高中化学 第三章 金属及其化合物 第一节 金属的化学性质第1课时金属与非金属酸水的反应学案 新人教Word文档格式.docx

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极少数化学性质不活泼的金属以游离态形式存在，如Au。

②金属元素在地壳中的含量

（2）金属的物理通性

①状态：

常温下，大部分为固体，唯一呈液态的是汞。

②色泽：

除Cu、Au外，大多数金属为银白色，有金属光泽。

③三性：

良好的导电性、导热性、延展性。

（3）金属的化学通性

①大多数金属与氧气等非金属反应（例如镁条燃烧）

现象：

镁条剧烈燃烧，发出耀眼的强光，产生大量的白烟。

化学方程式：

2Mg＋O22MgO。

②活泼金属与酸反应（例如镁条与稀盐酸反应）

镁条逐渐溶解，同时产生无色气泡。

离子方程式：

Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑。

③与盐溶液反应

a．铝丝与硫酸铜溶液反应。

铝丝表面有红色物质生成。

2Al＋3Cu2＋===3Cu＋2Al3＋。

b．铜丝与硝酸银溶液反应。

铜丝表面有银白色物质生成。

Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag。

[特别提醒]　

（1）在金属活动性顺序中，排在（H）前面的金属能与稀盐酸（或稀硫酸）反应置换出H2，排在（H）之后的金属不能。

金属的位置越靠前，其活动性越强，反应越剧烈。

（2）在金属活动性顺序中，位于前面的金属能够把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来（K、Ca、Na除外）。

2．金属与非金属的反应

（1）钠与氧气的反应

反应

条件

室温

加热

实验

步骤

现象

新切开的钠具有银白色的金属光泽，在空气中很快变暗

钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体

化学方程式

4Na＋O2===2Na2O

2Na＋O2Na2O2

结论

钠是非常活泼的金属，与O2反应，条件不同时，现象不同，产物也不同

（2）铝与氧气的反应

实验现象

铝箔熔化，失去金属光泽，熔化的铝并不滴落

实验结论

常温下，铝与空气中的氧气反应，生成一薄层氧化铝

现象原因

铝表面生成的氧化膜Al2O3的熔点高于铝的熔点，包在铝的外面，所以熔化的液态铝不滴落

4Al＋3O2===2Al2O3

（3）金属与其他非金属的反应

金属与Cl2、S等物质反应生成相应金属氯化物、硫化物。

①Na与Cl2（在点燃条件下）反应的化学方程式：

2Na＋Cl22NaCl。

②Na与S（加热条件下）反应的化学方程式：

2Na＋SNa2S。

1．钠与O2在不同条件下生成产物有何不同？

写出反应的化学方程式。

提示：

钠与O2在常温下反应生成Na2O，加热条件下生成Na2O2，化学方程式分别为4Na＋O2===2Na2O,2Na＋O2Na2O2。

2.金属钠长期暴露于空气中，最终生成的物质是什么？

Na2CO3

3．铝为活泼金属，为什么可以常温下“稳定”存在，而铁容易出现生锈现象？

铝的性质活泼，常温下铝与氧气反应生成致密的氧化膜，阻止了内层铝与氧气的继续反应。

1．金属钠露置于空气中的主要变化

金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末，此过程中的主要变化与现象有：

发生的主要变化的化学方程式为

①4Na＋O2===2Na2O；

②Na2O＋H2O===2NaOH；

④2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，

Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·

10H2O；

⑤Na2CO3·

10H2O===Na2CO3＋10H2O。

2．常见金属与非金属的反应

与O2反应

与Cl2反应

与S反应

Na

常温下：

2Na＋Cl22NaCl

2Na＋SNa2S

Mg

常温下Mg被氧化生成致密的氧化膜

Mg＋Cl2MgCl2

Mg＋SMgS

点燃时：

2Mg＋O22MgO

Al

常温下Al被氧化生成致密的氧化膜

2Al＋3Cl22AlCl3

2Al＋3SAl2S3

4Al＋3O22Al2O3

Fe

常温下，Fe在潮湿的空气中生锈，主要成分为Fe2O3

2Fe＋3Cl22FeCl3

Fe＋SFeS

Fe在纯氧中点燃生成Fe3O4

1．将一块铝箔用砂纸打磨表面后，在酒精灯上加热至熔化，下列说法正确的是（　　）

A．熔化的是铝　　　　　B．熔化的是Al2O3

C．熔化物滴落D．熔化物迅速燃烧

解析：

选A　打磨掉氧化膜的铝又迅速被O2氧化为Al2O3，包裹在Al的表面，保护内层的Al不被继续氧化；

由于Al2O3的熔点比Al高，当加热至铝熔化时，Al2O3薄膜依然完好存在，里面熔化的铝不与O2接触不能迅速燃烧，也不会滴落。

2．下列有关实验的描述，符合事实的是（　　）

A．金属钠暴露在空气里，表面变暗，生成白色的氧化钠固体

B．用坩埚钳夹住打磨过的镁带，在酒精灯上点燃，发出耀眼的白光，放出大量的热，产生白色粉末

C．用坩埚钳夹住铝箔在酒精灯上点燃，发出耀眼的白光，放出大量的热

D．用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动，有液态的铝滴落下来

选A　用坩埚钳夹住打磨过的镁带，在酒精灯上点燃，产生的是白色固体氧化镁，而不是白色粉末，B不正确；

加热铝箔，并没有白光，且熔化的铝也不滴落，所以C、D不正确。

1．金属与酸的反应

通常情况下，位于金属活动性顺序中氢以前的金属能与非氧化性酸反应生成H2。

举例：

（1）Mg与稀硫酸的反应（离子方程式）：

（2）Al与稀硫酸的反应（离子方程式）：

2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。

（3）Fe与稀硫酸的反应（离子方程式）：

Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。

2．钠与水的反应

实验操作

结论或解释

钠浮在水面上

钠的密度比水小

钠熔成小球

钠熔点较低，且反应放热

小球在水面上迅速游动，逐渐变小，最后消失

反应产生的气体推动小球运动

与水反应发出“嘶嘶”声

钠与水剧烈反应，反应放热并生成气体

反应后溶液的颜色逐渐变红

有NaOH生成

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

离子方程式

2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑

3．铁与水蒸气的反应

实验装置

实验操作及现象

导管口冒出大量气泡，用小试管收集一试管气体，点燃，听到爆鸣声，证明生成了氢气

用火柴点燃肥皂液，听到爆鸣声，证明生成了氢气

在高温下，铁能与水蒸气反应生成H2，化学方程式为

3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2

[特别提醒]　钠着火不能用水灭火，需用沙土盖灭。

1．将一块钠投入到少量的盐酸中，发生哪些反应？

写出反应的离子方程式。

钠先与盐酸反应，过量的钠再与水反应。

反应的离子方程式分别为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑；

2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。

2．把一小块钠投到CuSO4溶液中，可观察到哪些现象？

观察到钠浮在液面上，熔化成一闪亮的小球到处游动，有蓝色沉淀生成。

反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH===Cu（OH）2↓＋Na2SO4。

合并后可得2Na＋2H2O＋CuSO4===Na2SO4＋Cu（OH）2↓＋H2↑。

3．铁与水蒸气可以反应，为什么日常生活中可以用铁壶烧水？

铁与冷水、热水均不易反应，只有在高温下才能与水蒸气发生反应，所以可以用铁壶烧水。

钠与水、酸溶液、碱溶液和盐溶液的反应

1．钠与水的反应

2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，还原剂：

Na，氧化剂：

H2O。

2．钠与酸溶液的反应

（1）钠与酸溶液反应时先与酸中的H＋反应生成H2。

（2）如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应。

3．钠与碱溶液的反应

实质就是钠与水的反应。

4．钠与盐溶液的反应

钠与盐溶液反应时，首先与水反应生成NaOH，然后NaOH与盐发生复分解反应（若氢氧化钠不与盐反应，则只有钠与水的反应）。

例如：

（1）Na与Fe2（SO4）3溶液的反应

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，

6NaOH＋Fe2（SO4）3===2Fe（OH）3↓＋3Na2SO4。

（2）Na与K2SO4溶液的反应

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑（仅此一步反应）。

1．金属钠分别与下列溶液反应时，既有气体又有沉淀产生的是（　　）

A．BaCl2溶液　　　　　B．K2SO4溶液

C．FeCl3溶液D．NH4NO3溶液

选C　钠与盐溶液中的水反应生成NaOH和H2，故每种溶液中均有气体产生。

A、B、D中均无沉淀生成，C中FeCl3与NaOH反应生成Fe（OH）3沉淀。

2．根据生活常识可知，铁不能与冷、热水反应。

但能否与水蒸气反应呢？

现利用如图装置研究铁与水蒸气的反应。

（1）湿棉花的作用是______________________________________________________。

（2）验证铁与水蒸气反应产生H2的方法是_______________________________________

________________________________________________________________________。

（3）写出铁与水蒸气在高温下反应的化学方程式：

_______________________________

答案：

（1）加热时产生水蒸气

（2）用坩埚钳夹住燃着的火柴（或燃着的木条）去点燃从肥皂液中吹出的气泡，若发出爆鸣声，则可证明铁与水蒸气发生反应生成了H2

（3）3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2↑

[三级训练·

节节过关]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．下列说法正确的是（　　）

A．钠保存在煤油里的原因之一是它极易与氧气反应

B．铝在空气中很容易燃烧

C．镁表面的氧化膜疏松，不能保护内层金属

D．铁锈的主要成分是Fe3O4

选A　B项，因为铝表面有氧化膜，所以不能燃烧；

C项，镁表面有致密的氧化膜，能保护内部金属；

D项，铁锈的主要成分是三氧化二铁。

2．将金属钠分别投入下列物质的水溶液中，生成白色沉淀的是（　　）

A．MgCl2B．K2SO4

C．CuCl2D．HCl

选A　金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与盐反应产生沉淀。