化学：第三章第一节《金属与非金属的反应》课件(新人教版必修1)

1新课标人教版化学必修1第三章金属及其化合物第一节金属的化学性质(第一课时)金属与非金属的反应2商代后期青铜器·司母戊鼎司母戊鼎是中国商代后期（约公元前16世纪至公元前11世纪）王室祭祀用的青铜方鼎，因其腹部著有“司母戊”三字而得名，号称“鼎王”。是中国目前已发现的最重的青铜器。3东汉·马踏飞燕4艾菲尔铁塔52007年10月24日嫦娥-1号成功发射!6杭州弯跨海大桥(宁波—上海)789合金铜银金铁10铁器铝合金青铜器11铜Cu铁Fe铝Al镁Mg1213图3-1金属元素在地壳中的含量14古代炼铁15现代炼铁高炉16冶金工厂夜景金属材料发展史人类社会的发展过程中，金属起着重要的作用。大约公元前4000～1000年，人类进入金属文化。先是铜器时代，到了公元前2000年就进入铁器时代，已开始用铁作犁了。直到20世纪铝合金成为仅次于铁的金属材料。17黄金：性质较稳定，单质存在于河床中。延展性最好，主要用来制造饰物和钱币等，具有保值功能。18白银：一般以矿石形式结合，属稀有金属。导电性最好，主要用来制造饰物和钱币等。19红铜：延展性良好,导电能力强，质软，经加工改为青铜合金，硬度增大，适合用来制造器皿、电线和钱币等。20纯铁：地球含量较多，硬度更强，广泛应用于生活、军事方面，但易被氧化，故炼成钢。21思考与讨论：金属的性质比较活泼(1)绝大多数金属元素是以化合态存在的，很少以游离态存在，这是为什么？(2)“越是活泼的金属，人们发现和使用的就越早”，这句话是否正确？为什么？不正确。因金属越活泼，越容易被氧化。22金属的一些物理性质：23一、金属的性质1、物理性质金属的共性：金属都具有金属光泽，廷展性，不透明，导电、导热等性能。不同金属有不同的硬度、熔点、密度等。24讨论：(1)金属的原子结构有什么特点？从氧化还原角度推测金属具有什么性质？在自然界中，大多数金属以游离态存在还是化合态存在？为什么？(2)金属能发生哪些反应？(3)看课本P46指出图3-2各图具体指什么物质之间的反应？25【练习】根据初中所学内容填写化学反应方程式：举例写反应的化学方程式金属与氧气反应金属与盐置换反应金属与酸反应26铝和硫酸铜溶液反应铜和硝酸银溶液反应镁在空气中燃烧铁丝在氧气中燃烧27Fe+CuSO4=FeSO4+CuCu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2AgMg+2HCl=MgCl2+H22Mg+O2=2MgO点燃282、金属钠的性质实验3-1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。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？现象：切口处可观察到银白色的金属光泽,在空气中很快变暗。29实验3-1视频：金属钠的物理性质注意事项：凡是接触钠的用具都必须是干燥的。取用钠后剩余的钠应放回原瓶,残余的钠的碎屑不能随意丢弃。30金属钠的切割方法:用虑纸吸干表面煤油，用小刀切割。【观察现象】取出的金属钠表面有一灰黄色层，切开后的切口处露出银白色光泽；切口在空气中露置一会儿，会逐渐变暗；久置表面还会形成溶液，最后变成白色粉末。31(一)钠的物理性质(小结)①金属钠是怎样保存的？②钠有哪些物理性质？观察1.颜色状态：银白色固体有金属光泽2.密度：比煤油大ρ=0.97g/cm3比水小3.硬度：较软（可用刀切开）4.熔点沸点：97.8°C882.9°C较低5.导电导热性：良好(金属的通性)银白、软、轻、低；热、电良导体。32实验3-1切割金属钠新断面置于空气中*新切的断面是银白色的，有金属光泽。*切断面在空气中很快失去光泽，变暗。33(1)钠与氧气的反应用刀切开的一小块钠，观察断面有什么变化？现象：切开的光亮的金属断面很快地变暗。反应：4Na+O2=2Na2O（常温下）结论：★常温下易与空气中的氧气反应(二)金属钠的化学性质—金属与非金属的反应34【思考】钠表面暗物质是什么？【问题】钠为什么要保存在煤油中？氧化钠(Na2O)①隔绝空气和水；②钠不与煤油反应；③钠的密度比煤油的密度大【科学探究】钠很容易被氧化，为了观察钠的银白色并能长时间保持不变色，请同学们设计装置，你能设计出什么样的装置呢？35〖探究〗1选取一根管壁较薄的玻璃管，用布包裹着玻璃管像使用钻孔器一样，慢慢地钻入大的钠块里，使管中填有一段银白色的金属钠。用玻璃棒把钠推到管的中央，然后用蜡封好玻璃管的两端，样品可以长期保存和使用。36〖探究〗2取两支口径不同而长短适当的试管，一支试管较小，可以紧密地放到另一支试管里而不留下较多空隙。先在口径较大的试管里注入1mL洁净的煤油，取出黄豆粒大的一小块钠，除去表面已经发生变化的部分，露出金属光泽，放入盛有煤油的试管里，在试管底部缓缓加热，等钠熔化后，插入较小口径的试管，把钠压挤在两支试管之间，成为一个薄层，钠的颜色和光泽就清楚地显现出来。然后在两支试管口的缝隙处涂上石蜡，以隔绝空气。这样可使钠的光泽在较长时间内不至消失。37把一小块钠放在坩埚上加热,观察有何变化。实验３-２现象：钠在空气中燃烧，发出黄色的火焰，生成淡黄色固体。反应：思考：Na2O2稳定Na2O和Na2O2哪个稳定？过氧化钠注意：Na与O2反应条件的不同，产物不同。2Na+O2==Na2O2△38注意事项：1、用镊子取出钠后,要用滤纸吸干钠及镊子表面的煤油，用镊子夹紧放在玻璃片上,切去表面的外皮后，放在坩埚中加热。2、坩埚加热时应与泥三角配套使用。3、观察到钠开始燃烧后，应立即撤掉酒精灯，并将酒精灯熄灭。4、实验结束时，要用坩埚钳将坩埚和泥三角取下，并放在石棉网上。绝对不可以直接用手去拿或直接将它们放在桌子上。39实验探究3-2：钠在空气中加热现象：黄色火焰，生成淡黄色固体（Na2O2），请同学们写出反应的化学方程式分析化合价的变化，并标明化合价及电子的转移。40Na的燃烧：将金属钠放在石棉网上加热41钠的燃烧42练习：用“双线桥”法表示下列反应最子转移的方向和数目常温下4Na+O2==2Na2O（白色）加热下失去2e-得到2e-失去4e-得到4e-注意:条件不一样，产物不同不稳定稳定2Na+O2==Na2O2(淡黄色)00+1-200+143３.铝与氧气的反应(1)用坩埚钳夹住一小块铝箔(箔厚约0.1mm)，在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动。仔细观察，你看到了什么现象？为什么会有这种现象？科学探究(2)用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨(或在酸中处理后，用水洗净)，除去表面的氧化膜，再加热至熔化，又有什么现象呢？科学探究对比实验未打磨的铝箔加热打磨过的铝箔加热44【实验现象】都发生熔化现象，都没有继续燃烧。３.铝与氧气的反应Al在纯氧中也能燃烧小结：绝大部分金属都能与氧气反应，反应中金属作还原剂，金属越活泼越易发生反应，Al虽较活泼，但表面有致密的氧化膜保护了内部金属不被进一步氧化。4Al+3O2===2Al2O3△45【思考与交流】1.小明家有一只20世纪50年代的铝锅,至今仍保存完好.该铝锅未锈蚀的主要原因是()A.铝性质稳定,不易发生化学反应B.铝不易被氧化C.铝的氧化物容易发生还原反应D.铝虽易被氧化,但氧化生成的氧化膜具有保护内部铝的作用D46在空气中，铝的表面容易生成一层很稳定的氧化膜，但天然形成的氧化膜很薄，耐磨性和抗蚀性还不够。为了使铝制品适应于不同的用途，可以采用化学方法对铝的表面进行处理，如增加膜的厚度，改变膜的结构与强度，对氧化膜进行着色等。例如，化学氧化(用铬酸作氧化剂)可以使氧化膜产生美丽的颜色；用电化学氧化的方法，可以生成坚硬的氧化膜，还可以用染料使其着色。市场上的铝制品就有不少是经过这样处理的。氧化膜使得性质活泼的金属铝成为一种应用广泛的金属材料。应用：铝制品可以较长时间使用。47小结：钠与氧气反应实验内容〔实验3-1〕取一小块金属钠,用小刀切去一端的外皮,观察实验现象。〔实验3-2〕把一小块金属钠放在坩埚上，加热，有何现象发生？现象反应方程式结论钠受热先熔化成银白色的小球,接着就燃烧起来，燃烧时火焰呈黄色,有烟产生，最后生成淡黄色固体。在钠的切口处可以观察到银白色的金属光泽,切口处在空气中很快变暗。4Na+O2===2Na2O氧化剂00还原剂-2+12Na+O2===Na2O2△-1+100还原剂氧化剂钠的化学性质很活泼,在常温或加热的条件下都能跟氧气反应生成不同的产物,但加热时与氧气的反应更加剧烈。（条件不同，现象不同，产物不同。）48小结：铝与氧气反应实验内容用坩锅钳夹住一小块铝箔在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动。再取一块铝箔,用砂纸仔细打磨（或在酸中处理后,用水洗净）,除去表面的保护膜,再加热至熔化。现象现象解释结论铝箔发红卷缩,变暗失去光泽，熔化的铝并不滴落。铝箔发红卷缩,很快就变暗失去光泽，熔化的铝仍然不滴落。因为铝表面的氧化膜保护了铝。构成薄膜的氧化铝(Al2O3)的熔点（2050℃）高于铝的熔点（660℃），包在铝的外面，使熔化了的铝不会滴落下来。铝很活泼，除去原来的氧化膜后，在加热时又会很快地生成一层新的氧化膜。铝容易被氧化而生成一层致密的氧化膜。4Al+3O2====2Al2O3△49钠、铝、铁、铜与其它非金属的反应：Na+Cl2==2NaCl点然2Al+3Cl2==2AlCl3△2Fe+3Cl2==2FeCl3△Cu+Cl2==CuCl2△2Na+S==Na2S研磨2Al+3S==Al2S3△Fe+S==FeS△△2Cu+S==Cu2S结论金属单质与氯气反应，生成高价金属氯化物；金属单质与硫反应，生成低价金属硫化物。产生白烟产生棕色烟黑色黑色证明：氯气的氧化性强于硫的氧化性50钠在氯气中的燃烧实验视频51钠与硫反应的实验视频52【本课时小结】1、金属共有的物理性质2、钠的物理性质3、钠与氧气的反应4、铝与氧气的反应5、钠、铝、铁、铜与其它非金属的反应53【思考与交流】2.请画出Na、Mg、Al的原子结构示意图,分析它们的原子结构有什么特点。这与金属的化学性质有什么联系？金属元素原子的最外层电子数较少（一般少于４个）；金属单质往往表现出较强活泼性，很容易被氧气等活泼的非金属单质所氧化，其在金属活动顺序表中越靠左越易发生化学反应.54【例题探究】热点题型：有关钠和铝的性质例．根据你对金属钠性质的了解，回答问题。（1）关于钠的叙述中，正确的是（）A．钠是银白色金属，硬度很大B．将金属钠放在石棉网上，用酒精灯加热后金属钠剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成过氧化钠C．金属钠在空气中燃烧，生成氧化钠D．金属钠的熔点很高（2）由于金属钠很容易跟空气中的________、________等物质反应，通常将它保存在________里，以使它与________、________等隔绝。B氧气水蒸气煤油氧气水蒸气55【课堂演练】1、取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象正确的描述是（）①金属先熔化；②在空气中燃烧，放出黄色火花；③燃烧后得白色固体；④燃烧时火焰为黄色；⑤燃烧后生成浅黄色固体物质A．①②B．①②③C．①④⑤D．④⑤C56【课堂演练】2、下列关于铝的叙述中，不正确的是（）A.铝是地壳中含量最多的金属元素B.在常温下，铝不能与氧气反应C.铝是一种比较活泼的金属D.在化学反应中，铝容易失去电子，是还原剂B57