2019年秋高中化学人教版必修1 同步课件（系列一）：第三章 第1节 金属的化学性质（第1课时） .pdf

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1、中国科技馆里有一件展品，名字叫中国科技馆里有一件展品，名字叫“魔力水车魔力水车”。你看，。你看， 那是一个大大的轮子，没有任何动力驱动，但它却在自动地、那是一个大大的轮子，没有任何动力驱动，但它却在自动地、 永不停息地旋转着。你一定会感到很奇怪，为什么它会无动永不停息地旋转着。你一定会感到很奇怪，为什么它会无动 力地自动旋转？它是永动机吗？如果不是，那它的动力又来力地自动旋转？它是永动机吗？如果不是，那它的动力又来 自何方？要回答这些问题，就要从展品自身讲起。自何方？要回答这些问题，就要从展品自身讲起。 学 与 问学 与 问 “魔力水车魔力水车”是一件展示形状记忆合金性能的展品，轮子能自动是一

2、件展示形状记忆合金性能的展品，轮子能自动 旋转，奥妙就在形状记忆合金材料上。形状记忆合金是一种具有旋转，奥妙就在形状记忆合金材料上。形状记忆合金是一种具有 特殊功能的新型材料。当它发生严重变形后，只要改变温度，给特殊功能的新型材料。当它发生严重变形后，只要改变温度，给 它加热它加热(或冷却或冷却)，它就会恢复到原来的形状。由于这种合金能永，它就会恢复到原来的形状。由于这种合金能永 远记住自己在某一温度下的形状，所以人们把它叫做形状记忆合远记住自己在某一温度下的形状，所以人们把它叫做形状记忆合 金。金。“魔力水车魔力水车”的叶片是有双向记忆功能的形状记忆合金片制作的叶片是有双向记忆功能的形状记忆

3、合金片制作 的，能记住自己两个温度时的形状。的，能记住自己两个温度时的形状。 “魔力水车魔力水车”不是永动机，世界上根本就没有永动机。它遵从能不是永动机，世界上根本就没有永动机。它遵从能 量守恒的原则，它的能量来自于热水。量守恒的原则，它的能量来自于热水。 1.掌握掌握Na、Al与与O2、Cl2、S等非金属的反应现象及其化等非金属的反应现象及其化 学方程式的书写原则。学方程式的书写原则。 2.掌握掌握Na与水、酸、盐溶液等反应的原理、现象。与水、酸、盐溶液等反应的原理、现象。 学习目标学习目标 一、金属的存在及通性一、金属的存在及通性 1金属的存在。金属的存在。 (1)存在：绝大多数金属元素在

4、自然界中以存在：绝大多数金属元素在自然界中以_形式存在。形式存在。 (2)原因：绝大多数金属的化学性质原因：绝大多数金属的化学性质_。 2金属的物理通性。金属的物理通性。 一般金属有金属一般金属有金属_、_透明、透明、_导电、导电、_导导 热，有延展性等。热，有延展性等。 化合态化合态 比较活泼比较活泼 光泽光泽不不易易易易 3金属的化学通性金属的化学通性 Mg2H = Mg 2 H2 Fe 2H =Fe 2 H2 2Al3Cu2 =2Al3 3Cu 2Ag Cu=2AgCu2 1.金属单质都是银白色吗？金属单质都是银白色吗？ 提示：提示：不一定，不一定，Cu为红色，金为黄色。为红色，金为黄色

5、。 思考交流思考交流 1 1、金属活动性顺序表的应用、金属活动性顺序表的应用 金属活动金属活动 性顺序性顺序 K、Ca、 Na Mg、Al、 Zn Fe、Sn、 Pb H Cu、Hg、 Ag Pt、 Au 原子失电子原子失电子 能力能力 由大到小，还原性由强到弱 和和O2反应反应 常温易被氧 化 常温能被 氧化 常温干燥 空气中不 易被氧化 / 加热时能 被氧化 不能被 氧化 和和H2O反应反应 常温置换出 氢 加热与H2O(g) 反应 置换出氢 / 不能置换出水中的 氢 和酸反应和酸反应 反应剧烈， 置换出酸中 的氢 能置换出酸中的氢/ 不能置换出酸中的 氢 和碱反应和碱反应 仅Al、Zn能

6、跟强碱水溶液反应 1下列有关金属元素特征的叙述中，正确的是下列有关金属元素特征的叙述中，正确的是( ) A金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性 B金属元素在化合物中一定显正价金属元素在化合物中一定显正价 C金属元素在不同化合物中的化合价均不同金属元素在不同化合物中的化合价均不同 D金属元素的单质在常温下均为固体金属元素的单质在常温下均为固体 【练习练习】 解析：解析： 答案：答案：B 2下列性质中，不属于大多数金属通性的是下列性质中，不属于大多数金属通性的是( ) A有金属光泽有金属光泽 B有延展性有延展性 C有良好的导电性和导热性有良好的导电性和导

7、热性 D有很高的熔点和硬度有很高的熔点和硬度 答案：答案：D 1钠与氧气钠与氧气 (1)常温下：常温下：_。 (2)加热：加热：_。 2铝与氧气铝与氧气 ( 1 ) 常 温 下 ： 铝 的 表 面 容 易 生 成 一 层 很 稳 定 的常 温 下 ： 铝 的 表 面 容 易 生 成 一 层 很 稳 定 的 _，_铝与氧气反应，铝与氧气反应，4Al 3O2=_。 二、金属与氧气的反应二、金属与氧气的反应 4NaO2=2Na2O 致密氧化膜致密氧化膜 阻止阻止 2Al2O3 (2)加热：空气中久置或用砂纸仔细打磨的铝箔，在空气中加热：空气中久置或用砂纸仔细打磨的铝箔，在空气中 加热时，其现象均为：

8、铝箔加热时，其现象均为：铝箔_，_光泽，熔化的铝光泽，熔化的铝 _滴落，其化学反应方程式为滴落，其化学反应方程式为 _。 3铁与氧气。铁与氧气。 (1)常温干燥的空气中常温干燥的空气中_反应，在潮湿的空气中易反应，在潮湿的空气中易_。 ( 2 ) 在 纯 氧 中 能在 纯 氧 中 能 _ _ _ _ _ _ _ ， 化 学 反 应 方 程 式 为 ：， 化 学 反 应 方 程 式 为 ： _。 熔化熔化失去失去 不不 很难很难生锈生锈 燃烧燃烧 2.铝是较活泼的金属，易被氧化，为什么铝又具有抗腐铝是较活泼的金属，易被氧化，为什么铝又具有抗腐 蚀的性能？蚀的性能？ 3.Na2O2和和Na2O哪个

9、更稳定？哪个更稳定？ 提示：常温下，铝能被空气里的O2氧化，在表面生 成一层致密的氧化物薄膜，这层薄膜能阻止内部的金属继 续跟氧气反应，故铝具有抗腐蚀性。 提示：Na2O2更稳定。 思考交流思考交流 4.为什么熔化的铝不滴落呢？为什么熔化的铝不滴落呢？ 提示：因为铝受热熔化(熔点660 )时，表面Al2O3(熔 点2 050 )仍为固体，所以熔化的铝不易滴落。 2 2、钠与氧气的反应、钠与氧气的反应 1从煤油中取出一粒钠，用滤纸吸干表面的煤油，用小从煤油中取出一粒钠，用滤纸吸干表面的煤油，用小 刀切开，观察断面的颜色。刀切开，观察断面的颜色。 现象：新切开的钠的表面呈银白色，但断面由光亮迅速现

10、象：新切开的钠的表面呈银白色，但断面由光亮迅速 变暗；发生变化的原因是：变暗；发生变化的原因是：4NaO2=2Na2O。 结论：钠很活泼，很容易与氧气反应，被氧化成氧化钠。结论：钠很活泼，很容易与氧气反应，被氧化成氧化钠。 特别提示：(1)金属钠块必须用镊子夹取，而不能用手拿 取，因为手指表面有水份，能跟钠块反应生成强碱NaOH腐蚀 皮肤；(2)取用剩余的钠应放回原试剂瓶，不能随意乱扔。 2切下一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油，放在蒸发皿切下一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油，放在蒸发皿 中加热。加热时熔化成小球、产生黄色的火焰、生成淡黄色的中加热。加热时熔化成小球、产生黄色的火焰、生成淡黄色的 固

11、体。固体。 保存方法：钠保存在煤油或石蜡中，以隔绝空气。保存方法：钠保存在煤油或石蜡中，以隔绝空气。 3下列反应由于反应条件不同而产物也不同的是下列反应由于反应条件不同而产物也不同的是( ) A铝与氧气 铝与氧气 B铜与氯气铜与氯气 C钠与氧气钠与氧气 D镁与氧气镁与氧气 答案：答案：C 【练习练习】 1与水反应。与水反应。 2Na2H2O=_， 3Fe4H2O(g) _。 2与酸反应。与酸反应。 Mg2HCl=_， 2Al6HCl=_， FeH2SO4=_。 三、金属与水、酸、碱盐溶液的反应三、金属与水、酸、碱盐溶液的反应 2NaOH H2 Fe3O44H2 MgCl2H2 2AlCl33H

12、2 FeSO4H2 高温 = 3与盐的反应。与盐的反应。 Cu_AgNO3=_， _Al_CuSO4=_。 2 2AgCu(NO3)2 23 Al2(SO4)33Cu 5.实验室为什么常把钠保存在石蜡油或煤油中？实验室为什么常把钠保存在石蜡油或煤油中？ 提示：因为金属钠不与它们反应，而且密度比石蜡油和 煤油大，能隔绝金属钠与O2和H2O的接触，所以实验室常把钠 保存在石蜡油或煤油中。 思考交流思考交流 3 3、钠与水及酸、碱、盐溶液的反应、钠与水及酸、碱、盐溶液的反应 1钠与水的反应。钠与水的反应。 反应方程式为：反应方程式为：2Na2H2O=2NaOHH2。 现象现象解释解释 钠投入水里后，

13、浮在水面上因为钠的密度比水小 钠熔化成光亮的小球 钠与水的反应是放热反应，且 钠的熔点较低 小球在水面上迅速游动 钠与水反应产生气体，推动小 球迅速游动 发出“嘶嘶”的响声反应剧烈，生成气体 反应后的水溶液变红钠与水反应生成了碱 为便于记忆，可编成以下顺口溜为便于记忆，可编成以下顺口溜： 钠浮于水，熔成球，球儿闪亮，四处游，有钠浮于水，熔成球，球儿闪亮，四处游，有“嘶嘶”声儿，声儿， 溶液红。溶液红。 特别提示：切下来的金属钠块要用滤纸擦净后方可放 入水中实验，防止钠与水反应放热，引起煤油燃烧。 2钠跟酸的反应：钠跟酸的反应：“先酸后水先酸后水”。 钠与稀硫酸、盐酸等非氧化性酸反应时，首先是钠

14、直接钠与稀硫酸、盐酸等非氧化性酸反应时，首先是钠直接 跟酸反应，过量的钠再与水反应，而不能认为是钠先跟水反跟酸反应，过量的钠再与水反应，而不能认为是钠先跟水反 应，生成的应，生成的NaOH再跟酸中和。再跟酸中和。 钠投入足量盐酸中反应方程式是：钠投入足量盐酸中反应方程式是：2Na2HCl=2NaCl H2，离子方程式是：，离子方程式是：2Na2H =2Na H2； 实质是：与溶液中的实质是：与溶液中的H 发生反应。 发生反应。 3钠跟碱溶液的反应实际是钠跟水反应。钠跟碱溶液的反应实际是钠跟水反应。 4钠跟盐溶液的反应：先水钠跟盐溶液的反应：先水“后盐后盐”。 (1)NaCl溶液：实际是与水反应

15、。溶液：实际是与水反应。 反应方程式为：反应方程式为：2Na2H2O=2NaOHH2。 (2)CuSO4溶液：钠先与水反应，生成的溶液：钠先与水反应，生成的NaOH再跟再跟CuSO4 反应，而不能发生置换反应。反应，而不能发生置换反应。 反应方程式为：反应方程式为： 2Na2H2O=2NaOHH2， 2NaOHCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4， 总反应为：总反应为： 2NaCuSO42H2O=Cu(OH)2H2Na2SO4。 特别提示：通常钠不能从盐溶液中置换出金属；若盐为熔 融状态，钠可以置换出较不活泼的金属，如：4Na TiCl44NaClTi。 四、四、Fe与与H2O(g)的反应的

16、反应 反应方程式为：反应方程式为：3Fe(s)4H2O(g) Fe3O4(s)4H2(g)。 1反应类型是置换反应，也是氧化还原反应，但不是离反应类型是置换反应，也是氧化还原反应，但不是离 子反应。子反应。 2需要特别注意，氧化产物是需要特别注意，氧化产物是Fe3O4，不是，不是Fe2O3，注意，注意 不要混淆。不要混淆。 高温 = 3实验装置图如下：实验装置图如下： 4操作要领：操作要领： (1)先加热湿棉花部位，待形成水蒸气后再加热铁粉，防先加热湿棉花部位，待形成水蒸气后再加热铁粉，防 止发生倒吸；止发生倒吸； (2)加热最初排出的是空气，应加热一会儿后，再将导管加热最初排出的是空气，应加

17、热一会儿后，再将导管 插入到肥皂水中；插入到肥皂水中； (3)肥皂水不宜太稀，否则吹起的氢气泡太小，点燃时难肥皂水不宜太稀，否则吹起的氢气泡太小，点燃时难 以有较大的爆鸣声；以有较大的爆鸣声； (4)实验结束时，先将导气管撤出，再移去酒精灯，防止实验结束时，先将导气管撤出，再移去酒精灯，防止 发生倒吸。发生倒吸。 4往烧杯内注入煤油和水各100 mL，静置后将一小块钠投入烧杯 内(已知钠的密度介于煤油和水之间，且水和煤油互不相溶)。发生的 现象是( ) A钠沉到液柱1/2处，钠块下部有许多气泡放出，附有气泡的钠块徐 徐上升到液体表面，一会儿又沉到液柱1/2处，如此反复多次，最后消失 B钠块一直

18、沉到烧杯底部，并停留在杯底，放出气泡，最后消失 C钠块浮在液柱表面上，很快熔成一个光亮的小球，小球四处浮动， 最后消失 D钠块沉到液柱1/2处，很快熔成一个闪亮的小球，小球在液柱1/2处 沿水平方向迅速游来游去，最后消失 【练习练习】 解析：解析：由于钠的密度比煤油大，比水小，水和煤油又不由于钠的密度比煤油大，比水小，水和煤油又不 互溶，故烧杯内液体的体积为互溶，故烧杯内液体的体积为200 mL；钠与水接触后产生；钠与水接触后产生 大量气泡，使得钠块上浮到煤油表面，然后又下沉到水面大量气泡，使得钠块上浮到煤油表面，然后又下沉到水面 继续反应，如此周而复始，直到钠反应完毕。继续反应，如此周而复始

19、，直到钠反应完毕。 答案：答案：A 一、钠的性质一、钠的性质 例例1 下列关于钠的说法正确的是下列关于钠的说法正确的是( ) A金属钠和氧气反应只生成氧化钠金属钠和氧气反应只生成氧化钠 B钠长期置于空气中，最后变为钠长期置于空气中，最后变为Na2CO3 C钠的化学性质非常活泼，少量的钠可保存在有机溶钠的化学性质非常活泼，少量的钠可保存在有机溶 剂剂CCl4(密度大于水密度大于水)中中 D由于钠比较活泼，所以它能从溶液中置换出金属活由于钠比较活泼，所以它能从溶液中置换出金属活 动性顺序表中钠后面的金属动性顺序表中钠后面的金属 解析：解析：金属钠与金属钠与O2反应可生成氧化钠和过氧化钠，故反应可生

20、成氧化钠和过氧化钠，故 A项错误；由于钠的密度比水小，保存在项错误；由于钠的密度比水小，保存在CCl4中时浮在液中时浮在液 体表面，仍会被体表面，仍会被O2氧化，故钠应该保存在煤油中，氧化，故钠应该保存在煤油中，C项错项错 误；由于钠能与水剧烈反应，不能用钠从溶液中置换金属，误；由于钠能与水剧烈反应，不能用钠从溶液中置换金属， 故故D项错误。项错误。 答案：答案：B 名师点睛：金属钠长期置于空气中时，会被空气中的氧气 氧化生成Na2O，Na2O吸收空气中的水蒸气生成NaOH，固体 NaOH潮解形成NaOH溶液，吸收CO2又转变成Na2CO3溶液，待 水分蒸发后生成Na2CO310H2O晶体，风

21、化生成Na2CO3粉末。 1某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中，此实验能证明某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中，此实验能证明 钠具有下列性质中的钠具有下列性质中的( ) 钠密度比水小钠密度比水小 钠的熔点较低钠的熔点较低 钠与水反应时要放出热量钠与水反应时要放出热量 钠与水反应后溶液呈碱性钠与水反应后溶液呈碱性 A B C D 【练习练习】 解析：解析：钠放入水中，浮在水面上说明钠的密度比水小；熔成小 球说明钠熔点低且钠与水反应放热；溶液变红说明生成碱性物质。 答案：答案：D 二、金属与盐溶液的反应二、金属与盐溶液的反应 例例2 (双选题双选题)下列实验操作中，溶液里无固体析出下列实验操作中，

22、溶液里无固体析出 的是的是( ) AMgCl2溶液中加入溶液中加入Na的小颗粒的小颗粒 BCa(OH)2饱和溶液中加入饱和溶液中加入Na的小颗粒的小颗粒 CKNO3稀溶液中加入稀溶液中加入Na的小颗粒的小颗粒 D水中加入水中加入Na的小颗粒的小颗粒 解析：解析：四项实验操作中都有化学反应：四项实验操作中都有化学反应：2Na2H2O=2Na 2OH H2，并且反应放出热量，使溶液温度升高。由于，并且反应放出热量，使溶液温度升高。由于 Mg(OH)2难溶于水，故难溶于水，故A项中还有化学反应是：项中还有化学反应是：Mg2 2OH =Mg(OH)2。B项中的项中的Ca(OH)2溶液已是饱和的，温度升高溶液已是饱和的，温度升高 Ca(OH)2的溶解度减小，反应又消耗水的溶解度减小，反应又消耗水(溶剂溶剂)，故必有，故必有Ca(OH)2 固体析出。固体析出。 答案：答案：CD 名师点睛：在本题中，钠与溶液中的溶质不反应，但 钠与水反应，且注意溶液过饱和时会有固体析出，生成沉淀 时也会有固体析出。 2(双选题双选题)将钠加入到下列溶液中，既产生气体又将钠加入到下列溶液中，既产生气体又 产生沉淀的是产生沉淀的是( ) AKCl BCuSO4 CFeCl3 DKNO3 【练习练习】