1、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）【今日目标】1、通过回忆初过的镁、铝、铁、铜的部分性质，梳理金属单质的物理通性和化学共性。2、认识金属与非金属的反应（O 2） ，了解钠是一种活泼金属。 （学习重点）3、掌握金属钠与水发生反应的各种现象及其原因。 （学习重点）4、了解铁与与水蒸气的反应，铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反应。【衔接初中】一、氢气的实验室制法（1）原 料：金属镁（Mg）铝（Al）锌（Zn）铁（Fe）等(都是银白色固体)和稀硫酸、盐酸（无色液体）（2）反应原理：（置换反应）二、金属的物理性质： （1）常温下一般为_态（汞为液态） ，有_光泽。（
2、2）大多数呈_色（铜为紫红色，金为黄色）（3）有良好的_性、_性、_性(二)金属的化学性质1、大多数金属可与氧气的反应，写出铁丝和铝在氧气中燃烧的化学方程式_2、金属 + 酸 盐 + H 2 写出铝、镁、铁、锌四种金属分别与稀硫酸和稀盐酸反应的化学方程式（1）铝丝与硫酸铜溶液反应： ；（2）镁条燃烧： ；（3）铜丝与硝酸银溶液反应： ；（4）镁条与盐酸反应： 。指出上述（1） 、 （2）反应中的氧化剂和还原剂。将（3） 、 （4）的化学方程式改成离子方程式：3、金属 + 盐 另一金属 + 另一盐（条件：“前换后，盐可溶” ）“湿法冶金”原理是_(三)常见金属活动性顺序：金属活动性由强逐渐减弱在
3、金属活动性顺序里：（）金属的位置越靠前，它的活动性就 （）位于氢前面的金属能置换出_中的氢（不可用浓硫酸、硝酸）（）位于_的金属能把位于_的金属从它们的盐溶液中置换出来。 （除 K、 Ca、 Na、 Ba）三、人类社会的发展过程中，金属起着重要的作用。大约公元前 40001000 年，人类进入金属时代。先是 器时代，到了公元前 2000 年就进入 器时代，直到 20 世纪 合金成为仅次于铁的金属材料。地壳中含量最多的金属元素是 ，第二位是 。自然界中绝大多数金属元素以 态存在，原因 。 2、画出 Na、Mg 、Al 的原子结构示意图，分析其结构特点，判断它们与其他物质发生反应时做氧化剂还是还原
4、剂？为什么？【探究新知】一、金属与非金属的反应实验探究 1金属钠与氧气的反应1、（1）金属钠保存在 ，原因是 。（2）现象：切开瞬间可观察到 ，过一会儿又观察到 。（3）解释：该反应的化学方程式： 。2、结合观察老师演示“实验 32” ，思考、讨论如下问题：（1）现象：加热时能燃烧，产生 色火焰，生成 色的 （化学式为 ） 。（2）反应化学方程式： 。3、通过实验观察，尝试归纳钠的物理性质：钠是一种 色、有 、质地 （能用刀切开） 、熔点 、常温下为 态的金属。实验探究 2金属铝与氧气的反应小组合作完成课本 P48“科学探究” ，思考、探究如下问题：（1）完成下表：实验操作 实验现象 现象解释
5、1、加热空气（2）反应方程式： 。（ 3） 铝比铁活泼，为什么日用铝制品可以较长时间使用，而日用铁制品容易生锈？知识拓展钠与其它非金属反应2Na+Cl2 = 2NaCl 2Na + S = Na2S二、金属与酸和水的反应1、查阅课本，写出钠与水反应的化学方程式，并尝试完成下列任务：（1）用双线桥标出电子转移的方向和数目；（2）改写成离子方程式。2、实验探究钠与水的反应（1）填写下表：主要实验现象 对实验现象的分析（2）钠为什么要保存在石蜡油或煤油中？已知钠和四氯化碳不能反应，四氯化碳的密度比钠大，那么钠能否保存在四氯化碳中？中久置的铝箔2、加热用砂纸仔细打磨的铝箔（3）能否用手拿取金属钠？为什
6、么？（4）钠着火应该怎么扑灭？用水行吗？合作探究（1）钠能与盐酸反应吗？你能预测反应现象并写出化学方程式吗？（2）钠比铜活泼，那么金属钠能否从 CuSO4 溶液中置换出单质铜？推测可能出现的现象并用实验验证。科学探究铁与水蒸气的反应1、查阅课本，写出铁与水蒸气反应的化学方程式，并尝试完成下列任务：（1）用双线桥标出电子转移的方向和数目；（2）有人设计如下三套实验装置，你认为哪一套方案最好？你的评价依据是什么？铁粉和石棉绒水铁粉水 CaCl2A 装置 B 装置C 装置（3）尝试根据钠、镁、铝、铁的金属性强弱顺序，填写它们与水的反应的情况：与冷水剧烈反应的金属是 ；与冷水反应不明显，与热水反应明显
7、的金属是 ；与冷水不反应，与热水微弱反应的金属是 ；与冷水、热水都不反应，只与水蒸汽反应的金属是 。三、铝与氢氧化钠溶液的反应1、查阅课本，写出铝与 NaOH 溶液反应的化学方程式，并尝试改写成离子方程式。2、实验探究 2铝与酸溶液或碱溶液的反应（1）完成课本 P51“实验 34” ，写出铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应的化学方程式：（2）Al 既能与_反应，又能与_反应，都生成_，这是 Al 区别于其他金属的特殊性质。（3）铝制餐具为何不能蒸煮或长期盛放酸碱咸物质？【典例精析】例 1、某同学将金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色 变灰暗 变白色 出现液滴 白色固体，根据钠及其化合物的性质分
8、析， 下列说法正确的是( )A发生了氧化还原反应B变灰暗色是因为生成了过氧化钠C是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液D只发生物理变化解析：变灰暗是因为钠与氧气反应生成了氧化钠，发生了氧化还原反应，A正确，B 错误；是氢氧化钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液，C 错误；中氢氧化钠与空气中的 CO2反应生成了碳酸钠，发生了化学变化，D 错误答案：A例 2、现用金属钠和空气制备纯度较高的 Na2O2，可利用的装置如下回答下列问题：(1)装置中盛放的药品是_，其作用是_.(2)若规定气体的气流方向从左到右，则组合实验装置时各件仪器的正确连接顺序为(按从左到右顺序写明仪器的编号、)_，各仪器接口的标号字母(
9、a、b)顺序是：空气进入_，_接_，_接_，_接_(3)装置的作用是_(4)操作中通空气和加热的顺序为_解析：根据实验目的，空气需净化(用 NaOH 溶液除去 CO2，用浓 H2SO4除去水蒸气)制取纯净的 O2，以防生成的 Na2O2与 CO2、H 2O 反应，此外还要防止空气进入装置与生成的 Na2O2反应答案：(1)NaOH 溶液 吸收空气中的 CO2(2)、 h g f e a b c(3)吸收空气中的 CO2和水蒸气，防止制备出的 Na2O2再与外界空气接触发生反应，而影响 Na2O2的纯度(4)先从 h 口通入空气，待将装置中原有空气排出后再加热【课堂练习】一、选择题1下列关于金属
10、的叙述中正确的是( )A所有的金属都是固态的B金属具有导电性、导热性和延展性C所有金属能与酸反应D金属元素在自然界中都是以化合态存在的解析：金属活动性顺序中氢之前的金属都可与酸反应，但排在氢之后的金属难以与酸反应，如铜不与盐酸或稀硫酸反应金属在自然界中除金、铂外大多数是以化合态形式存在汞在常温下呈液态答案：B2保存少量金属钠的方法是( )A放在棕色瓶中 B放在 CCl4中C放在水中 D放在煤油中解析：少量钠应保存在煤油中，因为钠的密度大于煤油的密度，且不与煤油反应，所以钠沉在煤油底部，可隔绝 O2、H 2O 等答案：D3某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中，此实验能证明钠下面 4 点性质中的(
11、)钠的密度比水的小 钠的熔点较低 钠与水反应时放出热量 钠与水反应后溶液是呈碱性A BC D解析：Na 与水反应时，Na 融化成闪亮的小球，在水面四处游动，同时溶液使酚酞变红色体现了四点性质答案：D4钠露置在空气中，其变质过程中不可能产生的物质是( )ANa 2O BNaOHCNa 2CO3 DNaHCO 3解析：将一小块金属钠长期露置于空气中，能观察到的现象有：银白色(钠)变暗(生成了白色的 Na2O 覆盖在金属钠表面：4NaO 2=2Na2O)成液(Na2OH 2O=2NaOH，NaOH 潮解)结块(2NaOHCO 2=Na2CO3H 2O，吸收 H2O变成 Na2CO310H2O)最后成
12、粉末(Na 2CO310H2O=Na2CO310H 2O，风化成Na2CO3)答案：D5.用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图所示)，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛” ，红墨水柱右端上升，根据实验现象判断下列说法错误的是( )A实验中发生的反应都是氧化还原反应B铝是一种较活泼的金属C铝与氧气反应放出大量的热量D铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的化合物解析：铝是一种活泼金属，当表面的氧化铝保护膜被破坏后，铝在空气中极易与氧气反应生成 Al2O3，该反应是放热反应，从而使反应体系的温度升高，压强增大，红墨水柱右端上升，铝浸入硝酸汞溶液中，发
13、生反应2Al3Hg 2 =2Al3 3Hg，生成的汞覆盖在表面，汞不活泼，很难与氧气反应生成氧化汞答案：D6在托盘天平两端的烧杯中加入同浓度同体积的足量盐酸，当向两个烧杯中分别加入 1 mol 两种金属充分反应后，而在某一端要再放一个 2 g 砝码，天平才能平衡，则这两种金属是( )AMg 和 Al BAl 和 FeCFe 和 Cu DNa 和 Mg解析：由于在托盘天平两端的烧杯中加入同浓度同体积的足量盐酸，当加入两种不同金属时反应后两者质量相差 2 克，加入 1 mol 镁时会使溶液增重 2.4 g2 g2.2 g；加入 1 mol 铝时会使溶液增重 2.7 g3 g2.4 g，两盘相差2
14、g，所以 A 正确答案：A7下列实验操作完全正确的是( )编号 实验 操作A 钠与水反应 用镊子从煤油中取出金属钠，切下绿豆大小的钠，小心放入装满水的烧杯中B 配制一定物质的量浓度的氯化钾溶液 1000 mL准确称取氯化钾固体，放入到 1000 mL 的容量瓶中，加水溶解，振荡摇匀，定容C 称量 10 g NaOH 固体 应将 NaOH 放在小烧杯里称量，而不能直接放在纸上D 取出分液漏斗中所需的上层液体下层液体从分液漏斗下端管口放出，关闭活塞，换一个接收容器，上层液体继续从分液漏斗下端管口放出解析：A 实验没有用吸水纸将钠块表面的煤油擦净，同时钠与水反应，烧杯中不能装满水，否则，钠粒游动，导
15、致溶液溅出，A 错误配制 KCl 溶液时应先将 KCl 晶体溶解在小烧杯中，恢复到室温再转移到容量瓶中，B 错误分液漏斗中上层液体应从分液漏斗的上口倒出，D 错误答案：C二、非选择题8用如图所表示的方法研究金属钠与水反应的性质，其中 A 是用带孔的铝箔包着的小块的金属钠(1)从大块钠上取下的小块钠要用滤纸擦一擦，这样做的目的是_.(2)包裹钠块的铝箔要预先扎上足够多的小孔，若孔数不够，可能出现的不良后果是_假如在实验刚开始就将镊子松开拿出水面，A 表现出的现象是_，出现这种现象的原因是_(3)据预测，钠与水反应生成氢气和氢氧化钠证明生成的气体是氢气的实验方法是_证明生成氢氧化钠的实验方法和相应
16、的现象是_(4)如果用饱和碳酸钠溶液代替水做钠的性质实验的研究有金属钠参加的化学反应的方程式是_其他化学反应的方程式是(假设溶液的温度保持不变)_ _；再向烧杯中加入足量的稀盐酸，化学反应的化学方程式是_解析：(1)为了防止金属钠被氧气、水氧化，实验室中一般将金属钠保存在煤油中在使用金属钠时，为了不影响实验效果，一般要用滤纸擦净其表面上的煤油(2)金属钠具有很强的还原性常温下钠跟水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气，并放出大量的热，在封闭的空间内极易发生爆炸；金属钠的密度小于水的密度，在水中浮于水面上；钠与水反应生成的氢气更增大了 A 所受的浮力(4)在饱和 Na2CO3溶液中加入钠后，再加盐酸，盐酸
17、分别与 NaOH、Na 2CO3发生反应答案：(1)擦去钠表面上的煤油，避免影响实验效果(2)发生爆炸 A 浮在水面上 钠的密度小于水的密度，反应生成的氢气增大了A 所受的浮力(3)在气体充满试管时，在水中单手握管、拇指封口，管口朝下拿出水面在火焰的近处横置试管，管口靠近火焰，松开拇指点燃气体向烧杯内的溶液中滴入 3 滴酚酞试液，溶液显红色(4)2Na2H 2O=2NaOHH 2Na 2CO310H 2O=Na2CO310H2ONaOHHCl=NaClH 2O，Na 2CO32HCl=2NaClH 2OCO 29取黄豆粒大小的一块金属钠，用滤纸擦干其表面的煤油，然后加入到硫酸铜溶液中，观察实验
18、现象并写出化学方程式：钠在溶液中反应的实验现象_，反应的化学方程式是_溶液中的实验现象_；反应的化学方程式是_答案：钠浮在液面上，很快熔化成小球，钠球在水面上四处游动，并发出嘶嘶的响声 2Na2H 2O=2NaOHH 2 溶液中有蓝色沉淀产生 2NaOHCuSO 4=Na2SO4Cu(OH) 21 如图所示，在烧杯中盛有 100 mL 蒸馏水，水中悬浮着一个表现光滑、耐碱、耐热的小球(此球稳定在水的中央)，将 10 g 金属钠分多次投入到水中，最后使烧杯内的液体恢复到原来蒸馏水的温度回答下列问题：(1)10 g 钠要分多次投入的主要原因是：_.(2)将 10 g 钠全部投入完毕所进行的次数可能
19、是：_.A5 次 B10 次 C大于 10 次(3)实验结束后，从烧杯内小球的位置观察到的现象是：_，出现这种现象的主要原因是：_.(4)实验过程中所发生反应的离子方程式是：_.解析：本题考查钠的安全使用及溶液的密度与浮力的关系钠与水反应剧烈，易发生爆炸，使用时要严格控制用量，钠的密度小于 1 g/cm3，黄豆粒大小的一块钠的体积(立方体的边长肯定小于 1 cm)小于 1 cm3，则其质量小于 1 g，故10 g 钠全部投入完毕所进行的次数要大于 10 次钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠溶液的密度大于水的密度，小球受到的浮力增大答案：(1)钠与水反应剧烈，放出的热量多，易发生爆炸(2)C(3)小球上升 钠与水反应生成氢氧化钠，液体的密度增大，小球受到的浮力增大(4)2Na2H 2O=2Na 2OH H 211某实验小组对课本中可生成氢气的反应进行了研究，总结出两个可以生成H2的反应：Zn盐酸；Na水为点燃上述两个反应生成的H2，他们设计了图示装置请回答下列问题：(1)写出 Na 与 H2O 反应的化学方程式
