第三章

金屬及其化合物

第一節(jié)金屬的化學(xué)性質(zhì)§1-1金屬與非金屬的反應(yīng)

——鈉、鋁,鐵和空氣中氧的反應(yīng)

金屬與非金屬現(xiàn)在人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一百多種元素，按照這些元素的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，把它們分為金屬和非金屬兩大類。金屬與非金屬的不同點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾方面：金屬與分金屬的不同點(diǎn)（l）從原子結(jié)構(gòu)來(lái)看，金屬元素的原子最外層電子數(shù)較少，一般小于4；而非金屬元素的原子最外層電子數(shù)較多，一般大于4。（2）從化學(xué)性質(zhì)來(lái)看，在化學(xué)反應(yīng)中金屬元素的原子易失電子，表現(xiàn)出還原性，常做還原劑。非金屬元素的原子在化學(xué)反應(yīng)中易得電子，表現(xiàn)出氧化性，常做氧化劑。（3）從物理性質(zhì)來(lái)看，金屬與非金屬有著較多的差別，主要是：1.金屬有哪些物理共性?不透明、有金屬光澤、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性。討論：？從物理性質(zhì)來(lái)看，金屬與非金屬有著較多的差別，主要是：①一般說(shuō)來(lái)金屬單質(zhì)具有金屬光澤，大多數(shù)金屬為銀白色；非金屬單質(zhì)一般不具有金屬光澤，顏色也是多種多樣。②金屬除汞在常溫時(shí)為液態(tài)外，其他金屬單質(zhì)常溫時(shí)都呈固態(tài)；非金屬單質(zhì)在常溫時(shí)多為氣態(tài)，也有的呈液態(tài)或固態(tài)。③一般說(shuō)來(lái)，金屬的密度較大，熔點(diǎn)較高；而非金屬的密度較小，熔點(diǎn)較低。④金屬大都具有延展性，能夠傳熱、導(dǎo)電；而非金屬?zèng)]有延展性，不能夠傳熱、導(dǎo)電。金屬元素在自然界中的存在

圖3－1金屬元素在地殼中的含量地殼中含量最多的兩種金屬元素：Al、Fe小結(jié)思考與交流2.以Fe為例，說(shuō)明金屬能發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng)？（1）與氧氣反應(yīng)（2）與酸反應(yīng)（3）與某些鹽溶液反應(yīng)3Fe+2O2==Fe3O4△Fe+２HCl==FeCl２+H2↑Fe+CuCl2==FeCl2+Cu2.分析下列圖片，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。若是離子反應(yīng)的，寫出離子方程式．①鋁絲與硫酸銅溶液反應(yīng)②鎂條燃燒③銅絲與硝酸銀溶液反應(yīng)④鎂條與稀鹽酸反應(yīng)3、依據(jù)Na、Mg、Al的原子結(jié)構(gòu)示意圖，分析它們的原子結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)，與金屬的化學(xué)性質(zhì)有什么聯(lián)系？NaMgAl金屬最外層上的電子一般少于4個(gè),反應(yīng)中很容易失去電子,表現(xiàn)出較強(qiáng)的還原性。(做還原劑）活動(dòng)與探究觀察、了解金屬鈉鈉暴露在空氣中顏色變暗鈉的物理性質(zhì)密度硬度顏色狀態(tài)比煤油重小銀白色固體思考：暴露在空氣中的鈉表面迅速變暗，說(shuō)明什么？與它的原子結(jié)構(gòu)是否有關(guān)？NaNa+極易失去e-鈉原子極易失電子顯強(qiáng)還原性是非常活潑的金屬思考：有同學(xué)認(rèn)為，鈉表面變暗，是因?yàn)樯闪嘶液谏奈镔|(zhì)，你同意嗎？說(shuō)出理由。解答：在鈉表面生成了白色的氧化鈉，覆蓋在金屬鈉表面而使鈉表面失去了金屬光澤所致。常溫下，鈉在空氣中被氧化的化學(xué)方程式：4Na+O2==2Na2O（白色）鈉比鐵，鋁，鎂等金屬活潑二.鈉的化學(xué)性質(zhì)

現(xiàn)象記錄：切面是銀白色，迅速變灰暗。

實(shí)驗(yàn)3-2：把一小塊金屬鈉放在坩堝里，加熱，有什么現(xiàn)象？實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鈉受熱先熔化成銀白色的小球，接著燃燒起來(lái)，火焰呈黃色,最后生成淡黃色固體。2Na+O2

＝

Na2O2

(淡黃色)△常溫下4Na+O2==2Na2O（白色）加熱下00+1-1失去２e-，化合價(jià)升高，被氧化得到2e-，化合價(jià)降低，被還原00+1-2失去4e-，化合價(jià)升高，被氧化得到4e-，化合價(jià)降低，被還原結(jié)論：鈉的化學(xué)性質(zhì)很活潑，在常溫或加熱的條件下都能跟氧氣反應(yīng)。（條件不同，現(xiàn)象不同，產(chǎn)物不同。）不穩(wěn)定穩(wěn)定△二.鈉的化學(xué)性質(zhì)1.鈉與氧氣反應(yīng)2Na+O2==Na2O2

(淡黃色)還原劑氧化劑氧化劑還原劑小結(jié)：大多金屬可以和氧氣發(fā)生反應(yīng)．

活潑的金屬在空氣中易與氧氣反應(yīng)，生成一層氧化物。有的氧化膜疏松，不能保護(hù)內(nèi)層金屬，如鐵表面的鐵銹、鈉表面的氧化層等。有的氧化膜致密，可以保護(hù)內(nèi)層金屬不被繼續(xù)氧化，如鎂，鋁等表面的氧化膜．點(diǎn)燃鎂條前，常用砂紙達(dá)磨，這樣點(diǎn)燃會(huì)容易些．那么鋁的情況如何？探究?jī)?nèi)容用坩鍋鉗夾住一小塊鋁箔在酒精燈上加熱至熔化，輕輕晃動(dòng)。再取一塊鋁箔,用砂紙仔細(xì)打磨,除去表面的保護(hù)膜,再加熱至熔化?，F(xiàn)象現(xiàn)象解釋結(jié)論鋁容易被氧化而生成一層致密的氧化膜。鋁表面的氧化膜保護(hù)了鋁。構(gòu)成薄膜的氧化鋁(Al2O3)的熔點(diǎn)（2050℃）高于鋁的熔點(diǎn)（660℃），包在鋁的外面，使熔化了的鋁不會(huì)滴落下來(lái)。鋁箔發(fā)紅卷縮,熔化不滴落。

鋁箔發(fā)紅卷縮,很快就變暗失去光澤，熔化不滴落?？茖W(xué)探究鋁很活潑，除去原來(lái)的氧化膜后，很快又會(huì)生成一層新的氧化膜。

4Al+3O2==2Al2O3

應(yīng)用：人們?nèi)粘Ｓ玫匿X制品，表面總是覆蓋著保護(hù)膜，這層膜起著保護(hù)內(nèi)部金屬的作用，這也正是性質(zhì)活潑的鋁在空氣中能夠穩(wěn)定存在的原因。也由于氧化膜的存在，使得性質(zhì)活潑的金屬鋁成為一種應(yīng)用廣泛的金屬材料。資料卡片：鋁的氧化膜

金屬元素的最外層電子數(shù)較少，容易失去，單質(zhì)往往表現(xiàn)出還原性，當(dāng)遇到氧化劑時(shí)，就會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。因此，除了能被氧氣氧化外，還能被氯氣、硫等具有氧化性的物質(zhì)氧化，生成相應(yīng)的氯化物或硫化物。小結(jié):如：2Na+Cl2===2NaCl2Fe+3Cl2===2FeCl3

Fe+S===FeS

點(diǎn)燃點(diǎn)燃△1.鈉應(yīng)該保存在下列哪種試劑中（）A.汽油B.CCl4C.煤油D.水C2.鈉在空氣中加熱，觀察試驗(yàn)現(xiàn)象是（）A.金屬鈉熔化B.燃燒時(shí)放出紅色火花C.生成白色的固體物質(zhì)A4.下列關(guān)于鋁的敘述中，不正確的是（）A.鋁是地殼中含量最多的金屬元素B.在