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第三章第一节金属的化学性质一、金属的存在及通性1、存在化合态多数金属以化合态存在。如:K、Ca、Na等。(原因:多数金属的化学性质活泼,易与其他物质发生反应)游离态及少数金属以游离态存在。如:Au(原因:化学性质不活泼不易与其他物质反应)化合态+游离态如Fe、Cu等。2、地壳中元素含量排在前五位的元素:O、Si、Al、Fe、Ca3、金属的通性:(1)物理通性:有金属光泽、易传热、易导电,有延展性、可塑性,除汞以外都是固体(除汞之外金属都有金字旁)(2)化学通性:易失去电子,表现还原性。与非金属反应:4Na+O2===2Na2O2Mg+O2===MgO与酸反应:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑与盐反应:Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu二、金属与非金属的反应(一)与O2反应:常温:4Na+O2===2Na2O常温:4Al+O2==2Al2O3点燃或加热:2Na+O2===Na2O2加热:4Al+O2==2Al2O3常温:Mg+O2===MgOFe+O2===Fe3O4点燃或加热:Mg+O2===MgO(二)与Cl2反应:(三)与S反应:2Na+Cl2===2NaCl2Na+S===Na2SMg+Cl2===MgCl2Mg+S===MgS2Al+3Cl2===2AlCl32Al+3S===Al2S32Fe+3Cl2===2FeCl3Fe+S===FeSCu+Cl2===CuCl22Cu+S===Cu2S三、金属与酸的反应:金属+酸===盐+氢气Mg+2HCl==MgCl2+H2↑Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑四、金属与水的反应:(一)Na与水的反应:(教材P48实验:3-3)现象解释浮:钠投入水里后浮在水面上。因为钠的密度比水小熔:钠熔化成光亮的小球。钠与水的反应是放热反应,且钠的熔点较低游:小球在水面向各个方向迅速游动。钠与水反应产生气体,推动小球迅速游动响:发出“嘶嘶”的响声。反应剧烈,生成气体红:水溶液变红钠与水反应生成了碱由实验3-1、3-2、3-3总结钠的物理性质Na的物理性质:金属钠具有银白色金属光泽,质软(硬度小),密度比水小,比煤油大,熔点、沸点低,是热和电的良导体。钠的保存:保存在煤油或石蜡中;钠着火时灭火方法:用干燥的沙土盖灭。注意:不能用水、干冰(CO2)、泡沫灭火剂(碳酸氢钠)、干粉灭火剂(小苏打)Na露置在空气中的变化过程:银白色金属Na———表面变暗(Na2O)——白色固体(NaOH)——表面变成溶液(NaOHaq)——白色块状物质(Na2CO3·10H2O)——白色粉末状物质(Na2CO3)有关反应方程式:4Na+O2===2Na2ONa2O+H2O===2NaOHCO2+2NaOH====Na2CO3+2H2ONa2CO3+10H2O====Na2CO3·10H2O(二)方程式2Na+2H2O====2NaOH+H2↑Mg+2H2O====Mg(OH)2↓+H2↑2Al+6H2O====2Al(OH)3↓+3H2↑2Fe+6H2O(g)====2Fe(OH)3↓+3H2↑金属与水反应规律:KCaNa∣MgAl∣ZnFeSnPb∣(H)CuHgAgPtAu反应条件:常温加热水蒸气高温不反应产物:碱+H2碱+H2氧化物+H2五、金属与盐反应:通常情况:金属+盐====另一种金属+另一种盐如:Fe+CuSO4===FeSO4+CuAl+FeCl3===AlCl3+FeCu+Hg(NO3)2===Cu(NO3)2+Hg特殊:Na与盐的反应:Na首先与水反应,生成的NaOH再与盐反应。1、Na+CuSO42Na+2H2O====2NaOH+H2↑CuSO4+2NaOH====Cu(OH)2↓+Na2SO4②总方程式:①+②:2Na+2H2O+CuSO4====Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑2、Na+FeCl32Na+2H2O====2NaOH+H2↑①FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl②总方程式:①×3+②×2:6Na+6H2O+2FeCl3↓====2Fe(OH)3↓+6NaCl+H2↑3、Na+NaHSO42Na+2H2O====2NaOH+H2↑①NaHSO4+NaOH====Na2SO4+H2O②总方程式①+2×②:2Na+2NaHSO4====Na2SO4+H2↑Na与酸、碱、盐的水溶液反应的规律:1、Na与酸反应的实质:Na与稀硫酸、稀盐酸等非氧化性酸反应时,首先是Na直接跟酸反应,如果Na过量,过量的Na再与水反应;而不能认为是Na先跟水反应,生成的NaOH再跟酸中和。2Na+2HCl===2NaCl+H2↑2、Na与碱反应的实质:Na与水反应2Na+2H2O====2NaOH+H2↑3、Na与盐反应的实质:(不置换)Na首先与水反应,生成的NaOH再与盐反应。如:Na+Mg(NO3)2首先:2Na+2H2O====2NaOH+H2↑再:Mg(NO3)2+2NaOH====Mg(OH)2↓+2NaNO34通常Na不能从盐溶液中置换出金属,但若盐为熔融状态,Na可以置换出较不活泼的金属。如:4Na+TiCl4=====4NaCl+Ti六、Al与NaOH溶液的反应1、实验3-4教材P51实验操作实验现象试管中产生气泡,铝片逐渐溶解;点燃的木条放在试管口时发出爆声。试管中产生气泡,铝片逐渐溶解;点燃的木条放在试管口时发出爆声。有关化学方程式2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑2Al+6H+==2Al3++3H2↑2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑2Al+2OH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑Al既能和酸反应又能和碱反应,所以Al是两性金属。2、双线桥法表示Al和NaOH的反应:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑3、Al和NaOH、HCl反应有关量的关系:分析依据:2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑反应物的量生成H2的体积关系等物质的量的Al与足量的HCl、足量的NaOH溶液反应等物质的量的HCl和NaOH与足量的Al反应一定量的Al与HCl不足,NaOH过量[n(HCl)=n(NaOH)]足量的Al与HCl和NaOH反应n(HCl):n(NaOH)=3:1例题:等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别在甲、乙两烧杯中,各加等质量的铝,生成的H2体积比为5:6,则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是()A甲、乙中都是铝过量。B甲中铝过量,乙中碱过量。C甲中酸过量,乙中铝过量。D甲中酸过量,乙中碱过量。七、物质的量在化学方程式计算中的应用(一)计算原理1、同种量之比2Na+2H2O====2NaOH+H2↑化学计量数之比:2:2:2:1扩大6.02×1023倍2×6.02×1023:2×6.02×10232×6.02×1023:1×6.02×1023物质的量之比:2mol:2mol:2mol:1mol质量之比:2×23g:2×18g:2×40g:2g2不同种量之比:2H2(g)+O2(g)===2H2O()2×2g:22.4L:2molm(H2):V(O2):n(mol)计算依据:化学方程式中各物质的化学计量数之比===各物质的物质的量之比(解题步骤)1、解2、设:设未知数3、写:写出相关的化学方程式4、标:在方程式中标出相关物质的物理量关系,并代入已知量(有单位),未知量(无单位)5、列:列出比例式6、解:根据比例式求解7、答:简明地写出答案例题1、完全中和0.1molNaOH需要H2SO4的物质的量是多少,所需H2SO4的质量是多少?例题2:、将1.15g钠跟水反应,得到100ml试计算:(1)生成的气体在标准状况下是多少升?(2)反应后所得溶液的物质的量浓度是多少?
本文标题:第三章第一节金属的化学性质知识点
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