1、第三章第三章 金属及其化合物金属及其化合物 金属的化学性质金属的化学性质 【课程标准】【课程标准】根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铝、铁、根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铝、铁、铜等金属的主要性质。铜等金属的主要性质。【学习目标】【学习目标】1 1了解钠、铁等金属与酸和水反应的情况，了解共性，掌握个了解钠、铁等金属与酸和水反应的情况，了解共性，掌握个性。性。2 2初步学会根据铁与水蒸气反应的原理设计实验装置。初步学会根据铁与水蒸气反应的原理设计实验装置。【重点难点】【重点难点】1 1掌握钠与水反应的原理，会描述实验现象。掌握钠与水反应的原理，会描述实验现象。
2、2 2通过铁与水反应的实验装置设计，初步认识实验设计的方法。通过铁与水反应的实验装置设计，初步认识实验设计的方法。【明确目标】【明确目标】2.写出写出至少至少3个金属个金属与稀酸反应生成与稀酸反应生成H2的化学方程式的化学方程式：Fe+2HCl=FeCl2+H2Mg+2HCl=MgCl2+H22Al+6HCl=2AlCl3+3H2金属越活泼，还原性越强，与酸反应越剧烈金属越活泼，还原性越强，与酸反应越剧烈【知识回顾】【知识回顾】1.写出金属活动顺序表：写出金属活动顺序表：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au金属活动性由强到弱 如：如：Zn+H2S
3、O4=ZnSO4+H2通过初中化学的学习,大家知道金属与酸反应的一般规律,也知道金属与酸反应置换出氢气的实质是金属单质将酸中电离出来的H+还原生成H2。在高中化学必修1第二章的学习中,大家也认识了水是电解质,它能电离出一定量的H+。那么金属与水能否反应?反应原理如何?【过渡】【过渡】向一只盛有水的烧杯中滴加几滴酚酞试液，然后将绿豆般大小的金属钠投入到小烧杯中，观察实验现象。2Na2H2O=2NaOHH2小球在水面上四处游游动钠浮浮在水面上熔熔化成光亮的小球发出“嘶嘶”的响响声反应后的水溶液变红红钠的密度比水小反应放热，且钠的熔点较低反应产生气体，推动小球迅速游动反应剧烈，生成气体反应生成物显碱
4、性【实验探究】【实验探究】离子方程式：2Na+2H2O=2Na+2OH+H2还原剂还原剂 氧化剂氧化剂钠与水反应钠与水反应2Na+2H2O=2NaOH+H22e2Na+2H2O=2NaOH+H2钠与水反应的实质是钠被水电离出来的 氧化标明反应中的电子转移，并指出氧化剂和还原剂【问题讨论】【问题讨论】（1）钠为什么要保存在石蜡油或煤油中？）钠为什么要保存在石蜡油或煤油中？已知钠和四氯化碳不能反应，四氯化碳的已知钠和四氯化碳不能反应，四氯化碳的密度比钠大，那么钠能否保存在四氯化碳密度比钠大，那么钠能否保存在四氯化碳中？中？解析：钠的密度大于石蜡油和煤油的密度。钠保存在煤解析：钠的密度大于石蜡油和煤
5、油的密度。钠保存在煤油或石蜡油中，钠沉在底部，能起到隔绝空气的作用。油或石蜡油中，钠沉在底部，能起到隔绝空气的作用。钠不能保存在四氯化碳中。理由：四氯钠不能保存在四氯化碳中。理由：四氯化碳密度比钠大，钠会浮在四氯化碳表化碳密度比钠大，钠会浮在四氯化碳表面，不能起到隔绝空气的作用。面，不能起到隔绝空气的作用。【问题讨论】【问题讨论】（2）钠着火应该怎么扑灭？用水行吗？）钠着火应该怎么扑灭？用水行吗？（3）钠能与盐酸反应吗？你能预测反应现）钠能与盐酸反应吗？你能预测反应现象并写出化学方程式吗？象并写出化学方程式吗？2Na2Na2HCl 2HCl 2NaCl2NaClH H2 22Na2Na2H2H
6、 2Na2NaH H2 2能能不能用水，应用干燥的沙土盖灭。不能用水，应用干燥的沙土盖灭。【问题讨论】【问题讨论】（4）钠比铜活泼，那么金属钠能否从）钠比铜活泼，那么金属钠能否从CuSO4溶液中置换出单质铜？推测可能溶液中置换出单质铜？推测可能出现的现象并用实验验证。出现的现象并用实验验证。【解析】钠先与水反应，生成的【解析】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。2Na2Na2H2H2 2O O 2NaOH 2NaOHH H2 2 2NaOH 2NaOHCuSOCuSO4 4 Cu(OH)Cu(OH)2 2NaNa2 2SOSO4 4
7、总反应为：2Na2NaCuSOCuSO4 42H2H2 2O OCu(OH)Cu(OH)2 2H H2 2NaNa2 2SOSO4 4现象：有气泡产生，同时生成蓝色沉淀。现象：有气泡产生，同时生成蓝色沉淀。【科学探究】【科学探究】交流展示铁与水蒸气反应的实验装置设交流展示铁与水蒸气反应的实验装置设计方案，并介绍设计的思路和原理。计方案，并介绍设计的思路和原理。【科学探究】【科学探究】【小组讨论】比较下面三套实验装置，你认为哪套最【小组讨论】比较下面三套实验装置，你认为哪套最好？依据是什么？好？依据是什么？铁不能与冷、热水反应，那铁能否与水蒸气反应铁不能与冷、热水反应，那铁能否与水蒸气反应?3F
8、e4H2O(g)=Fe3O44H2高温水蒸气的发生装置水蒸气的发生装置水蒸气与铁粉反应装置水蒸气与铁粉反应装置产物的检验产物的检验(收集收集)装置装置钠、铁与水的反应都是氧化还原反应，同时也是置换反应，均为金属单质置换出水中的氢。金属越活泼，反应越易发生（越剧烈）。Na、Fe与水的反应哪个较易发生？反应实质是什么？【科学探究】【科学探究】3Fe3Fe4H4H2 2O(g)=FeO(g)=Fe3 3O O4 44H4H2 2铁与水的反应实验结束时，先将导气管撤出，再移去酒精灯，防止发生倒吸。还原剂还原剂氧化剂氧化剂铁与水蒸气反应铁与水蒸气反应3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+H28e标明反应中
9、的电子转移，并指出氧化剂和还原剂3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2【过渡】【过渡】通过对钠与水反应、铁与水反应的学习和认识通过对钠与水反应、铁与水反应的学习和认识,结合结合它们与水反应的特点它们与水反应的特点,各小组进行交流、讨论各小组进行交流、讨论,试着试着总结总结:根据金属活动性顺序表根据金属活动性顺序表,金属与水反应的一般金属与水反应的一般规律如何规律如何?常温下，镁、铝是否会与水反应？会不会与热水反应呢？Mg与热水反应，Al与热水几乎不反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2Ba、K、Ca比钠还活泼，试写出与水反应的化学方程式或离子方程式Ba+2H2O=Ba(OH)2+H22K
10、+2H2O=2KOH+H2Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2【思维拓展【思维拓展】【思维拓展【思维拓展】金属与水反应的一般规律：金属与水反应的一般规律：能与冷水能与冷水剧烈反应，剧烈反应，生成对应生成对应的碱和氢的碱和氢气。气。Mg能与冷水能与冷水缓慢反应产生缓慢反应产生氢气和氢氧化氢气和氢氧化镁；镁；Al能与热能与热水或沸水缓慢水或沸水缓慢反应，产生氢反应，产生氢气和氢氧化铝。气和氢氧化铝。需要和高温水需要和高温水蒸气反应产生蒸气反应产生对应的氧化物对应的氧化物和氢气。和氢气。不能和水不能和水反应。反应。2K+2H2O=2KOH+H2Mg+2H2O=Mg(OH)2+H23Fe4H2O(g)
11、=Fe3O44H2高温【课堂练习】【课堂练习】1.钠跟水反应时的现象，与钠的下列性质无关的是钠跟水反应时的现象，与钠的下列性质无关的是()A钠的熔点低钠的熔点低 B钠的密度小钠的密度小 C钠的硬度小钠的硬度小 D有强还原性有强还原性2将下列各种单质投入或通入将下列各种单质投入或通入CuSO4溶液中，能产溶液中，能产生铜单质的是生铜单质的是()AFe BNa CH2 DAgCA【课堂练习】【课堂练习】3应用下列装置，在硬质破璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混应用下列装置，在硬质破璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物加热，并通过水蒸气，就可以完成合物加热，并通过水蒸气，就可以完成“高温下高温下Fe与水蒸
12、气的与水蒸气的反应实验反应实验”。请完成该实验中的问题：请完成该实验中的问题：(1)写出该反应的化学方程式：写出该反应的化学方程式：_；该反应的氧化剂是该反应的氧化剂是_。(2)实验前必须对整套装置进行的操作是实验前必须对整套装置进行的操作是_。(3)圆底烧瓶中盛装的是水，该装置受热后的主要作用是圆底烧瓶中盛装的是水，该装置受热后的主要作用是_；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是_。(4)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是_。3Fe4H2O(g)=Fe3O44H2高温检验装置的气密性检验装置的气密性H2O提供持续不断的水蒸气提供持续不断的水蒸气防止暴沸防止暴沸先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯酒精喷灯钠与水反应钠与水反应2Na+2H2O=2NaOH+H2【课堂总结】【课堂总结】铁与水蒸气反应铁与水蒸气反应3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+H2游游浮浮熔熔响响红红钠的密度比水小反应放热，且钠的熔点较低反应产生气体，推动小球迅速游动反应生成气体反应生成物显碱性
