1/11第三章金屬及其化合物【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解鈉、鋁、銅、鐵等金屬及其化合物的主要性質(zhì)。2．能根據(jù)物質(zhì)的組成和性質(zhì)對物質(zhì)(金屬及其化合物)進(jìn)行分類。3．運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的概念，分析金屬及其化合物的氧化性和還原性。4．能列舉合金材料的重要應(yīng)用，初步認(rèn)識(shí)金屬材料在國民經(jīng)濟(jì)中的重要作用和與人們?nèi)粘Ｉ畹拿芮新?lián)系，以及合理使用金屬材料的重要意義。第一節(jié)金屬的化學(xué)性質(zhì)【學(xué)習(xí)導(dǎo)引】思考：前兩章，我們進(jìn)一步了解了化學(xué)的學(xué)習(xí)方法和化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。本章我們將應(yīng)用這些方法和概念，學(xué)習(xí)具體的化學(xué)物質(zhì)。思考一下，在學(xué)習(xí)金屬及其化合物時(shí)，應(yīng)注意什么？1．金屬單質(zhì)和它的化合物性質(zhì)截然不同，因此我們將分開學(xué)習(xí)金屬及其化合物的性質(zhì)。你能列出幾種金屬單質(zhì)及其化合物嗎？回憶一下你所知道的它們的性質(zhì)。2．初中我們學(xué)習(xí)過金屬具有許多共同的物理性質(zhì)，例如不透明、______、______、______、______等。那么金屬是否也有一些共同的化學(xué)性質(zhì)呢？我們已經(jīng)學(xué)過金屬的活動(dòng)性順序，知道一些常見金屬的性質(zhì)，試著寫出學(xué)過的有關(guān)金屬反應(yīng)的化學(xué)方程式。一、金屬與非金屬的反應(yīng)【學(xué)習(xí)導(dǎo)引】認(rèn)真觀察反應(yīng)，記錄現(xiàn)象，分析整理得到金屬的性質(zhì)。1．(1)鈉常常保存在__________或__________中。取一小塊金屬鈉，用濾紙吸干表面的煤油后，用刀切去一端的外皮，可以看到鈉表面呈現(xiàn)__________。很快，鈉表面生成__________，化學(xué)方程式為________________________________。(2)把這一小塊鈉放在坩堝中加熱。鈉受熱后，與氧氣________________，發(fā)出__________，生成___________，化學(xué)方程式為____________________________。2．通過前面的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道________________在空氣中易與氧氣反應(yīng)，表面生成一層氧化物。其中有的氧化膜致密，例如鎂、鋁表面的氧化膜，可以保護(hù)______不被繼續(xù)氧化。因此，鋁具有很好的抗腐蝕性能。3．(1)分析學(xué)過的金屬與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式，找出其中的氧化劑和還原劑。(2)分析上述反應(yīng)，可以發(fā)現(xiàn)金屬單質(zhì)表現(xiàn)出______，這是因?yàn)榻饘僭氐腳_____，______，當(dāng)遇到______時(shí)，就會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(3)因此，除了能被氧氣氧化外，金屬還能被______等具有氧化性的物質(zhì)所氧化?！就骄毩?xí)】1．從生活常識(shí)角度考慮，試推斷鈉元素在自然界中存在的主要形式是()A．Na B．NaCl C．NaOH D．Na2O2．實(shí)驗(yàn)室中常用的保存少量Na的方法是()A．保存在水中 B．保存在煤油中C．直接放置在空氣中 D．鋁箔密封，保存在廣口瓶中3．取一塊金屬鈉放在燃燒匙里加熱，下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述正確的是()①金屬很快熔化②燃燒后得白色固體③燃燒時(shí)火焰為黃色④燃燒后生成淺黃色固體物質(zhì)A．①②③ B．①③④ C．②③ D．①②③④4．鋁在空氣中能夠穩(wěn)定存在的原因是()A．鋁的活潑性差 B．鋁的熔點(diǎn)高C．鋁與氧氣不反應(yīng) D．鋁表面有氧化膜5．下列物質(zhì)中，一般不能與鐵反應(yīng)的是()A．硫 B．氯氣 C．氧氣 D．氫氣6．下列說法中不正確的是()A．鈉的熔點(diǎn)較低B．鈉在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)化合價(jià)升高C．鈉在空氣中燃燒生成氧化鈉，并發(fā)出黃色火焰D．鈉原子最外層只有一個(gè)電子，容易失電子，體現(xiàn)還原性7．下列關(guān)于金屬的敘述中正確的是()A．所有的金屬都是固態(tài)的B．金屬單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中一般體現(xiàn)氧化性C．金屬一般都具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性D．金屬元素在自然界中都是以化合態(tài)存在的8．用金屬鈉制取Na2O，通常采用2NaNO2＋6Na4Na2O＋N2↑。試說明不用鈉在O2中燃燒而用此法制取Na2O的原因。二、金屬與酸和水的反應(yīng)【學(xué)習(xí)導(dǎo)引】對照前面書寫的金屬與酸的反應(yīng)，回顧初中學(xué)習(xí)的金屬活動(dòng)性順序。我們不僅知道活潑金屬可以和酸反應(yīng)，還知道可以根據(jù)金屬與酸反應(yīng)的劇烈程度認(rèn)識(shí)金屬的活動(dòng)性。那么，你是否想過，老師為什么沒有讓你嘗試鈉、鉀等金屬與酸的反應(yīng)呢？1．(1)完成課本49頁實(shí)驗(yàn)3－3。記錄你所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。(2)化學(xué)方程式為____________________________________。思考：根據(jù)鈉的性質(zhì)分析，為什么不進(jìn)行鈉、鉀等金屬與酸的反應(yīng)？為什么實(shí)驗(yàn)室要把鈉保存在石蠟油或煤油中？火災(zāi)現(xiàn)場有大量活潑金屬存放時(shí)，應(yīng)如何滅火？2．金屬與酸或水反應(yīng)的劇烈程度，與金屬的活動(dòng)性緊密相關(guān)。根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)可知，鐵、銅等金屬與冷、熱水都不反應(yīng)。但是，鐵能與水蒸氣反應(yīng)，化學(xué)方程式為_______________________________________。除了課本介紹的方法，你還能想出其他方法檢驗(yàn)產(chǎn)物中有氫氣生成嗎？3．分析金屬與酸或水反應(yīng)的化學(xué)方程式，找出其中的氧化劑和還原劑。根據(jù)本節(jié)的學(xué)習(xí)，我們知道金屬具有一些共同的化學(xué)性質(zhì)，如：____________、____________、與某些鹽反應(yīng)等。通過分析，可以發(fā)現(xiàn)在這些反應(yīng)中，金屬元素的化合價(jià)都發(fā)生了變化，從______價(jià)升為______價(jià)。在這些反應(yīng)中，金屬單質(zhì)都表現(xiàn)出較強(qiáng)的____________。所以金屬在自然界中主要以____________存在，只有極少數(shù)極不活潑的金屬如______等以游離態(tài)存在。4．結(jié)合本節(jié)學(xué)習(xí)的鈉的性質(zhì)，整理鈉的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)?！就骄毩?xí)】1．解釋金屬鈉與水反應(yīng)的有關(guān)現(xiàn)象：(1)鈉浮在水面上____________________________________；(2)鈉塊形成光亮的小球______________________________；(3)鈉球在水面上不定向游動(dòng)__________________________；(4)反應(yīng)后溶液中滴入酚酞變紅色______________________；2．金屬鈉著火時(shí)，能用來滅火的是()A．水 B．干砂 C．煤油 D．濕抹布3．鈉跟水反應(yīng)的離子方程式正確的是()A．2Na＋2H＋＝2Na＋＋H2↑B．Na＋2H2O＝Na＋＋2OH－＋H2↑C．2Na＋2H2O＝2Na＋＋O2↑＋H2↑D．2Na＋2H2O＝2Na＋＋2OH－＋H2↑4．鐵與下列物質(zhì)反應(yīng)時(shí)，能生成黑色固體的是()①氧氣②水蒸氣③稀硫酸④硫酸銅溶液A．①② B．①④ C．②③ D．①②④5．鐵與下列物質(zhì)反應(yīng)時(shí)，能生成氫氣的是()①氧氣②水蒸氣③稀硫酸④硫酸銅溶液A．①② B．①④ C．②③ D．①②④6．當(dāng)水蒸氣通過紅熱的鐵時(shí)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________，在反應(yīng)中鐵元素化合價(jià)______，發(fā)生__________反應(yīng)，鐵表現(xiàn)出較強(qiáng)的____________。7．因?yàn)槎鄶?shù)金屬單質(zhì)有較強(qiáng)的____________，所以自然界中的大多數(shù)金屬以____________態(tài)存在，只有極少數(shù)極不活潑的金屬如____________等以____________態(tài)存在。8．金屬表現(xiàn)較強(qiáng)還原性的原因是()A．金屬易導(dǎo)電、易導(dǎo)熱 B．金屬能與非金屬反應(yīng)C．金屬能與酸和水反應(yīng) D．原子最外層電子數(shù)少，易失電子9．將4.6g金屬鈉投入到95.4g水中，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)()A．等于4.6％ B．等于8％C．小于8％ D．大于8％三、某些金屬的特性——鋁與氫氧化鈉的反應(yīng)【學(xué)習(xí)導(dǎo)引】1．將等量的鎂片、鋁片、鐵片分別放入鹽酸和氫氧化鈉溶液中，觀察現(xiàn)象。我們發(fā)現(xiàn)，這些金屬中只有鋁既能和鹽酸反應(yīng)，又能和______反應(yīng)，生成一種可燃性的氣體——____________。反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。2．鋁制餐具不宜用來蒸煮或長時(shí)間存放_(tái)__________、____________或咸的食物?！就骄毩?xí)】1．下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是()A．鈉和冷水反應(yīng)：2Na＋2H2O＝2Na＋＋OH－＋H2↑B．金屬鋁溶于氫氧化鈉溶液：Al＋2OH－＝＋H2↑C．金屬鋁溶于鹽酸中：2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑D．鐵跟稀硫酸反應(yīng)：Fe＋2H＋＝Fe3＋＋H2↑2．常溫下，下列物質(zhì)能用鋁制容器盛放的是()A．氫氧化鈉溶液 B．稀硫酸 C．稀鹽酸 D．水3．在常溫下，鎂和鋁都有較強(qiáng)的抗腐蝕能力，這是因?yàn)開____________________，鋁鍋不宜用來蒸煮或長期存放具有酸性或堿性的食物，這是因?yàn)開____________________________________。4．除去鎂粉中混有的少量鋁粉，可選用的試劑是()A．稀硫酸 B．稀鹽酸 C．氯化鎂溶液 D．氫氧化鈉溶液四、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用【學(xué)習(xí)導(dǎo)引】1．化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)可以明確地表示出化學(xué)反應(yīng)中______的數(shù)目關(guān)系。試分析：2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑化學(xué)計(jì)量數(shù)之比2:2:2:1粒子數(shù)目之比2:2:2:1粒子數(shù)目之比1000:______:1000:500粒子數(shù)目之比2×6.02×1023:2×6.02×1023:______:1×6.02×1023______2mol:2mol:2mol:______由此可以看出：化學(xué)方程式中的各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于各物質(zhì)的______________________________。練習(xí)：含有1molHCl的鹽酸與足量鐵充分反應(yīng)，生成的氫氣最多為多少摩爾？2．物質(zhì)的量、物質(zhì)的質(zhì)量、微粒個(gè)數(shù)、物質(zhì)的量濃度，氣體體積間的關(guān)系實(shí)際計(jì)算中，往往應(yīng)用物質(zhì)的量濃度、氣體體積等進(jìn)行計(jì)算。解題時(shí)，只要先計(jì)算出物質(zhì)的量，再根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比和上述轉(zhuǎn)化關(guān)系就可以進(jìn)行計(jì)算了。練習(xí)：(1)1L1mol/L的鹽酸與足量鐵充分反應(yīng)，生成的氫氣最多為多少摩爾？最多為多少克？最多為多少升？(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1L稀鹽酸與足量鐵充分反應(yīng)，生成的氫氣11.2L，該鹽酸的物質(zhì)的量濃度為多少？【同步練習(xí)】1．下列說法正確的是()A．化學(xué)反應(yīng)中，各反應(yīng)物的質(zhì)量之比等于各生成物的質(zhì)量之比B．化學(xué)反應(yīng)中，各反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比等于各生成物的物質(zhì)的量之比C．化學(xué)反應(yīng)中，各反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和等于各生成物的物質(zhì)的量之和D．化學(xué)反應(yīng)中，各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比2．向200mL某硫酸溶液中逐滴加入0.2mol/LBa(OH)2溶液到完全沉淀，共消耗Ba(OH)2溶液100mL，若向等量的該硫酸中逐滴加入0.5mol/LNaOH溶液到中性，需要NaOH溶液()A20mL B．40mL C．80mL D．100mL3．物質(zhì)的量相同的Na、Mg、Al，分別與足量的水或稀硫酸反應(yīng)，所得氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積比是()A．23∶24∶27 B．9∶12∶23C．1∶2∶3 D．36∶69∶924．相同質(zhì)量的鋁分別與適量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氣體的體積比是(相同條件)()A．1∶1 B．2∶3 C．3∶2 D．1∶35．足量的鋁分別與等體積等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氣體的體積比是(相同條件)()A．1∶1 B．2∶3 C．3∶2 D．1∶36．同溫同壓下，等體積的CO和C2H4(乙烯，氣體)分別在足量的氧氣中完全燃燒，消耗氧氣的體積比為()A．3∶1 B．1∶3 C．6∶1 D．1∶67．10.6g碳酸鈉和200mL某濃度的鹽酸恰好完全反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，試計(jì)算該鹽酸的物質(zhì)的量濃度為多少？【能力拓展】1．在燒杯中加入水和苯(密度：0.88g/cm3)各50mL．將一小粒金屬鈉(密度：0.97g/cm3)投入燒杯中．觀察到的現(xiàn)象可能是()A．鈉在水層中反應(yīng)并四處游動(dòng)B．鈉停留在苯層中不發(fā)生反應(yīng)C．鈉在苯的液面上反應(yīng)并四處游動(dòng)D．鈉在苯與水的界面處反應(yīng)并可能作上、下跳動(dòng)2．a(chǎn)g鋅與足量的稀硫酸反應(yīng)，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣bL，則鋅的相對原子量可表示為()A．22.4a/b B．a(chǎn)/b C．a(chǎn)/2b D．b/22.43．某無色透明溶液，加入金屬鋁反應(yīng)放出H2，試判斷下列離子：Cu2＋、Ba2＋、H＋、、OH－在下列兩種情況中，可能存在于此溶液中的是：(1)當(dāng)與Al反應(yīng)后，生成Al3＋時(shí)，原溶液中可能存在的離子有____________．(2)當(dāng)與Al反應(yīng)后，生成時(shí)，原溶液中可能存在的離子有____________．4．現(xiàn)有鎂鋁銅的混合金屬12g，放入過量的燒堿溶液中充分反應(yīng)后，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氫氣6.72L。若將該混合金屬放入過量的鹽酸中充分反應(yīng)，反應(yīng)后濾得沉淀1.8g。試計(jì)算該混合金屬放入過量的鹽酸中充分反應(yīng)產(chǎn)生多少升氫氣？

參考答案【學(xué)習(xí)導(dǎo)引】思考：首先，要善于通過實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，認(rèn)真觀察、記錄，對現(xiàn)象認(rèn)真分析，整理得出相關(guān)的知識(shí)。其次，要能夠從氧化還原反應(yīng)的角度認(rèn)識(shí)金屬及其化合物的性質(zhì)。還要能用分類的思想整理物質(zhì)性質(zhì)。1．提示：鎂和氧化鎂、鈉和氯化鈉等2．提示：鎂、鐵、銅等金屬與氧氣的反應(yīng)鎂、鋁、鋅、鐵等金屬與酸或鹽的反應(yīng)一、金屬與非金屬的反應(yīng)【同步練習(xí)】1．B2．B3．B4．D5．D6．C7．C8．由于金屬鈉在空氣中燃燒時(shí)