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金属及其化合物. 北京师范大学密云实验中学 刘超. 回顾与思考 :. 周期表中有 80 多种金属 , 最常见的金属有哪些 ? 我们已经学习了哪些金属 ? 学习这些金属及其化合物的思路是什么 ? 学习某种物质要研究哪些方面内容 ?. 常见金属活动顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au 学习金属的思路 : 金属 氧化物 氢氧化物 盐 研究內容 : 物理性质 化学性质 制法 用途. 思考与讨论 :.
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金属及其化合物 北京师范大学密云实验中学 刘超
回顾与思考: • 周期表中有80多种金属,最常见的金属有哪些? • 我们已经学习了哪些金属? • 学习这些金属及其化合物的思路是什么? • 学习某种物质要研究哪些方面内容?
常见金属活动顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au 学习金属的思路:金属 氧化物 氢氧化物 盐 研究內容: 物理性质 化学性质 制法 用途
思考与讨论: • 金属在物理性质上有哪些共性? • 金属原子最外层电子数特点,决定了金属有哪些化学性质? • 观看下列图片,归纳金属能和哪些物质发生反应?
一、金属的性质 1.金属的物理性质：（共性） 有金属光泽、易传热、易导电，有延展性、可塑性， 常温下除汞（液态）以外都是固体 。 金属原子的最外层电子排布特点:金属原子最外层电子数较少。易失去最外层电子。 有还原性. 2.金属的化学性质 金属与非金属、水、酸、盐等反应.
金属原子失电子趋势，金属性、还原性变化 Na Mg Al Fe Cu 逐渐减弱，金属性、还原性逐渐减弱 (1)与氧气的反应 4Na + O2 = 2Na2O（白色） Δ 2Na + O2 == Na2O2（淡黄色） Δ 4Al + 3O2 == 2Al2O3 Δ 3Fe + 2O2 == Fe3O4（黑色）
(2)金属与水反应 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ Δ Mg + 2H2O =Mg(OH) 2 + H2↑ 高温 3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2↑ K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au 与冷水反应 与热水反应 与水蒸气反应 不与水反应
(3)与非氧化性酸的反应 Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + H2↑ Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动顺序中，H以后的金属不与盐酸、稀硫酸反应 但是和稀硝酸反应，原因是：硝酸具有强氧化性
(4)与氧化性酸的反应 Δ Δ Cu+2H2SO4 （浓）= CuSO4+SO2↑+2H2O 2Fe + 6H2SO4(浓) = Fe2(SO4)3 + 3SO2↑+6H2O Cu+4HNO3（浓）= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O Δ Δ 常温下，浓硫酸、浓硝酸可用铁槽车或铝槽车运输， 这是因为常温下，浓硫酸可使铁或铝的表 面生成一层致密的氧化膜，阻止了内部金 属与浓硫酸进一步反应，这种现象叫做 ——钝化。
(5)与盐溶液的反应 Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu Na与CuSO4溶液反应的化学方程式: 2Na + CuSO4 + 2H2O = Na2SO4 + Cu(OH) 2 ↓+ H2 ↑ 注意：活泼金属与盐溶液反应时，首先与水反应，然后与盐反应。
思考与讨论 • 金属的冶炼有哪些方法?这些方法与金属活泼性有关吗?
3.金属的冶炼 • 活泼金属：K、Ca、 Na、Mg、Al用电解法。 • 较活泼金属：Zn、Fe、Sn 、Pb、Cu用还原剂法。 • 不活泼金属：Hg、Ag、Pt、Au用加热法
2、化学性质： Ⅰ、少数金属氧化物能与水反应，生成可溶或微溶的碱。 Na2O + H2O = 2NaOH CaO+ H2O = Ca(OH)2 Ⅱ、多数金属氧化物是碱性氧化物能与酸反应，生成盐和水。 MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O
思考与讨论 • Na 、 Mg 、Al 、 Fe氧化物有哪些? • 颜色、状态如何? • 从性质上怎样分类? • 有那些化学性质?
二、金属氧化物的性质 1.物理性质：氧化钠、氧化镁、氧化铝均是白色固体，氧化铁是红褐色固体，氧化亚铁，四氧化三铁，氧化铜是黑色固体，过氧化钠是淡黄色固体。
特殊：氧化铝是两性氧化物，与酸和碱反应都 • 生成盐和水。 • 过氧化钠是复杂氧化物与水反应生成碱和 • 氧气，与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，过 • 氧化钠有强氧化性。
三、金属的氢氧化物 • 讨论问题：常见的金属氢氧化物 有哪些？哪些是强碱？
白色固体：NaOH、KOH、 Ba(OH)2、Ca(OH)2 Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe (OH)2 红褐色固体：Fe(OH)3蓝色固体：Cu(OH)2 易溶于水强碱:NaOH、KOH、 Ba(OH)2、 难溶碱受热分解生成金属氧化物和水。 特性：Al(OH)3是两性氢氧化物； Fe(OH)2易被氧化。
讨论问题： 铝土矿中含有杂质氧化铁和二氧化硅, 设计方案如何从铝土矿中制取铝?
铝土矿 二氧化碳 铝 酸化 过滤 灼烧 过滤 溶解 电解 H2O 滤液 残渣 NaOH溶液 电解Al2O3 制取纯净的Al2O3 小组讨论归纳 工业冶炼铝的流程 铝土矿：主要成分为Al2O3还有少量的Fe2O3等杂质 每步的化学反应是什么？ 想一想
讨论问题： 常见的金属阳离子有哪些？如何检验这些金属离子呢?
四、常见离子的检验： 1.颜色反应 实验探究： 一根铂丝，将铂丝在稀盐酸中蘸一下，然后在酒精灯火焰上灼烧至无色。用灼烧后的铂丝蘸取少许待测物，火焰中灼烧观察到不同颜色的火焰（K的焰色要透过蓝色钴玻璃观察）。 洗、烧、蘸、烧 • 掌握操作方法！ 焰色反应是表现元素的性质 ，是物理变化。 除杂
几种金属的焰色： Li Na K Ca Sr Ba Cu 紫红 黄 紫 砖红 洋红 黄绿 绿
2.常见离子检验的化学方法 • Ba2+加入SO42-产生白色沉淀，再加入稀HNO3或盐酸沉淀不溶解。 • Mg2+加入过量强碱产生白色沉淀。 • Al3+加入过量强碱先产生白色沉淀，后消失。 • Cu2+加入OH-产生蓝色沉淀。 • Ag+加入Cl-产生白色沉淀，此沉淀不溶于稀 HNO3. • Fe3+加SCN-产生血红色溶液;或加氢氧化钠产生红褐色沉淀. • Fe2+加NaOH产生红白色沉淀迅速转化灰绿色最后转化红褐色沉淀;或加SCN-无现象,再加氯水产生血红色溶液.
三、金属及其化合物转化 1.钠及其化合物的相互关系: Na2O NaCl Na NaOH Na2CO3 NaHCO3 Na2O2 Na2CO3•10H2O
3.铁及其重要化合物、Fe2+与Fe3+的关系，Fe3+的检验方法。3.铁及其重要化合物、Fe2+与Fe3+的关系，Fe3+的检验方法。 Fe2O3 Fe3O4 Fe FeCl3 Fe(OH)3 FeCl2 Fe(OH)2 Δ铁三角： 强氧化剂(如Cl2、O2、HNO3) Fe2+ Fe3+ 还原剂(如Fe粉) Fe3+遇SCN一显红色，可利用这一反应来检验Fe3+的存在。 还原剂(如Al) 强氧化剂 弱氧化剂(如S、I2) Fe
巩固与练习 1、钠与水反应时产生的各种现象如下：①钠浮在水面上；②钠沉在水底；③钠熔化成小球；④小球迅速游动逐渐减小，最后消失；⑤发出嘶嘶的声音；⑥滴入酚酞后溶液显红色。其中正确的一组是（ ）A．①②③④⑤ B．全部 C．①②③⑥ D．①③④⑤⑥ D 2、将一小块钠投入下列溶液时，既能产生气体又会出现沉淀的是（ ） A．稀H2SO4 B．NaOH溶液 C．CuSO4溶液 D．MgCl2溶液 CD 3、将一小块金属钠久置于空气中，有下列现象：①生成白色粉末；②变暗；③生成白色固体；④发生潮解变为液体，这些现象的先后顺序是（ ） A．①②③④ B．④③②① C．②③④① D．①③④② C
巩固与练习 4．下列属于碱性氧化物的是（ ） 属于酸性氧化物的是（ ） 属于两性氧化物的是（ ） A．CO2 B．Fe2O3 C． Al2O3 D．CO B A C 5．将二氧化碳通入下列溶液中,最终一定会有沉淀的是( ) A.氢氧化钠溶液 B.澄清石灰水 C.偏铝酸钠溶液 D.氯化钙溶液 c
巩固与练习 6、常温下，铝片不能溶于浓硝酸却能溶于氢氧化钠溶液，原因是__________________________________________，有关铝片溶于NaOH溶液的化学反应方程式是_______________________________ 。 铝片在浓硝酸中发生钝化，生成致密的氧化膜 2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 +3H2 ↑ 7、下列各反应过程中，没有发生Fe3+ Fe2+变化的是( )。 A．向稀硝酸中逐渐加入过量的铁屑 B．用三氯化铁溶液腐蚀铜版制作印刷电路板 C．向氯化亚铁溶液中通氯气 D．过量的稀硫酸与铁屑反应 CD
【本节收获】 本节以金属活动顺序表为主线，回顾了常见金属钠、镁、铝、铁及其化合物在物理性质和化学性质上的共性及特性。重点掌握金属的学习思路:金属 氧化物 氢氧化物 盐 制取 学习方法：结构 性质 用途 决定 决定 决定
