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第1课时金属与非金属、水、酸的反应课程目标1.了解常见金属的活动性顺序。2.掌握钠、铝、铁、铜等金属与氧气的反应,了解常见金属与非金属的反应。3.掌握钠、铁与水(酸)的反应,了解金属的通性。图说考点[新知预习]一、金属的通性1.金属的存在及含量(1)存在:①形式:绝大多数金属以的形式存在于自然界中,只有极少数金属如金、铂等以的形式存在。②原因:多数金属的化学性质。化合态游离态比较活泼(2)含量:金属在自然界中的含量(在下面的横线上填上相应的元素名称)2.单质的物理性质(1)共性:①颜色:除了铜、金外,大多数为色,有金属光泽。②状态:常温下,大部分金属是,唯一呈液态的是。③三性:金属具有良好的性、导热性、性。(2)差异:密度、硬度、熔点差别较大。银白固态汞导电延展二、金属与非金属的反应1.钠与氧气的反应条件常温加热或点燃实验操作实验现象新切开的钠具有色金属光泽,在空气中很快钠先熔化成,然后剧烈燃烧,火焰呈,生成色固体银白变暗银白色小球黄色淡黄实验结论①钠的物理性质:钠是色金属,硬度,熔点,通常保存在或中②钠与氧气的反应(写出反应的化学方程式):常温下:加热时:银白小低石蜡煤油4Na+O2===2Na2O2Na+O2=====△Na2O22.铝与氧气的反应实验操作实验材料实验现象实验原理①空气中久置的铝箔铝箔,失去光泽,熔化的铝并不滴落构成铝表面氧化膜的熔点很高(比铝高),包在铝的外面,使液态铝不能滴落②用砂纸仔细打磨的铝箔铝箔,失去光泽,熔化的铝滴落发生反应:4Al+3O2=====△2Al2O3,生成的Al2O3包在铝的外面,使液态铝不能滴落熔化Al2O3熔化不能三、金属与水、酸的反应1.金属与水的反应(1)钠与水的反应:实验操作实验现象结论或解释①钠在水面上①钠的密度比水②钠成小球②钠熔点,且反应放热③小球在水面上迅速动,逐渐变小,最后消失③反应产生的推动小球运动④与水反应发出“”声④钠与水反应,反应放热并生成气体⑤反应后溶液的颜色逐渐变⑤有生成浮小熔较低游气体嘶嘶剧烈红NaOH化学方程式离子方程式2Na+2H2O===2NaOH+H2↑2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑(2)铁与水的反应:实验装置气体检验用火柴点燃肥皂泡,听到爆鸣声,证明生成了化学方程式H23Fe+4H2O(g)=====高温Fe3O4+4H2实验结论铁与冷水、热水反应,但高温条件下能与水蒸气反应操作要领①先加热湿棉花部位,待形成水蒸气后再加热铁粉,以防止发生倒吸;②最初排出的是空气,应加热一会后,再将导管插入到肥皂水中;③肥皂水不宜太稀,否则吹起的氢气泡太小,点燃时难以有较大的爆鸣声;④实验结束时,先将导气管撤出,再移去酒精灯,以防止倒吸不能2.金属与酸的反应通常情况下,位于金属活动性顺序中氢以前的金属能与非氧化性酸反应生成H2。举例:(1)Mg与稀硫酸的反应(离子方程式):Mg+2H+===Mg2++H2↑。(2)Al与稀硫酸的反应(离子方程式):2Al+6H+===2Al3++3H2↑。(3)Fe与稀硫酸的反应(离子方程式):Fe+2H+===Fe2++H2↑。[即时性自测]1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”(1)自然界中金属都是以化合态形式存在的。()(2)自然界中金属都以固态形式存在。()(3)钠与O2反应时,条件不同,产物也不同。()(4)铝抗腐蚀能力较强的主要原因是铝与氧气反应使表面生成致密的氧化膜。()(5)金属单质发生化学反应时表现还原性。()(6)Fe与水蒸气反应生成Fe(OH)3。()××√√√×2.下列说法正确的是()A.金属的化学性质都很活泼B.自然界中无金属单质C.金属在自然界中的含量比非金属高D.镁是银白色金属答案:D3.金属钠投入水中发生剧烈反应,并有氢气生成,装运金属钠的包装箱应贴的图标是()答案:C4.下列关于铝的叙述中,不正确的是()A.铝是地壳里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,是还原剂答案:B5.下列有关铁与水反应的说法中正确的是()A.在任何条件下,铁与水均能发生反应B.在高温时,铁与水蒸气反应生成氢氧化铁和H2C.在高温时,铁与水蒸气反应生成氧化铁和H2D.在高温时,铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和H2答案:D提升点一金属的化学性质[例1]下列关于金属元素特征的叙述正确的是()A.金属元素的原子只有还原性,离子只有氧化性B.金属元素在化合物中一定显正价C.金属单质都可以和酸反应置换出氢气D.金属元素的单质在常温下均为固体【解析】金属单质在反应中只能失去电子,但处于中间价态的金属离子既有氧化性又有还原性,如亚铁离子既有氧化性又有还原性,A错误;因金属元素在反应中失去电子,则化合价一定升高,所以金属元素在化合物中一定显正价,B正确;排在氢后面的金属与稀硫酸等不反应,无法置换出氢气,C错误;金属单质Hg在常温下为液体,D错误。【答案】B[提升1]下列关于金属的说法中正确的是()A.金属在常温下都能与氧气反应B.常温下,与氧气反应的金属均可形成致密的氧化膜,阻止金属继续被氧化C.铁能置换出CuSO4溶液中的铜,故银也能置换出CuSO4溶液中的铜D.金属活动性顺序中,排在氢之前的金属与盐酸都能发生置换反应解析:金、铂性质非常稳定,不能与氧气、盐酸等反应,A项错误;像铁这类金属形成的氧化膜疏松,B项错误;Ag的活动性比Cu的弱,Ag不能与CuSO4反应,C错误;活泼金属均能与盐酸发生置换反应产生H2,D项正确。答案:D1.通常情况下,金属元素原子在化学反应中易失去电子,表现出较强的还原性。2.金属元素只表现出正化合价,故金属单质不表现氧化性。[关键能力]金属的化学通性金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu失电子能力―――――――――――――→依次减小,还原性减弱空气中与氧气的反应易被氧化常温时能被氧化加热时能被氧化不能被氧化与Cl2、S等反应生成相应的氯化物、硫化物能置换出酸(一般指盐酸或稀硫酸)中的氢与酸的反应反应剧烈反应程度依次减弱不能置换出酸中的氢与盐的反应位于金属活动性顺序前面的金属可以将后面的金属从其盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外)提升点二钠、铝与氧气的反应[例2]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H2O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【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,C项正确。【答案】C[提升2]下列关于金属性质的叙述中正确的是()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,点燃时生成Na2O2,与O2的用量无关,A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错;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正确。答案:C金属元素金属性越强越易与氧气化合,反应也越剧烈。但要注意某些金属表面有保护膜生成,会阻止反应的发生。[关键能力]钠露置在空气中的变化过程分析金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末,此过程中的主要变化与现象有:银白色金属钠Na――→O2①表面变暗生成Na2O――→H2O②出现白色固体生成NaOH――→H2O③表面变成溶液NaOH潮解――→CO2④白色块状物质生成Na2CO3·10H2O――→风化⑤白色粉末状物质生成Na2CO3发生的主要变化的化学方程式为:①4Na+O2===2Na2O②Na2O+H2O===2NaOH④2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O,Na2CO3+10H2O===Na2CO3·10H2O⑤Na2CO3·10H2O===Na2CO3+10H2O,提升点三金属与水、酸、碱和盐溶液的反应[例3]将一小块金属钠投入盛有5mL饱和澄清石灰水的试管中,不可能观察到的现象是()A.有气体产生B.有沉淀产生C.有银白色金属产生D.金属钠熔化成闪亮的小球在液面上游动【解析】该反应中除Na与H2O反应现象A、D外,还会产生Ca(OH)2沉淀,B项所述现象也会出现。【答案】C[提升3]不能正确表示下列反应的离子方程式的是()A.钠与水反应:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑B.钠与CuSO4溶液反应:2Na+Cu2+===Cu+2Na+C.钠与盐酸反应:2Na+2H+===2Na++H2↑D.钠跟氯化钾溶液反应:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑解析:B中钠与CuSO4溶液反应的实质是钠与水反应生成的氢氧化钠再与CuSO4反应,总化学方程式:2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4。答案:B金属单质与水反应的三种类型:(1)K、Ca、Na等金属和冷水作用,生成可溶性碱和H2。(2)Al与冷水很难反应,与沸水能反应。(即铝在除掉氧化膜后,在加热条件下能与水反应。)(3)Zn、Fe和高温水蒸气反应,生成不溶性氧化物和H2。[关键能力]1.钠与酸反应2Na+2HCl===2NaCl+H2↑2Na+2H+===2Na++H2↑钠与酸电离出的H+反应,所以比水反应更剧烈。2.钠与盐溶液的反应钠与盐溶液反应时,首先与水反应生成NaOH,然后NaOH与盐发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐反应,则只有钠与水的反应)。如Na与CuSO4溶液的反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4总反应式为:2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。1.下列有关钠的物理性质叙述正确的是()①银白色金属②质软,可以用小刀切割③熔点较低④密度比水小⑤热和电的良导体A.①②④B.②③⑤C.①③④D.①②③④⑤解析:将钠放入水中,钠会熔成小球,说明钠的熔点低,钠能浮在水面上,说明其密度比水小,钠是金属,是热和电的良导体,D项正确。答案:D2.金属钠在水中能浮在水面上,在煤油中能沉在油层下,煤油的密度是0.8g·cm-3,可推测钠的密度(g·cm-3)()A.大于1.0B.小于0.8C.介于0.8~1.0之间D.不能确定答案:C3.下列说法中,错误的是()A.钠在空气中加热时,先熔化,再燃烧,燃烧所得产物为Na2O2B.镁因在空气中形成一层致密的氧化膜保护了里面的镁,故镁不需要像钠一样做特殊保护C.铝制品在生活中非常普遍,是因为铝不活泼D.铁因在潮湿的空气中生成的氧化物疏松多孔,不能保护内层金属,故铁制品往往需要加保护层解析:答案:C4.将适量金属钠投入下列溶液中,有气体放出,但无沉淀生成的是()A.盐酸B.饱和氢氧化钠溶液C.FeCl3溶液D.CuSO4溶液解析:钠与水溶液反应均放出氢气;A项,发生反应为2Na+2HCl===2NaCl+H2↑,只有气体无沉淀;B项,NaOH溶液是饱和溶液,投入钠后,消耗水,析出氢氧化钠晶体;C项,钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与FeCl3反应产生氢氧化铁沉淀;D项,钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与CuSO4反应产生氢氧化铜沉淀。答案:A5.某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实验,并检验产物的性质,请回答下列问题:(1)A装置的作用是____________,B中反应的化学方程式为________
本文标题:2019-2020年高中化学 3.1.1 第1课时 金属与非金属、水、酸的反应课件 新人教版必修1
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