31金属的化学性质.docx

31金属的化学性质.docx

《31金属的化学性质.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《31金属的化学性质.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

31金属的化学性质

金属的化学性质

考点同步解读

《金属的化学性质》是人教版化学、九年级、下册、第八章、课题2的内容,是初中化学课程的一个重要章节。

主要内容包括金属与氧气的反应,金属与酸的反应,置换反应的概念以及金届的活动性顺序四方面。

学习完本节之后,元幸化合物的知识较为完整,也为后面酸、碱、盐的学习寞定基础。

可见,本章节在整个教材体系中起着承上启下的作用。

同时本章节的内容贴近生活,丰富学生的知识。

本节的重点是掌握换反应的本质和金属活动性顺序表,难点是换反应的判断,以及与金属活动性顺序有关的推断和其在日常生活中的应用。

核心素养聚焦

本节课可以采用实验探究法为主线,结合使用启发法、归纳分析法以及多媒体辅助教学法。

新课标要求,初中化学以提高学生的科学素养为主旨。

教材的重点放在金属活动性顺序的探究上,采用实验——讨论的探究模式,设计这些探究过程,主要目的是培养学生善于动手、善于观察、善于思考的能力,使学生学会从客观事实中归纳得出结论的方法,使学生运用所学的理论知识解决问题的能力得到提高;再根据学生现有的知识和能力水平以及年龄特征,所以我以实验探究法为主线。

使学生通过探究过程,了解常见金属活动性顺序,突出重点。

再结合使用一些辅助的教学方法帮助同学们运用金属活动性顺序解释一些实际问题,突破难点。

多种教学方法互相穿插渗透,使课堂变得生动有趣,优化课堂教学,使课堂教学达到最佳效果。

一、新课标导航

学习目标

（1）知识与技能

1．知道金属的通性。

能从金属元素的原子结构特点认识金属具有通性的原因，了解主要发生的反应，会写不同的金属在参加反应时的化学方程式。

2．根据生产、生活中的应用实例，结合化学实验事实，认识钠、铝、铁、铜等金属的主要化学性质，会表述实验现象，正确书写有关的化学方程式，是离子反应的改写成离子方程式，是氧化还原反应的，会标电子转移的方向和数目。

（2）过程与方法

1．初步学会运用化学实验手段探究物质的性质的方法。

2．体验、比较常见金属钠、铝、铁性质上的差异，学会归纳物质的共性和推测物质可能的差异性的方法。

（3）情感态度和价值观

通过对学习的亲身体验和丰富多彩的实验现象，培养自己学习化学的兴趣和崇尚科学，勇于探究的科学品质，增强学好化学、服务社会的责任感和使命感。

知识归纳

本节主要是在初中学习的金属和金属材料的基础上，进一步提高对金属重要性质的认识。

本节重点：

1．通过实验事实，认识钠在不同条件下与氧气反应的现象和对应的产物。

解读：

钠元素原子的最外层上只有一个电子，在参加化学反应时非常容易失去电子，化学性质非常活泼。

露置在空气中，常温下即可被氧化，生成氧化钠（Na2O），因而使金属表面失去光泽而变暗。

反应方程式为：

4Na+O2==2Na2O.

钠若在空气中放置长久，则会发生下列系列变化：

切开金属钠置于空气中，切口开始呈银白色（钠的真面目）→变暗（生成Na2O）→变白色固体（生成NaOH）→成液（NaOH潮解）→结块（吸收CO2成Na2CO3·10H2O）→最后成粉末（风化）.有关反应的化学方程式如下：

4Na+O22Na2O            Na2O+H2O2NaOH

2Na+2H2O2NaOH+H2↑ 2NaOH+CO2+9H2ONa2CO3·10H2O

Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O

所以，金属钠在空气中长期放置后最终产物是碳酸钠粉末（Na2CO3）

钠在空气中加热时，则是先熔化，后剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色物质过氧化钠（Na2O2）。

反应方程式为：

2Na+O2Na2O2。

2．从实验事实出发，全面描述钠与水反应的现象，会解释发生这些现象的原因，会推测、判断并验证钠与水反应的产物，正确写出钠与水反应的化学方程式。

解读：

钠投入滴有酚酞试液的烧杯中，浮在水面上，（说明钠的密度比水小），融化成一个闪亮的小球，（说明钠与水反应放热，同时也说明钠的熔点较低），向四处游动，周围出现水雾，并发出嘶嘶的响声，（说明钠与水反应产生了气体的推动和气体本身的燃烧带来嘶嘶响声，若收集反应放出的气体点燃，会发出爆鸣声，证明是氢气），滴有酚酞的水变红色,（说明有碱性物质生成，根据反应物的组成推测，该碱性物质只能是氢氧化钠）。

该反应的化学方程式为：

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，该反应既是离子反应，离子方程式为：

2Na+2H2O=2Na＋+2OH-+H2↑，又是氧化还原反应，所标电子转移的方向和数目为：

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

3．从实验事实认识铝与氢氧化钠溶液的反应，进而了解某些金属也能和强碱反应。

解读:

铝与氢氧化钠溶液的反应，实质是在氢氧化钠存在的条件下，铝与水反应，生成偏铝酸（HAlO2）和氢气，偏铝酸与氢氧化钠发生中和反应，生成偏铝酸钠（NaAlO2）和水，使反应得以完成。

该反应的化学方程式为：

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，该反应既是离子反应，离子方程式为：

2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，又是氧化还原反应，所标电子转移的方向和数目为：

2Al+2OH-+6H2O=2AlO2-+4H2O+3H2↑

本节难点:

从反应事实认定钠与水、铝与氢氧化钠溶液反应的现象及反应产物的推断方法。

突破难点的方法为：

仔细观察，联系已有知识，利用质量守恒中的元素、原子守恒，从实质上去分析认定。

本节考点：

1．从钠在空气中发生的变化，判断钠的保存方法。

2．从钠与水反应的实质，分析钠投入一些物质的水溶液中发生的现象，如钠投入硫酸铜溶液中或氯化铁溶液中发生的现象及解释。

解读：

钠与水反应及钠与酸反应，实质上是钠与水或酸电离出的H+反应，所以当金属与酸溶液反应时，由于溶液中的H+主要来源于酸，因此钠先与酸反应，若钠是过量的则继续与水反应.因为酸中H+浓度远大于水中H+浓度，所以钠与酸反应要比与水反应剧烈，以至发生燃烧或轻微爆炸.

钠与盐溶液反应，实质上是钠与盐溶液中的溶剂——水电离出的H+反应.所以在盐溶液中，钠先与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与盐溶液中的某些金属阳离子或NH4+发生复分解反应.如：

2FeCl3+6Na+6H2O＝2Fe（OH）3↓+6NaCl+3H2↑现象是：

钠与水反应的现象及氢氧化钠与氯化铁溶液反应现象的组合。

2NH4Cl+2Na+2H2O＝2NH3↑＋2H2O+2NaOH+H2↑现象是：

钠与水反应的现象，放出气体为无色刺激性。

故钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属.

3．金属钠、铝、铁与酸反应及铝与强碱溶液反应的有关计算。

如金属钠、铝、铁与酸反应及铝与强碱溶液反应放出氢气的有关计算。

4．铁粉（还原铁粉）与水蒸气反应的方程式及实验设计、实验现象分析。

二、典型例题剖析：

基础题

例1、钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是（）

A．钠的熔点低B．钠的密度小

C．钠的硬度小D．有强还原性

解析：

钠能与水直接反应就是因钠有很强的还原性，由于钠的密度小于水的密度，所以看见钠浮在水面上；钠熔化，说明钠的熔点低，反应放热就可以使之熔化。

答案：

C

例2、金属钠着火能否用水或泡沫灭火器灭火?

为什么?

答案：

不能，因钠跟水反应产生易燃易爆性的H2，加之钠着火生成的Na2O2能跟H2O或CO2反应产生O2，使燃烧更加剧烈．应用砂子扑灭．

例3．将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应，生成H22.8L（标准状况），原混合物的质量可能是（）

A．2ｇB.4ｇC.8ｇD.10ｇ

解析：

不要按部就班的根据化学方程式计算，可按“极值讨论法”讨论该题。

根据生成氢气标准状况下的体积2.8L换算成物质的量，为0.125mol，再根据三种金属反应时与放出氢气的对应物质的量关系：

1∶1、1∶1、2∶3，若分别为三种金属单独反应（极限情况），则需三种金属的质量分别约为3g、8.125g、2.25g。

而实际是三种金属的混合物，因而质量应介于两极值之间，即介于2.25g到8.125g之间，对照答案，选B、C

答案：

B、C

例4．在含有Cu（NO3）2、Mg（NO3）2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是（）

A．MgB．CuC．AgD．H2

解析：

金属跟金属盐溶液的反应，既要考虑金属之间的置换，还要考虑某些活泼金属与溶剂的反应，也要考虑某些金属阳离子的氧化性（如Fe3＋）。

在该题中，一是考查金属的活动性顺序（锌不能从镁盐溶液中置换出镁），二是考查金属阳离子的氧化性强弱，分析三种阳离子的氧化性，以Ag＋的氧化性最强，因而先置换出Ag。

答案：

C

例5．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HCl和NaOH的物质的量之比为（）

A．1:

1B．2:

1C．3:

1D．1:

3

解析：

本题考查铝与酸、强碱反应时根据化学方程式的定量计算，若能写准、配平相应的化学方程式：

2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，按关系不难得出正确结论。

答案：

C

探究平台

例6．用金属钠制取Na2O通常采用下法：

2NaNO2＋6Na＝4Na2O＋N2↑．试说明为什么不采用钠在氧气中燃烧而采用此法制取Na2O的原因．

解析：

解答本题时，若从题中化学方程式着手分析，很难直接理出头绪；但若从条件的反面去思考，即不采用此法制取Na2O，而用金属钠直接在空气或氧气中燃烧会生成何种物质这一思考方向去分析，不难得出：

因为金属钠在空气或氧气中燃烧会生成Na2O2，得不到Na2O，再去分析题目所提供的信息：

产物中有氮气生成，而我们知道，氮气化学性质非常稳定，在N2环境中Na2O不会被继续氧化为Na2O2．

答案：

因为金属钠在空气或氧气中燃烧会生成Na2O2，得不到Na2O，而此法在N2环境中Na2O不会被继续氧化为Na2O2。

名师指点：

善于从问题的反面去考虑，也是解决问题的一种好方法。

另外相信题中的结论，然后按照题中的信息去寻找问题的答案，这是科学探究的方法之一。

例7．在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物，该氧化物又可以经过此反应的逆反应，生成颗粒很细的铁粉，这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击或受热时会燃烧，所以俗称“引火铁”，请分别用下图中示意的两套仪器装置，制取上速铁的氧化物和“引火铁”，实验中必须使用普通铁粉、6mol·L-1盐酸，其它试剂自选（装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去）。

填写下列空白：

（1）实验进行时试管A中应加入的试剂是，烧瓶B的作用是；烧瓶C的作用是，在试管D中收集得到的是。

（2）实验时，U型管G中应加入的试剂是，分液漏斗H中应加入。

（3）两套装置中，在实验时需要加热的仪器是（填该仪器对应字母）。

（4）烧瓶I中发生的反应有时要加入少量硫酸铜溶液，其目的是。

（5）试管E中发生反应的化学方程式是。

（6）为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须；E管中反应开始后，在F出口处应。

解析：

这是一道典型的功能性信息给予实验题，①题给新信息是制取‘引火铁”的反应原理需同学们推理写出②“引火铁”的特性③两套未曾见过的新装置。

解答中首先阅读题干“在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物。

”联想学过的反应：

（普通铁粉）

由此反应推知制取“引火铁”的新反应为

（引火铁）

即题中涉及铁的氧化物是Fe3O4（不是Fe2O3，也不是FeO），一定条件是指高温。

然后．仔细观察两套实验装置，可发现左边装置有用排水法收集反应生成气体（D试管）一定是H2，由此确认左边装置为制取铁的氧化物，而右边装置用于制取“引火铁”，这是本题解题的突破口，然后综合运用有