2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 專題3.1.1 金屬與非金屬反應(yīng)課件 新人教版必修1.ppt

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1、第三章 金屬及其化合物,3-1-1 金屬和非金屬反應(yīng),從日常生活和初中化學(xué)的學(xué)習(xí)中，我們可以發(fā)現(xiàn)：有些常見的金屬如鐵、鋁、鎂條等能存放在空氣中，但在加熱時有些能與空氣或氧氣發(fā)生劇烈的反應(yīng)，甚至能夠燃燒?？梢曰貞浺幌拢覀兂踔械臅r候?qū)W過，鐵在空氣中點(diǎn)燃不能燃燒，但在氧氣中能燃燒；而鎂在空氣中就能夠燃燒。為什么？,情景設(shè)疑,司母戊鼎,在人類社會的發(fā)展進(jìn)程中，金屬起著重要作用,金屬元素占總元素的4/5 地殼中含量最多的金屬是Al：7.73% 第二位Fe：4.75%。大多數(shù)金屬以化合態(tài)存在。,金屬的物理性質(zhì):,一般具有金屬光澤,能導(dǎo)電導(dǎo)熱, 具有延展性。,你在日常生活中見到了哪些金屬物品？它們都有些什

2、么樣的性質(zhì)呢？,鋁和硫酸銅溶液反應(yīng),銅和硝酸銀溶液反應(yīng),,鐵絲在氧氣中燃燒,鎂在空氣中燃燒,鎂與鹽酸、鋅與鹽酸反應(yīng),思考和交流,金屬有哪些共同的化學(xué)性質(zhì)？,舉例說明金屬能發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng)?,與氧氣反應(yīng),活潑金屬能與酸反應(yīng),與鹽反應(yīng),Mg+2HCl=MgCl2+H2,2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu,Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,一.金屬與非金屬的反應(yīng),實(shí)驗(yàn)3-1:取一小塊金屬鈉,用刀切去一端的外皮,觀察鈉表面的光澤和顏色。,現(xiàn)象:,切口處可觀察到銀白色的金屬光澤,在空氣中很快變暗,討論：以上實(shí)驗(yàn),體現(xiàn)了金屬鈉哪些物理和化學(xué)性質(zhì)？,物理性質(zhì)：,化學(xué)性質(zhì)：,化學(xué)性質(zhì)

3、很活潑 ,常溫下能與氧氣反應(yīng).,銀白色 金屬光澤 固體 質(zhì)軟(硬度小),熔點(diǎn)為97.87 C,4Na + O2 === 2Na2O,鈉應(yīng)怎樣保存?,保存在煤油或石蠟中，以隔絕空氣。,實(shí)驗(yàn)2：把一小塊金屬鈉放在坩堝上，加熱，有何現(xiàn)象發(fā)生？,現(xiàn)象,可觀察到鈉先熔化后燃燒，燃燒時火焰呈黃色，生成淡黃色的固體,2Na + O2 === Na2O2,加熱,現(xiàn)象：鋁箔熔化，表面失去光澤，熔化的鋁并不滴落，好象有一層膜兜著,因?yàn)殇X表面有一層氧化膜保護(hù)了鋁。構(gòu)有膜的氧化鋁(Al2O3)的熔點(diǎn)很高，沒有熔化，包在外面使熔化的液態(tài)鋁不會滴落下來,加熱鋁箔,原 因：,科學(xué)探究：,用砂紙打磨鋁箔，除去氧化膜后，再加熱

4、至熔化,現(xiàn)象：,鋁箔熔化，失去光澤，熔化的鋁仍然不滴落,原因解釋：,鋁很活潑，除去原來的氧化膜后，在空氣中很快生有一層新的氧化膜,結(jié) 論：,鋁很活潑，常溫下能與空氣中的氧氣反應(yīng)，生成一層致密的氧化膜，起保護(hù)的作用。,4Al + 3 O2 ==== 2Al2O3,常溫或加熱,科學(xué)探究：,金屬活動性中鋁鐵， 可是鐵比鋁更容易生銹。,你知道嗎？,為什么鋁制品不易生銹？,專家提醒：盡量不要使用鋁制餐具，因?yàn)殇X在人體內(nèi)積累過多會引起智力下降、記憶力衰退和老年癡呆。,原因：活潑的金屬在空氣中易與氧氣反應(yīng)，生有一層氧化物。有的氧化膜疏松，不能保護(hù)內(nèi)層金屬，如鐵和鈉等。有的氧化物致密，可以保護(hù)內(nèi)層金屬不被繼續(xù)

5、氧化，如鋁等。,能，氯氣、硫等具有氧化性的非金屬發(fā)生反應(yīng)生成對應(yīng)氯化物和硫化物：,思考：金屬除了能與氧氣反應(yīng)外，能否跟其它非金屬反應(yīng)？,2Na+Cl2=2NaCl 2Na+S=Na2S,拓展延伸,一、金屬的通性,1.物理通性 (1)金屬一般具有銀白色光澤，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性以及優(yōu)良的延展性，如導(dǎo)電性能最好的金屬是銀，其次是銅，再次是鋁，延展性最好的金屬是金。,(2)金屬的熔點(diǎn)及硬度往往差別較大，規(guī)律性不強(qiáng)，如常溫下，汞為液體，其他金屬則為固體。 2.化學(xué)通性 通常情況下，金屬原子的最外層電子數(shù)少于4個，在化學(xué)反應(yīng)中易失去電子，表現(xiàn)出較強(qiáng)的還原性。,一、金屬的通性,1.物理通性,(1)金

6、屬與酸的反應(yīng),2.化學(xué)通性,一、金屬的通性,(2)金屬與鹽的反應(yīng) 在金屬活動性順序表中，一般位于前面的金屬能夠把位于后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來，如： FeCuSO4=FeSO4Cu。 K、Ca、Na由于其活潑性太強(qiáng)會先與水發(fā)生反應(yīng)，而不符合此規(guī)律。 (3)金屬與非金屬的反應(yīng) 除能被O2氧化外，金屬還能被Cl2、S等具有氧化性的物質(zhì)所氧化。,例1.下列關(guān)于金屬特征的敘述正確的是() A金屬原子只有還原性，離子只有氧化性 B金屬元素在化合物中一定顯正價 C金屬元素在不同的化合物中的化合價均不同 D金屬單質(zhì)在常溫下均是固體,典型例題分析,【解析】A項(xiàng)中金屬原子只有還原性是正確的，而

7、離子位于中間價態(tài)時既具有氧化性又具有還原性，如Fe2；C項(xiàng)中金屬元素在不同化合物中化合價可以相同，如在NaCl、Na2O中Na元素均顯1價；D項(xiàng)汞在常溫下為液體。 【答案】 B,二、鈉露置于空氣中的變化,金屬鈉長期露置于空氣中最終完全轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2CO3粉末，此過程中的主要變化與現(xiàn)象有：,4NaO2=2Na2O Na2OH2O=2NaOH 2NaOHCO2=Na2CO3H2O， Na2CO310H2O=Na2CO310H2O Na2CO310H2O=Na2CO310H2O,發(fā)生的主要變化的化學(xué)方程式為：,【溫馨提示】 (1)鈉只有在加熱條件下才會生成Na2O2，故鈉露置于空氣中的變化中不會有N

8、a2O2生成。 (2)上述變化中既有物理變化也有化學(xué)變化，如潮解為物理變化而風(fēng)化則為化學(xué)變化。,例2.取一小塊金屬鈉放在燃燒匙里加熱，下列對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的敘述中正確的是() 金屬鈉先熔化在空氣中燃燒，產(chǎn)生白色火焰燃燒后得白色固體燃燒時火焰呈黃色燃燒后生成淡黃色固體物質(zhì) AB C D,典型例題分析,【解析】鈉在空氣中加熱時的現(xiàn)象有：鈉熔成銀白色的小球，然后燃燒，火焰呈黃色，最后生成淡黃色固體。 【答案】C,例3.金屬Ti(鈦)是一種具有許多優(yōu)良性能的較為昂貴的金屬，鈦和鈦合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要金屬材料。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中探究Ti、Mg、Cu的活潑性順序。他們在相同溫度下，取大小相同的三種金

9、屬薄片，分別投入等體積等濃度的足量稀鹽酸中，觀察現(xiàn)象如下：,典型例題分析,下列有關(guān)三種金屬的說法正確的是() A三種金屬的活潑性由強(qiáng)到弱的順序是Ti、Mg、Cu B若鈦粉中混有Mg，提純Ti時可用稀鹽酸除去Mg C用Ti從CuSO4溶液中置換出Cu是工業(yè)制取Cu的很好途徑 DCu和MgCl2溶液不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),【解析】本題考查金屬的活動性順序，可根據(jù)金屬與同濃度的酸反應(yīng)時，反應(yīng)的劇烈程度不同判斷金屬的活潑性，反應(yīng)劇烈的金屬其活潑性較強(qiáng)。A項(xiàng)，Ti在鹽酸中比Mg放出氣泡的速度慢，說明Ti的金屬活動性比Mg弱；B項(xiàng)，由于Ti、Mg均能與稀鹽酸反應(yīng)，故不能用此法提純金屬鈦；C項(xiàng)，由于Ti是較為昂貴的

10、金屬，用Ti制造Cu成本上不劃算；D項(xiàng)，由于Cu不如鎂活潑，Cu不與MgCl2溶液發(fā)生反應(yīng)。故選D。 【答案】D,判斷金屬活潑性的常用方法 (1)金屬與等濃度的酸反應(yīng)的劇烈程度。反應(yīng)越劇烈，金屬活動性越強(qiáng)。 (2)金屬與鹽溶液的置換反應(yīng)。活動性較強(qiáng)的金屬可把活動性較弱的金屬從其鹽溶液中置換出來。 (3)金屬陽離子的氧化性強(qiáng)弱。金屬陽離子的氧化性越強(qiáng)，其活動性越弱。,【名師點(diǎn)睛】,課堂總結(jié),1.絕大多數(shù)金屬都能與氧氣反應(yīng)，生成金屬氧化物，活潑性很強(qiáng)的金屬常溫下就能被氧氣氧化，活潑性較弱的金屬在加熱的條件下才能與氧氣發(fā)生反應(yīng)。 2.活潑性很弱的金屬（如鉑、金）不能被氧氣氧化（真金不怕火煉） 3.金

11、屬跟氧氣反應(yīng)時生成的氧化物一般為普通氧化物如MgO、Al2O3，但鈉在氧氣中燃燒生成Na2O2，鐵在氧氣中燃燒生成Fe3O4。,課堂訓(xùn)練,1.從利用金屬的歷史來看,先是青銅器時代，而后是鐵器時代，鋁的利用是近百年的事，這個先后順序跟下列有關(guān)的是() 地殼中金屬的含量金屬活動性順序金屬的導(dǎo)電性 金屬冶煉的難易程度金屬的延展性 A. B. C. D.,【解析】從金屬活動性順序：AlFeCu，鋁的金屬活動性最強(qiáng)，其離子最難被還原，冶煉相對困難，故正確答案為B。 【答案】B,2.下列關(guān)于金屬性質(zhì)的敘述中正確的是() A鈉與氧氣反應(yīng)時，產(chǎn)物是由O2的用量決定的 B鋁箔在空氣中受熱可以熔化且會發(fā)生

12、劇烈燃燒 C金屬與非金屬發(fā)生反應(yīng)時，被氧化的一定是金屬 D鐵絲不論在空氣中還是純氧中都不會燃燒,【解析】Na與O2的反應(yīng)產(chǎn)物是由反應(yīng)條件決定的，常溫下生成Na2O，點(diǎn)燃時生成Na2O2，與O2的用量無關(guān)，A錯誤；鋁箔在空氣中受熱可熔化，但由于表面形成熔點(diǎn)很高的Al2O3，故不會燃燒，B錯；鐵絲可在純氧中燃燒生成Fe3O4，D項(xiàng)錯誤；金屬與非金屬單質(zhì)反應(yīng)時，金屬只能失電子被氧化，C正確。 【答案】C,鈉與氧氣反應(yīng)生成Na2O還是Na2O2與反應(yīng)條件有關(guān)，與氧氣的用量無關(guān)，學(xué)生解答此類問題時要注意區(qū)分。,【名師點(diǎn)睛】,3.下列金屬在空氣中，能自發(fā)形成氧化物保護(hù)膜的是() AFe BAl CA

13、g DNa,【解析】Fe在空氣中能與O2、H2O等作用生成鐵銹，Na會形成Na2O，但會進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為NaOH、Na2CO3等，故A、D雖然發(fā)生反應(yīng)，但不能生成保護(hù)膜，Ag在空氣中一般不發(fā)生反應(yīng)，不會形成氧化物保護(hù)膜，只有Al在空氣中生成Al2O3，可形成保護(hù)膜。 【答案】B,4.下列關(guān)于金屬的敘述中正確的是() A.所有的金屬都是固態(tài)的 B.金屬具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性 C.所有金屬能與酸發(fā)生置換反應(yīng) D.金屬元素在自然界中都是以化合態(tài)存在的,【解析】汞常溫下是液態(tài)。金屬中存在自由移動的電子，在外加電場下會定向移動，在受熱時會加速運(yùn)動而快速傳遞能量，所以金屬都有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，自由電子

14、與金屬離子間存在著作用力，所以導(dǎo)致了金屬具有延展性。金屬活動性順序表中氫之前的金屬都可以置換出酸中的氫，但在氫之蟮慕鶚舨荒苤沒懷鏊嶂械那(如銅)。金屬在自然界中除金、鉑外大多數(shù)是以化合態(tài)存在。 【答案】B,5.用坩堝鉗夾住一小塊剛用酸處理過的鋁箔，在酒精燈上加熱至熔化，發(fā)現(xiàn)熔化的鋁并不滴落。下列關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋不正確的是() A鋁箔在空氣中不易燃燒 B用酸處理時未能將氧化鋁溶解 C氧化鋁的熔點(diǎn)比鋁的熔點(diǎn)高 D鋁在空氣中能很快形成氧化膜,【解析】熔化的鋁并不滴落，是由于鋁在空氣中很快形成Al2O3，Al2O3的熔點(diǎn)比較高，包住熔化的鋁使其不滴落，而不是由于未將Al2O3處理干凈。 【答案】B,【解析】由題給信息知，鈉與無水CuSO4接觸產(chǎn)生火花說明反應(yīng)放熱；有紅色物質(zhì)生成說明有銅產(chǎn)生，由此可分析知熔融的鈉與無水CuSO4發(fā)生了置換反應(yīng)，鈉表現(xiàn)了還原性。 【答案】C,