2019-2020版高中化学 第3章 金属及其化合物 第1节 第1课时 金属与非金属的反应课件 新人

第三章金属及其化合物第一节金属的化学性质第1课时金属与非金属的反应1激趣入题2新知预习3预习自测4课堂探究5核心素养6课堂达标7课时作业激趣入题在人类社会的发展进程中，金属起着重要的作用。从五千年前使用青铜器，三千年前进入铁器时代，直到20世纪铝合金成为仅次于铁的金属材料，金属材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用。几千年来，人类一直在努力探求从矿石中获得金属的方法。当某种金属的提炼技术获得突破，并在经济上可行后，这种金属的应用就有可能获得迅速发展，同时也有可能极大地推动其他技术的发展，成为社会进步的巨大推动力。要想了解金属的更多用途，让我们走进教材，一起学习金属与非金属的反应。新知预习一、金属的通性1．金属的存在及含量：(1)存在：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等以游离态的形式存在。(2)原因：多数金属的化学性质____________。(3)含量：地壳中含量占第一位的金属元素是______。点拨：地壳中含量占第一位的元素是氧。化合态比较活泼铝2．物理通性：(1)共性。颜色：除了铜、金外，大多数为银白色，有金属光泽；状态：常温下，大部分金属是________，汞是________；三性：金属具有良好的__________、__________，有__________。(2)差异：密度、硬度、熔点差别较大。点拨：汞，俗名水银，常温下唯一一种液态金属。固体液体导电性导热性延展性3．化学通性：(1)金属的原子结构与化学性质。①钠、镁、铝的原子结构示意图。Na：____________；Mg：____________；Al：____________。②金属的原子结构与化学性质的关系。金属的最外层电子数一般不超过4个，在反应中易________电子，表现________性，作________剂。失去还原还原(2)金属的化学性质(写出相应的离子方程式)。二、金属与非金属的反应1．钠与氧气的反应：(1)实验探究。实验操作常温条件加热条件实验现象新切开的钠具有________色的金属光泽，在空气中很快________钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈______色，生成________色固体银白变暗黄淡黄(2)实验结论。①钠的物理性质。钠是__________金属，硬度______，熔点______，通常保存在________________。②钠与氧气的反应(写出反应方程式)。常温下：__________________________加热时：_____________________点拨：钠与氧气反应特点：条件不同，产物不同，与氧气的用量无关。银白色小低石蜡油或煤油中4Na＋O2===2Na2O2Na＋O2=====△Na2O22．铝与氧气的反应：用坩埚钳夹住一小块铝箔在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动，仔细观察实验操作再取一小块铝箔，用砂纸仔细打磨(或在酸中处理后，用水清洗)，除去表面的氧化膜，再加热至熔化实验现象铝箔先________，失去光泽，熔化的铝不滴落实验原因铝表面生成的氧化膜Al2O3的熔点________铝的熔点，包在铝的外面，所以熔化的铝并不滴落化学方程式___________________________熔化高于4Al＋3O2=====点燃2Al2O33．金属与Cl2、S的反应：金属与Cl2、S等物质反应生成相应的__________、__________。氯化物硫化物预习自测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．根据金属与氧气反应的难易程度不能比较金属的活动性D．金属活动顺序中，排在氢之前的金属都能与盐酸发生置换反应解析：金、铂性质非常稳定，不能与氧气、盐酸等反应，A项不正确；像铁这类金属形成的氧化膜疏松，不能阻止金属继续被氧化，B项不正确；能够与氧气反应的金属，反应越容易进行，表示金属的活动性越强，C项错误；活泼金属均能与盐酸发生置换反应产生H2，D项正确。D2．下列叙述与金属的物理性质无关的是()A．良好的导电性B．反应中易失电子C．延展性D．导热性解析：物理性质包括颜色、气味、熔沸点、导电性、导热性、延展性等，不包括得失电子能力；易失电子是化学性质，故A、C、D均为物理性质。B3．下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是()A．煤油B．干燥的沙土C．氢氧化钠溶液D．水解析：钠能与水反应生成氢氧化钠和氢气，因此钠着火时不能用水扑灭，通常用细沙覆盖灭火。B4．金属钠在空气中燃烧，生成物是()A．氧化钠B．过氧化钠C．氢氧化钠D．碳酸钠解析：金属钠与空气中的O2在加热条件下反应生成Na2O2。B5．决定金属性强弱的是()A．1个金属原子失去电子的多少B．1mol金属与酸反应放出H2的多少C．1mol金属失去电子的多少D．金属原子失去电子的难易程度解析：金属原子失去电子的难易程度决定了金属性的强弱，与其得失电子的多少无关。D6．(2019·湛江高一检测)关于铁丝在氧气中燃烧、铁丝生锈的说法正确的是()A．铁丝燃烧产生白烟B．铁丝生锈是缓慢氧化C．铁丝燃烧的产物是Fe2O3D．铁锈的主要成分是Fe3O4解析：铁丝燃烧看不到白烟，会看到火星四射，A错误；铁丝生锈是缓慢氧化，是铁和空气中的氧气缓慢的反应，B正确；铁丝燃烧的产物是Fe3O4，C错误；铁锈的主要成分是Fe2O3，D错误。B课堂探究知识点1钠露在空气中的变化问题探究：金属钠长时间露置于中空气中会不会生成Na2O2?探究提示：不会。钠只有在加热条件下才会与O2反应生成Na2O2，故钠露置在空气中的变化中不会有Na2O2生成。知识归纳总结：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表面生成溶液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①4Na＋O2===2Na2O②Na2O＋H2O===2NaOH③2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，④Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O⑤Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O点拨：(1)潮解是固体物质吸收空气中水分使表面少量物质溶解的过程(属物理变化)，风化是结晶水合物在干燥空气中失去结晶水的过程(属化学变化)，所以，上述过程既有物理变化，又有化学变化。(2)钠暴露在空气中，长时间放置最终生成碳酸钠粉末。典例1(2019·郑州高一检测)一定量的钠在一定条件下全部被氧化，测得产物中氧元素所占质量比为1235，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∶3A解析：Na的氧化产物有Na2O和Na2O2两种，从氧元素的含量为1235可知，氧元素与钠元素的质量比为1223，则氧原子与钠原子的物质的量之比为12g16g·mol－123g23g·mol－1＝34，进而可推知氧气与钠的物质的量之比为38，则钠和氧气的物质的量之比为8∶3。〔变式训练1〕(2019·湘潭高一检测)金属钠是一种活泼金属，除了具有金属的一般性质外，还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中，正确的是()A．钠是银白色金属，熔点低，硬度大B．钠放置在空气中，会迅速被氧化生成淡黄色的氧化钠C．在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，发出黄色火焰D．金属钠可存放于烧杯中解析：A中，钠的硬度小，可用小刀切割；B中，放置在空气中，钠被缓慢氧化生成白色的Na2O；D中，钠与氧气反应，应密闭保存。C问题探究：少量的金属钠保存在煤油中，而铝可以露置于空气中，结合钠和铝的原子结构示意图思考下列问题：1．金属失去电子数越多，其还原性就越强吗？2．金属保存时一定要隔绝空气吗？探究提示：1.不是，金属的还原性取决于失去电子的难易程度，与失去电子的多少无关。2．不一定。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。知识点2金属的化学性质知识归纳总结：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。金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu失电子能力―――――――――――→依次减小，还原性减弱空气中跟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、硫化物能置换出稀酸(如HCl、H2SO4)中的氢与酸的反应反应剧烈反应程度依次减弱/不能置换出稀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)点拨：金属与氧气的反应认识(1)常温下K、Na、Ca等与氧气极易反应，所以保存时要注意隔绝空气。(2)活泼金属Mg、Al能与氧气反应，但因为生成致密氧化膜而具有耐腐蚀性。对于金属的下列叙述不正确的是()A．在点燃Mg、Al之前，应先用砂纸打磨，除去表面的氧化膜B．用砂纸打磨的铝条，放在酒精灯上加热至熔化，铝会滴落下来C．铁在氧气中燃烧生成的氧化物的主要成分是Fe3O4D．金属单质在自然界中多以化合态的形式存在，因为它们大多有较强的还原性解析：加热铝条至熔化，由于铝条表面的Al2O3熔点较高，铝不会滴落下来。典例2B〔变式训练2〕(2019·天水高一检测)有关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纯氧中都不会燃烧解析：A项钠与氧气反应的产物因反应条件不同而不同；B项铝箔不能在空气中燃烧；D项铁丝能在纯氧中燃烧。C核心素养铝与氧气的反应1．用坩埚钳夹住一小块铝箔(铝箔厚约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？2．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。又有什么现象呢？答案：两块铝箔都熔化，且失去了光泽，但熔化的铝并不滴落，好像有一层膜兜着。其原因是铝表面的氧化膜保护了铝。即使是打磨过的铝箔，在空气中也会很快生成新的氧化膜。构成薄膜的Al2O3的熔点(2050℃)高于Al的熔点(660℃)，包在铝的外面，所以熔化了的液态铝不会滴落下来。〔即时训练〕(2019·南宁高一检测)钠钾的合金可以作原子反应堆的导热剂。下列关于钠的叙述中，正确的是()A．钠的熔点低，硬度大B．钠放置在空气中会生成淡黄色的氧化钠C．加热时，金属钠剧烈燃烧，产生黄色火焰D．金属钠与煤油能发生反应解析：A项钠的硬度较小，A错；B项，钠在空气中被氧化为白色的氧化钠，B错；D项，钠与煤油不反应，少量钠通常保存在煤油中，D错。C