金屬化學性質(zhì)—鈉.ppt

第一節(jié) 金屬的化學性質(zhì),我們知道空氣中主要含有大量的N和O元素，那么地球的地殼中元素含量如何呢？,在地殼中含量最大的三種金屬元素分別是：Al、Fe、Ca,為什么地球上的絕大多數(shù)金屬元素是以化合態(tài)存在于自然界中？,思考：金屬有哪些物理性質(zhì)？,金屬物理性質(zhì)：不透明、有金屬光澤、能導電、導熱和具有延展性。,思考與交流,1、金屬有哪些共同的化學性質(zhì)，請舉例說明。,能與氧氣、酸或某些鹽反應,2、下圖是一些化學反應的照片，請分析這些反應，并寫出化學方程式。,Al+CuSO4 Mg燃燒 Cu+AgNO3 Mg+HCl,(3) Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag,(1) 2Al + 3CuSO4 = 3Cu + Al2(SO4)3,一、金屬與非金屬的反應 活潑性非常差的金屬即使在高溫下也不與氧氣發(fā)生反應。 如：Au等。 較活潑金屬在加熱時能與空氣或氧氣劇烈反應。 如：Fe、Mg、Al等。 非?；顫姷慕饘僭诳諝庵杏秩绾文?？,取一小塊金屬鈉，用濾紙吸干表面煤油，用小刀切開觀察斷面現(xiàn)象：,用小刀切開的斷面看到有銀白色的金屬光澤，過一會兒表面變暗。,演示實驗3-1： 1、Na與氧氣的反應,鈉的物理性質(zhì)：,質(zhì)軟，可用小刀切割。,銀白色;,金屬光澤的固體；,顏色：,狀態(tài)：,硬度：,鈉的取用鑷子（不能用手接觸）,切割金屬鈉要注意實驗安全!,鈉的化學性質(zhì),注意：Na暴露在空氣中易被氧氣氧化，開始生成Na2O，Na2O不穩(wěn)定，繼續(xù)跟氧氣反應生成相應穩(wěn)定的Na2O2而呈黃色。 4Na+O2=2Na2O 2Na2O+O2=2Na2O2,請標出上述反應中元素化合價變化的情況，并指出氧化劑和還原劑。,鈉應該怎么保存？,保存在煤油或 或石蠟油中,4Na+O2 = 2Na2O,實驗3-2：取一小塊金屬鈉，放在坩堝里加熱，觀察現(xiàn)象：,實驗現(xiàn)象：先熔化成小球，再燃燒，發(fā)出黃色火焰，有淡黃色固體生成。 反應化學方程式：,條件不同，現(xiàn)象不同，產(chǎn)物不同。,鈉在空氣中的變化過程：,銀白色金屬(Na)-表面變暗(Na2O)- -出現(xiàn)白色固體(生成NaOH)-表面變 成溶液(NaOH潮解)-表面形成Na2CO3溶液- -白色塊狀物質(zhì)(生成Na2CO310H2O)- -白色粉末狀物質(zhì)(生成Na2CO3)。,（ 2 ）金屬氧化膜的差異 金屬的 氧化膜,致密:可以保護內(nèi)層金屬不被繼續(xù)氧 化， 如鎂、鋁等,疏松:不能保護內(nèi)層金屬， 如鐵、鈉等,（）氧化膜的形成：活潑金屬在空氣中易 與氧氣反應，形成一層氧化薄膜，簡稱氧化膜,活潑金屬在空氣中形成的氧化膜對金屬的保護作用,科學探究： 1、用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔，在酒精燈上加熱至熔化，輕輕晃動，仔細觀察，看到什么現(xiàn)象？ 2、再取一塊鋁箔，用砂紙仔細打磨，除去表面的保護膜，再加熱至熔化。有什么現(xiàn)象？,現(xiàn)象：兩塊鋁箔都熔化，且失去了金屬光澤，但 熔化的鋁并不滴落。 原因:構(gòu)成薄膜的Al2O3的熔點（20500C)高于Al的熔點（6600C)，包在鋁的外面，所以熔化的液態(tài)鋁不滴落下來。,2Na+S=Na2S,現(xiàn)象?,現(xiàn)象?,上述反應均為氧化還原反應，因為金屬最外層電子少易失去，所以金屬單質(zhì)表現(xiàn)還原性，氧氣表現(xiàn)氧化性。 2 Na還能與很多的非金屬反應如：,同樣K、Ca、Mg、Al、Zn、Fe等也能跟很多的非金屬發(fā)生反應。,二、金屬與酸和水的反應,初中我們學習了金屬與酸的反應，一般位于金屬活動性順序中氫之前的金屬遇到酸時，能夠發(fā)生化學反應，生成鹽和氫氣。 如 Fe + 2HCl = FeCl2+H2,反應劇烈程度不同,Mg、Zn、Fe、Cu與稀鹽酸反應,那么金屬遇水時會如何？,鈉浮在水面,鈉熔化成銀 白色的小球,鈉在水面上 游來游去,發(fā)出“嘶嘶” 的聲音,酚酞變紅,鈉的密度 比水小,放熱反應 鈉的熔點低,生成氣體推 動鈉游動,氣體具有 可燃性,生成堿性 物質(zhì),反應現(xiàn)象,從現(xiàn)象體現(xiàn)的性質(zhì),演示實驗3-3 金屬鈉與水的反應 在燒杯中加一些水，滴入幾滴酚酞溶液，然后把一小塊鈉放入水中，觀察現(xiàn)象？,鈉與水的反應,2Na+2H2O=2NaOH+H2,請指出上述反應中的氧化劑和還原劑,氧化劑：H2O 還原劑：Na,上述的反應屬于離子反應嗎？如果屬于請你寫出該反應的離子方程式。,屬于，因為有離子參加反應： 2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH- + H2,隨堂思考：,如何設計一個實驗證明Na與水反應的產(chǎn)物中產(chǎn)生的氣體是氫氣？,討論：,1、鈉易與空氣中的氧氣、以及水反應，實驗室中應如 何保存鈉？ 保存在盛有煤油或石蠟油的試劑瓶中。 2、當在火災現(xiàn)場有大量鈉存在時，應怎樣滅火？ 不能用水滅火，應該使用干燥的沙土滅火。,3、金屬鈉能跟鹽酸等酸發(fā)生反應嗎？如果可以，你能寫出相應的化學方程式嗎？,可以：2Na+2HCl=2NaCl+H2,4、將一小塊金屬鈉投入CuSO4溶液中，可觀察到什么現(xiàn)象？寫出發(fā)生的化學方程式。 現(xiàn)象：反應劇烈，鈉熔成小球，浮在水面上，迅速游動，嘶嘶作響，溶液中同時出現(xiàn)藍色沉淀。 2Na2H2O = 2NaOHH2 CuSO42NaOH = Cu(OH)2Na2SO4,2Na+CuSO4+2H2O=Na2SO4+Cu(OH)2+H2,鈉的用途,1、制取過氧化鈉 2、鈉鉀合金可做導熱劑 3、還原劑 4、高壓鈉燈,科學探究： 鐵不能與冷、熱水反應，能否與水蒸汽反應？,請設計一套簡單的實驗裝置，使還原鐵粉與水蒸汽反應。這套裝置應包括水蒸氣發(fā)生、水蒸氣與鐵粉反應、檢驗產(chǎn)生的氣體等部分。 1、如果提供給你三支試管、水槽、蒸發(fā)皿、膠 塞、導管、酒精噴燈及其它必要的儀器和物品，畫出你設計的裝置簡圖。 2、有人設計了如圖所示的裝置，用一支稍大一些的試管代替三支試管就能完成實驗，想想其中的原理。,方案一：,實驗現(xiàn)象：,1、加熱時試管內(nèi)鐵粉紅熱 2、點燃水槽中小試管內(nèi)氣體可聽到爆鳴聲 3、反應后，試管內(nèi)的固體仍呈黑色,實驗結(jié)論：,方案二：,1、加熱時試管內(nèi)鐵粉紅熱 2、點燃肥皂泡可聽到爆鳴聲 3、反應后，試管內(nèi)的固體仍呈黑色,實驗現(xiàn)象：,實驗結(jié)論：,裝置設計：試管底部塞有一團潮濕的棉花，在濕棉花左邊放有鐵粉，蒸發(fā)皿中放肥皂水（或在水中加幾滴洗滌劑）。 注意事項：整套裝置試管口應低于試管底；酒精燈應先在放濕棉花的位置上加熱一會兒，待試管底部溫度略高，且有部分水形成蒸氣時，再將酒精燈移至放鐵粉的位置加熱；加熱一會兒后再將導管插入到肥皂水中，用燃著的火柴去點燃肥皂泡，可發(fā)出爆鳴聲；肥皂水不宜太稀，否則吹起的氫氣泡太小，點燃時難以有較大的爆鳴聲；實驗結(jié)束時，應先從肥皂水中撤出導管，再移去燃著的酒精燈。 現(xiàn)象：加熱時試管內(nèi)鐵粉紅熱，點燃肥皂泡可聽到爆鳴聲。,方案三：,三、鋁與氫氧化鈉溶液的反應,能與酸反應是活潑和較活潑金屬的通性，但有些金屬還具有很特殊的性質(zhì)，如鋁、鋅還能與強堿溶液反應。,實驗3-4 在二支試管里分別加入5mL鹽酸和5mLNaOH溶液，再分別放入一小段鋁片，觀察實驗現(xiàn)象。過一段時間后，將點燃的木條分別放在二支試管口，觀察現(xiàn)象？,實驗現(xiàn)象：,兩支試管均有氣泡產(chǎn)生，將點燃的木條放在試管口，可觀察到藍色火焰。反應放熱。,實驗結(jié)論：,鋁既能與鹽酸反應，又能與氫氧化鈉反應。二者均生成氫氣。,請寫出它們的離子方程式和分析電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目,思考題： 向一金屬鋁制易拉罐內(nèi)投入一小塊干冰,然后向罐內(nèi)注入足量NaOH溶液,立即用膠布嚴封罐口，過一段時間后,罐壁內(nèi)凹而癟,再過一段時間后,癟了的罐壁重新鼓起,解釋上述變化的實驗現(xiàn)象： (1)罐壁內(nèi)凹而癟的原因： 。 反應方程式： 。 (2)罐壁重新鼓起的原因： 。 反應方程式： 。,CO2 與NaOH反應使罐內(nèi)壓強減小,2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O,鋁與NaOH溶液反應放出了氣體,2NaOH+2Al+2H2O = 2NaAlO2+3H2,1、Mg比Al活潑，Mg能否與NaOH水溶液發(fā)生反應？,2、鋁制餐具為何不能蒸煮或長期盛放酸堿性或咸的食物？,思考與交流：,3、金屬在自然界里都是以化合態(tài)形式存在嗎？,答案：大部分金屬在自然界里是以化合態(tài)形式存在。但少數(shù)以游離態(tài)存在。如金屬金,四、物質(zhì)的量在化學方程式計算中的應用,2Na + 2H2O = 2NaOH + H2,化學計量數(shù)之比 2NA個 ：2NA個 ：2NA個 ： NA個,物質(zhì)的量之比 2mol ：2mol ：2mol ：1mol,化學計量數(shù)之比 2 ： 2 ：2 ： 1,練 習,1、下列有關(guān)鈉的物理性質(zhì)敘述正確的是： 銀白色金屬 質(zhì)軟，可以用小刀切割 熔點低于100 密度比水小 熱和電的良導體 A. B. C. D.,2、下列說法錯誤的是 A.鈉在常溫下就容易被氧化 B.鈉受熱后能夠著火燃燒 C.鈉在空氣中緩慢氧化能自燃 D.鈉在氧氣中燃燒更為激烈,D,C,練 習,3、把一小塊鈉投入到硫酸鐵溶液中，生成物有： A.Fe B.Fe(OH)2 C.H2 D.Fe(OH)3,CD,課后思考 有一小塊金屬鈉完全暴露在空氣中，放置一段時間后，鈉最終形成什么物質(zhì)？,作業(yè)： 將2.3g金屬鈉投入100g水中， 完全反應后，求溶液的質(zhì)量分數(shù)。,過氧化