1、,铁,第三章第一讲,金属的化学性质,一、金属的通性,存在分布,化合态:元素在化合物中的存在形态。大多数金属元素在自然界中以化合态存在;,游离态:元素以单质的形态存在。金、铂等少数极不活泼金属以游离态形式存在,铁矿 铜矿 钾钠砂石,铂矿 金矿粉,地壳中含量由多到少的元素是(前三位): ;含量最多的金属元素 是 元素。,氧、硅、铝,铝,金属使用的早晚与金属活动性关系,物理通性,2、金属的颜色、光泽,3、良好的导电、导热性,绝大多数金属都是银白色,具有金属光泽,少数金属是特殊颜色如铜是紫红色,金是金黄色。,4、延展性,延性:拉成细丝的性质。 展性:压成薄片的性质。,1、金属在常温下的状态,除汞是液体
2、外,其他在常温下是固体;,压,拉,化学通性,1、化合态金属元素只有正化合价,2、金属单质易失电子,表现还原性,3、易与氧气反应,得到氧化物,4、活动性排在氢前的金属元素与酸反应得到盐和氢气,5、与盐反应,置换出活动性弱的金属单质,一、金属的通性,2、 Na、Mg、Al的原子结构示意图。,金属最外层上的电子一般少于4个,反应中很容易失去电子,表现出较强的还原性。(做还原剂),*最外层电子情况会决定元素的化学性质,3、分析下列图片,写出反应的化学方程式。,2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu,2Mg+O2=2MgO,Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,Mg+2HCl=MgCl
3、2+H2,1.钠与氧气的反应,讨论:从以上实验,我们了解到金属钠的哪些物理和化学性质?,从煤油中取一小块金属钠,用刀切去一端的外皮,观察实验现象.,二、金属的性质,1.为银白色的固体,2.质软(硬度小),很活泼 ,常温下能与氧气反应.,3.密度比煤油大,钠必须保存在隔绝空气环境中,实验室将钠保存在煤油或石蜡中,加热后反应-实验3-2,钠还可以和其他非金属单质反应,如Cl2、S2Na+Cl2=2NaCl 2Na+S=Na2S,点燃,点燃,2、铁、铝和镁分别与氧气反应,(1)铁与氧气在常温下缓慢反应,生成疏松氧化层氧化铁(红褐色Fe2O3)4Fe + 3O2 = 2Fe2O3,(2)镁和铝与氧气在
4、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 = 2MgO4Al + 3O2 = 2Al2O3,铁丝在氧气中点燃,生成四氧化三铁(黑色)点燃3Fe + 2O2 = Fe3O4,现象:铝箔熔化,表面失去光泽,熔化的铝并不滴落,因为铝表面有一层氧化膜保护了铝。即使打磨过的铝箔,在空气中也会很快生成新的氧化膜。构有薄膜的Al2O3的熔点(2050)高于Al(660 ),没有熔化,包在铝的外面使熔化的液态铝不会滴落下来。,加热铝箔,实验36,现象解释:,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,得到应有更广泛的金属材料。,小结:,一、 金属与非金属的反应1、
5、钠与氧气的反应常温加热,4Na + O2 = 2Na2O,2、铝与氧气的反应,3、金属与Cl2或 S 的反应,如:2Na +Cl2 = 2NaCl加热 Fe + S = FeS,思考:观察此图,你有何看法?,结论:金属活动性顺序表中(H)前面的金属与酸反应产生H2。金属越活泼,与酸反应越剧烈。,二、金属与酸和水反应,二、金属与酸和水反应,1、钠与水反应,演示实验,观察现象,2Na+2H2O=2NaOH+H2,浮熔 游、响红,钠浮在水面上 立刻熔成一个小球 在水面上四处游动,发出“嘶嘶声” 反应后溶液变红,密度比水小 反应放热,熔点低 产生气体 生成碱性物质,现象:产生轻微的爆鸣声,如何检验金属
6、钠与水反应生成的气体是H2,?,将钠放入硫酸铜溶液中,能否置换出铜单质?将钠放入盐酸中,钠将先和H2O反应,还是先和HCl反应?,2Na+CuSO4=Cu+Na2SO4,2Na+2HCl=2NaCl+H2,课堂思考:,2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4,2Na+2H2O=2NaOH+H2,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,一般规律:钠与溶液反应规律:有酸先与酸反应,无酸先与水反应生成氢氧化钠和氢气,然后再看生成的氢氧化钠是否与原溶液中的溶质反应!,3、钠的保存、在自然界的存在、用途、制法,保存在煤油里。,易与空气中的氧气反应,易与水反应
7、,钠着火的处理?,性质:,用干燥的砂土扑灭,1、保存:,决 定,小结:钠的性质,物理性质:化学性质:,银白色、金属光泽、质软、密度小、沸点低,二、铁和水蒸汽反应,现象:加热时试管内铁粉红热,点燃肥皂泡可听到爆鸣声。 注意事项: 1、整套装置试管口应低于试管底; 2、先预热; 3、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; 4、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。,金属与水反应小结,2Na+2H2O=2NaOH+H2,2K+2H2O=2KOH+H2 (剧烈,氢气易爆炸),金属性越强,越容易与水反应,:金属与水反应的规律,K Ca Na Mg
8、Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au,与冷水反应生成碱和氢气,与热水反应生成碱和氢气,高温下与水蒸气反应生成氧化物和氢气,不与水反应,小结二,金属性越强,常温下与酸反应越剧烈; 金属性越强,常温下与水反应越强烈;,三.铝与氢氧化钠溶液的反应,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。,(可看作分两步进行),铝既能与强酸反应,又能与强碱反应,是两性金属,小结:铝的性质,物理性质: 化学性质:,银白色、金
9、属光泽,重要结论:铝为两性金属,四、物质的量在化学方程式计算中的应用,2Na + 2H2O = 2NaOH + H2,化学计量数之比 2 : 2 : 2 : 1,物质的量之比 2mol :2mol :2mol :1mol,横(量)相当,竖(单位)相同,化学计量数之比等于物质的量之比,扩大NA倍 2NA :2NA : 2NA : NA,实验室用6.5g Zn与足量盐酸完全反应。求: Zn的物质的量;参加反应HCl的物质的量;生成H2的体积(标况下)。,解:,【例 题 】,2、根据化学方程式进行计算的基本步骤 :,(1)根据题意写出相关反应的化学方程式 (2)找出相关物质的计量数之比 (3)对应计
10、量系数,找出相关物质的物质的量(要求的量用n(B)或设未知数x、y等代表) (4)根据计量关系进行计算。,解:,n(HCl)= 0.2 mol,1,n (H2),n(H2)= 0.1 mol,V(H2)= n(H2) Vm = 0.1 mol 22.4 L/mol= 2.24 L,1mol,22.4L,V (H2),0.1mol,1mol,0.1mol,=,22.4L,V (H2),(1)横(量)相当,竖(单位)相同; (2)带单位运算,结果单位要合理。,注意:,新解法:,将8.1g铝与足量的氢氧化钠反应,计算生成氢气 _ L,需要氢氧化钠 _ mol,有_ mol电子发生转移。,例题2:,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+ 3H2 6e-,54g 2mol 22.4L 6mol,8.1g xmol yL zmol,X=0.3mol,Y=3.36L,Z=0.9mol,生成氢气3.36 L,需要氢氧化钠 0.3 mol,有0.9 mol电子发生转移。,