第一节 金属的化学性质

第一节 金属的化学性质第一节 金属的化学性质

宁安一中 韩艳云

分布特性分布特性除金、铂等少数极不活泼金属外，大多除金、铂等少数极不活泼金属外，大多数金属元素在自然界中以化合态存在；数金属元素在自然界中以化合态存在；

自然界中最多铝，其次铁、钙、钠。自然界中最多铝，其次铁、钙、钠。

金属使用的早晚与金属活动性关系金属使用的早晚与金属活动性关系

-7000

-6000

-5000

-4000

-3000

-2000

-1000

0

1000

2000

3000

Au Ag Cu Sn Fe Zn Al Mg Na Ca K

年代年代

商朝司母戊鼎

春秋时期的

铁锄和铁器

现代用电解

法冶炼铝

金属使用的早晚与金属活动性的强弱有关

金属的通性金属的通性• 物理通性物理通性• 除汞是液体外，其他在常温下是固体；除汞是液体外，其他在常温下是固体；• 除金，铜等少数具有特殊颜色外，其余为银白色；除金，铜等少数具有特殊颜色外，其余为银白色；• 密度，熔点，硬度差异大；密度，熔点，硬度差异大；• 不透明，具有较好延展性，导电、导热性。不透明，具有较好延展性，导电、导热性。

化学通性化学通性化合态金属元素只有正化合价；化合态金属元素只有正化合价；金属单质易失电子，表现还原性；金属单质易失电子，表现还原性；易与氧气反应，得到氧化物；易与氧气反应，得到氧化物；活动性排在氢前的金属元素与酸反应得到盐和氢气；活动性排在氢前的金属元素与酸反应得到盐和氢气；与盐反应，置换出活动性弱的金属单质。与盐反应，置换出活动性弱的金属单质。

思考与交流

铝丝与 CuSO4 溶液反应形成铜树 ( 书写离子方程式）镁条燃烧铜丝与 AgNO3 溶液反应形成银树镁条与盐酸反应

一、金属与非金属反应一、金属与非金属反应1、钠与氧气反应

（（ 11 ）常温下反应）常温下反应 4Na+O4Na+O22=2Na=2Na22OO

钠是一种银白色固体，具有银白色的金属光泽，钠是一种银白色固体，具有银白色的金属光泽，钠很软，用小刀很容易切开，钠很软，用小刀很容易切开，常温下钠与氧气反应使表面很快变暗。常温下钠与氧气反应使表面很快变暗。总结钠的物理性质：

银白色，软，导电、导热，密度小于水，有延展性，熔点低。

（（ 22 ）加热后反应）加热后反应现象：先熔化成小球，后燃烧产生黄色火现象：先熔化成小球，后燃烧产生黄色火焰，生成淡黄色固体焰，生成淡黄色固体

2Na+O2Na+O22===Na===Na22OO22△△

特殊的氧化物——过氧化钠： Na2O2

+1 -1

钠还可以和其他非金属单质反应，如钠还可以和其他非金属单质反应，如 ClCl22 、、 SS

2Na+Cl2Na+Cl22==2NaCl ==2NaCl

2Na+S==Na2Na+S==Na22SS

22 、铁、镁和铝分别与氧气反应、铁、镁和铝分别与氧气反应（ 1 ）铁与氧气在常温下缓慢反应，生成疏松氧化层—三氧化二铁（红棕色 Fe2O3 ）

4Fe + 3O2 == 2Fe2O3

（ 2 ）镁和铝与氧气在常温下能反应，生成致密氧化膜，保护内层金属不被继续氧化

2Mg + O2 == 2MgO 4Al + 3O2 == 2Al2O3

资料卡片：铝的氧化膜 ---- 采用化学方法对铝表面的氧化膜进行处理，得到应用更广泛的金属材料。

二、金属与酸和水反应二、金属与酸和水反应1 、位于金属活动性顺序中氢以前的金属遇到酸时，能够发生化学反应，生成盐和氢气。如 Fe ：

Fe + 2HCl == FeCl2+H2↑

Mg 、 Zn 、 Fe 、 Cu 与稀盐酸反应

反应剧烈程度不同

2 、钠与水反应 演示实验，观察现象

生成碱性物质生成碱性物质反应后溶液变红反应后溶液变红红红

反应放热，熔点低反应放热，熔点低立刻熔成一个小球立刻熔成一个小球熔熔

产生气体，对小球推产生气体，对小球推力力在水面上四处游动在水面上四处游动游游

密度比水小密度比水小钠浮在水面上钠浮在水面上浮浮性质性质现象现象概括概括

2Na+2H2Na+2H22O=2NaOH+HO=2NaOH+H22↑↑

声 有嘶嘶的响声 反应剧烈 ，局部水过热反应剧烈 ，局部水过热

将钠放入硫酸铜溶液中，能否置换出将钠放入硫酸铜溶液中，能否置换出铜单质？铜单质？

将钠放入盐酸中，钠将先和将钠放入盐酸中，钠将先和 HH22OO 反应，反应，还是先和还是先和 HClHCl 反应？反应？

2Na+CuSO2Na+CuSO44=Cu+Na=Cu+Na22SOSO4 4

2Na+2HCl=2NaCl+H2Na+2HCl=2NaCl+H22↑↑

课堂思考：

× 2NaOH+CuSO2NaOH+CuSO44=Cu(OH)=Cu(OH)22↓↓+Na+Na22SOSO4 4

2Na+2H2Na+2H22O=2NaOH+HO=2NaOH+H22↑↑

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

铁是否能够与水发生反应呢？

铁与冷水、热水均不发生化学反

应

实验探究 实验探究

铁与水蒸气的反应铁与水蒸气的反应

实验目的： 设计一套简单实验装置，探究铁

与水蒸气是否能够发生化学反应。

探究实验

装置应有几部分构成？

1 、实验装置设计 制取水蒸气装置 反应装置 检验气体装置

3 、铁与水反应 观看视频，描述现象

装置设计：试管底部塞有一团潮湿的棉花，在湿棉花左边放有铁粉，蒸发皿中放肥皂水（或在水中加几滴洗涤剂）。注意事项：整套装置试管口应低于试管底；酒精灯应先在放湿棉花的位置上加热一会儿，待试管底部温度略高，且有部分水形成蒸气时， 再将酒精灯移至放铁粉的位置加热；加热一会儿后再将导管插入到肥皂水中，用燃着的火柴去点燃肥皂泡，可发出爆鸣声；肥皂水不宜太稀，否则吹起的氢气泡太小，点燃时难以有较大的爆鸣声；实验结束时，应先 从肥皂水中撤出导管，再移去燃着的酒精灯。现象： 加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。

铁粉与水蒸气反应，应从水蒸气的产生、铁粉与水蒸气铁粉与水蒸气反应，应从水蒸气的产生、铁粉与水蒸气反应、反应产物的检验等环节讨论反应装置的设计 反应、反应产物的检验等环节讨论反应装置的设计

3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2

3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2

4 、金属与水反应小结

Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑ 100℃

2Na+2H2Na+2H22O=2NaOH+HO=2NaOH+H22↑↑

2K+2H2K+2H22O=2KOH+HO=2KOH+H22↑↑ ((剧烈 ，氢气易爆炸剧烈 ，氢气易爆炸 ))

2Al+6H20===2Al(OH)3+3H2 ↑∆

金属性越强，越容易与水反应

三、铝与氢氧化钠溶液的反应

2Al+6HCl=2AlCl2Al+6HCl=2AlCl33+ 3H+ 3H22 ↑↑

2Al+2NaOH+2H2Al+2NaOH+2H22O=2NaAlOO=2NaAlO22+ 3H+ 3H22 ↑↑

铝既能与强酸反应，又能铝既能与强酸反应，又能与强碱反应，是两性金属与强碱反应，是两性金属

探究：探究：相同质量的铝，分别与足量的强酸、强碱相同质量的铝，分别与足量的强酸、强碱

反应，产生氢气体积比为：反应，产生氢气体积比为： ________________1:11:1

质量物质的量

微粒 数

÷M

×M

×NA

÷NA

×22.4L/mol÷22.4L/mol

[ 小结 ]

（标准状况）体积气体

物质的量浓度

×V(aq)÷V(aq)

四、物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

2Na + 2H2Na + 2H22O = 2NaOH + HO = 2NaOH + H22↑↑

化学计量数之比 2NA个 ： 2NA个 ： 2NA个 ： NA个

物质的量之比 2mol ： 2mol ： 2mol ： 1mol

质量之比 46g ： 36g ： 80g ： 2g

““化学方程式中各物质的化学计量数之比化学方程式中各物质的化学计量数之比

等于各物质的物质的量之比等于各物质的物质的量之比””

四、物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

2Na + 2H2Na + 2H22O = 2NaOH + HO = 2NaOH + H22↑↑

化学计量数之比 2NA个 ： 2NA个 ： 2NA个 ： NA个

物质的量之比 2mol ： 2mol ： 2mol ： 1mol

质量之比 46g ： 36g ： 80g ： 2g

气体体积之比 2mol ： 2mol ： 2mol ： 22.4L

横（量）相当，竖（单位）相同

多单位混合比 2mol ： 2NA个 ： 80g ： 22.4L

例题 1：6.5g Zn 与 500mL 盐酸恰好完全反应，能生成氢气 ___L( 标准状况 ) 。盐酸的物质的量浓度为 ___ 。

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑

65g 2mol 22.4L

当有 65g锌参加反应时， 需要2molHCl 与之反应，同时生成22.4L 氢气 6.5g n(HCI) V(H2)

n(HCI) =0.2mol V(H2) =2.24L

C(HCl)=0.2mol/0.5L=0.4mol/L

方程式： Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑理论值： 65g 2mol 22.4L

实际值： 6.5g n(HCI) V(H2)

方程式计算“三段式”

成比例 :—— = —— = ——

强调： (1)横 (量 )相当，竖 ( 单位 )相同； (2)带单位运算，结果单位要合理。

快跑，别让他们追上

•再见，同学们！