2019-2020学年高中化学 第3章 第1节 第1课时 金属与非金属的反应课件 新人教版必修1

第1课时金属与非金属的反应1.能说出金属在自然界中的存在形式及金属的物理通性。2.能说出金属的原子结构与化学性质的关系。3.学会用实验的方法探索钠、铝分别与非金属(氧气)的反应。4.会运用常见金属与非金属的反应规律。一二一、金属的存在及通性1.金属在自然界中的存在(1)自然界中绝大多数金属元素的存在形态是化合态。(2)地壳中含量占据前两位的金属元素是铝和铁。2.物理通性一二3.化学通性(1)与非金属的反应。Mg与O2反应的化学方程式为:2Mg+O22MgO。(2)与酸的反应。①Mg与盐酸反应的离子方程式为:Mg+2H+Mg2++H2↑;②Fe与稀硫酸反应的离子方程式为:Fe+2H+Fe2++H2↑。(3)与盐溶液的反应。①Al与CuSO4溶液反应的离子方程式为:2Al+3Cu2+3Cu+2Al3+;②Cu与AgNO3溶液反应的离子方程式为:Cu+2Ag+Cu2++2Ag。二、金属与非金属的反应1.钠与氧气反应的实验探究一二实验操作实验现象(1)新切开的钠具有银白色金属光泽,在空气中其表面很快变暗(2)钠受热先熔化成银白色小球,然后剧烈燃烧,火焰呈黄色,生成一种淡黄色固体实验结论及化学方程式(1)钠在空气中可被迅速氧化生成Na2O,化学方程式为4Na+O22Na2O(2)钠与O2在加热时剧烈反应生成Na2O2,化学方程式为2Na+O2Na2O2一二金属钠为什么要保存在煤油中?提示:钠保存在煤油中可隔绝钠与空气中的O2接触,从而防止钠被氧化而变质。一二2.铝与氧气的反应将打磨过的铝箔在酒精灯上加热的现象为:铝箔熔化,失去金属光泽,但熔化的铝并不滴落。化学方程式:4Al+3O22Al2O3。一二常见金属镁、铝等能存放在空气中,能说明常温下镁、铝不与氧气反应吗?提示:不能。镁、铝都是活泼金属,易被空气中的氧气氧化,由于其表面容易形成致密的氧化物薄膜,可以隔绝镁、铝与氧气的接触,阻止内部金属继续被氧化,故镁、铝在空气中能稳定存在,且有很强的抗腐蚀性。3.金属与Cl2、S的反应金属与Cl2、S等物质反应生成相应的氯化物、硫化物等。一、金属的通性1.物理通性(1)金属一般具有银白色光泽,具有良好的导电性、导热性以及优良的延展性。导电性能最好的金属是银,其次是铜,再次是铝;延展性最好的金属是金。(2)金属的熔点及硬度往往差别较大,规律性不强,如常温下,汞为液体,其他金属则为固体;钠较软,而铁、铬等硬度较大。2.化学通性通常情况下,金属原子的最外层电子数少于4,在化学反应中易失去电子,表现出较强的还原性。(1)金属与酸的反应。(2)金属与盐溶液的反应。①在金属活动性顺序中,一般位于前面的金属能够把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来,如Fe+CuSO4FeSO4+Cu。②K、Ca、Na由于其活动性太强,会先与水发生反应,而不符合此规律。(3)金属与非金属的反应。除能被O2氧化外,金属还能被Cl2、S等具有氧化性的非金属单质所氧化。二、钠露置于空气中的变化金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末,此过程中发生的主要变化与现象有:银白色金属钠(Na)表面变暗(生成Na2O)出现白色固体(生成NaOH)表面变成溶液(NaOH潮解)白色块状物质(生成Na2CO3·10H2O)白色粉末状物质(生成Na2CO3)相关的化学方程式为:①4Na+O22Na2O②Na2O+H2O2NaOH④2NaOH+CO2Na2CO3+H2ONa2CO3+10H2ONa2CO3·10H2O⑤Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O特别提醒(1)钠在点燃或加热条件下才会生成Na2O2,故钠露置于空气中不会有Na2O2生成。(2)上述变化中既有物理变化也有化学变化,如潮解为物理变化,而风化则为化学变化。知识点1知识点2知识点3知识点1金属的通性【例题1】金属Ti(钛)是一种具有许多优良性能的较为昂贵的金属,钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。某化学兴趣小组在实验室探究Ti、Mg、Cu的活动性顺序。在相同温度下,取大小相同的三种金属薄片,分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中,观察现象如下:下列有关三种金属的说法正确的是()A.三种金属活动性由强到弱的顺序是Ti、Mg、CuB.若钛粉中混有Mg,提纯Ti时可用稀盐酸除去MgC.用Ti从CuSO4溶液中置换出Cu是工业制取Cu的很好途径D.Cu和稀盐酸不发生化学反应金属TiMgCu金属表面现象放出气泡缓慢放出气泡快无变化知识点1知识点2知识点3解析:Ti在盐酸中比Mg放出气泡的速率小,说明Ti、Mg均能与盐酸反应置换出H2,Ti的金属活动性比Mg弱,A项不正确;由于Ti、Mg均能与稀盐酸反应,故不能用此法提纯金属钛,B项不正确;Ti是较为昂贵的金属,用Ti制造Cu成本太高,C项不正确;Cu在金属活动性顺序中排在H的后面,所以Cu不与稀盐酸发生反应,D项正确。答案:D知识点1知识点2知识点3知识点2金属与非金属的反应【例题2】下列关于金属性质的叙述正确的是()A.钠与氧气反应时,产物是由O2的用量决定的B.铝箔在空气中受热可以熔化且会发生剧烈燃烧C.金属与非金属发生反应时,被氧化的一定是金属D.铁丝不论在空气中还是在纯氧中都不会燃烧解析:Na与O2的反应产物是由反应条件决定的,常温下生成Na2O,点燃或加热时生成Na2O2,与O2的用量无关,A项错误;铝箔在空气中受热可熔化,但由于表面形成熔点很高的Al2O3,故不会燃烧,B项错误;铁丝可在纯氧中燃烧生成Fe3O4,D项错误;金属与非金属单质反应时,金属只能失电子被氧化,C项正确。答案:C知识点1知识点2知识点3点拨钠与氧气反应生成Na2O还是Na2O2与反应条件有关,与氧气的用量无关,解答此类问题时要注意区分。知识点1知识点2知识点3知识点3钠与氧气的反应【例题3】将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化:表面迅速变暗→“出汗”→变成白色固体(粉末),下列有关叙述中正确的是()A.表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了过氧化钠B.“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的CO2在表面形成了溶液C.最后变成碳酸钠粉末D.该过程中的所有化学反应均为氧化还原反应知识点1知识点2知识点3解析:钠露置在空气中表面迅速变暗,是因为Na与O2反应生成了Na2O,Na2O与水反应生成NaOH,NaOH又吸收空气中的H2O和CO2,生成Na2CO3·10H2O,Na2CO3·10H2O逐渐风化脱水,最后变成Na2CO3粉末,该过程中只有钠的氧化是氧化还原反应。答案:C