与水 蒸气反应? 应用拓展 请用三支试管、水槽、胶塞、导管、酒精喷灯(高温加热)、酒精灯、火柴、铁架台、蒸发皿、坩埚钳及其他必要的仪器和物品,设计一个还原铁粉与水蒸气反应的实验装置,画出装置简图。 实验装置设计思路:水蒸气的产生装置→水蒸气与铁粉的反应装置→气体产物检验装置
2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2 2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2 探究活动3:铝的两性及金属的应用 1.铝与稀盐酸的反应 化学方程式为: 2.铝与氢氧化钠溶液的反应 铝既能与强酸溶液反应也能与强碱溶液反应,因此酸、碱可直接侵蚀铝的保护膜以及铝制品本身,铝制品餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物。
高温 3Fe+4H2O(g) == Fe3O4+4H2 4Na+O2=2Na2O 2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2 4Al + 3 O2 ==== 2Al2O3 2Na+2H2O == 2NaOH+H2 ↑ 2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2 △ 2Na+O2 Na2O2 知识小结 • 金属单质与氧气反应 • 金属单质与水反应 • 金属铝的两性
异想天开 • 每年全世界腐蚀报废和损耗的金属约为1亿吨 ,金属由于腐蚀而消耗的人力、物力和财力非常巨大,请根据你所学的化学知识,结合网络资源设计防止金属腐蚀的方法和措施?
巩固练习 1. 关于钠的叙述中,正确的是 ( ) A.钠是银白色金属,硬度很大 B.将金属钠放在石棉网上,用酒精灯加热后金属钠剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成过氧化钠 C.金属钠在空气中燃烧,生成氧化钠 D.金属钠的熔点很高 B 2. 下列关于“焰色反应”的理解正确的是 ( ) A.只有金属单质才有焰色反应 B.只有金属化合物才有焰色反应 C.只有某些金属或其化合物才有焰色反应 D.只有金属离子才有焰色反应 C
3、小明家中有一只20世纪50年代初的铝锅,至今仍保存完好。该铝锅未锈蚀的主要原因是 ( )。 A.铝不易发生化学反应 B.铝不易被氧化 C.铝的氧化物容易发生还原反应 D.铝易被氧化,但氧化生成的氧化铝具有保护内部铝的作用 D 4、新买的铝锅、铝壶用来烧开水时,凡是水浸到的地方都会变成黑色,这与水中含有下列哪种可溶性盐有关?( ) A.钠盐 B.钾盐 C.镁盐 D.铁盐 D 5.钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是 ( )。 A. 钠熔点低 B. 钠的密度小 C. 钠的硬度小 D. 有强还原性 C