第三章   金属及其化合物

第一节   金属的化学性质

第1课时   金属与非金属的反应

【课前预习 知识清单】

一．金属的存在和通性

1.金属的存在

 （1）绝大多数金属元素都以-------存在，如Na、Fe、Cu等；

 （2）极少数化学性质不活泼的金属以--------存在，如Au等。

 （3）金属元素在地壳中的含量如下图：

2.金属的通性

  （1）物理性质

   绝大多数金属为----色，有--------，有良好的-----、-----和-------，密度-----，溶、沸点-------。

   多数金属呈银白色，但铜为----，金为-----；绝大多数金属为固体，但-----常温下为液体。

（1） 化学性质

  大多数金属元素原子的最外层电子数小于----，只能----电子，不能----电子，即金属元素只有---价，没有---价；金属单质只有----性，没有----性。原子的电子层数相同的金属，最外层电子数越少，越-----失去电子，------性越强。金属具有以下化学通性：

易与氧气反应得到金属氧化物

与酸反应得到盐和水

与盐溶液发生置换反应

二． 金属与非金属的反应

1.  钠

（1） 物理性质

 钠是----色的----体，具有-----，质-----，熔、沸点-----，密度比水的----但比煤油的------，具有良好的----性和----性。

（2） 钠与氧气反应

条件	常温	加热
步骤	先用镊子从煤油中取出钠，并用滤纸吸干；再用小刀切一小块钠，观察切面	先用镊子从煤油中取出钠，并用滤纸吸干；再用小刀切一小块钠，置于坩埚中加热
现象
化学方程式
结论
注意事项	1.切金属钠时，不可用手接触； 2.未用的钠要放回原试剂瓶中； 3.取用钠块一般为绿豆大小，不能太大，以免发生危险

2.  铝与氧气的反应

（1） 现象：

（2） 原因：

（3） 化学方程式：

【基础巩固】

1.下列关于金属的叙述中正确的是（  ）

A.常温下所有的金属单质都是固态的

B.金属具有导电性、导热性和延展性

C.历史上人类使用最早的金属是铁

D.金属元素在自然界中都是以化合态存在的

2.取一块金属钠放在燃烧匙里加热，观察到下列实验现象：

金属钠熔化   在空气中燃烧，放出黄色火花

燃烧后得白色固体   燃烧时火焰为黄色

燃烧后生成淡黄色固体物质。

其中描述正确的是 （  ）

A.   B.      C.      D.

3.下列有关钠的叙述不正确的是（  ）

A.钠在空气中燃烧生成氧化钠

B.金属钠可以保存在煤油中

C.金属钠有强还原性

D.钠原子的最外层上只有一个电子，所以在化合物中钠的化合价显+1价

4.下列关于铝的叙述中，正确的是（  ）

A.铝是地壳中含量最多的金属元素

B.在常温下，铝不能与氧气反应

C.铝能露置于空气中，说明铝不活泼

D.铝容易失去电子，表现氧化性

5.金属钠是一种活泼金属，除了具有金属的一般性质外，还具有自己的特性。关于钠的叙述中，正确的是(　　)

A．钠是银白色金属，熔点低，硬度大

B．钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成淡黄色的氧化钠

C．加热时，金属钠剧烈燃烧，产生黄色火焰

D．金属钠着火可以用泡沫灭火器或用干燥的沙土灭火

6.铝具有较强的抗腐蚀能力，主要原因是(　　)

A．铝的化学性质稳定

B．铝与氧气在常温下不反应

C．铝在任何条件下均不与氧气反应

D．铝与氧气反应形成一层致密的氧化膜

7.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

8.A、B、C是中学化学中常见的物质,它们之间的相互转化关系如右(部分反应条件及产物已略去):

(1)若A是一种金属,C是淡黄色固体,则B的化学式为　　　,AC反应的化学方程式为　 　。 

(2)若A是一种非金属,其常见单质为黑色固体,C是最主要的温室气体,则C的分子式为　　　,BC反应的化学方程式为　 　。 

A和C能否反应　　　,若能,写出反应的化学方程式,若不能,此空不填　 　。

                   

【能力提升】

1.等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气(常温)中充分反应，则下列说法正确的是(　　)

A．第一块钠失去电子多

B．两块钠失去电子一样多

C．第二块钠的反应产物质量最大

D．两块钠的反应产物质量一样大

2.  2.3 g纯净金属钠在干燥空气中被氧化后得到3.5 g固体，由此可判断其氧化产物是(　　)

A．只有Na₂O   B．只有Na₂O₂

C．Na₂O和Na₂O₂   D．无法确定

 

3.(1)可以证明钠的硬度小的实验事实是__________________________________________。

(2)可以说明自然界中不存在游离态的钠的实验事实是__________________________________________。

【选做题】

          

(1)如图所示装置，在平底烧瓶的底部有一块钠，平底烧瓶内是干燥的空气。过一段时间后可观察到________________________，发生反应的化学方程式为____________________________。

(2)某班同学用如图所示装置测定空气里氧气的含量。先用弹簧夹夹住橡胶管。点燃钠，伸入瓶中并塞上瓶塞。待钠熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面变化情况。

上述实验过程中发生反应的化学方程式为：-----------。

实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5，乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的1/5。下列对这两种现象解释合理的是________。

a．甲同学可能使用钠的量不足，瓶内氧气没有消耗完

b．甲同学可能未塞紧瓶塞，钠熄灭冷却时外界空气进入瓶内

c．乙同学可能没夹紧弹簧夹，钠燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出

d．乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出

学生反思：收获：------------------------------------

          疑惑：-------------------------------------

 

教师批阅：--------------          日期：--------------

第2课时   金属与酸和水的反应

【课前预习 知识清单】

一． 金属与酸的反应

1.实质：------------------------------------

2.条件：

3.实例：铝与盐酸反应的离子方程式：----------------

二．金属与水的反应

（1）钠与水的反应

       现象                            原因

                      浮

熔

                      游

                      响

                      红

      反应的化学方程式：    

（1） 铁与水蒸气的反应

现象：----------------------------

化学方程式：-----------------------------------

【基础巩固】

1.对金属钠与水反应的现象描述正确的是(　　)

A.钠沉在水底,反应很快停止

B.钠浮在水面上剧烈燃烧,火焰呈蓝色

C.钠熔化成闪亮小球浮在水面上,不断游动,并嘶嘶作响,放出气体

D.钠熔化成闪亮小球,沉在水底,并有气泡产生

2.在Na与H₂O的反应中(　　)

A.Na是氧化剂

B.H₂是氧化产物

C.反应实质是钠置换水电离出的少量的H⁺

D.反应实质是钠置换水中的氢气

3.0.05 mol金属钠投入足量水中,反应后生成气体的质量为(　　)

A.0.025 g B.0.05 g C.0.25 g D.0.5 g

4.将金属钠分别投入下列物质的稀水溶液中,能生成白色沉淀的是(　　)

A.HCl B.K₂SO₄ C.MgCl₂ D.CuCl₂

5.在烧杯中加水和煤油（密度：0.88g/cm3）各50mL,将一小粒金属钠（密度0.97g/cm3）投入烧杯中，观察到的现象可能是（）

A.钠在水层中反应，并四处游动

B.钠停留在煤油层中，不发生反应

C.钠在煤油的液面上反应并四处游动

D.钠在煤油与水的界面处反应并可能上下游动

6.下列离子方程式中,不正确的是(　　)

A.2Na+2H⁺2Na⁺+H₂↑

B.2Na+2H₂O2Na⁺+2OH^-+H₂↑

C.2Fe+2H⁺2Fe³⁺+H₂↑

D.Na₂O+H₂O2Na⁺+2OH^-

7.将金属钠分别投入到下列物质的溶液中,有气体放出,且溶液质量减轻的是(　　)

A.HCl B.H₂SO₄

C.H₂O D.饱和NaOH溶液

8.下列关于铁与水反应的描述不正确的是(　　)

A.铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe₂O₃

B.红热的铁能与水蒸气反应,放出的气体点燃时能发出爆鸣声

C.铁与水蒸气的反应是氧化还原反应

D.常温下,Fe与H₂O不反应,但在空气中O₂、CO₂、H₂O的共同作用下能发生反应

9.在进行钠和水反应的实验中,有如下操作和实验现象,请根据钠的性质解释说明。

(1)刚用小刀切开的金属钠切面呈什么颜色?　　　　　。在空气中放置几分钟后有什么变化?　 　　　　　　　。 

为什么?　 。 

(2)切下来的金属钠块要用滤纸擦净后方可放入水中实验,这是为什么?  　。 

(3)金属钠块必须用镊子夹取,为什么不能直接用手拿? 　。 

(4)金属钠块投入水中后,为什么很快会熔成银白色小球并浮于水面上? 　。 

(5)钠小球为什么会在水面上游动且进行无规则运动?  　。 

(6)如果在未加钠之前水中已滴入酚酞溶液,反应后颜色有什么变化?　　　　　。为什么?　  　。

 

【能力提升】

某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究,总结出两个可以生成H₂的反应:Zn+盐酸;Na+水。为点燃经验纯后上述两个反应生成的H₂,他们设计了图示装置。请回答下列问题:

(1)写出Na与H₂O反应的化学方程式: 　。 

(2)实验小组在点燃用上述装置制得的H₂时,实验获得成功,实验却失败了。他们分析认为失败的原因是Na与H₂O的反应速率太快,Na的用量太少。于是他们准备增加钠的用量,可老师说太危险,你认为产生危险的原因是 　。 

(3)实验小组查阅资料知钠、煤油、水的密度分别为0.97 g·cm^-3、0.8 g·cm^-3、1.00 g·cm^-3,并据此对实验进行改进,在改进后的实验中H₂的生成速率减慢,原因是   　。

                

【选做题】

某研究性学习小组参照课文中的实验装置图做高温下铁与水蒸气反应的实验装置如图。在玻璃管中放入铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气。用试管收集产生的干燥气体,并靠近火焰点火,观察现象。请回答下列问题:

 

 

(1)在圆底烧瓶内放入少许碎瓷片,其作用是　。 

(2)写出铁与高温水蒸气反应的化学方程式　。 

(3)实验时将铁粉与石棉绒混合以及在反应管的两端均放入少量石棉绒,其原因可能是(填序号)　　　　。 

A.石棉绒的作用是催化剂

B.石棉绒的作用是使铁粉受热均匀

C.石棉绒的作用是作铁粉的载体以及防止铁粉被吹入导管而引起堵塞

(4)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是　, 原因是　。 

(5)干燥管中盛装的物质是　　　　,作用是　。 

(6)试管中收集的气体是　　　　,如果要在A处玻璃管口点燃该气体,则必须对该气体进行　　　　,方法是　。 这一操作的目的是　。 

 

学生反思：收获：------------------------------------

          疑惑：-------------------------------------

 

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      第3课时    铝与氢氧化钠溶液的反应

【 课前预习 知识清单】

铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应

	铝与盐酸反应	铝与氢氧化钠溶液反应
实验操作	在2支小试管里分别加入5mL盐酸和5mL氢氧化钠溶液，再分别放入一小段铝片。观察实验现象。过一段时间后，将点燃的木条分别放在2支试管口，观察实验现象
实验现象
化学方程式
离子方程式
结论	铝既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应，都产生氢气。

【基础巩固】

1.  下列金属中，遇到盐酸或强碱溶液都能放出氢气的是（  ）

A.  Al                         B.Mg

C.Fe                         D.Cu

2.质量相同的两份铝粉，向第一份中加入足量的NaOH溶液，第二分钟加入足量的盐酸溶液，在同温同压下放出气体的体积比为

（  ）

A.  1：1       B.1：2         C.2：1         D.1：4

3.某无色溶液中放入铝片有氢气产生，则下列离子在该溶液中肯定可以大量存在的是（  ）

A.Na+

B.Mg2+

C.S2-

D.HCO3-

4.在Al和NaOH溶液的反应中，作为氧化剂的是（   ）

A. 水

B.铝

C.氢氧化钠

D.氢氧化钠和水

5.铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式正确的是（  ）

A.2Al+2Na++2OH-+2H2O===2NaAlO2+3H2

B.Al+OH-+H2O==AlO2-+3H2

C.2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2

D.Al+2OH-+H2O==AlO2-+2H2

6.下列说法正确的是（   ）

A.铝和盐酸、NaOH溶液的反应中，铝都得到电子

B.等体积等浓度的盐酸、NaOH溶液与过量的铝反应，产生H2的物质的量相等

C.铝与NaOH溶液反应中，每转移3mol电子，就生成1.5molH2.

D.铝制容器能长期用来存放酸性或碱性食物

7.足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是（  ）

A.盐酸

B.稀硫酸

C.氢氧化钠溶液

D.稀硝酸

8.在500mLNaOH溶液中加入足量的铝粉，反应完全后共收集到标准状况下的气体33.6L，该NaOH溶液的浓度为（    ）

A. 1mol/L                        

B.2mol/L

C.1.5mol/L

D.3mol/L

9.某课外兴趣活动小组做如下实验：往一铝制易拉罐内充满CO2，然后往罐内注入足量的NaOH溶液，立即用胶布严封罐口，过一段时间后，他们发现易拉罐变瘪了，再过一段时间后，瘪了的易拉罐重新鼓起，解释上述实验现象。

（1） 易拉罐变瘪的原因是--------------------------，

反应的化学方程式是--------------------------。

（2） 易拉罐再鼓起来的原因是-----------------，

有关的化学方程式是---------------------------。

学生反思：收获：------------------------------------

          疑惑：-------------------------------------

 

教师批阅：--------------          日期：--------------