2013-2014学年高中化学课件：3.1 第一节金属的化学性质课件 新人教版必修1.ppt

1、第三章 金属及其化合物第三章 金属及其化合物第一节 金属的化学性质第三章 金属及其化合物新知初探自学导引自主学习一、金属的存在及共性1.金属的存在地球上绝大多数金属元素以_存在于自然界(少数金属_、_等以游离态存在)，地壳中含量最多的金属元素是_。化合态金铂铝2.金属的共性(1)物理性质外观导电性 导热性 延展性不透明、有金属光泽良好良好良好(2)化学性质金属都易_最外层电子，表现出较强的_。能与_单质(如：O2、Cl2、S等)反应；能与酸反应置换出酸中的氢；能与某些盐反应置换出不活泼的金属。例如：与非金属的反应Mg与O2反应的化学方程式为：_;失去还原性非金属与酸的反应Mg与盐酸反应的离子方

2、程式为：_；Fe与稀硫酸反应的离子方程式为：_；与盐的反应Al与CuSO4溶液反应的离子方程式为：_；Mg2H=Mg2H2Fe2H=Fe2H22Al3Cu2=2Al33CuCu与AgNO3溶液反应的离子方程式为：_。二、金属与非金属的反应1.钠与氧气的反应Cu2Ag=Cu22Ag实验操作实验现象实验结论新切开的钠具有_金属光泽，在空气中表面很快_钠是_金属，硬度_，熔点_，通常保存在石蜡油或_中。常温下与O2的反应为：4NaO2=2Na2O银白色变暗银白色小低煤油实验操作实验现象实验结论把一小块金属钠放在坩埚里,加热钠先熔化为_小球，然后燃烧，火焰呈_色,最后生成_固体加热时与O2的反应为：2

3、NaO2Na2O2银白色黄淡黄色2.铝与氧气的反应在常温下，铝能与空气中的氧气发生反应，生成一层_。加热时，生成白色固体，放出热量，化学方程式为_。3.金属与其他非金属的反应致密氧化膜2NaCl三、金属与水的反应1.钠与水的反应实验操作实验现象原因解释钠_在水面上钠的密度比水_钠熔化成闪亮的小球钠熔点_，与水反应放热浮小低实验操作实验现象原因解释小球在水面上四处游动，最后完全消失反应产生的_推动小球运动与水反应发出嘶嘶响声钠与水反应剧烈反应后溶液的颜色逐渐变_与水反应生成_气体红碱实验操作实验现象原因解释实验结论常温下，钠与水剧烈反应，生成_和_，化学方程式为：2Na2H2O=2NaOHH2，

4、离子方程式为：2Na2H2O=2OH2NaH2注意事项取用的钠要小，过大易发生危险NaOHH22.铁与水蒸气的反应装置1装置2实验装置装置1装置2生成的气体用小试管收集一试管气体，点燃,听到轻微噗声,证明生成了_用火柴点燃肥皂泡,听到爆鸣声，证明生成了_实验结论铁不能与冷水、热水反应，但高温能与水蒸气反应，化学反应方程式为3Fe4H2O(g)Fe3O44H2H2H2四、金属与酸的反应酸和金属活动性顺序表中_的金属发生置换反应生成_，金属越活泼，反应越剧烈，如Zn、Fe和稀盐酸反应化学方程式分别为：Zn2HCl=ZnCl2H2。Fe2HCl=FeCl2H2。排在H前面H2五、铝与盐酸、氢氧化钠溶

5、液的反应实验操作实验现象快速反应放出_,铝片_,点燃的木条放在试管口时_气体逐渐溶解发出爆鸣声化学方程式_实验结论铝既能与_反应，也能与_反应，且都放出_，据此可区别铝和其他金属2Al6HCl=2AlCl33H22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2酸溶液碱溶液H2六、化学方程式中各物质的化学计量数与物质的量之间的关系以钠与水的反应为例：化学方程式2Na2H2O=2NaOHH2化学计量数之比2221扩大NA倍2NA2NA2NA1NA物质的量之比 2 mol2 mol2 mol1 mol结论化学方程式中各物质的化学计量数之比组成各物质的_之比参加反应的各物质的_之比粒子数物质的量自主体验

6、1.往烧杯内注入煤油和水各100 mL，静置后将一小块钠投入烧杯内.发生的现象是()A钠沉到液柱1/2处，钠块下部有许多气泡放出,附有气泡的钠块徐徐上升到液体上部,一会儿又沉到液柱1/2处，如此反复多次，最后消失B钠块一直沉到烧杯底部，并停留在杯底,放出气泡，最后消失C钠块浮在液柱表面上，很快熔成一个闪亮的小球，小球四处游动，最后消失D钠块沉到液柱1/2处，很快熔成一个闪亮的小球，小球在液柱1/2处沿水平方向迅速游来游去，最后消失解析：选A。因为钠比水轻，比煤油重，最初钠沉在液柱1/2处。由于钠跟下层水反应产生H2，H2的冲力使钠徐徐上升至液柱上部，待H2放出后钠又沉于液柱1/2处，再跟下层水

7、反应再上升，如此反复直至消失。2.(2012湖北黄冈高一考试)在500 mLNaOH溶液中加入足量铝粉，反应完全后共收集到标准状况下的气体33.6 L，该NaOH溶液的浓度为()A1.0 mol/LB2.0 mol/LC1.5 mol/L D3.0 mol/L3.物质在发生化学反应时 ()A它们的质量一定相等B它们的物质的量一定相等C它们的质量之比等于化学方程式中化学计量数之比D它们的物质的量之比等于化学方程式中化学计量数之比解析：选D。物质发生化学反应时，是按照一定的比例(物质的量)进行的，这也是化学方程式中的化学计量数之比。要点突破讲练互动探究导引1钠与酸溶液反应时是先与水反应，还是先与酸

8、反应？若钠过量，又是什么情况？提示：钠与酸溶液反应时，先与酸中的H反应；若钠过量，再与水反应。要点一钠与水及水溶液的反应探究导引2钠投入CuSO4溶液中，能否置换出Cu，为什么？提示：不能置换出铜，钠投入到CuSO4溶液后先与水反应生成NaOH，NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2沉淀。要点归纳1.与水反应离子方程式：2Na2H2O=2Na2OHH2，还原剂：Na，氧化剂：H2O。2.与酸溶液反应(1)钠与酸反应时先与酸中的H反应，如：2Na2HCl=2NaClH2。(2)如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应。3.与碱溶液反应实质就是钠与水的反应。4.与盐溶液反应钠与盐溶液反应时先与

9、水反应，它包括两种情况：(1)如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠不反应，只发生钠与水的反应。(2)如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠反应，则会发生两个反应,如钠与硫酸铜溶液的反应:2Na2H2O=2NaOHH22NaOHCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4特别提醒(1)钠与饱和碱溶液反应时，虽然只是钠与水反应，但是因水的消耗，会使碱结晶析出。(2)书写钠与盐反应的化学方程式时，可以分步书写，也可以写总的方程式。即时应用1.(2012蚌埠高一检测)将适量金属钠投入下列溶液中，有气体放出，但无沉淀生成的是()A盐酸 B饱和氢氧化钠溶液CFeCl3溶液DCuSO4溶液解析：选A。钠与水溶液反应均放出氢气；A项

10、，发生反应为2Na2HCl=2NaClH2，只有气体无沉淀；B项，NaOH溶液是饱和溶液，投入钠后，消耗水，析出氢氧化钠晶体；C项，钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与FeCl3反应产生氢氧化铁沉淀；D项，钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与CuSO4反应产生氢氧化铜沉淀。要点二铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的比较探究导引3等量的铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应，消耗HCl和NaOH的物质的量有什么关系？提示：消耗的盐酸多。探究导引4等量的铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应，生成H2的量有什么关系？提示：一样多。要点归纳1.反应原理2Al6HCl=2AlCl33H22Al2NaOH2H2O=

11、2NaAlO23H22.“量”的关系(1)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，消耗HCl和NaOH的物质的量之比为31。(2)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生H2的体积比为11。(3)足量的铝分别与等物质的量浓度、等体积的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生H2的体积比为13。特别提醒(1)熟练书写铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式(或离子方程式)或准确写出相应的关系式是解答该类题目的前提。即时应用2.(2012北京西城区高一检测)等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为57，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是(

12、)A甲、乙中都是铝过量B甲中铝过量，乙中碱过量C甲中酸过量，乙中铝过量D甲中酸过量，乙中碱过量解析：选B。因为等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生H2的体积比为11，足量的铝分别与等物质的量浓度、等体积的盐酸和氢氧化钠溶液反应，要点三物质的量应用于化学方程式的计算探究导引5“将6.5 g锌放入足量的盐酸中充分反应，生成标准状况下的氢气的体积是多少？”据此，思考以下问题：(1)题干中盐酸“足量”的含义是什么？(2)若题干盐酸中HCl的物质的量为0.1 mol，此时将如何解答？提示：(1)盐酸足量表示锌完全反应。(2)盐酸中HCl的物质的量为0.1 mol，说明锌过量,应以HCl的物质

13、的量进行计算。要点归纳1.基本步骤2.计算类型(1)基本计算已知一种反应物(或生成物)的量求解其他物质的有关量，此时，只要按照化学方程式的量的关系，列出已知物质和待求物质的比例式计算便可。(2)混合物反应的计算设出混合物中各物质的物质的量为x、y、z,按照化学方程式的量的关系，并用x、y、z表示，列出方程组解答。(3)过量计算给出了两种反应物的量，求解某产物的量。方法:按照化学方程式的量的关系进行判断,哪一种物质过量，然后根据不足的物质的量进行求解。特别提醒(1)各种符号的书写要规范，大写字母与小写字母的意义各不相同。如“M”表示摩尔质量，而“m”表示质量；“N”表示微粒数，而“n”表示物质的

14、量。(2)根据化学方程式计算时，已知物理量和待求物理量要保证“上下单位要相同，左右相对应”。3.化学计算中常用解题技巧(1)关系式法当已知物和未知物之间是靠多个反应来联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系，即“关系式”。根据化学方程式确定关系式写出发生反应的化学方程式，根据量的关系写出关系式。(2)守恒法守恒关系特征质量守恒宏观：反应前后元素的质量守恒微观：反应前后原子的个数守恒电子守恒氧化还原反应中，得失电子守恒电荷守恒电解质溶液中，阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数离子方程式中，反应物所带的电荷总数等于生成物所带的电荷总数，且电性相同(3)差量法根据化学反应前后物质

15、的有关物理量发生的变化，找出所谓“理论差量”，如反应前后的质量、物质的量、气体体积的差量等。根据题意确定理论差量，结合题目实际差量，列出比例式，求出答案。特别提醒(1)不能熟练地正确书写化学方程式成为一些同学计算的障碍，因此要熟练掌握典型的化学方程式。(2)化学方程式表示的是纯净物之间的量的关系，因此不纯物质必须换算成纯净物的量再进行计算。即时应用3.把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 molL1盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6 molL1(溶液体积变化忽略不计)。求：(1)反应中消耗HCl的物质的量。(2)该混合物中铝、铁的物质的量。解析：(1)消耗HCl的物质的量：0.2 L5

16、molL10.2 L4.6 molL10.08 mol(2)设Al、Fe的物质的量分别为x、y。2Al 6HCl=2AlCl33H22 mol 6 molx 3xFe 2HCl=FeCl2H21 mol 2 moly 2y答案：(1)0.08 mol(2)Al：0.02 mol；Fe：0.01 mol题型探究权威预测题型1金属与酸的反应例例11将4.6 g金属钠投入到足量水中，得a g溶液；将4.8 g金属镁投入到足量盐酸中，得bg溶液，假设水的质量与盐酸的质量相等,则反应后两溶液的质量关系式为()AabBabCabD无法判断【解析】溶液的质量等于金属和水或酸的质量之和减去放出H2的质量。2N

17、a2H2O=2NaOHH246 24.6 g 0.2 ga4.6 gm(H2O)0.2 g4.4 gm(H2O)Mg2HCl=MgCl2H224 24.8 g 0.4 gb4.8 gm(盐酸)0.4 g4.4 gm(盐酸)因为m(H2O)m(盐酸)，所以ab。【答案】A题型2铝与盐酸、NaOH溶液反应的有关计算例例22铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的盐酸和NaOH物质的量之比为()A11B21C31 D13【解析】根据铝与盐酸以及铝与NaOH反应的化学方程式：2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al 2NaOH 2H2O=2Na

18、AlO23H2可直接得到答案:n(HCl)n(NaOH)31.【答案】C 1.15 g金属钠与水反应，得到100 mL溶液，试计算(溶液体积变化忽略不计)：(1)生成的气体在标准状况下的体积；(2)反应后所得溶液的物质的量浓度。【解析】设生成标准状况下气体的体积为V，物质的量浓度为c。题型3物质的量在化学方程式中的应用例例33【答案】(1)0.56 L(2)0.5 molL1【名师点睛】列比例式时注意上下单位一致，左右对应，但单位不要求一致。在比例式中运算要带单位，未知数V、c本身就是物理量，带有单位，不要写成c molL1；比例关系式中各个量都要有单位。(2012石家庄高一检测)用足量H2还

19、原80 g氧化铜粉末，反应一段时间后，测得固体质量减少8 g，此时消耗H2 22.4 L(标准状况下)，求生成Cu的质量。题型4差量法计算例例44【答案】32 g【易误警示】解答此题要注意：H2还原CuO时，反应前要通入一会儿H2，反应后还要通入一会儿H2，参加反应H2的量小于消耗H2的量。所以不能根据22.4 L H2进行计算。热点示例思维拓展经典案例小亮同学欲测定镁铝合金中铝的质量分数，设计如下实验：(1)用托盘天平称取a g镁铝合金并放入500mL的烧杯中；(2)向烧杯中慢慢加入浓氢氧化钠溶液至不再产生气泡为止；(3)将所得的混合物过滤,干燥,称重得固体bg.请回答下列问题：(1)请写出利用该实验方案计算铝的质量分数的表达式。(2)该实验方案中若去掉步骤(3),而测定产生氢气的体积能计算铝的质量分数吗？若能,设氢气的体积用V表示(已换算为标准状况),写出铝的质量分数的表达式(无需化简)。(3)若将氢氧化钠改为盐酸，设a g镁铝合金恰好消耗含c mol氯化氢的盐酸,若设合金中镁、铝的物质的量分别为x、y，则求解合金中铝的质量分数可列的式子有哪些？