1、成才之路化学,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 必修1,金属及其化合物,第三章,1.1.1 集合的概念,第一节 金属的化学性质,第三章,1.1.1 集合的概念,第1课时 金属与非金属的反应,第三章,1.1.1 集合的概念,新情境激趣入题,方法警示探究,新知识预习探究,新思维名师讲堂,新提升达标作业,新视点专家博客,新考题随堂自测,许多科学家经过研究发现，老年性痴呆症与铝有密切关系，同时铝还对人的脑、心、肝、肾的免疫功能有损害。世界卫生组织于1989年正式将铝确定为食品污染物而加以控制，成年人每天允许铝摄入量为60 mg。 由于使用铝制的炊具、餐具，使铝溶在食物中而被人体摄入。大量的铝还来
2、自含铝的食品添加剂，油条、油饼、馒头、花卷、糕点等中都含有这种添加剂。据有关部门抽查的结果显示，每千克油饼中含铝量超过1000 mg。因此，要尽量少吃油炸食品，尽量避免使用铝制的炊具及餐具。,迄今为止已被人类发现的114种元素中，金属元素占4/5。金属在自然界中分布很广。由于各种金属的化学活泼性相差很大，因而它们在自然界中存在的形式也各不相同，有的以单质形式存在，有的以化合态存在。 在人类社会的发展进程中，金属起着重要的作用。从古代的青铜器、铁器时代到现代的铝合金，金属材料对于促进生产发展，改善人类生活发挥了巨大作用。但是，地球上绝大多数金属元素是以化合态存在于自然界中，这是为什么？金属有哪些
3、共同的化学性质？能发生哪些化学反应？,学习目标 1了解常见金属的活动性顺序。 2了解常见金属与非金属的反应。 3了解金属的通性。,新知预习 1自然界中的金属元素绝大多数是以_存在，地壳中含量最多的金属是_，其次是_。 2金属的物理通性,化合态,铝,铁,汞,银白,导电性,导热性,3金属的化学性质 (1)与非金属的反应 Mg与O2反应的化学方程式为： _ (2)与酸的反应 Mg与盐酸反应的离子方程式为： _ Fe与稀硫酸反应的离子方程式为： _,(3)与盐溶液的反应 Al与CuSO4溶液反应的离子方程式为： _ Cu和AgNO3溶液反应的离子方程式为： _,4钠与氧气的反应 (1)常温下的反应 现
4、象：新切开的钠具有银白色的金属光泽，在空气中很快_。化学方程式：_。,变暗,(2)加热条件下的反应 现象：钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成_色固体。化学方程式：_。,淡黄,5铝与氧气的反应 现象：_。 化学方程式_。,铝箔熔化，失去金属光泽，但熔化的铝并不滴落,4Al3O2=2Al2O3,6金属与Cl2、S的反应 金属与Cl2、S等物质反应生成相应的_、_。,氯化物,硫化物,自主探究 1教材P46中图32是一些化学反应的照片，请分析这些反应，并写出化学方程式。,2铝是活泼金属，为什么各种铝制器具还能被广泛应用？ 提示：铝虽然活泼，但在空气中与O2反应能生成致密的氧化膜，该氧化膜致
5、密而稳定，能保护内层的金属不再继续与O2反应。,思维导图,金属的通性,细品教材 1金属的存在及通性 (1)金属元素的存在 绝大部分金属元素以化合态存在，如Na、Fe、Cu等活泼金属。 极少数化学性质不活泼的金属以游离态存在，如Au等。,(2)金属元素在地壳中的含量 地壳中含量最多的金属元素是Al，含量在前三位的元素分别是O、Si、Al。,在地壳中含量占前10位的元素中，只有氧、硅、氢3种非金属元素，其余7种均为金属元素，这10种元素在地壳中的含量按由多到少的顺序可巧妙记忆为：养(氧)龟(硅)铝铁盖(钙)，哪(钠)家(钾)没(镁)青(氢)菜(钛)。,温馨提示：不同的金属，密度相差较大，其中密度最
6、小的金属是锂(0.534 gcm3)，常见金属中密度最大的是铂(Pt，俗称白金，21.45 gcm3)。金属中硬度最大的是铬(Cr)。 金属的熔、沸点及硬度往往差别较大，规律性不强，如常温下汞为液体，其他则为固体。钠、钾、铷、铯的熔点都低于水的沸点(100)，而熔点最高的钨达到3 410。,地壳中含量最高的金属元素铝；人体中含量最高的金属元素钙；导电性导热性最好的金属银；硬度最高的金属铬；熔点最高的金属钨(3 410)；熔点最低的金属汞(38.8)；延展性最好的金属金。目前世界上应用最广、用量最大的金属元素铁。 (4)金属的化学通性 金属的化学性质活泼，在化学反应中易失电子，表现较强的还原性，
7、在化合物中，金属只有正价，无负价，大多数金属能与非金属单质O2、Cl2等反应，能与酸和某些盐溶液反应。,金属与酸的反应 在金属活动性顺序表中，排在H前面的金属能够与酸反应置换出氢，排在H后面的金属与酸(非氧化性酸)不反应。金属的位置越靠前，其活动性越强，与酸反应越容易，反应越剧烈。如与等浓度盐酸反应时，剧烈程度为MgAlFe。 金属与盐溶液的反应 在金属活动性顺序表中，一般位于前面的金属能够把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来，如FeCuSO4=FeSO4Cu。K、Ca、Na由于其活动性太强，会先与水反应，而不符合此规律。,金属与非金属的反应 大多数金属与氧气可直接化合，但活泼性不同的金属
8、与氧气的反应情况不相同。,温馨提示：判断金属活动性的常用方法 金属与等浓度的酸溶液反应的剧烈程度。反应越剧烈，金属活动性越强。 金属与盐溶液的置换反应。活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来。 金属阳离子的氧化性强弱。金属阳离子的氧化性越强，其金属活动性越弱。 “真金不怕火炼”指的不是金的熔点高，其实在1 064时金就熔化了！这句话主要是指金的化学性质稳定，金熔化时也不与O2反应。可不能理解为它很难熔化哦！,(2)有关金属的部分实验,(3)三种金属原子的比较,典例剖析(2013滇池中学高一期末)下列关于金属的叙述中正确的是( ) A所有的金属都是固态的 B金属具有导电性、导热
9、性和延展性 C所有金属能与酸反应 D金属元素在自然界中都是以化合态存在的,【解析】 金属中存在自由移动的电子，在外加电场作用下会定向移动、在受热时会加速运动而快速传递能量，所以金属都有良好的导电性和导热性，自由电子与金属离子间存在着作用力，所以导致了金属具有延展性。金属活动性顺序中氢之前的金属都可与酸反应，但在氢之后的金属难以与酸反应，如铜不与稀盐酸或稀硫酸反应。金属在自然界中除金、铂外大多数以化合态形式存在。 【答案】 B,(2014经典习题选萃)利用金属活动性顺序，回答下列问题： (1)解释不能用铁制容器配制硫酸铜溶液的原因(用化学方程式表示)：_。 (2)验证镁比锌的金属活动性强，应选用
10、的溶液是 _。,【解析】 (1)在金属活动性顺序中，位于前面的金属能够把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外)。 (2)利用金属活动性顺序及金属与酸的反应剧烈程度，可以鉴别两种外观相近的金属，如Mg可以置换出Zn；根据与等浓度的盐酸反应剧烈程度不同可以区分Mg和Zn。 【答案】 (1)FeCuSO4=FeSO4Cu (2)稀盐酸(或稀硫酸或ZnCl2溶液),活学巧练 1(2014经典习题选萃)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 B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 D金属元素的单质在常
11、温下均为固体,【解析】 金属单质只有还原性，具有可变化合价的低价金属阳离子既有氧化性，又有还原性(如Fe2)，A项错误；金属元素无负价，B项正确；FeCl3与Fe2O3中Fe元素的化合价均为3价，C项错误；大多数金属单质在常温下为固体，个别为液体(汞)，D项错误。 【答案】 B,2金属Ti(钛)是一种具有许多优良性能的较为昂贵的金属，钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。某化学兴趣小组在实验室探究Ti、Mg、Cu的活泼性顺序。他们在相同温度下，取大小相同的三种金属薄片，分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中，观察现象如下：,下列有关三种金属的说法正确的是( ) A三种金属的活泼性由强到弱的顺序
12、是Ti、Mg、Cu B若钛粉中混有Mg，提纯Ti时可用稀盐酸除去Mg C用Ti从CuSO4溶液中置换出Cu是工业制取Cu的很好途径 DCu和稀盐酸不发生化学反应,【解析】 A中，Ti在盐酸中比Mg放出气泡的速度慢，说明Ti的金属活动性比Mg弱，A错；B中，由于Ti、Mg均能与稀盐酸反应，故不能用此法提纯金属钛；C中，由于Ti是较为昂贵的金属，用Ti来制造Cu，成本上不划算。 【答案】 D 【小结】 通过金属间的置换来制取金属，一是看金属的活泼性，二是看在工业上是否经济适用。,思维导图,金属与非金属的反应,细品教材 1钠与氧气反应(教材P47实验31、32),温馨提示：(1)钠只有在加热条件下才
13、会与O2反应生成Na2O2，故钠露置在空气中的变化中不会有Na2O2生成。 (2)潮解是固体物质吸收空气中水分使表面少量物质溶解的过程(属物理变化)，风化是结晶水合物在干燥空气中失去结晶水的过程(属化学变化)，所以，上述过程既有物理变化，又有化学变化。,发生的主要变化的化学方程式为： 4NaO2=2Na2O Na2OH2O=2NaOH 2NaOHCO2=Na2CO3H2O Na2CO310H2O=Na2CO310H2O Na2CO310H2O=Na2CO310H2O,2铝与氧气反应(教材P48科学探究),温馨提示：为什么熔化的铝不能滴落下来呢？ 铝受热熔化时，由于薄膜Al2O3的熔点(2 05
14、0)比Al的熔点(600)高，包在铝的外面，使熔化的液态铝不易滴落。,典例剖析,【解析】 钠露置在空气中迅速变暗，是因为Na与O2发生了氧化还原反应生成了氧化钠(Na2O)，A项正确，B项错误；是NaOH吸收空气中的H2O形成溶液，又和空气中的CO2反应生成Na2CO310H2O，Na2CO310H2O逐渐风化脱水，最后变成Na2CO3粉末。风化属于化学变化，C、D两项都错误。 【答案】 A,(2014经典习题选萃)下列关于金属性质的叙述中正确的是( ) A钠与氧气反应时，产物是由O2的用量决定的 B铝箔在空气中受热可以熔化且会发生剧烈燃烧 C金属与非金属发生反应时，被氧化的一定是金属 D铁丝
15、不论在空气中还是纯氧中都不会燃烧,【解析】 Na与O2的反应产物是由反应条件决定的，常温下生成Na2O，点燃时生成Na2 O2，与O2的用量无关，A错误；铝箔在空气中受热可熔化，但由于表面形成熔点很高的Al2O3，故不会燃烧，B错；铁丝可在纯氧中燃烧生成Fe3O4，D项错误；金属与非金属单质反应时，金属只能失电子被氧化，C正确。 【答案】 C,活学巧练 3(双选)下列关于金属铝的叙述中，说法不正确的是( ) A铝的化学性质很活泼，在空气中极易锈蚀 BAl是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现出还原性 C铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧 D铝箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的
16、存在，熔化的铝并不滴落,【解析】 铝表面的氧化膜对铝起保护作用，在空气中不易锈蚀，故A错。铝箔在空气中受热熔化，但不发生剧烈燃烧，故C错。 【答案】 AC,4(2014试题调研)下列说法错误的是( ) A钠在空气中燃烧时先熔化，再燃烧，最后所得产物是Na2O2 B镁因在空气中形成了一薄层致密的氧化膜，保护了内层的镁，故镁不需要像钠一样的特殊保护 C铝制品在生活中非常普遍，是因为铝不活泼 D因为铁在潮湿的空气中生成的氧化物疏松，不能保护内层金属，故铁制品往往需涂保护层,【解析】 A项，钠在空气中燃烧，主要生成Na2O2；B项，镁在空气中易形成一薄层致密的氧化膜，保护了内层金属，使镁不再被空气中的
17、O2氧化；C项，铝在空气中能形成致密的氧化膜而具有抗腐蚀能力，日常生活中的铝制品是采用特殊工艺将氧化膜变厚，使其抗腐蚀性能更好，而不是因为铝不活泼；D项，铁在潮湿的空气中所形成的氧化物是Fe2O3nH2O，非常疏松，不能起到保护内层金属的作用。 【答案】 C,1(2013惠阳中学高一月考)下列关于金属Na的叙述中，说法正确的是( ) ANa在空气中燃烧，发出蓝光 BNa在空气中燃烧，产物是Na2O CNa是银白色金属，硬度大，熔点高 DNa、K合金可作原子反应堆的导热剂 【解析】 Na在空气中点燃，剧烈燃烧，生成淡黄色固体Na2O2，发出黄色火焰，A、B两项错误；钠是银白色金属，有金属光泽，质
18、软可用刀切，熔点97.81 ，因此D项错误。 【答案】 D,2(2013桐城十中高一期中)下列各化合物不能由单质直接化合制取的是( ) ANaCl BFeCl2 CAlCl3 DCuCl2,【答案】 B,3(2013嘉峪关市一中高一期末)下列各组中的两物质相互反应时，若改变反应条件(温度、反应物用量比)，化学反应仍然用同一方程式表示的是( ) ANa和O2 BNaOH和CO2 CFe和Cl2 D木炭(C)和O2,【答案】 C,4取一小块铝箔，用砂纸仔细打磨，除去表面的氧化膜，再加热，如图，回答下列问题。 (1)实验中观察到的现象是铝受热时_，说明氧化铝的熔点比铝的_(填“高”或“低”)。 (2
19、)加热铝粉使其氧化并放出大量热量，写出铝粉受热被氧气氧化的化学方程式：_。,5(2014试题调研)A、B、C是中学化学中常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如右图所示(部分反应条件及产物略去)：(1)若A是一种金属，C是淡黄色固体，则B的化学式为_，AC反应的化学方程式为_。,(2)若A是一种非金属，其常见单质为黑色固体，C是最主要的温室气体，则C的分子式为_，BC反应的化学方程式为_。 A和C是否可以反应_，若能，写出反应的化学方程式，若不能，此空不填_。,铝质易拉罐的利与弊 近年来，铝质易拉罐产量在中国有逐年增长的势头。据国家统计局公布，2002年我国啤酒以2 386.83万吨的产量位居
20、世界第一，超过美国的2 200万吨。其中用易拉罐包装的产量超过5%，使用易拉罐15亿20亿个，主要供啤酒和碳酸类饮料行业使用。据业内专家预测，2010年全国易拉罐用铝将达到29万吨。 铝质易拉罐具有诸多优点，如重量轻、密闭性好、不易破碎等，被大量地用作啤酒、碳酸类饮料等饮料的包装材料。,据科研人员对22种饮料的调查发现，易拉罐饮料中铝含量较高，比瓶装饮料高36倍，如果贪饮，不加节制，势必造成铝摄入量过多，对身体产生危害。铝被人体吸收后，在人体的脑、心脏、肝、肾等器官内沉积，且排泄缓慢，有“只进不出”的趋势，对各器官功能特别是脑组织和免疫功能会造成很大伤害。世界卫生组织于1989年正式将铝确定为食品污染物而加以控制，提出成年人每天允许摄铝量为60毫克。许多发达国家已限制易拉罐的生产。,
