1、第三章第三章 金属及其化合物金属及其化合物第第1 1课时课时 金属与非金属的反应金属与非金属的反应第一节第一节 金属的化学性质金属的化学性质1.了解钠了解钠 铝铝 铁铁 铜等金属及其重要化合物的主要性质铜等金属及其重要化合物的主要性质 2.初步认识金属材料在国民经济中的重要作用和与人们日常初步认识金属材料在国民经济中的重要作用和与人们日常生活的密切联系生活的密切联系,以及合理使用金属材料的重要意义以及合理使用金属材料的重要意义 3.通过金属及其化合物性质的实验通过金属及其化合物性质的实验,提高学生对提高学生对“化学是一门化学是一门以实验为基础的科学以实验为基础的科学”的认识的认识,培养学生的实
2、验意识培养学生的实验意识 操操作技能作技能 观察能力和分析问题的能力等观察能力和分析问题的能力等 4.以金属知识的学习为线索以金属知识的学习为线索,通过阅读通过阅读 查阅资料查阅资料 讨论和概讨论和概括等括等,培养学生获取知识及信息加工的能力培养学生获取知识及信息加工的能力 通过比较通过比较 归纳等归纳等,让学生逐步掌握学习元素化合物知识的一般方法让学生逐步掌握学习元素化合物知识的一般方法 教学目教学目 标标5.通过金属及其化合物通过金属及其化合物 金属材料在生产和生活中的应用等金属材料在生产和生活中的应用等的学习的学习,提高学生学习化学的兴趣提高学生学习化学的兴趣,增强学好化学增强学好化学
3、服务社服务社会的责任感和使命感会的责任感和使命感 6.通过多种多样的活动通过多种多样的活动,鼓励学生积极提出问题鼓励学生积极提出问题,培养学生敢培养学生敢于质疑于质疑 勇于创新的精神和合作精神等勇于创新的精神和合作精神等 1.1.重点重点(1)Na(1)Na、AlAl、FeFe的化学性质的化学性质(2)CaO(2)CaO、MgOMgO、FeFe2 2O O3 3、CuOCuO与酸的反应与酸的反应,Al,Al2 2O O3 3的两性的两性(3)Fe(OH)(3)Fe(OH)2 2、Fe(OH)Fe(OH)3 3、Al(OH)Al(OH)3 3的性质及制备的性质及制备(4)Na(4)Na2 2CO
4、CO3 3、NaHCONaHCO3 3的性质的性质 应用应用(5)(5)三价铁盐的氧化性三价铁盐的氧化性,焰色反应焰色反应(6)(6)金属材料的应用与材料的选择金属材料的应用与材料的选择(7)(7)有关化学方程式的计算有关化学方程式的计算 教学重难点教学重难点2.2.难点难点(1)Al(1)Al2 2O O3 3、Al(OH)Al(OH)3 3的两性的两性(2)(2)三价铁盐的氧化性三价铁盐的氧化性(3)(3)有关化学方程式的计算有关化学方程式的计算 知知 识识 结结 构构第一节第一节 金属的化学性质金属的化学性质第第1 1课时课时 金属与非金属的反应金属与非金属的反应1.1.了解金属的通性了
5、解金属的通性 2.2.了解钠的物理性质及其保存方法了解钠的物理性质及其保存方法 3.3.掌握钠掌握钠 铝铝 铁与氧气铁与氧气 水水 酸酸 碱及某些盐溶液的反应碱及某些盐溶液的反应 4.4.通过钠通过钠 铝铝 铁有关性质实验及对实验现象的讨论铁有关性质实验及对实验现象的讨论,培养培养观察能力和思维能力观察能力和思维能力 5.5.通过铁与水蒸气反应的实验设计通过铁与水蒸气反应的实验设计,培养学生实验设计的能培养学生实验设计的能力力 教学目教学目 标标一一 金属的存在及通性金属的存在及通性1.存在存在绝大多数金属元素是以绝大多数金属元素是以化合态化合态存在于自然界中存在于自然界中,是因为多数金是因为
6、多数金属的化学性质属的化学性质比较活泼比较活泼 在地壳中含量居前五位的金属是在地壳中含量居前五位的金属是铝铝 铁铁 钙钙 钠钠 钾钾 2.物理性质物理性质金属有许多共同的物理性质如不透明金属有许多共同的物理性质如不透明 有金属光泽有金属光泽 易导电易导电 易导热易导热 有延展性有延展性等等 课前自主学习课前自主学习3.化学性质化学性质(1)与非金属的反应与非金属的反应Mg与与O2反应的化学方程式反应的化学方程式:2Mg+O2 2MgO(2)与酸的反应与酸的反应Mg与稀盐酸反应的化学方程式为与稀盐酸反应的化学方程式为:Mg+2HClMgCl2+H2 Fe与稀硫酸反应的化学方程式为与稀硫酸反应的化
7、学方程式为:Fe+H2SO4FeSO4+H2 点燃(3)与盐的反应与盐的反应Al与硫酸铜溶液的反应方程式为与硫酸铜溶液的反应方程式为:2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3Cu 铜与硝酸银溶液的反应方程式为铜与硝酸银溶液的反应方程式为:Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag 二二 金属与非金属的反应金属与非金属的反应1.钠与氧气的反应钠与氧气的反应(1)实验现象实验现象:刚切开的钠具有刚切开的钠具有银白银白色金属光泽色金属光泽,表面在空气中表面在空气中很快变暗很快变暗;加热时加热时,钠先钠先熔化成银白色小球熔化成银白色小球,然后燃烧然后燃烧,火焰呈火焰呈黄黄色色,最后生成最后生成淡黄色
8、淡黄色固体固体(2)实验结论实验结论钠是钠是银白银白色金属色金属,硬度硬度小小,通常保存在通常保存在煤油煤油或石蜡油中或石蜡油中 钠与氧气的反应钠与氧气的反应,常温下常温下:4Na+O2=2Na2O;加热时加热时:2Na+O2 Na2O2 2.铝与氧气的反应铝与氧气的反应(1)实验操作实验操作:用坩埚钳夹住一小块铝箔在酒精灯上加热至用坩埚钳夹住一小块铝箔在酒精灯上加热至熔化熔化 用砂纸打磨的铝箔在酒精灯上加热至熔化用砂纸打磨的铝箔在酒精灯上加热至熔化(2)实验现象实验现象:两块铝箔都熔化两块铝箔都熔化,失去光泽失去光泽,熔化的铝熔化的铝并不滴落并不滴落(3)相关解释相关解释:铝与空气中的铝与空
9、气中的O2发生反应发生反应4Al+3O2 2Al2O3,生生成的成的Al2O3的熔点比的熔点比Al的熔点的熔点高高,包在铝的外面包在铝的外面,使液态铝不使液态铝不会滴落会滴落 3.金属与金属与Cl2 S的反应的反应金属与金属与Cl2、S等物质反应生成相应的等物质反应生成相应的氯化物氯化物 硫化物硫化物 诱思探究诱思探究:铝是较活泼的金属铝是较活泼的金属,但日常生活中用的铝制品为什但日常生活中用的铝制品为什么抗腐蚀能力强么抗腐蚀能力强?提示提示:铝与铝与O2反应生成了致密的反应生成了致密的Al2O3保护膜保护膜,可阻止可阻止O2进一进一步与铝反应步与铝反应 一一 金属单质的性质金属单质的性质金属
10、活动性顺序KCa、NaMg、Al、Zn、Fe、Sn、PbHCu、Hg、AgPt、Au金属原子失电子能力强弱金属阳离子得电子能力弱强课堂深化探究课堂深化探究与氧气化合常温易氧化常温缓慢氧化加热时被氧化不氧化与非氧化性酸反应剧烈反应,置换出氢能够反应,置换出酸中的氢不能置换出酸中的氢与盐反应先与水反应前面的金属从后面的金属盐溶液中置换出后面的金属与Cl2和S的反应生成相应的氯化物或硫化物,变价金属Fe与Cl2反应生成FeCl3与S反应生成FeS自然界存在化合态化合态和游离态游离态 二二 钠露置在空气中的变化过程钠露置在空气中的变化过程金属钠长期露置于空气中最终完全转变为金属钠长期露置于空气中最终完
11、全转变为Na2CO3粉末粉末,此此过程中的主要变化与现象有过程中的主要变化与现象有:发生的主要变化的方程式为发生的主要变化的方程式为:4Na+O22Na2ONa2O+H2O2NaOH2NaOH+CO2Na2CO3+H2O,Na2CO3+10H2ONa2CO310H2ONa2CO310H2ONa2CO3+10H2O特别提示特别提示:上述变化中既有物理变化又有化学变化上述变化中既有物理变化又有化学变化,如潮解为如潮解为物理变化而风化为化学变化物理变化而风化为化学变化 知识点一知识点一 钠的性质及保存钠的性质及保存例例1 关于钠的叙述中关于钠的叙述中,正确的是正确的是()A.钠是银白色金属钠是银白色
12、金属,硬度很大硬度很大B.金属钠的熔点很高金属钠的熔点很高C.金属钠的密度比水的小但比煤油的大金属钠的密度比水的小但比煤油的大,故通常钠保存在煤油故通常钠保存在煤油中中D.金属钠在空气中不会与空气中的成分反应金属钠在空气中不会与空气中的成分反应典典 例例 剖剖 析析 解析解析 本题考查钠的有关性质本题考查钠的有关性质 通过外观的观察和钠与通过外观的观察和钠与水反应的实验现象可知水反应的实验现象可知,钠的物理性质有钠的物理性质有:银白色银白色 密度小密度小 熔沸点低熔沸点低 质地柔软质地柔软 能导电能导电 导热等导热等 作为活泼的金作为活泼的金属属,钠易与非金属单质钠易与非金属单质O2 易与水发
13、生化学反应易与水发生化学反应 A选项中选项中有关钠的硬度的描述不正确有关钠的硬度的描述不正确;钠能与空气中的氧气和水蒸钠能与空气中的氧气和水蒸气反应气反应,故故D错错;B选项中有关钠的熔点描述不符合事实选项中有关钠的熔点描述不符合事实;由由于金属钠的活泼性于金属钠的活泼性,很容易跟空气中的氧气很容易跟空气中的氧气 水蒸气等物水蒸气等物质反应质反应,因此保存时应隔绝空气因此保存时应隔绝空气,通常保存在煤油里通常保存在煤油里 这是这是因为钠的密度大于煤油的密度且钠与煤油不反应因为钠的密度大于煤油的密度且钠与煤油不反应,钠在煤钠在煤油中沉在底部而避免了与空气的接触油中沉在底部而避免了与空气的接触,故
14、选故选C 答案答案 C 知识点二知识点二 金属的通性金属的通性例例2 对于金属的下列叙述正确的是对于金属的下列叙述正确的是()A.在点燃在点燃Mg Al之前之前,应先用砂纸打磨应先用砂纸打磨,除去表面的氧化膜除去表面的氧化膜B.用砂纸打磨的铝条用砂纸打磨的铝条,放在酒精灯上加热至熔化放在酒精灯上加热至熔化,融化的铝会融化的铝会滴落下来滴落下来C.铁在氧气中燃烧生成的氧化物的主要成分是铁在氧气中燃烧生成的氧化物的主要成分是Fe2O3D.金属单质在自然界中多以化合态存在金属单质在自然界中多以化合态存在,因为它们大多有较强因为它们大多有较强的还原性的还原性 解析解析 Mg、Al表面有一层致密的氧化膜
15、表面有一层致密的氧化膜,为了点燃起来为了点燃起来更容易些更容易些,常用砂纸打磨常用砂纸打磨,除去氧化膜除去氧化膜,A正确正确;打磨过的铝条打磨过的铝条加热时与加热时与O2反应生成新的氧化膜反应生成新的氧化膜Al2O3,它的熔点比它的熔点比Al的熔的熔点高点高,包在铝的外面包在铝的外面,因此熔化了的铝也不会滴落下来因此熔化了的铝也不会滴落下来,B错错误误;铁在氧气中燃烧生成铁在氧气中燃烧生成Fe3O4,C错误错误;金属的最外层电子金属的最外层电子数较少数较少,容易失去容易失去,表现还原性表现还原性,在自然界中多以化合态形式在自然界中多以化合态形式存在存在,D正确正确 答案答案 AD 1.下列有关
16、金属元素性质的叙述正确的是下列有关金属元素性质的叙述正确的是()A.金属元素的原子只有还原性金属元素的原子只有还原性,离子只有氧化性离子只有氧化性B.金属元素在化合物中一定显正化合价金属元素在化合物中一定显正化合价C.金属元素在不同化合物中化合价一定是不同的金属元素在不同化合物中化合价一定是不同的D.金属元素的单质在常温下均为固体金属元素的单质在常温下均为固体答案答案:B解析解析:金属离子可能具有还原性金属离子可能具有还原性,如如Fe2+具有还原性具有还原性,也有氧化也有氧化性性,A不正确不正确;金属元素的原子只能失电子金属元素的原子只能失电子,在化合物中显正在化合物中显正化合价化合价,B正确
17、正确;对于没有变价的元素如对于没有变价的元素如Na在不同的化合价在不同的化合价相同相同,C不正确不正确;金属汞常温下为液体金属汞常温下为液体,D不正确不正确 课内针对性训练课内针对性训练2.关于钠的叙述不正确的是关于钠的叙述不正确的是()A.钠质软钠质软,其新切的表面容易失去光泽其新切的表面容易失去光泽B.钠是电和热的良导体钠是电和热的良导体C.钠保存在煤油中钠保存在煤油中,是因为钠的密度比煤油小是因为钠的密度比煤油小D.钠在空气中燃烧发出黄色火焰钠在空气中燃烧发出黄色火焰答案答案:C解析解析:钠的密度比煤油密度大钠的密度比煤油密度大 3.钠露置在空气中钠露置在空气中,其变质过程中不可能产生的
18、物质是其变质过程中不可能产生的物质是()A.Na2O B.NaOHC.Na2CO3D.NaHCO3答案答案:D解析解析:Na露置在空气中的变化过程为露置在空气中的变化过程为NaNa2ONaOHNa2CO310H2ONa2CO3,不可能不可能有有NaHCO3生成生成 4.下列性质不属于金属单质通性的是下列性质不属于金属单质通性的是()A.一般都容易导电一般都容易导电 导热导热B.都有金属光泽都有金属光泽C.都具有较高的熔点都具有较高的熔点D.一般都有延展性一般都有延展性答案答案:C解析解析:Na、K Hg等都是熔点较低的金属等都是熔点较低的金属 基础强化基础强化1.保存金属钠的方法是保存金属钠的
19、方法是()A.放在棕色瓶中放在棕色瓶中B.放在放在CCl4中中C.放在水中放在水中D.放在煤油中放在煤油中答案答案:D课内针对性训练课内针对性训练2.下列关于钠的性质的叙述中正确的是下列关于钠的性质的叙述中正确的是()A.性质很活泼性质很活泼,在自然界里不可能以游离态存在在自然界里不可能以游离态存在B.露置在空气中露置在空气中,很快被氧化生成很快被氧化生成Na2O2C.极易氧化极易氧化,常温下也可被常温下也可被CO2氧化氧化D.有很强的还原性有很强的还原性,极易发生还原反应极易发生还原反应答案答案:A解析解析:A项正确项正确;B项中项中Na在常温下与在常温下与O2反应反应,生成的是生成的是Na
20、2O而而不是不是Na2O2;C项中钠极易被氧化项中钠极易被氧化,但常温下但常温下CO2的氧化性很弱的氧化性很弱,所以不能氧化所以不能氧化Na;D项中项中Na很容易失电子很容易失电子,有很强的还原性有很强的还原性,但但失去电子化合价升高失去电子化合价升高,发生的是氧化反应发生的是氧化反应 3.下列有关钠的叙述中下列有关钠的叙述中,错误的是错误的是()A.钠的还原性很强钠的还原性很强,可以用来冶炼金属钛可以用来冶炼金属钛 锆锆 铌等铌等B.钠的化学性质非常活泼钠的化学性质非常活泼,钠元素只能以化合态存在于自然界钠元素只能以化合态存在于自然界中中C.钠是一种灰黑色的固体钠是一种灰黑色的固体D.钠的质
21、地软钠的质地软,可用小刀切割可用小刀切割答案答案:C解析解析:钠为银白色金属钠为银白色金属 4.地壳中含量最多的金属元素和非金属元素组成的化合物的地壳中含量最多的金属元素和非金属元素组成的化合物的化学式为化学式为()A.Fe2O3B.Al2O3C.SiO2D.MgO答案答案:B解析解析:地壳中含量最多的金属元素是地壳中含量最多的金属元素是Al,非金属元素是氧非金属元素是氧,两者两者组成的化合物是组成的化合物是Al2O3 5.某同学家中收藏一件清末的铝制佛像某同学家中收藏一件清末的铝制佛像,该佛像至今仍保存完该佛像至今仍保存完好好 该佛像未锈蚀的主要原因是该佛像未锈蚀的主要原因是()A.铝不易发
22、生化学反应铝不易发生化学反应B.铝熔点较高铝熔点较高C.铝的氧化物容易发生还原反应铝的氧化物容易发生还原反应D.铝易被氧化铝易被氧化,但氧化生成的氧化铝具有保护内部铝的作用但氧化生成的氧化铝具有保护内部铝的作用答案答案:D解析解析:Al较活泼和空气中的较活泼和空气中的O2反应生成致密的氧化膜反应生成致密的氧化膜,而阻止而阻止内部的铝继续反应内部的铝继续反应,起到了防锈蚀的作用起到了防锈蚀的作用 6.将一小块铝箔在酒精灯上加热至熔化将一小块铝箔在酒精灯上加热至熔化,下列实验现象描述正下列实验现象描述正确的是确的是()A.铝箔熔化铝箔熔化,失去光泽失去光泽B.铝箔燃烧铝箔燃烧,发出耀眼的白光发出耀
23、眼的白光C.铝箔熔化铝箔熔化,火星四溅火星四溅D.铝箔燃烧铝箔燃烧,有黄色火焰有黄色火焰答案答案:A解析解析:在酒精灯上加热铝箔在酒精灯上加热铝箔,铝箔熔化铝箔熔化,失去金属光泽失去金属光泽,不会发生不会发生燃烧燃烧,发出耀眼白光发出耀眼白光,火星四射火星四射,黄色火焰等现象黄色火焰等现象 7.关于钠原子与钠离子下列叙述错误的是关于钠原子与钠离子下列叙述错误的是()A.它们相差它们相差1个电子层个电子层B.它们都易失电子它们都易失电子,在化学反应中作还原剂在化学反应中作还原剂C.钠原子钠原子 钠离子均为钠元素钠离子均为钠元素D.它们的化学性质不同它们的化学性质不同答案答案:B解析解析:Na+已
24、达到已达到8电子稳定结构电子稳定结构,在化学反应中不再失去电子在化学反应中不再失去电子,不能作还原剂不能作还原剂 8.人们的日常生活离不开金属人们的日常生活离不开金属,高科技新材料的开发和应用也高科技新材料的开发和应用也需要金属需要金属(1)地壳中含量最高的金属元素是地壳中含量最高的金属元素是_(2)根据如图金属应用实例推断根据如图金属应用实例推断,金属具有的物理性质是金属具有的物理性质是_ Al导电性导电性 延展性延展性 导热性导热性(3)人们每年要从金属矿物资源中提取大量的金属人们每年要从金属矿物资源中提取大量的金属,根据所学根据所学化学知识化学知识,按要求写出两个生成金属的化学方程式按要
25、求写出两个生成金属的化学方程式:_ (置换反应置换反应),_ (分解反应分解反应)22HCuO CuH O22HgO 2HgO能力提升能力提升1.铝在人体中积累可使人慢性中毒铝在人体中积累可使人慢性中毒,世界卫生组织将铝确定世界卫生组织将铝确定为食品污染源之一而加以控制为食品污染源之一而加以控制 铝在下列使用场合需加以铝在下列使用场合需加以控制的是控制的是()制铝箔电容制铝箔电容 制易拉罐制易拉罐 制电线电缆制电线电缆 制牙膏皮制牙膏皮 用用明矾净水明矾净水 制炊具制炊具 糖果和香烟包装糖果和香烟包装 用氢氧化铝药用氢氧化铝药片治胃病片治胃病 制防锈油漆制防锈油漆A.B.C.D.答案答案:C解
26、析解析:铝是一种非常重要的金属铝是一种非常重要的金属,有极为广泛的用途有极为广泛的用途 上述上述9项项都属于铝的用途都属于铝的用途,其中一部分与食品有关其中一部分与食品有关,如制易拉罐如制易拉罐 用用明矾净水明矾净水 制炊具制炊具 用明矾和苏打作食物膨化剂等用明矾和苏打作食物膨化剂等 还有还有制牙膏皮制牙膏皮 用氢氧化铝制药片治胃病等用氢氧化铝制药片治胃病等 都可以直接进入都可以直接进入人体而危害人体健康人体而危害人体健康,应严格控制应严格控制 2.在金属活动性顺序表中在金属活动性顺序表中,铝排在铁之前铝排在铁之前,说明铝的金属性比说明铝的金属性比铁强铁强,更容易与氧气反应更容易与氧气反应,但
27、在实际生活中但在实际生活中,金属铝放置于空金属铝放置于空气中并不容易生锈气中并不容易生锈,而铁则容易生锈而铁则容易生锈 对此下列说法正确对此下列说法正确的是的是()A.金属活动顺序表可能有错金属活动顺序表可能有错B.在金属活动性顺序表中在金属活动性顺序表中,前面的金属不一定比后面的金属活前面的金属不一定比后面的金属活泼泼C.与金属铝相比与金属铝相比,铁与氧气反应更易铁与氧气反应更易 更快更快D.在常温下在常温下,金属铝表面可以形成一层致密的氧化膜保护层金属铝表面可以形成一层致密的氧化膜保护层,铁则不能铁则不能答案答案:D解析解析:金属铁表面形成的铁锈较疏松金属铁表面形成的铁锈较疏松,不能保护内
28、部金属不能保护内部金属 3.医疗上颇为流行的医疗上颇为流行的“理疗特效热理疗特效热”,就是利用铁缓慢氧化放就是利用铁缓慢氧化放出均匀出均匀 稳定的热稳定的热,使患处保持温热状态使患处保持温热状态 若若56 g铁粉完铁粉完全氧化成氧化铁全氧化成氧化铁,需消耗氧气的质量为需消耗氧气的质量为()A.24 g B.32 gC.21 gD.16 g答案答案:A解析解析:由反应由反应Fe 知知Fe2O3中中O为为1.5 mol16 gmol-124 g,则知则知O2为为24 g 2312Fe O4.一定量的钠在一定条件下全部被氧化一定量的钠在一定条件下全部被氧化,测得产物中氧元素的测得产物中氧元素的含量为
29、含量为 则参加反应的钠与氧气的物质的量之比为则参加反应的钠与氧气的物质的量之比为()A.8：3B.4：3C.3：8D.2：3答案答案:A12,35解析解析:Na的氧化物有的氧化物有Na2O和和Na2O2两种两种,从氧元素的含量为从氧元素的含量为可知氧元素与钠元素的质量比为可知氧元素与钠元素的质量比为则氧原子与钠原子的物质的量之比为则氧原子与钠原子的物质的量之比为进而可推知氧气与钠的物质的量之比为进而可推知氧气与钠的物质的量之比为 即钠与氧气的物即钠与氧气的物质的量之比为质的量之比为8：3 12,3512,231112/163,23/234=gg molgg mol3,85.已知用金属钠生成氧化
30、钠已知用金属钠生成氧化钠,可用多种方法可用多种方法:4Na+O22Na2O,4Na+CO22Na2O+C,2NaNO2+6Na4Na2O+N2,在上述三种方法中最好的方法是在上述三种方法中最好的方法是_(填填序号序号),原因是原因是_.答案答案:此反应产物只有此反应产物只有Na2O是固体是固体,而另一种产物而另一种产物N2可以可以把周围环境中的把周围环境中的O2排净排净,防止防止Na2O被继续氧化成被继续氧化成Na2O2解析解析:本题重在考查本题重在考查Na及及Na2O的性质的性质,培养学生的比较分析培养学生的比较分析能力能力,锻炼发散思维锻炼发散思维,如果只简单考虑如果只简单考虑,当然是当然是Na直接与直接与O2的反的反应简单应简单,但实际上但实际上Na与与O2反应时反应时,容易生成容易生成Na2O2,产物中会有产物中会有杂质杂质,故不适合故不适合;而首先是产物中有碳杂质而首先是产物中有碳杂质,且生成的且生成的Na2O容易与容易与CO2反应生成反应生成Na2CO3,所以此法也不好所以此法也不好;的产的产物纯物纯,且防止了变质且防止了变质,故最好故最好
