第三章 金属及其化合物

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1、第三章金属及其化合物第一节金属的化学性质一、金属单质的通性1．金属的存在(1)存在：除金、铂等少数极不活泼金属外，绝大多数金属元素在自然界中以化合态形式存在。地壳中含量由多到少的元素是(前四位)：氧、硅、铝、铁；含量最多的金属元素是铝元素。(2)原因：绝大多数金属的化学性质比较活泼2．金属的通性(1)物理性质。金属有许多物理共性，如：有金属光泽、不透明、易导电、易导热、有延展性，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。(2)化学性质。常见金属活动性顺序：①在金属活动性顺序表中，排在氢前的金属可置换出酸(盐酸或稀硫酸)中的氢。②在金

2、属活动性顺序表中，排在前面的金属(K、Ca、Na除外)可与排在它后面的金属的盐溶液发生置换反应。二、金属与非金属的反应1．钠、铝与氧气的反应常温下钠与O2反应：4Na＋O2===2Na2O；加热时钠与O2反应：2Na＋O2Na2O2(2)在常温下，铝能与空气中的氧气发生反应，生成一层致密的氧化物薄膜。方程式为：4Al＋3O2=2Al2O3。[特别提醒](1)常温下镁、铝的表面均可形成一层致密的氧化物薄膜，保护内部金属免受腐蚀，所以它们在空气中能稳定存在，具有较强的抗腐蚀性。(2)在验证镁、铝的性质之前，都要先用砂纸打磨以除去氧化膜。2．其他金属与氧气

3、的反应镁与氧气反应铁与氧气反应铜与氧气反应2Mg＋O22MgO3Fe＋2O2Fe3O42Cu＋O22CuO[特别提醒](1)K→Na在常温下易被O2氧化，加热时燃烧。Na在O2中燃烧生成Na2O2，K与O2可生成KO2(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常温下形成氧化膜。Fe只能在纯氧中燃烧。(4)Cu→Ag在加热时可与氧气化合。(5)Pt→Au与氧气不反应。3.金属与其他非金属的反应氯气硫Na2Na＋Cl22NaCl(白色的烟)2Na＋SNa2S(白色固体)Fe3Fe＋Cl22FeCl3(棕褐色的烟)Fe＋

4、SFeS(黑色固体)CuCu＋Cl2CuCl2(棕黄色的烟)2Cu＋SCu2S(黑色固体)[小结]钠、铝与氧气反应1．钠与氧气反应实验操作实验现象①新切开的钠具有银白色金属光泽，在空气中表面很快变暗；②钠受热先熔化成银白色小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成一种淡黄色固体结论及反应方程式①钠在空气中可迅速被氧化生成Na2O，反应方程式为：4Na＋O2===2Na2O②受热时，钠与氧气剧烈反应生成Na2O2，反应方程式为：2Na＋O2Na2O2注意事项①取用钠时要用镊子，切不可用手接触；②待用的钠要用滤纸吸干表面的煤油；③取用的钠粒一般为绿豆粒大小；④

5、切下来未用的钠要及时放回盛钠的试剂瓶中；⑤吸过煤油的滤纸不要乱扔，要妥善处理2.铝与氧气反应(1)实验装置：(2)实验步骤：加热空气中久置的铝箔。(3)实验现象：加热后，铝箔发红，熔化，失去光泽，熔化的铝并不滴落。(4)现象解释：铝箔表面的氧化铝膜熔点很高(2050℃，Al的熔点只有660℃)，像“网兜”一样兜着熔融的铝，使其不会滴落下来。(5)化学方程式：4Al＋3O22Al2O3三、钠、铁与水反应1．钠与水反应化学方程式：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑；离子方程式：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑。[钠水反应实验]实验操作实验现

6、象结论或解释①钠浮在水面上①钠的密度比水小②钠熔成小球②钠熔点较低，反应放热③小球在水面上到处游动，逐渐变小，最后消失③反应产生的气体推动小球运动④与水反应发出“嘶嘶”的响声④钠与水剧烈反应，反应放热并生成气体⑤反应后溶液的颜色逐渐变红⑤有NaOH生成结论钠与水剧烈反应生成H2和NaOH，Na表现还原性化学方程式：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑2．铁与水蒸气反应化学方程式：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2[铁与水蒸气反应实验]方法方法一方法二装置气体用小试管收集一试管气体点燃听到轻微爆鸣声，证明生成了H2用火柴点燃肥皂泡听到爆鸣声证明生

7、成了H2结论铁在高温时能与水蒸气反应，化学反应方程式为：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2四、钠与酸、盐溶液的反应1．钠与酸反应的实质(1)钠与酸反应时是先与酸中的H＋反应，即2Na＋2H＋==2Na＋＋H2↑。(2)如果钠过量，钠把酸耗尽之后，再与水反应，其实质是钠与水电离出来的H＋反应。2．钠与盐溶液的反应钠与盐溶液反应实质是钠先与水反应，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，则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FeCl3溶液反应：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，3

8、NaOH＋FeCl3=Fe(OH)3↓＋3NaCl。五、铝与盐酸和氢氧化钠溶液的反应实验操作实验现象有关反应