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金属的化学性质--Na


第三章 金属及其化合物
——金属化学性质

金属的通性
分布特性 除金、铂等少数极不活泼金属外,大多数金属 元素在自然界中以化合态存在; 自然界中最多铝,其次铁、钙、钠。

金矿石

金属的一些物理性质

金属的通性
物理通性 ①除汞是液体外,其他在常温下是固体;

②除金,铜等少数具有特殊颜色外,其余为银白色; ③密度,熔点,硬度差异大; ④不透明,具有较好延展性,导电、导热性。 化学通性 ①化合态金属元素只有正化合价; ②金属单质易失电子,表现还原性; ③易与氧气反应,得到氧化物; ④活动性排在氢前的金属元素与酸反应得到盐和氢 气; ⑤与盐反应,置换出活动性弱的金属单质。

思考与交流

铝丝与CuSO4溶液反应形成铜树 (书写离子方程式) 镁条燃烧 铜丝与AgNO3溶液反应形成银树 镁条与盐酸反应

一、金属与氧气的反应
一、钠与氧气的反应 1、钠
物理性质:银白色金属光泽固体, 质软,密度比水小

2、钠与氧气反应
(1)常温下,钠与空气中氧气反应,使 钠表面变暗

4Na+O2=2Na20
钠必须保存在隔绝空气(水)环境中。 实验室将钠保存在石蜡或煤油里。

(2)加热后反应,

现象:钠加热先熔化成小球,然后产生黄色火 焰,最后生成淡黄色固体。

2Na+O2=Na2O2
+1 -1

特殊的氧化物——过氧化钠:Na2O2

二、铁、镁、铝分别与氧气的反应
(1)铁与氧气在常温下缓慢反应,生成疏

松氧化物三氧化二铁(红褐色Fe2O3)

4Fe+3O2=2Fe2O3
(2)铝和镁能在常温下生成致密的氧化膜, 保护金属不被继续氧化

2Mg+O2=2MgO 4Al+3O2=2Al2O3

铝箔熔化,但未滴落

铝表面的氧化膜保护了
铝,Al2O3的熔点2050℃ ,Al的熔点660℃。

二、金属与酸和水的反应
1、位于金属活动性顺序中氢以前的金属遇到酸时, 能够发生化学反应,生成盐和氢气。如Fe: Fe + 2HCl = FeCl2+H2↑

反 应 剧 烈 程 度 不 同
Mg、Zn、Fe、Cu与稀盐酸反应

2、钠与水反应

演示实验,观察现象



钠的密度比水小 反应放热大量热,钠的熔点较低 反应放出气体,推动钠游动

熔 游 响


反应产生的气体与水面摩擦
反应有碱生成,遇酚酞变红

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

课堂思考:
将钠放入硫酸铜溶液中,能否置换出铜单
质?

2Na+CuSO4=Cu+Na2SO4

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
将钠放入盐酸中,钠将先和H2O反应, 还是先和HCl反应? 钠与酸反应时,如酸过量则钠只与酸反应, 如酸不足量则钠先与酸反应再与水反应

×

2Na+2HCl=2NaCl+H2↑

3、铁与水反应
铁不能与冷、热水反应,铁能与
水蒸气反应么? 利用试管、酒精灯、蒸 发皿、胶塞、导管、酒 精灯等其他必要仪器设 计实验装置。

铁粉与水蒸气反应的实验现象:

化学反应方程式为:

3Fe+4H20(g)

?

Fe3O4+4H2

知识扩展
根据铁粉与水蒸气反应,应从水蒸气的产生、 铁粉与水蒸气反应、反应产物的检验设计反应 装置如下:

钢铁厂安全警示
炽热的铁水与钢水注入模具之前, 模具必须进行充分的干燥处理,不让其 中留下一滴水。

4、金属与水反应小结:
2K+2H2O=2KOH+H2↑
(剧烈,氢气易爆炸)

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

? Al(OH) +3H ↑ 2Al+6H202 3 2 3Fe+4H2O(g)
?

Fe3O4+4H2↑

金属性越强,越容易与水反应

金属化学性质总结:金属活动性顺序表
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au

金属活性由强逐渐减弱
金属活性越强:最高价氧化物的水化物碱性越强;

常温下与酸反应越剧烈;
常温下与水反应越强烈;

与盐溶液能发生置换反应得到金
属活性较弱的金属。

三、铝与氢氧化钠溶液的反应

反应现象: 铝既能与酸反应,又能与碱反应,放出同种
可燃性气体——氢气

反应化学方程式:
2Al+6HCl=2AlCl3+ 3H2 ↑
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+ 3H2 ↑

铝既能与酸反应又能与碱反应,是一种 两性物质。

偏铝酸钠与酸反应

沉 淀 物 质 的 量

Ⅰ阶段:
NaAlO2+H++H2O=Al(OH)3↓+Na+

n mol/mL

Ⅱ阶段:




Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
酸物质的量n mol/mL

四、物质的量在化学方程式计算中的应用
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
质量之比 化学计量数之比 物质的量之比 46g 2 : 36g : 2 : : 80g 2 : 2g : 1 :1mol : Vm : Vm

2mol :2mol :2mol :2Vm : 2 : 2Vm : 80g

气体体积之比 2Vm 多单位混合比 2mol

横(量)相当,竖(单位)相同

1.计算的基本步骤: (1)写出化学方程式 (2)写出已知、未知量 (3)列出比例式求解 (4)写出答案

2.弄清应注意的问题 (1)化学方程式所表示的是纯净物质之间的量的关系。
(2)单位问题:上下一致,左右相当。 (3)如果是离子反应,可以根据离子方程式进行计算,如果是氧化 还原反应,也可以利用电子转移关系进行计算。

例题1:
6.5g Zn与500mL盐酸恰好完全反应,能生成氢 气___L(标准状况)。盐酸的物质的量浓度为___。

当有65g锌参加 反应时,需要 2molHCl与之 反应,同时生 成22.4L氢气

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
65g 6.5g 2mol n(HCI) 22.4L V(H2) V(H2) =2.24L

n(HCI) =0.2mol

C(HCl)=0.2mol/0.5L=0.4mol/L

总结
? ①金属与氧气的反应

? ②金属与酸和水的反应
? ③铝与氢氧化钠溶液的反应

? ④物质的量在化学方程式计算中的应用


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