金属的性质..ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,知识复习：,1,、氧化还原反应中的化合价升,/,降与电子的得,/,失、被氧化或被还原的过程、氧化剂,/,还原剂、发生的反应、氧化产物,/,还原产物的对应关系。,2,、分别用“双线桥”法、“单线桥”法表示下列反应,2KMnO,4,=K,2,MnO,4,+MnO,2,+O,2,2H,2,O,2,=2H,2,O+O,2,CH,4,+2O,2,=CO,2,+2H,2,O,3Cu+4H,+,+2NO,3,-,=3Cu,2+,+NO+2H,2,O,3,、比较上述的反应中的氧化性和还原性的大小,MnO,2,点燃,新课标人教版化学必修,1,第三章,金属及其化合物,第一节,金属的化学性质,(,第一课时,),金属与非金属的反应,铝合金,青铜器,钛合金,钢,金属的使用先后顺序与什么因素有关？,金属的活动性顺序,为什么？,图,3-1,金属,元素,在地壳中的含量,自然界中，大多数金属以化合态形式存在，,少数金属（如：,Ag,、,Pt,、,Au,）以游离态形式存在,铜,Cu,铁,Fe,铝,Al,镁,Mg,孔雀石,磁铁矿,铝土矿,菱镁矿,金属的一些物理性质：,1,、金属的物理性质：,常温下，,绝大多数,是固体（汞除外）,大多数,为银白色（金：黄色 铜：紫红色）,都有金属光泽，不透明，都有导电、导热性和延展性,知识回顾,1,、金属的存在形式,2,、金属使用先后顺序的决定因素，原因？,3,、金属的活动性顺序,4,、金属的物理性质,回顾初中学过的金属的化学性质：,1,、金属和氧气的反应,（以,Mg,、,Al,、,Fe,、,Cu,为例写方程式）,2,、金属和酸的反应（以铁为例）,3,、金属和盐溶液的反应（以铁为例）,2Mg+O,2,=2MgO 4Al+3O,2,=2Al,2,O,3,3Fe+2O,2,=Fe,3,O,4,2Cu+O,2,=2CuO,点燃,Au,在,高温,下都,不,与氧气反应,Fe+2H,+,=Fe,2+,+H,2,Fe+Cu,2+,=Fe,2+,+Cu,小结：,1,、金属的化学性质实际上是金属单质转化为化合物的过程，在此过程中，金属作为还原剂，失去电子被其它物质氧化,2,、金属与非金属单质、氧化物（,H,2,O,等）、酸、盐的反应实际上是金属被非金属、氧化物、酸、盐等氧化。,3,、金属的化学性质实际上是金属的还原性,第一课时 金属被非金属单质氧化,一、金属被氧气的氧化,以,Mg,、,Al,、,Fe,、,Cu,为例写方程式）,2Mg+O,2,=2MgO 4Al+3O,2,=2Al,2,O,3,3Fe+2O,2,=Fe,3,O,4,2Cu+O,2,=2CuO,点燃,Au,在,高温,下都,不,与氧气反应,Na,和氧气的反应,2,、金属钠的性质,实验,3-1,从煤油中取一小块金属钠,用滤纸吸干表面的煤油，用刀切去一端的外皮,观察实验现象。,讨论：从以上实验,我们了解到金属钠的哪些物理和化学性质？,现象：切口处可观察到银白色的金属光泽,在空气中很快变暗。,金属钠的切割方法,:,用滤纸吸干表面煤油，用小刀切割。,【,观察现象,】,取出的金属钠表面有一灰黄色层，切开后的切口处露出银白色光泽；切口在空气中露置一会儿，会逐渐变暗；久置表面还会形成溶液，最后变成白色粉末。,(,一,),钠的物理性质,(,小结,),金属钠是,怎样保存的？,钠有哪些,物理性质？,观 察,1.,颜色 状态,：,银白色固体 有金属光泽,2.,密度：,比煤油大,=0.97g/cm,3,比水小,3.,硬度：,较软（可用刀切开）,4.,熔点 沸点：,97.8,C 882.9C,较低,5.,导电 导热性：,良好,(,金属的通性,),银白、软、轻、低；热、电良导体。,实验,3-1,切割金属钠,新断面,置于空气中,*新切的断面是,银白色,的，有金属光泽。,*切断面在空气中很快失去光泽，,变暗,。,(1),钠与氧气的反应,用刀切开的,一小块钠，,观察断面有,什么变化？,现象：,切开的光亮的金属断面很快地变暗。,原因：,4Na+O,2,=2Na,2,O,（常温下）,结论：,常温下易与空气中的氧气反应,(,二,),金属钠的化学性质,金属与非金属的反应,把一小块钠,放在坩埚上,加热,观察有,何变化。,实验,-,现象：,钠在空气中燃烧，发出黄色的火焰，生成淡黄色固体。,反应：,思考：,Na,2,O,2,稳定,Na,2,O,和,Na,2,O,2,哪个稳定？,过氧化钠,注意：,Na,与,O,2,反应条件的不同，产物不同。,2Na+O,2,=Na,2,O,2,知识回顾,11,月,5,日,1,、金属物理性质,2,、金属钠的保存,3,、金属钠的切割方法（切开后的现象及原因）,3,、金属钠的物理性质,4,、在空气中加热金属钠：现象及原因,5,、加热铝时，铝熔化但不滴落的原因,6,、分析：,Na,、,Mg,、,Al,活泼性（还原性）不同 的原因,小结：钠与氧气反应,实验,内容,实验,3-1,取一小块金属钠,用小刀切去一端的外皮,观察实验现象。,实验,3-2,把一小块金属钠放在坩埚上，加热，有何现象发生？,现 象,反应方程式,结 论,钠受热先熔化成银白色的小球,接着就燃烧起来，燃烧时火焰呈黄色,有烟产生，最后生成淡黄色固体。,在钠的切口处可以观察到银白色的金属光泽,切口处在空气中很快变暗。,4Na +O,2,=2Na,2,O,氧化剂,0,0,还原剂,-2,+1,2Na +O,2,=Na,2,O,2,-1,+1,0,0,还原剂,氧化剂,钠的化学性质很活泼,在常温或加热的条件下都能跟氧气反应生成不同的产物,但加热时与氧气的反应更加剧烈。（条件不同，现象不同，产物不同。）,小结：铝与氧气反应,实验内容,用坩锅钳夹住一小块铝箔在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动。,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。,现 象,现象解释,结 论,铝箔发红卷缩,变暗失去光泽，熔化的铝并不滴落。,铝箔发红卷缩,很快,就变暗 失去光泽，熔化的铝,仍然,不滴落。,因为铝表面的氧化膜保护了铝。构成薄膜的氧化铝,(Al,2,O,3,),的熔点（,2050,）高于铝的熔点（,660,），包在铝的外面，使熔化了的铝不会滴落下来。,铝很活泼，除去原来的氧化膜后，在加热时又会很快地生成一层,新,的氧化膜。,铝容易被氧化而生成一层致密的氧化膜。,4Al +3 O,2,=2Al,2,O,3,.,铝与氧气的反应,(1),用坩埚钳夹,住一小块铝箔,(,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？,科学探究,(2),用坩埚钳夹,住一小块用砂,纸仔细打磨,(,或在酸中处,理后，用水,洗净,),，除去,表面的氧化膜，,再加热至熔化，,又有什么现,象呢？,科学探究,对比实验,未打磨的铝箔加热,打磨过的铝箔加热,练习：用,“,双线桥,”,法表示下列反应最子转移的方向和数目,常温下,4Na+O,2,=2Na,2,O,（白色）,加热下,失去,2e,-,，化合价升高，被氧化,得到,2e,-,，化合价降低，被还原,失去,4e,-,化合价升高，被氧化,得到,22,e,-,，化合价降低，被还原,注意,:,条件不一样，产物不同,不稳定,稳定,2Na+O,2,=,Na,2,O,2,(,淡黄色,),0,0,+1,-2,0,0,+1,-1,钠、铝、铁、铜与其它非金属的反应：,2Na+Cl,2,=2NaCl,点然,2Al+3 Cl,2,=2AlCl,3,2Fe+3 Cl,2,=2,FeCl,3,Cu+Cl,2,=,CuCl,2,2Na+S=Na,2,S,研磨,2Al+3S=Al,2,S,3,Fe+S=,FeS,2Cu+S=,Cu,2,S,结论,金属单质与氯气反应，生成高价金属氯化物；金属单质与硫反应，生成低价金属硫化物。,产生白烟,产生棕色烟,黑色,黑色,证明：氯气的氧化性强于硫的氧化性,【,本课时小结,】,1,、金属共有的物理性质,2,、钠的物理性质,3,、钠与氧气的反应,4,、铝与氧气的反应,5,、,钠、铝、铁、铜与其它非金属的反应,【,思考与交流,】,2.,请画出,Na,、,Mg,、,Al,的原子结构示意图,分析它们的原子结构有什么特点。这与金属的化学性质有什么联系？,金属元素原子的最外层电子数较少（一般少于个）；金属单质往往表现出较强活泼性，很容易被氧气等活泼的非金属单质所氧化，其在金属活动顺序表中越靠左越易发生化学反应,.,【,例题探究,】,热点题型：有关钠和铝的性质,例根据你对金属钠性质的了解，回答问,题。,（,1,）关于钠的叙述中，正确的是（）,A,钠是银白色金属，硬度很大,B,将金属钠放在石棉网上，用酒精灯加热后金属钠剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成过氧化钠,C,金属钠在空气中燃烧，生成氧化钠,D,金属钠的熔点很高,（,2,）由于金属钠很容易跟空气中的,_,、,_,等物质反应，通常将它保存在,_,里，以使它与,_,、,_,等隔绝。,B,氧气,水蒸气,煤油,氧气,水蒸气,【,课堂演练,】,1,、取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象正确的描述是（）,金属先熔化；在空气中燃烧，放出黄色火花；燃烧后得白色固体；燃烧时火焰为黄色；燃烧后生成浅黄色固体物质,A,B,C,D,C,【,课堂演练,】,2,、下列关于铝的叙述中，不正确的是（）,A.,铝是地壳中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,B,讨论：,(1),金属的原子结构有什么特点？从氧化还原角度推测金属具有什么性质？在自然界中，大多数金属以游离态存在还是化合态存在？为什么？,(2),金属能发生哪些反应？,(3),看课本,P,46,指出图,3-2,各图具体指什么物质之间的反应？,并写出化学方程式。,【,实验现象,】,都发生熔化现象，都没有继续燃烧。,.,铝与氧气的反应,Al,在纯氧中也能燃烧,小结：,绝大部分金属都能与氧气反应，反应中金属作还原剂，金属越活泼越易发生反应，,Al,虽较活泼，但表面有致密的氧化膜保护了内部金属不被进一步氧化。,4Al+3O,2,=2Al,2,O,3,商代,后期青铜器,司母戊鼎,司母戊鼎是,中国商代,后期（约公元前,16,世纪至公元前,11,世纪）王室祭祀用的青铜方鼎，因其腹部著有,“,司母戊,”,三字而得名，号称,“,鼎,王,”,。,是中国目前已发现的最重的青铜器。,东汉,马踏飞燕,艾菲尔铁塔,2007,年,10,月,24,日嫦娥,-1,号成功发射,!,杭州弯跨海大桥,(,宁波,上海,),合金,铜,银,金,铁,铁器,铝合金,青铜器,铜,Cu,铁,Fe,铝,Al,镁,Mg,孔雀石,磁铁矿,铝土矿,菱镁矿,图,3-1,金属元素在地壳中的含量,古代炼铁,现代炼铁高炉,冶金工厂夜景,金属材料发展史,人类社会的发展过程中，金属起着重要的作用。大约公元前,4000,1000,年，人类进入金属文化。先是,铜器,时代，到了公元前,2000,年就进入,铁器,时代，已开始用铁作犁了。直到,20,世纪,铝合金,成为仅次于铁的金属材料。,黄金：,性质较稳定，单质存在于河床中。,延展性,最,好,，主要用来制造饰物和钱币等，具有保值功能。,白,银：,一般以矿石形式结合，属稀有金属。导电,性,最,好,，主要用来制造饰物和钱币等。,红铜：,延展性良好,导电能力强，质软，经加工改为青铜合金，硬度增大，适合用来制造器皿、电线和钱币等。,纯铁：,地球含量较多，硬度更强，广泛应用于生活、军事方面，但易被氧化，故炼成钢。,思考与讨论：,金属的性质比较活泼,(1),绝大多数金属元素是以化合态存在的，很少以游离态存在，这是为什么？,(2),“,越是活泼的金属，人们发现和使用的就越早,”,，这句话是否正确？为什么？,不正确。因金属越活泼，越容易被氧化。,金属的一些物理性质：,一、金属的性质,1,、物理性质,金属的共性：,常温下，,大多数,金属是固体（汞除外）,一般,为银白色（金：,黄,色 铜：,紫红,色）,都具有金属光泽,不透明，具有良好的廷展性、导电、导热性。,【,练习,】,根据初中所学内容填写化学反应方程式：,举例写反应的化学方程式,金属与氧气反应,（,以,Mg,、,Fe,、,Al,、,Cu,）,金属与酸反应,金属与盐置换反应,铝和硫酸铜溶液反应,铜和硝酸银溶液反应,镁在空气中燃烧,铁,丝,在,氧,气,中,燃,烧,镁和稀盐酸反应,铁和稀硫酸反应,Fe+CuSO,4,=Fe,SO,4,+Cu,Cu+2AgNO,3,=Cu,(NO,3,),2,+2Ag,Mg+2HCl=MgCl,2,+H,2,2Mg+O,2,=2MgO,点燃,实验,3-1,视频：金属钠的物理性质,注意事项：,凡是接触钠的用具都必须是干燥的。取用钠后剩余的钠应放回原瓶,残余的钠的碎屑不能随意丢弃。,【,思考,】,钠表面暗物质是什么？,【,问题,】,钠为什么要保存在煤油中？,氧化钠,(,Na,2,O),隔绝空气,和水；钠不与煤油反应；钠的密度比煤油的密度大,【,科学探究,】,钠很容易被氧化，为了观察钠的银白色并能长时间保持不变色，请同学们设计装置，你能设计出什么样的装置呢？,探究,1,选取一根管壁较薄的玻璃管，用布包裹着玻璃管像使用钻孔器一样，慢慢地钻入大的钠块里，使管中填有一段银白色的金属钠。用玻璃棒把钠推到管的中央，然后用蜡封好玻璃管的两端，样品可以长期保存和使用。,探究,2,取两支口径不同而长短适当的试管，一支试管较小，可以紧密地放到另一支试管里而不留下较多空隙。先在口径较大的试管里注入,1mL,洁净的煤油，取出黄豆粒大的一小块钠，除去表面已经发生变化的部分，露出金属光泽，放入盛有煤油的试管里，在试管底部缓缓加热，等钠熔化后，插入较小口径的试管，把钠压挤在两支试管之间，成为一个薄层，钠的颜色和光泽就清楚地显现出来。然后在两支试管口的缝隙处涂上石蜡，以隔绝空气。这样可使钠的光泽在较长时间内不至消失。,注意事项：,1,、用镊子取出钠后,要用滤纸吸干钠及镊子表面的煤油，用镊子夹紧放在玻璃片上,切去表面的外皮后，放在坩埚中加热。,2,、坩埚加热时应与泥三角配套使用。,3,、观察到钠开始燃烧后，应立即撤掉酒精灯，并将酒精灯熄灭。,4,、实验结束时，要用坩埚钳将坩埚和泥三角取下，并放在石棉网上。绝对不可以直接用手去拿或直接将它们放在桌子上。,实验探究,3-2,：钠在空气中加热,现象：黄色火焰，生成淡黄色固体（,Na,2,O,2,），请同学们写出反应的化学方程式,分析化合价的变化，并标明化合价及电子的转移。,Na,的燃烧：将金属钠放在石棉网上加热,钠的燃烧,【,思考与交流,】,1.,小明家有一只,20,世纪,50,年代的铝锅,至今仍保存完好,.,该铝锅未锈蚀的主要原因是,(),A.,铝性质稳定,不易发生化学反应,B.,铝不易被氧化,C.,铝的氧化物容易发生还原反应,D.,铝虽易被氧化,但氧化生成的氧化膜具有保护内部铝的作用,D,资料卡片：,铝的氧化膜,在空气中，铝的表面容易生成一层很稳定的氧化膜，但天然形成的氧化膜很薄，耐磨性和抗蚀性还不够。为了使铝制品适应于不同的用途，可以采用化学方法对铝的表面进行处理，如增加膜的厚度，改变膜的结构与强度，对氧化膜进行着色等。例如，化学氧化,(,用铬酸作氧化剂,),可以使氧化膜产生美丽的颜色；用电化学氧化的方法，可以生成坚硬的氧化膜，还可以用染料使其着色。市场上的铝制品就有不少是经过这样处理的。氧化膜使得性质活泼的金属铝成为一种应用广泛的金属材料。,应用：铝制品可以较长时间使用。,小结：钠与氧气反应,实验,内容,实验,3-1,取一小块金属钠,用小刀切去一端的外皮,观察实验现象。,实验,3-2,把一小块金属钠放在坩埚上，加热，有何现象发生？,现 象,反应方程式,结 论,钠受热先熔化成银白色的小球,接着就燃烧起来，燃烧时火焰呈黄色,有烟产生，最后生成淡黄色固体。,在钠的切口处可以观察到银白色的金属光泽,切口处在空气中很快变暗。,4Na +O,2,=2Na,2,O,氧化剂,0,0,还原剂,-2,+1,2Na +O,2,=Na,2,O,2,-1,+1,0,0,还原剂,氧化剂,钠的化学性质很活泼,在常温或加热的条件下都能跟氧气反应生成不同的产物,但加热时与氧气的反应更加剧烈。（条件不同，现象不同，产物不同。）,小结：铝与氧气反应,实验内容,用坩锅钳夹住一小块铝箔在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动。,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。,现 象,现象解释,结 论,铝箔发红卷缩,变暗失去光泽，熔化的铝并不滴落。,铝箔发红卷缩,很快,就变暗 失去光泽，熔化的铝,仍然,不滴落。,因为铝表面的氧化膜保护了铝。构成薄膜的氧化铝,(Al,2,O,3,),的熔点（,2050,）高于铝的熔点（,660,），包在铝的外面，使熔化了的铝不会滴落下来。,铝很活泼，除去原来的氧化膜后，在加热时又会很快地生成一层,新,的氧化膜。,铝容易被氧化而生成一层致密的氧化膜。,4Al +3 O,2,=2Al,2,O,3,钠在氯气中的燃烧实验视频,钠与硫反应的实验视频,【,本课时小结,】,1,、金属共有的物理性质,2,、钠的物理性质,3,、钠与氧气的反应,4,、铝与氧气的反应,5,、,钠、铝、铁、铜与其它非金属的反应,【,思考与交流,】,2.,请画出,Na,、,Mg,、,Al,的原子结构示意图,分析它们的原子结构有什么特点。这与金属的化学性质有什么联系？,金属元素原子的最外层电子数较少（一般少于个）；金属单质往往表现出较强活泼性，很容易被氧气等活泼的非金属单质所氧化，其在金属活动顺序表中越靠左越易发生化学反应,.,【,例题探究,】,热点题型：有关钠和铝的性质,例根据你对金属钠性质的了解，回答问,题。,（,1,）关于钠的叙述中，正确的是（）,A,钠是银白色金属，硬度很大,B,将金属钠放在石棉网上，用酒精灯加热后金属钠剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成过氧化钠,C,金属钠在空气中燃烧，生成氧化钠,D,金属钠的熔点很高,（,2,）由于金属钠很容易跟空气中的,_,、,_,等物质反应，通常将它保存在,_,里，以使它与,_,、,_,等隔绝。,B,氧气,水蒸气,煤油,氧气,水蒸气,【,课堂演练,】,1,、取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象正确的描述是（）,金属先熔化；在空气中燃烧，放出黄色火花；燃烧后得白色固体；燃烧时火焰为黄色；燃烧后生成浅黄色固体物质,A,B,C,D,C,【,课堂演练,】,2,、下列关于铝的叙述中，不正确的是（）,A.,铝是地壳中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,B,