金属的化学性质——翟炜阳

1 金属的化学性质 教学目标 1．使学生认识钠是一种很活泼的金属，了解钠的物理性质，掌握钠的化学性质。 2．培养学生根据实验现象探究、分析、推理和判断的能力。

重点： 钠、铝的物理、化学性质；对实验的探究、分析、推理和判断。 难点： 钠、铝的物理、化学性质；对实验的探究、分析、推理和判断。

知识详解 知识点1、金属与非金属的反应 1．钠的物理性质 具有金属光泽的银白色金属；质软；密度比水小，比煤油大；熔点比水的沸点低；是电和热的良导体． 2．钠与氧气的反应 实验3-1 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。 反应：4Na + O2 = 2Na2O （常温下） 结论：常温下易与空气中的氧气反应 实验3-2 把一小块钠放在石棉网上加热。 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：2Na + O2 = Na2O2 (过氧化钠) 注意：Na与O2反应条件的不同，产物不同。 思考：Na2O和Na2O2 哪个稳定？

3．铝与氧气的反应 实验3-3 加热一块铝箔

4Al+3O22Al2O3

现象：铝箔熔化并失去光泽，熔化的铝并不滴落，好像有一层膜兜着。

原因：Al2O3的熔点（2050℃）远高于铝的熔点，包在铝的外面，所以熔化的液态铝不会滴落。 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 金属与氧气的反应 金属 + 氧气 → 金属氧化物 （金属氧化物：由金属元素和氧元素组成的氧化物。） 例1．下列关于金属Na的叙述中，说法正确的是 （ ） A．Na在空气中燃烧，发出黄色火焰 B．Na在空气中燃烧，产物是Na2O C．Na是银白色金属，硬度大，熔点高 D．Na、K合金可作原子反应堆的导热剂

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例2．取一块金属钠放在燃烧匙里加热，观察到下列现象：○1金属先融化；○2在空气中燃烧，放出黄色火花；○3燃烧后得到白色固体；○4燃烧时火焰为黄色；○5燃烧后生成淡黄色粉末状固体物质。其中描述正确的是（ ） A．○1○2 B. ○1○2○3 C. ○1○4 D.○1○4○5

知识点2、金属与酸、水、盐溶液的反应 1．钠与水的反应 实验3-3 把一小块钠投入滴有酚酞的水中，观察有哪些现象发生？ 现象 钠浮在水面 熔成闪亮的小球 向各个方向游动并发出嘶嘶的响声 钠球逐渐变小，最后完全消失 溶液变成红色 解释 密度比水小 反应放热，钠的熔点低 剧烈反应,有气体生成 钠与水完全反应 产物溶液呈碱性

反应：2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 2．钠与盐溶液的反应 思考：钠与盐溶液反应时，会置换出金属吗? （答：不会。钠会先与水反应，不能置换盐中的金属。） 假如把钠投入到硫酸铜溶液当中 第一步： 2Na+2H2O==2NaOH+H2↑ 第二步：CuSO4+2NaOH==Na2SO4+Cu(OH)2↓ 总反应：Na+2H2O+CuSO4==Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑

思考：为什么实验室将钠保存在煤油或石蜡油中？ （因为钠易与空气中的氧气、水 、CO2 等反应，且钠的密度比煤油和石蜡油的密度大，所以保存在煤油或石蜡油里。）

3．铁与水的反应 反应方程式：3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2 小结：金属活动性顺序表中（H前面）的金属能与水反应。金属越活泼，反应越易发生（越剧烈）。

讨论：观察此图，你有何看法？

分析与思考： Fe + 2HCl==FeCl2+H2↑ Zn + 2HCl==ZnCl2+H2 ↑ Mg + H2SO4==MgSO4 + H2↑ 金属与盐酸、稀硫酸的反应 （1）金属+酸 → 金属化合物+H2 （2）置换反应：A+BC →AC+B

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常温下，Fe、Al可被浓硝酸、浓硫酸钝化，在铁、铝表面形成一层致密的保护膜，阻止了内部金属的进一步氧化。因此，可用铁制容器或铝制容器盛放浓硫酸和浓硝酸。

金属与某些化合物的溶液反应 实验 现象 化学方程式

铝丝浸入硫酸铜溶液中 铝丝上有红色物质生成，溶液颜色逐渐变淡 2Al+3CuSO4==3Cu+Al2(SO4)3

铜丝浸入硝酸银溶液中 铜丝上有银白色物质生成，溶液由无色逐渐变为淡蓝色 Cu+2AgNO3==2Ag+Cu(NO3)2 铜丝浸入硫酸铝溶液中 没有明显变化 ————————— 小结：金属与金属化合物溶液的反应 金属+金属化合物 → 新金属+新化合物

4．金属间的置换反应 Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ Cu+2Ag+=Cu2++2Ag Cu+AlCl3 → 不反应 结论：金属活动性顺序表中前面的金属可将后面的金属从其盐溶液中置换出来。K、Ca、Na除外，它们会先和水反应生成盐，然后再和盐溶液反应。 例1．将一块金属钠分别投入到下列物质的溶液中，有气体放出且溶液质量减轻的是（ ） A．CuSO4 B．HCl C．BaCl2 D．FeCl3 变式1．一块表面已被氧化为Na2O的钠块10.8g，将其投入100g水中，产生H2 0.2g，则被氧化的钠是 （ ） A．9.2g B．10.6g C．6.2g D．4.6g 变式2．在Na与H2O的反应中（ ） A．Na是氧化剂 B．H2是氧化产物 C．反应实质是钠置换水电离出的少量的H+ D．反应实质是钠置换水中的氢气

知识点3、铝与氢氧化钠溶液的反应 现象：Al片放入盐酸、NaOH溶液中都有气泡产生，点燃气体观察到蓝色火焰。 化学方程式：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 铝的特殊性：既能跟酸反应产生H2，又能跟强碱溶液反应产生H2。 铝和氧化铝能跟酸、碱反应，因而铝的保护膜和铝制品会直接被酸、碱、盐侵蚀，所以，铝制餐具不宜用来蒸煮或长期存放酸性、碱性或咸的食物。

例1．在铝质易拉罐中收集满CO2气体，然后在其中倒入10mL浓NaOH溶液，并迅速用胶带将易拉罐口封住，能够观察到的实验现象是易拉罐突然变瘪了，可经过一段时间之后，又可以观察到的现象是 。试解释易拉罐变瘪的原因 ；并解释后一现象的原因 。写出反应过程中的两个离子方程式 ； 。 4

变式1．等质量的钠进行下列实验，其中生成氢气最多的是（ ） A．将钠投入足量的水中 B．将钠用铝箔包好并刺一些小孔，再放入足量的水中 C．将钠投入足量的稀硫酸中 D．将钠用耐热塑料薄膜包好并刺一些小孔，再放入足量的水中 变式2．甲、乙两只烧杯中各盛有100mL3mol/L的盐酸和NaOH溶液，向两只烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体的体积比为V（甲）：V（乙）=1：2，则加入铝粉的质量为（ ） A．5.4g B．3.6g C．2.7g D．1.8g

知识点4、物质的量在化学方程式计算中的应用 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 化学计量数之比 2 2 2 1 扩大6.02×1023 2×6.02×1023 6.02×1023 6.02×1023 6.02×1023 物质的量之比 2mol 2mol 2mol 1mol 结论：在化学方程式中，各物质的物质的量之比等于化学方程式中化学学计量数之比。 例1．相同质量的铝分别与适量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生气体的体积比是（相同条件下）（ ） A．1：1 B．2：3 C．3：2 D．1：2

课 后 提 升 1.下列有关厨房中铝制品使用合理的是 （ ） A.盛放食醋 B.烧煮开水 C.用碱水洗涤 D.用金属丝擦洗表面的污垢 2.下列性质中不是所有金属共有的是（ ） A.易导热 B.有金属光泽 C.不透明 D.易与氧气反应 3.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.常温下，铝能与NaCl溶液发生置换反应 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 4.实验室中保存金属钠的方法是 （ ） A.放在水中 B.放在四氯化碳中 C.放在煤油中 D.放在细沙中 5.下列有关钠离子与钠原子的叙述中，正确的是（ ） A.原子核内所含质子数目不同 B.钠离子中溶液中无色，而钠原子聚集呈银白色 C.钠离子在半径比钠原子半径大得多 D.钠离子与钠原子均具有较强的还原性 6.在空气中铝制品比铁制品更不易被锈蚀，原因是（ ） A.铝的金属活动性比铁弱 B.铝的密度比铁的密度小 C.铝在空气中易与氧气形成一层致密的氧化膜 D.铝不能与氧气发生反应 7.将钠放置在空气中，是生成白色的Na2O还是淡黄色的Na2O2，主要取决于下列因素中的（ ） A.反应温度 B.空气的量 C.钠粒的大小 D.钠的形状 5

8.做金属钠与水反应的实验时不能用体积很大的金属钠块，原因是 （ ） A.钠会沉于水底 B.钠不会熔化 C.容易发生爆炸 D.会使水沸腾 9.取一块用砂纸打磨过的铝箔在空气中加热至熔化，下列说法中不正确的是（ ） A.铝失去了光泽 B.剧烈燃烧，火星四射 C.熔化的铝不滴落 D.在加热熔化过程中生成了氧化铝 10、关于化学反应：mM + nN === pP + qQ （M、N、P、Q表示物质的化学式，m、n、p、q为化学方程式中的化学计量数），下列说法中不正确的是（ ） A．果质量为a 的M与质量为b 的N恰好完全反应，则生成的P和Q的质量之各一定等于（a+b） B．参加反应的M和N中的原子数之和一定等于生成的P和Q的原子数之和 C．（m+n）不一定等于（p+q） D．M和N中的元素种类，不一定等于P和Q中的元素种类 11.在实验室中，用镊子从煤油中取出一小块金属钠，然后用滤纸将煤油吸干，再用小刀切开观察。在这一实验过程中不能得出的钠的物理性质是（ ） A.钠在常温下是固体 B.钠的熔点很低 C.钠具有银白色的金属光泽 D.金属钠很软 12.等质量的钠、镁、铝分别与足量的盐酸反应，产生H2的质量由大到小的排列顺序正确的是（ ） A、AL、Mg、Na B、Mg、AL、Na C、Na、Mg、AL D、Na、AL、Mg 13.医疗上颇为流行的“理疗特效热”，就是利用铁缓慢氧化放出均匀.稳定的热，使患者患处保持温热状态。若1 moL铁粉完全氧化成氧化铁，需消耗氧气的质量为（ ） A.24 g B.32 g C.21 g D.16 g 14.分别用10 ml 1 moL·L-1AgNO3溶液与相同体积的下述溶液恰好完全反应，则下述溶液中物质的量浓度最小的是（ ） A. ZnCL2溶液 B.NaCL溶液 C.CaCL2溶液 D.FeCL3溶液 15.将0.5 moLNa投入过量的水（m1 g）中，得到a g溶液；将0.5 moL Zn投入过量的盐酸（m2 g）中，得到b g溶液，若m1==m2，则a.b的质量关系是（ ） A.a＞b B.a＜b C.a＝b D.不能确定 16.称取两等份铝粉，第一份加入足量的盐酸，第二份加入足量的烧碱。若同温同压下放出相同体积的气体，则消耗的HCL和NaOH的物质的量之比为（ ） A.1：1 B.2：3 C.3：2 D.3：1 17．下列离子方程式中，正确的是（ ） A．2Na +2H+ ==2Na+ + H2↑ B．2Na+2H2O ==2Na+ +2OH-+ H2↑ C．2Fe + 2H+ ==2Fe3+ + H2↑ D．Na2O2 + H2O ==2Na+ +2OH-+ H2↑ 18．有两种金属组成的混合物粉末10g与足量的稀盐酸反应，生成11．2L（标况）H2，则该混合物的组成不可能是（ ） A．Fe、Zn B．Al、Cu C．Al、Mg D．Al、Fe