金属及其化合物
第一节金属的化学性质
地壳中含量最多的金属元素是Al:7.73%,第二位Fe:4.75%。大多数金属以化合态存在。原因:金属元素外层电子数较少,易失去电子,因而性质活泼。
【探求新知】
一、金属与非金属的反应
金属钠的物理性质与存放方法。
钠一般存放在石蜡油或煤油中
1:Na和O2反应
(1)常温下
【实验探究1】用小刀从中间切开,观察钠切面的颜色变化银白色逐渐变暗
反应可表示为:4Na+O2====2Na2O(颜色:白色固体)
(2)钠的燃烧。
【实验探究2】用小刀切下绿豆粒大小的钠块,用滤纸吸干煤油后放入坩埚中,点燃酒精灯进行加热。
描述实验现象:金属先熔化,在空气中燃烧,火焰呈黄色,生成淡黄色固体
反应可表示为:
2、铝与氧气的反应
4Al+3O2点燃2Al2O3
【实验探究1】用坩埚钳钳住一块铝片在酒精灯上加热至熔化,轻轻晃动
实验现象逐渐熔化,失去光泽,但不滴落
原因:铝的熔点为665℃氧化铝的熔点为2050℃,铝表面的致密氧化膜包在铝的外面,所以熔化了的液态铝不会落下。
【实验探究2】用坩埚钳钳住一块用砂纸打磨过的铝片在酒精灯上加热至熔化,轻轻晃动
实验现象:熔化的铝仍不滴落
原因:磨去氧化膜的铝片在空气中很快又形成一层新的氧化膜
【归纳小结】①金属的活动性越强,与氧气反应就越易进行(如钠露置空气中就氧化);金属活动性越弱,与氧气发生反应时反应条件较高(如铁在空气中不能被点燃),俗语说“真金不怕火炼”就说明金在加热条件下不与氧气反应。
②金属和氧气反应一般生成普通氧化物,例MgOAl2O3CuO,但钠在氧气中燃烧生成Na2O2,铁在氧气中燃烧生成Fe3O4。
③金属表面的氧化物有的疏松,不能保存内层金属,如铁;金属表面的氧化物有的致密,可以保存内层金属镁、铝。
二、金属和水的反应
1.钠与水反应
【实验探究】Na和烧杯里的水作用:
现象:反应剧烈,钠浮在水面上,熔成小球,迅速游动,嘶嘶作响,溶液变红。
(2)现象分析
化学反应方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑离子方程式:2Na+2H2O=2Na++OH-+H2↑
2、铁和水反应
铁不能和冷水、热水反应但能和水蒸气反应
铁与水蒸气反应的实验装置见课本P50(引导学生从水蒸气的产生,水蒸气与铁粉反应,反应产物的检验设计装置。还可设计成以下二种实验装置)
【实验探究】铁粉与水蒸气的反应:3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2↑
现象:点燃肥皂泡可听到爆鸣声
三、铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应
铝既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应,都能产生一种可燃性气体H2
铝与盐酸反应的化学方程式:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑离子方程式:2Al+6H+=2Al3++3H2↑
铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
离子方程式:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
第二节几种重要的金属化合物
一、钠的重要化合物
请同学回顾钠在常温下和加热条件下与氧气反应的现象及产物的差异?请写出反应的化学方程式。
1、氧化钠和过氧化钠
【思考1】Na2O是一种碱性氧化物,其化学性质与氧化钙类似,具有碱性氧化物的通性。你能列举出其主要的化学性质吗?
答案:Na2O+H2O=2NaOHNa2O+CO2=Na2CO3Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
(1)【演示实验3-5】Na2O2和水反应
反应方程式:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
Na2O2也是氧化物,但它不属于碱性氧化物,因还生成了O2
(2)Na2O2和CO2反应
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
【归纳与整理】钠的氧化物
2.碳酸钠和碳酸氢钠
(1)【实验探究】Na2CO3和NaHCO3在水中的溶解性
(2)【实验探究】Na2CO3和NaHCO3的热稳定性P56
(3)Na2CO3和NaHCO3的其它性质
Na2CO3与NaHCO3的相互转化
【归纳与整理】
(1)碳酸盐的溶解性规律:
a.NaHCO3易溶解于水,其他酸式碳酸盐也都易溶于水
b.Na2CO3易溶解于水,K2CO3,(NH4)2CO3易溶,MgCO3微溶CaCO3、BaCO3难溶
c.特例:溶解性Na2CO3>NaHCO3,一般情况酸式盐比正盐易溶
(2)Na2CO3NaHCO3两者的鉴别:
(1)固体:①加热方法②加入同浓度的盐酸,反应剧烈的是NaHCO3③加热并把产生的气体通入澄清的石灰水中
(2)溶液:①CaCl2或BaCl2溶液②滴加稀盐酸,立即产生气泡的是NaHCO3
(4).除杂:
Na2CO3固体(NaHCO3)加热
Na2CO3溶液(NaHCO3)加入适量NaOH溶液
NaHCO3溶液(Na2CO3)通入二氧化碳
三.焰色反应
(1)定义:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色
(2)注意:很多金属而不是所有金属;它是元素的性质(与存在状态无关);
焰色反应是物理过程
(3)实验:
(4)结果:
钠(黄色);钾(紫色)透过蓝色钴玻璃观察
(5)洗涤铂丝用稀盐酸,原因在于除去杂质元素影响
(6)蓝色钴玻璃的作用:滤去钠等杂质颜色干扰
(7)现象不明显的原因:酒精灯火焰本身呈黄色