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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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(jiàn)的金屬如鐵、鋁、鎂條等能存放在空氣中，但在加熱時(shí)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?，我們初中的時(shí)候?qū)W過(guò)，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,1.了解常見(jiàn)金屬的活動(dòng)性順序。 2.了解常見(jiàn)金屬與非金屬的反應(yīng)。 3.了解金屬的通性。 4.掌握鈉與水反應(yīng)的原理、現(xiàn)象。,教學(xué)目標(biāo),基礎(chǔ)梳理,一、金屬的通性,1.物理性質(zhì),思考與交流,圖3-2 是金屬發(fā)生化學(xué)的一些照片，請(qǐng)分析這些反應(yīng)，并寫出化學(xué)方程式 ；,畫出Na、Mg、Al的原子結(jié)構(gòu)示意圖，分析它們的原子結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)，與金屬的化學(xué)性質(zhì)有什么聯(lián)系？,金屬的最外層電子數(shù)少（1~3），易失去，表現(xiàn)出比較強(qiáng)的還原性。,2.化學(xué)性質(zhì) (1)與非金屬的反應(yīng) Mg與O2反應(yīng)的化學(xué)方程式為： (2)與酸的反應(yīng) ①M(fèi)g與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為： ②Fe與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：,2Mg＋O2 2MgO,Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑,Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑,(3)與鹽的反應(yīng) ①Al與CuSO4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為： ②Cu與AgNO3溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：,2Al＋3CuSO4=3Cu＋Al2(SO4)3,Cu＋2AgNO3=2Ag＋Cu(NO3)2,2.化學(xué)性質(zhì),二、金屬與非金屬的反應(yīng),點(diǎn)擊視頻觀看了解鈉的物理性質(zhì),鈉的物理性質(zhì)： （1）銀白色金屬光澤 （2）質(zhì)軟 （3）密度小 （4）熔點(diǎn)低 （4）導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好,二、金屬與非金屬的反應(yīng),1.鈉與氧氣的反應(yīng) (1)常溫下的反應(yīng) 現(xiàn)象：新切開(kāi)的鈉具有銀白色的金屬光澤，在空氣中很快______。 化學(xué)方程式：,變暗,4Na＋O2=2Na2O,(2)加熱條件下的反應(yīng) 現(xiàn)象：鈉先熔化成小球，然后劇烈燃燒，火焰呈黃色，生成_______固體。 化學(xué)方程式：,淡黃色,2Na＋O2 Na2O2,點(diǎn)擊視頻觀看鈉在空氣中燃燒,2.鋁與氧氣的反應(yīng),現(xiàn)象：___________。 化學(xué)方程式： 3．金屬與Cl2、S的反應(yīng) 金屬與Cl2、S等物質(zhì)反應(yīng)生成相應(yīng)的_______、_______。,4Al＋3O2 2Al2O3,鋁箔熔化，失去金屬光澤，但熔化的鋁并不滴落,氯化物,硫化物,點(diǎn)擊視頻觀看鋁箔加熱,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(gè)，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) ①在金屬活動(dòng)性順序表中，一般位于前面的金屬能夠把位于后面的金屬?gòu)乃鼈兊柠}溶液中置換出來(lái)，如： Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu。 ②K、Ca、Na由于其活潑性太強(qiáng)會(huì)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(jià) C．金屬元素在不同的化合物中的化合價(jià)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，而離子位于中間價(jià)態(tài)時(shí)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(jià)可以相同，如在NaCl、Na2O中Na元素均顯＋1價(jià)；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(zhǎng)期露置于空氣中最終完全轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2CO3粉末，此過(guò)程中的主要變化與現(xiàn)象有：,①4Na＋O2=2Na2O ②Na2O＋H2O=2NaOH ④2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O， Na2CO3＋10H2O=Na2CO310H2O ⑤Na2CO310H2O=Na2CO3＋10H2O,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(huì)生成Na2O2，故鈉露置于空氣中的變化中不會(huì)有Na2O2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(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的敘述中正確的是( ) ①金屬鈉先熔化 ②在空氣中燃燒，產(chǎn)生白色火焰 ③燃燒后得白色固體 ④燃燒時(shí)火焰呈黃色 ⑤燃燒后生成淡黃色固體物質(zhì) A．①② B．①②③ C．①④⑤ D．②④⑤,典型例題分析,【解析】鈉在空氣中加熱時(shí)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?cè)谙嗤瑴囟认拢〈笮∠嗤娜N金屬薄片，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(shuō)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(shí)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 D．Cu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(dòng)性順序，可根據(jù)金屬與同濃度的酸反應(yīng)時(shí)，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(shuō)明Ti的金屬活動(dòng)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(dòng)性越強(qiáng)。 (2)金屬與鹽溶液的置換反應(yīng)?；顒?dòng)性較強(qiáng)的金屬可把活動(dòng)性較弱的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)。 (3)金屬陽(yáng)離子的氧化性強(qiáng)弱。金屬陽(yáng)離子的氧化性越強(qiáng)，其活動(dòng)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.金屬跟氧氣反應(yīng)時(shí)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(lái)看,先是青銅器時(shí)代，而后是鐵器時(shí)代，鋁的利用是近百年的事，這個(gè)先后順序跟下列有關(guān)的是( ) ①地殼中金屬的含量 ②金屬活動(dòng)性順序 ③金屬的導(dǎo)電性 ④金屬冶煉的難易程度 ⑤金屬的延展性 A.①③ B.②④ C.②⑤ D.③⑤,【解析】從金屬活動(dòng)性順序：Al＞Fe＞Cu，鋁的金屬活動(dòng)性最強(qiáng)，其離子最難被還原，冶煉相對(duì)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(shí)，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(huì)發(fā)生劇烈燃燒 C．金屬與非金屬發(fā)生反應(yīng)時(shí)，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(huì)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(shí)生成Na2O2，與O2的用量無(wú)關(guān)，A錯(cuò)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(huì)燃燒，B錯(cuò)；鐵絲可在純氧中燃燒生成Fe3O4，D項(xiàng)錯(cuò)誤；金屬與非金屬單質(zhì)反應(yīng)時(shí)，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(wú)關(guān)，學(xué)生解答此類問(wèn)題時(shí)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( ) A．Fe B．Al C．Ag D．Na,【解析】 Fe在空氣中能與O2、H2O等作用生成鐵銹，Na會(huì)形成Na2O，但會(huì)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(huì)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(dòng)的電子，在外加電場(chǎng)下會(huì)定向移動(dòng)，在受熱時(shí)會(huì)加速運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(méi)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(guò)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(shí)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(wú)水CuSO4接觸產(chǎn)生火花說(shuō)明反應(yīng)放熱；有紅色物質(zhì)生成說(shuō)明有銅產(chǎn)生，由此可分析知熔融的鈉與無(wú)水CuSO4發(fā)生了置換反應(yīng)，鈉表現(xiàn)了還原性。 【答案】 C,