高中化學(xué) 專題3.1.1 金屬與非金屬反應(yīng)課件 新人教版必修1.ppt

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從日常生活和初中化學(xué)的學(xué)習(xí)中，我們可以發(fā)現(xiàn)：有些常見的金屬如鐵、鋁、鎂條等能存放在空氣中，但在加熱時有些能與空氣或氧氣發(fā)生劇烈的反應(yīng)，甚至能夠燃燒。可以回憶一下，我們初中的時候?qū)W過，鐵在空氣中點燃不能燃燒，但在氧氣中能燃燒；而鎂在空氣中就能夠燃燒。為什么？,情景設(shè)疑,1.了解常見金屬的活動性順序。 2.了解常見金屬與非金屬的反應(yīng)。 3.了解金屬的通性。 4.掌握鈉與水反應(yīng)的原理、現(xiàn)象。,教學(xué)目標(biāo),基礎(chǔ)梳理,一、金屬的通性,1.物理性質(zhì),思考與交流,圖3-2 是金屬發(fā)生化學(xué)的一些照片，請分析這些反應(yīng)，并寫出化學(xué)方程式 ；,畫出Na、Mg、Al的原子結(jié)構(gòu)示意圖，分析它們的原子結(jié)構(gòu)有什么特點，與金屬的化學(xué)性質(zhì)有什么聯(lián)系？,金屬的最外層電子數(shù)少（1~3），易失去，表現(xiàn)出比較強的還原性。,2.化學(xué)性質(zhì) (1)與非金屬的反應(yīng) Mg與O2反應(yīng)的化學(xué)方程式為： (2)與酸的反應(yīng) ①Mg與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為： ②Fe與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：,2Mg＋O2 2MgO,Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑,Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑,(3)與鹽的反應(yīng) ①Al與CuSO4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為： ②Cu與AgNO3溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：,2Al＋3CuSO4=3Cu＋Al2(SO4)3,Cu＋2AgNO3=2Ag＋Cu(NO3)2,2.化學(xué)性質(zhì),二、金屬與非金屬的反應(yīng),點擊視頻觀看了解鈉的物理性質(zhì),鈉的物理性質(zhì)： （1）銀白色金屬光澤 （2）質(zhì)軟 （3）密度小 （4）熔點低 （4）導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好,二、金屬與非金屬的反應(yīng),1.鈉與氧氣的反應(yīng) (1)常溫下的反應(yīng) 現(xiàn)象：新切開的鈉具有銀白色的金屬光澤，在空氣中很快______。 化學(xué)方程式：,變暗,4Na＋O2=2Na2O,(2)加熱條件下的反應(yīng) 現(xiàn)象：鈉先熔化成小球，然后劇烈燃燒，火焰呈黃色，生成_______固體。 化學(xué)方程式：,淡黃色,2Na＋O2 Na2O2,點擊視頻觀看鈉在空氣中燃燒,2.鋁與氧氣的反應(yīng),現(xiàn)象：___________。 化學(xué)方程式： 3．金屬與Cl2、S的反應(yīng) 金屬與Cl2、S等物質(zhì)反應(yīng)生成相應(yīng)的_______、_______。,4Al＋3O2 2Al2O3,鋁箔熔化，失去金屬光澤，但熔化的鋁并不滴落,氯化物,硫化物,點擊視頻觀看鋁箔加熱,拓展延伸,一、金屬的通性,1.物理通性 (1)金屬一般具有銀白色光澤，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性以及優(yōu)良的延展性，如導(dǎo)電性能最好的金屬是銀，其次是銅，再次是鋁，延展性最好的金屬是金。,(2)金屬的熔點及硬度往往差別較大，規(guī)律性不強，如常溫下，汞為液體，其他金屬則為固體。 2.化學(xué)通性 通常情況下，金屬原子的最外層電子數(shù)少于4個，在化學(xué)反應(yīng)中易失去電子，表現(xiàn)出較強的還原性。,一、金屬的通性,1.物理通性,(1)金屬與酸的反應(yīng),2.化學(xué)通性,一、金屬的通性,(2)金屬與鹽的反應(yīng) ①在金屬活動性順序表中，一般位于前面的金屬能夠把位于后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來，如： Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu。 ②K、Ca、Na由于其活潑性太強會先與水發(fā)生反應(yīng)，而不符合此規(guī)律。 (3)金屬與非金屬的反應(yīng) 除能被O2氧化外，金屬還能被Cl2、S等具有氧化性的物質(zhì)所氧化。,例1.下列關(guān)于金屬特征的敘述正確的是( ) A．金屬原子只有還原性，離子只有氧化性 B．金屬元素在化合物中一定顯正價 C．金屬元素在不同的化合物中的化合價均不同 D．金屬單質(zhì)在常溫下均是固體,典型例題分析,【解析】A項中金屬原子只有還原性是正確的，而離子位于中間價態(tài)時既具有氧化性又具有還原性，如Fe2＋；C項中金屬元素在不同化合物中化合價可以相同，如在NaCl、Na2O中Na元素均顯＋1價；D項汞在常溫下為液體。 【答案】 B,二、鈉露置于空氣中的變化,金屬鈉長期露置于空氣中最終完全轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2CO3粉末，此過程中的主要變化與現(xiàn)象有：,①4Na＋O2=2Na2O ②Na2O＋H2O=2NaOH ④2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O， Na2CO3＋10H2O=Na2CO310H2O ⑤Na2CO310H2O=Na2CO3＋10H2O,發(fā)生的主要變化的化學(xué)方程式為：,【溫馨提示】 (1)鈉只有在加熱條件下才會生成Na2O2，故鈉露置于空氣中的變化中不會有Na2O2生成。 (2)上述變化中既有物理變化也有化學(xué)變化，如潮解為物理變化而風(fēng)化則為化學(xué)變化。,例2.取一小塊金屬鈉放在燃燒匙里加熱，下列對實驗現(xiàn)象的敘述中正確的是( ) ①金屬鈉先熔化 ②在空氣中燃燒，產(chǎn)生白色火焰 ③燃燒后得白色固體 ④燃燒時火焰呈黃色 ⑤燃燒后生成淡黃色固體物質(zhì) A．①② B．①②③ C．①④⑤ D．②④⑤,典型例題分析,【解析】鈉在空氣中加熱時的現(xiàn)象有：鈉熔成銀白色的小球，然后燃燒，火焰呈黃色，最后生成淡黃色固體。 【答案】C,例3.金屬Ti(鈦)是一種具有許多優(yōu)良性能的較為昂貴的金屬，鈦和鈦合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要金屬材料。某化學(xué)興趣小組在實驗室中探究Ti、Mg、Cu的活潑性順序。他們在相同溫度下，取大小相同的三種金屬薄片，分別投入等體積等濃度的足量稀鹽酸中，觀察現(xiàn)象如下：,典型例題分析,下列有關(guān)三種金屬的說法正確的是( ) A．三種金屬的活潑性由強到弱的順序是Ti、Mg、Cu B．若鈦粉中混有Mg，提純Ti時可用稀鹽酸除去Mg C．用Ti從CuSO4溶液中置換出Cu是工業(yè)制取Cu的很好途徑 D．Cu和MgCl2溶液不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),【解析】本題考查金屬的活動性順序，可根據(jù)金屬與同濃度的酸反應(yīng)時，反應(yīng)的劇烈程度不同判斷金屬的活潑性，反應(yīng)劇烈的金屬其活潑性較強。A項，Ti在鹽酸中比Mg放出氣泡的速度慢，說明Ti的金屬活動性比Mg弱；B項，由于Ti、Mg均能與稀鹽酸反應(yīng)，故不能用此法提純金屬鈦；C項，由于Ti是較為昂貴的金屬，用Ti制造Cu成本上不劃算；D項，由于Cu不如鎂活潑，Cu不與MgCl2溶液發(fā)生反應(yīng)。故選D。 【答案】D,判斷金屬活潑性的常用方法 (1)金屬與等濃度的酸反應(yīng)的劇烈程度。反應(yīng)越劇烈，金屬活動性越強。 (2)金屬與鹽溶液的置換反應(yīng)?；顒有暂^強的金屬可把活動性較弱的金屬從其鹽溶液中置換出來。 (3)金屬陽離子的氧化性強弱。金屬陽離子的氧化性越強，其活動性越弱。,【名師點睛】,課堂總結(jié),1.絕大多數(shù)金屬都能與氧氣反應(yīng)，生成金屬氧化物，活潑性很強的金屬常溫下就能被氧氣氧化，活潑性較弱的金屬在加熱的條件下才能與氧氣發(fā)生反應(yīng)。 2.活潑性很弱的金屬（如鉑、金）不能被氧氣氧化（真金不怕火煉） 3.金屬跟氧氣反應(yīng)時生成的氧化物一般為普通氧化物如MgO、Al2O3，但鈉在氧氣中燃燒生成Na2O2，鐵在氧氣中燃燒生成Fe3O4。,課堂訓(xùn)練,1.從利用金屬的歷史來看,先是青銅器時代，而后是鐵器時代，鋁的利用是近百年的事，這個先后順序跟下列有關(guān)的是( ) ①地殼中金屬的含量 ②金屬活動性順序 ③金屬的導(dǎo)電性 ④金屬冶煉的難易程度 ⑤金屬的延展性 A.①③ B.②④ C.②⑤ D.③⑤,【解析】從金屬活動性順序：Al＞Fe＞Cu，鋁的金屬活動性最強，其離子最難被還原，冶煉相對困難，故正確答案為B。 【答案】B,2.下列關(guān)于金屬性質(zhì)的敘述中正確的是( ) A．鈉與氧氣反應(yīng)時，產(chǎn)物是由O2的用量決定的 B．鋁箔在空氣中受熱可以熔化且會發(fā)生劇烈燃燒 C．金屬與非金屬發(fā)生反應(yīng)時，被氧化的一定是金屬 D．鐵絲不論在空氣中還是純氧中都不會燃燒,【解析】Na與O2的反應(yīng)產(chǎn)物是由反應(yīng)條件決定的，常溫下生成Na2O，點燃時生成Na2O2，與O2的用量無關(guān)，A錯誤；鋁箔在空氣中受熱可熔化，但由于表面形成熔點很高的Al2O3，故不會燃燒，B錯；鐵絲可在純氧中燃燒生成Fe3O4，D項錯誤；金屬與非金屬單質(zhì)反應(yīng)時，金屬只能失電子被氧化，C正確。 【答案】C,鈉與氧氣反應(yīng)生成Na2O還是Na2O2與反應(yīng)條件有關(guān)，與氧氣的用量無關(guān)，學(xué)生解答此類問題時要注意區(qū)分。,【名師點睛】,3.下列金屬在空氣中，能自發(fā)形成氧化物保護膜的是( ) A．Fe B．Al C．Ag D．Na,【解析】 Fe在空氣中能與O2、H2O等作用生成鐵銹，Na會形成Na2O，但會進一步轉(zhuǎn)化為NaOH、Na2CO3等，故A、D雖然發(fā)生反應(yīng)，但不能生成保護膜，Ag在空氣中一般不發(fā)生反應(yīng)，不會形成氧化物保護膜，只有Al在空氣中生成Al2O3，可形成保護膜。 【答案】 B,4.下列關(guān)于金屬的敘述中正確的是( ) A.所有的金屬都是固態(tài)的 B.金屬具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性 C.所有金屬能與酸發(fā)生置換反應(yīng) D.金屬元素在自然界中都是以化合態(tài)存在的,【解析】 汞常溫下是液態(tài)。金屬中存在自由移動的電子，在外加電場下會定向移動，在受熱時會加速運動而快速傳遞能量，所以金屬都有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，自由電子與金屬離子間存在著作用力，所以導(dǎo)致了金屬具有延展性。金屬活動性順序表中氫之前的金屬都可以置換出酸中的氫，但在氫之蟮慕鶚舨荒苤沒懷鏊嶂械那(如銅)。金屬在自然界中除金、鉑外大多數(shù)是以化合態(tài)存在。 【答案】 B,5.用坩堝鉗夾住一小塊剛用酸處理過的鋁箔，在酒精燈上加熱至熔化，發(fā)現(xiàn)熔化的鋁并不滴落。下列關(guān)于上述實驗現(xiàn)象的解釋不正確的是( ) A．鋁箔在空氣中不易燃燒 B．用酸處理時未能將氧化鋁溶解 C．氧化鋁的熔點比鋁的熔點高 D．鋁在空氣中能很快形成氧化膜,【解析】熔化的鋁并不滴落，是由于鋁在空氣中很快形成Al2O3，Al2O3的熔點比較高，包住熔化的鋁使其不滴落，而不是由于未將Al2O3處理干凈。 【答案】 B,【解析】由題給信息知，鈉與無水CuSO4接觸產(chǎn)生火花說明反應(yīng)放熱；有紅色物質(zhì)生成說明有銅產(chǎn)生，由此可分析知熔融的鈉與無水CuSO4發(fā)生了置換反應(yīng)，鈉表現(xiàn)了還原性。 【答案】 C,