1
第一节 金属的化学性质
铁
铝
铁
铁
合金
合金
金
银
铜
阅读教材46页第一段内容，回答问题：
答案：
(1)存在：除金、铂等少数极不活泼金属以游离态（单质）形式存在外，绝大多数金属元素在自然界中以化合态（化合物）形式存在。
(2)原因：绝大多数金属的化学性质比较活泼。
1、自然界中的金属元素以什么形式存在？
2、是什么原因导致大部分金属元素以这种形态存在？
4
1、金属元素在自然界存在的状态：主要是化合态
2、地壳中含量由多到少的元素是(前四位)： ；含量最多的金属元素是 元素。
氧、硅、铝、铁
铝
图3-1 金属元素在地壳中的含量
5
金属有哪些共同的物理性质？
金属的通性：

不透明、有金属光泽、易导电、易导热、有延展性；

除铜为红色，金为黄色，其余大多数金属呈银白色；

常温下，除汞是液体外，其余金属都是固体。
阅读教材46页思考与交流，回答：
6
思考与交流：
1、举例说明金属能发生哪些化学反应？
①在潮湿的空气中，铁会与氧气和水反应而生锈；②在潮湿的空气中，铜会与氧气和水、二氧化碳反应而生成铜绿；③铁能在纯净的氧气中燃烧而生成四氧化三铁；④镁在空气中燃烧生成氧化镁：⑤镁、铁、锌能溶于稀盐酸、稀硫酸中；⑥铁能与硫酸铜溶液反应；⑦铜能与硝酸银溶液反应。
小结:金属与氧气、水、酸、盐等反应，表现出还原性。
7
思考与交流：
2、分析书本图3-2中的反应，写出反应的化学方程式。
是离子反应的写出离子方程式。
8
2Al+3CuSO4=Al2(SO4 )3+3Cu
Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
思考与交流：
3、画出Na、Mg、Al的结构示意图，分析它们的原子结构有什么特点，与金属的化学性质有什么关系？
结论：金属原子最外层电子数均小于4，反应时易失去最外层电子，从而达稳定结构，因此金属单质只能作还原剂。
元素的化学性质主要由 决定。
元素的最外层电子数
10
一.金属与非金属的反应（O2、Cl2、S）
注意：接触钠的用具必须干燥。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。
金属的化学性质
1、钠与氧气的反应
实验3-1:取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，用刀切开，观察切面钠的颜色、光泽，感受钠的硬度。
第1课时
实验3-1
切面具有银白色金属光泽，很快变暗
4Na + O2 = 2Na2O
钠的物理性质：
银白色的固体，质软、硬度小…………
钠的化学性质：
常温下，易与氧气反应
钠的保存：
隔绝空气，保存在石蜡油或煤油中
4Na + O2 === 2 Na2O(白色)
0 0 +1 -2
先熔化后燃烧，
燃烧时火焰
呈黄色，生成
淡黄色的固体
注意：
钠与氧气反应，条件不同，产物不同
实验3-2：把一小块金属钠放在坩埚里，加热，钠的状态有什么变化？火焰颜色？生成物颜色？
常温：4Na + O2 = 2Na2O（白色，不稳定）
(过氧化钠)
+1 -1
+1 -2
条件不同，产物不同
一.金属与非金属的反应（O2、Cl2、S）
1、钠与氧气的反应
加热或点燃：2Na + O2 === Na2O2（淡黄色，较稳定）
△
将一小块钠置于一小烧杯后敞放在空气中，观察到以下现象：
（1）钠表面逐渐变暗，
（2）过一段时间后逐渐变潮湿，
（3）再过些时间转变为白色块状固体，
（4）最后白色固体变成白色粉末。
试写出全过程中发生反应的化学方程式。
4Na + O2 ＝ 2Na2O
Na2O + H2O ＝2NaOH
2NaOH + CO2 + 9H2O ＝ Na2CO3·10H2O
Na2CO3·10H2O ＝ Na2CO3 + 10H2O
练一练
15
思考：
1、 Mg、Al 、Fe与氧气的反应，产物，方程式。
2、Mg、Al 都比Fe活泼， Fe露置在空气中易生锈，因此铁制品往往要涂上保护层，但是Mg、Al在空气中却很稳定，为什么？（自主阅读教材48页第二段内容，回答问题）
现象：
两块铝箔都熔化发红，表面失去光泽，但熔化的铝并不滴落，好像有一层膜兜着。
原因：
铝表面的氧化膜保护了铝，构成薄膜的氧化铝的熔点（2050℃）高于铝的熔点（660℃），包在铝的外面，所以熔化了的液态铝不会滴落下来。
氧化铝薄膜很致密，隔绝内层的Al与O2接触，因而Al的性质虽然活泼，但是可以再空气中稳定存在；Mg在空气中稳定的原因与Al相同。
【科学探究 P48】
2、铝与氧气的反应
(1)K→Na 在常温下易被O2 氧化，加热时燃烧。条件不同，产物不同；
(2)Mg→Al 在常温下迅速被氧化生成一层致密的氧化物保护膜；
(3)Fe→Pb 常温下可与氧气缓慢反应。

(4)Cu→Ag与氧气化合时需加热。

(5)Pt→Au 与氧气不反应。
小结：大多数的金属都能与O2发生化合反应，只是反应条件可能不同，金属越活泼，越容易反应。
3.金属与其他非金属的反应
阅读教材49页第1段，书写Na、Fe、Cu分别与Cl2 、S的反应的化学方程式。
氧化性：Cl2 > S
总结：大多数的金属能与O2、Cl2、S等非金属发生化合反应，金属越活泼，越容易反应，其中金属作还原剂，非金属作氧化剂。
20
【练一练】
1、以下说法错误的是（　　 ）
A、钠在常温下就容易被氧化
　B、钠受热后能够着火燃烧
C、钠在空气中缓慢氧化能自燃
D、钠在氧气中燃烧更为激烈
2、下列性质中，不属于大多数金属通性的是（　）
A、有银白色光泽 B、有延展性
C、有良好的导电性和导热性
D、有很高的熔点和硬度
Ｃ
Ｄ
21
４、将一小块金属钠放在坩埚里加热，下列有关实验现象的描述正确的是：（ ）
①钠熔化 ②燃烧后生成淡黄色固体③燃烧后得到白色固体 ④燃烧时火焰呈黄色
A、只有④ B、只有①　　
C、①④ D、②③
Ｃ
３、铝制品具有较强的抗腐蚀性，主要是因为：（ ）
　Ａ、铝的化学性质稳定
Ｂ、铝在常温时与氧气不反应
　Ｃ、铝具有金属性，也具有非金属性
　Ｄ、铝与氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜
D
22
1、金属与酸的反应
位于金属活动性顺序中氢以前的金属遇到非氧化性酸时，能够发生化学反应，生成盐和氢气。如
Fe + 2HCl == FeCl2+H2↑
结论：反应的剧烈程度不同
二、金属与酸和水的反应
第2课时
思考：铁铝等金属可制成水壶烧水，说明他们很难与水反应，是不是所有金属都不与水反应？
实验3-3 钠与水的反应
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
钠浮在水面上
浮
密度比水小
在水面上四处游动
游
产生气体，推动钠游动
立刻熔成一个小球
熔
反应放热，钠熔点低
红
反应后溶液变红
生成碱性物质
2、Na与水的反应
响
发出嘶嘶声
反应剧烈
24
Na与水反应方程式的分析
还原剂：Na 氧化剂：H2O
反应的实质:钠与水电离出来的H+发生氧化还原反应
2Na + 2H2O ＝ 2NaOH + H2↑
2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH- + H2↑
（氧化还原反应、离子反应、放热反应）
1、为什么钠要保存在煤油（或石蜡油）中？
不和煤油反应，密度比煤油大，
能隔绝空气和水。
2、能否用手直接取用钠？
不能，手上有汗液，要与钠发生反应。
3、钠着火时，应如何灭火？
用沙子灭火
4 、将金属钠(密度为0.9788g/cm3)放入煤油
(密度为0.8g/cm3)和水的混合物中，你推测可能会观察到什么现象？并解释原因。
钠将沉到煤油和水的界面上，上下跳动，且有气泡产生，直至钠块消失。
有气泡产生，使钠块上浮。当气泡逸出后，钠块又下沉到煤油和水的界面上，又发生反应，重复发生上述现象至钠块消失。
1.预测金属钠与盐酸的反应的现象。
钠与酸反应比钠与水反应剧烈。
由于钠与水反应，实质上是钠跟水电离出的H+反应；而酸中的H+浓度比水中H+浓度大。当溶液中的酸反应完时，过量的钠会继续与水反应生成氢气。
思维拓展1:
钠与盐酸反应：2Na + 2HCl = 2NaCl + H2↑
离子方程式: 2Na + 2H+ = 2Na+ + H2↑
思考题：92gNa、27gAl、56gFe分别与含HCl 73 g 的盐酸反应，生成H2的体积由大到小为： 。
Na > Al = Fe
思维拓展2:
若将金属钠投入到硫酸铜溶液中，能否置换出铜来呢？
实验现象：
钠浮在液面上，熔成小球，四处游动，发出嘶嘶的响声，产生蓝色絮状沉淀。
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓+ Na2SO4
反应方程式：
总反应式：
2Na + 2H2O + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + Na2SO4 + H2↑
2Na + 2H2O + Cu2+ ＝ Cu(OH)2 ↓ +2Na+ +H2↑
钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属。
若将钠投入氯化铁溶液中，变化过程又如何呢？请写出反应方程式。
1、金属活动顺序中，靠前的金属单质可以从盐
溶液中置换出靠后的金属单质
课堂小结：金属与盐溶液反应的规律
2、注意：钠以及前面的金属（即K、Ca、Na）与盐溶液作用时，先与水反应,然后考虑产物是否与盐溶液反应；位于钠以后金属可直接与盐溶液发生置换反应。
6Na+6H2O+2FeCl3=2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑
钠投入氯化铁溶液中：
在常温下，镁、铝和水的反应非常慢，几乎看不到现象，不过在加热时，可观察到气泡。
3.镁和铝都能与水的反应
4.铁与水蒸气的反应
请设计一个简单的铁粉与水蒸气反应的实验装置
(1)、水蒸气的发生装置
(2)、水蒸气与铁粉反应装置
(3)、产物的检验(收集)装置
教材50页，科学与探究
图3-8 铁粉与水蒸气反应
现象：肥皂液中出现气泡，点燃气泡听到轻微的爆鸣声
水蒸气的发生装置
水蒸气与铁粉反应装置
产物收集装置
34
5、金属与水反应小结：
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
结论：金属性越强，越容易与水反应
1.铝与稀盐酸的反应
2.铝与氢氧化钠溶液的反应
2Al+2OH-+2H2O==2AlO2- + 3H2↑
实验3-4（教材51页）
现象：两支试管均有气泡产生，点燃的木条放到试管口有爆鸣声。
三、铝与氢氧化钠溶液的反应
（特性）
第3课时
2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2 ↑
偏铝酸钠
+3
很多金属能与酸反应，但大多数金属却不能与碱反应，而铝在遇碱时发生的反应，并放出氢气，因此酸碱盐等都可以直接腐蚀铝制品。
2Al＋2NaOH＋2H2O = 2NaAlO2＋3H2↑
问：要除去镁中混有的铝，可以用什么方法？
三、铝与氢氧化钠溶液的反应（特性）
2Al(OH)3 +2 NaOH = 2NaAlO2 + 4H2O
实质：
｛
故该反应中，还原剂是Al，氧化剂是H2O
2Al＋2NaOH＋6H2O = 2NaAlO2＋+4H2O+ 3H2↑
铝制餐具不宜用来蒸煮或长期存放酸性、碱性或咸的食物。
1、下列元素在自然界中能以游离态存在的是（ ）
A. Na B. Mg C. Al D. Au
课堂练习
D
2、金属钠着火时，可以灭火的物质是 （ ）
A．水 B．沙子 C．煤油 D．二氧化碳
3、下列各组物质相互反应后，没有碱生成的是 （ ）
A．CaO溶于水 B．红热的Fe和水蒸气
C．金属Na投入水中 D．Na2O投入水中
4、你认为下述说法是否正确，请说明原因：
将两小块质量相等的金属钠，一块直接投入水中，另一块用铝箔包住，在铝箔上刺些小孔，然后放入水中，两者放出的氢气相等。
B
B
BC
C
课堂小结：
常见金属活动性顺序：
1、金属与水反应规律：
（1）常温下，K、Ca、Na与水剧烈反应放出H2；
（2）Mg、 Al与冷水不反应，但可与沸水缓慢反应；
（3）Fe要在高温下与水蒸气才能反应
2、金属与酸反应规律
金属活动性顺序表中，排在氢前的金属单质可与非氧化性酸(不含硝酸和浓硫酸)反应放出氢气。
3、金属与碱反应规律
Al可与强碱反应，绝大多数金属与碱不反应
4、金属与盐溶液反应规律：
在金属活动性顺序表中，靠前的金属单质可以把靠后的金属，从其盐溶液中置换出来（但是K、Ca、Na 除外）。
6、金属的物理性质
7、金属元素的存在形式
5、金属与非金属反应规律
大多数的金属能与O2、Cl2、S等非金属发生化合反应，

金属越活泼，越容易反应；
41
四、物质的量在化学方程式计算中的应用
例如： ２H2 ＋ Ｏ2 ====== 2H2O
化学计量数之比： 2 ∶ １ ∶ ２
扩大NA倍： 2NA ∶ NA ∶ 2NA
物质的量之比： 2mol ∶ 1mol ∶ 2mol
点燃
一、原理
44.8L ： 22.4L
标况下气体体积：
化学方程式的计量数之比=微粒个数之比=物质的量之比=形同条件下气体的体积之比。
42
1.写出有关反应方程式
2.找出相关物质的计量数之比
3. 找出相关物质的物质的量。
4.根据原理进行计算
二、步骤
（注意解题格式）
例题1、完全中和0.10 mol NaOH需要H2SO4的物质的量是多少?

答：略
解：2NaOH ＋ H2SO4======Na2SO4＋2H2O
2mol 1mol
0.1mol n（H2SO4）
43
例题2、将0.5 mol钠放入足量的水
（共89g水）中，计算：
（1）参加反应的水为多少mol ？
（2）生成氢气的体积（标况下）为多少升？
（3）生成的溶液的溶质质量为多少g？
（1）解：2Na ＋ 2H2O ===2NaOH＋H2
2mol 2mol
0.5mol n（H2O）
44
例题2、将0.5 mol钠放入足量的水（共89g水）中，计算：
（2）生成氢气的体积（标况下）为多少升？
（2）解：2Na＋2H2O ===2NaOH＋H2
2mol 22.4L
0.5mol V（H2）
45
※注意：根据化学方程式进行计算时，同种物质的单位要上下一致，其他有关物质的单位必须保持左右对应（上下相同，左右相当）
（3）解：2Na＋2H2O ===2NaOH＋H2
2mol 80g
0.5mol m（NaOH）
例题2、将0.5 mol钠放入足量的水
（共89g水）中，计算：
（3）生成的溶液的溶质质量为多少g？
例3、将足量铝粉投入20mL NaOH溶液中，充分反应后放出标况下氢气的体积为6.72L，求NaOH溶液的浓度。
已知：
求：
设：
2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑
2mol 3mol
xmol 0.3mol
列比例式，解得：
答：NaOH溶液的物质的量浓度为10.0mol/L。
47
练习1、足量的锌粉跟500 mL盐酸反应，产生的氢气在标准状况下的体积为1.12 L，则这种盐酸的物质的量浓度为多少？
练习2、把0150 g铁粉加入到20 0 mL 0100 mol / L硫酸铜溶液中，充分反应后，溶液中含有哪些金属离子？它的物质的量浓度是多少？溶液中的固体物质干燥后的质量是多少克？
练习3、氧化亚铁和铁粉的混合物共18.4 g，在其中加入足量的稀盐酸使混合物完全溶解，反应结束后得到标准状况下的H2气4.48 L，溶液的体积为200 mL。试求：
(1) 原混合物中铁粉的质量为多少？
(2) 反应后混合液中FeCl2的物质的量浓度。
课后练习