1、高中化学步步高必修1第三章 第一节 第1课时第一节金属的化学性质第1课时金属与非金属的反应学习目标定位1.熟悉金属的存在形态、物理共性，能从金属的原子结构分析金属具有还原性。2.会用实验的方法探索认识钠、铝分别与氧气的反应，能正确描述反应现象，会书写有关反应的化学方程式。一金属的通性1.金属的存在绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界中。2.单质的物理性质大多数金属为银白色，有金属光泽，易导电、易导热，有延展性。3.单质的化学性质(1)与非金属的反应Mg与O2反应的化学方程式：2MgO22MgO。(2)与酸的反应Fe与稀H2SO4反应的离子方程式：Fe2H=Fe2H2。(3)与盐溶液的反应Cu
2、与AgNO3溶液反应的离子方程式：Cu2Ag=Cu22Ag。归纳总结金属的通性(1)金属化学性质特点(2)金属还原性的强弱取决于其失去电子的难易程度，而不是失去电子个数的多少。1.判断下列说法是否正确，正确的划“”，错误的划“”(1)金属具有良好的导热、导电性()(2)金属单质在氧化还原反应中总是作还原剂()(3)钠原子在氧化还原反应中失去1个电子，而铝原子失去3个电子，所以铝比钠活泼()(4)金属在加热条件下均易与O2反应()答案(1)(2)(3)(4)解析(3)错误，金属的活泼性与原子失去电子个数无关，与失电子能力有关，钠比铝易失电子，钠比铝活泼；(4)错误，Au、Pt等金属不与O2反应。
3、二钠与氧气的反应按表中要求完成实验，并将观察到的实验现象及其原因解释填入表中。实验操作实验现象原因解释钠的新切面呈银白色，具有金属光泽，在空气中很快变暗钠是活泼金属，在空气中极易被氧化，生成Na2O把一小块金属钠放在坩埚中，加热钠先熔化为银白色小球；然后燃烧，火焰呈黄色；最后生成淡黄色固体金属钠熔点低，加热时与O2反应生成Na2O2归纳总结钠与氧气的反应(1)钠的性质及其保存钠是一种硬度小、熔点低的银白色的金属，具有金属光泽。常温下极易被氧化，加热时可燃烧生成淡黄色的Na2O2。因为钠在空气中极易被氧化，实验室保存钠时应与空气隔绝，通常保存在煤油中。(2)钠在常温下与氧气反应的化学方程式是4N
4、aO2=2Na2O，在加热或点燃时反应的化学方程式是2NaO2Na2O2。由此得出的结论是反应条件不同，其产物不同。2.关于钠的叙述中，正确的是()A.钠是银白色金属，硬度很大B.将金属钠放在石棉网上用酒精灯加热后，金属钠剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成过氧化钠C.金属钠在空气中燃烧，生成氧化钠D.金属钠的熔点很高答案B解析钠是银白色的固体，硬度小，密度也小，熔点很低，分析各选项，只有B正确。三铝与氧气的反应按表中要求完成实验并将观察到的实验现象及原因解释填入表中。实验操作实验现象原因解释空气中久置的铝箔铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝不滴落构成铝表面氧化膜的Al2O3熔点很高(比铝高)，包在铝的外面
5、，使液态铝不能滴落用砂纸仔细打磨过的铝箔铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝不滴落加热时，铝先与O2反应，生成的Al2O3包在铝的外面，使液态铝不能滴落归纳总结铝与氧气的反应铝是非常活泼的金属，极易与氧气反应，其化学方程式是4Al3O2=2Al2O3。但生活中许多铝制品却很耐腐蚀，这是因为常温下铝在空气中极易与氧气反应，表面生成致密的氧化铝薄膜，能阻止氧气等与铝进一步反应，因而铝具有很强的抗腐蚀性。3.下列关于金属铝的叙述中，说法不正确的是()A.铝的化学性质很活泼，但在空气中不易锈蚀B.铝是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现出还原性C.铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧D.铝箔在空
6、气中受热可以熔化，但由于氧化膜的存在，熔化的铝并不滴落答案C解析尽管铝的化学性质很活泼，但在空气中易与氧气反应，生成一层稳定的致密氧化膜，故不易被锈蚀，A项正确；B项正确；铝箔在空气中受热可以熔化，但形成的氧化膜使得铝与氧气不再反应，因而也就不会燃烧，C项错；D项正确。四金属与氯气、硫的反应写出下列反应的化学方程式：(1)钠在氯气中燃烧_；(2)铝与硫蒸气反应_；(3)铁在氯气中燃烧_；(4)铁与硫蒸气反应_。答案(1)2NaCl22NaCl(2)2Al3SAl2S3(3)2Fe3Cl22FeCl3(4)FeSFeS解析金属与氯气反应生成其氯化物，与硫反应生成其硫化物。因为Cl2的氧化性比S的
7、氧化性强，当变价的金属(如Fe、Cu)与Cl2反应时，生成的是高价态金属氯化物；而与S反应时，生成的是低价态金属硫化物。4.下列叙述正确的是()A.纯铁为灰黑色，所以铁属于黑色金属B.铁在硫蒸气中燃烧生成Fe2S3C.纯铁的抗腐蚀能力非常强，铁在干燥的空气里不易被氧化D.足量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3答案C金属具有还原性，能与非金属(O2、Cl2、S等)反应：1.下列关于金属元素特征的叙述正确的是()A.金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性B.金属元素在化合物中一定显正价C.金属单质都可以和酸反应置换出氢气D.金属元素的单质在常温下均为固体答案B解析金属单质在反应中只能
8、失去电子，但处于中间价态的金属离子既有氧化性又有还原性，如亚铁离子既有氧化性又有还原性，A错误；因金属元素在反应中失去电子，则化合价一定升高，所以金属元素在化合物中一定显正价，B正确；排在氢后面的金属与稀硫酸等不反应，无法置换出氢气，C错误；金属单质Hg在常温下为液体，D错误。2.下列关于钠的说法不正确的是()A.金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同B.钠长期置于空气中，表面不能形成致密氧化膜C.钠与水反应时，钠熔成小球在水面四处游动D.由于钠比较活泼，所以它能从溶液中置换出金属活动性顺序表中钠后面的金属答案D解析钠不能从盐溶液中置换出金属。3.下列说法正确的是()A.钠保存在煤油里的原因之一
9、是它极易与氧气反应B.铝在空气中很容易燃烧C.镁表面的氧化膜疏松，不能保护内层金属D.铁锈的主要成分是Fe3O4答案A解析铝在空气中易与O2反应生成Al2O3，但不易燃烧，B选项错误；Mg与O2反应生成致密的MgO薄膜，能保护其内层金属，C选项错误；铁锈的主要成分是Fe2O3nH2O，而非Fe3O4，D选项错误。4.下列关于金属性质的叙述中，正确的是()A.1 mol Na与足量盐酸反应消耗的HCl比1 mol Na在空气中久置后再与足量盐酸反应消耗的HCl少B.打磨的铝箔加热至熔化时，铝会滴落C.点燃镁之前，应先用砂纸打磨D.铁只能与氧气反应，与氯气不反应答案C解析1 mol Na最多消耗1
10、 mol HCl，生成1 mol NaCl，1 mol Na在空气中久置转化为Na2CO3，Na2CO3与HCl反应，最终生成NaCl，由Na守恒知需1 mol HCl，A项不正确；铝易与O2反应生成Al2O3，Al2O3熔点较高，铝不会滴落，B项不正确；铁能与O2和Cl2反应，D项错误。5.下列关于金属性质的叙述中正确的是()A.钠与氧气反应时，产物是由O2的用量决定的B.铝箔在空气中受热可以熔化且会发生剧烈燃烧C.金属与非金属发生反应时，被氧化的一定是金属D.铁丝不论在空气中还是纯氧中都不会燃烧答案C解析Na与O2的反应产物是由反应条件决定的，常温下生成Na2O，点燃时生成Na2O2，与O
11、2的用量无关，A错误；铝箔在空气中受热可熔化，但由于表面形成熔点很高的Al2O3，故不会燃烧，B错误；金属与非金属单质反应时，金属只能失电子被氧化，C正确；铁丝可在纯氧中燃烧生成Fe3O4，D错误。6.在实验室里为了研究钠的性质，做了如下实验：(1)取用浸没在煤油中的金属钠的操作方法是_。(2)一小块金属钠长时间置于空气中，可能有下列现象，这些现象出现的先后顺序是_(填序号，下同)。变成白色粉末变暗变成白色固体变成液体A. B.C. D.(3)取一块金属钠放在燃烧匙里加热，观察到下列实验现象：金属先熔化在空气中燃烧，放出黄色火花燃烧后得白色固体燃烧时火焰为黄色燃烧后生成淡黄色固体，描述正确的是
12、_。A. B.C. D.答案(1)用镊子取出钠块，用滤纸吸干钠块表面的煤油，在玻璃片上用小刀切去表面的氧化层，再切下一小粒备用，余下的钠全部放回试剂瓶中(2)B(3)D解析(1)取用金属钠必须用镊子，剩余的金属钠包括碎屑都必须放入原试剂瓶中。(2)Na在空气中放置的变化过程为NaNa2O(变暗) NaOH(白色固体) 表面形成溶液Na2CO310H2O(白色固体) Na2CO3(白色粉末)。(3)钠的熔点只有97.8 ，加热立即熔化。钠是一种很活泼的金属，加热时与氧气化合生成过氧化钠，呈淡黄色。钠在空气中燃烧的火焰为黄色。40分钟课时作业 经典基础题题组一金属的通性1.下列关于金属的说法中，正
13、确的是()A.各种金属都能与盐酸发生置换反应B.根据金属与酸反应置换氢的难易可比较金属的活泼性C.金属都是银白色D.金属都具有较高的熔点答案B解析在金属活动顺序表中，排在氢之前的金属可与盐酸发生置换反应，A错；金属与酸反应置换氢的难易可比较金属的活动性，B正确；大多数金属为银白色，但铜为紫红色，金为黄色，C错；金属的熔点有的较高，有的较低，如Na、K、Hg等都是熔点较低的金属。2.人们习惯上把金、银、铜、铁、锡五种金属统称为“五金”。在“五金”顺序中，把一种金属的位置向后移一位，正好符合某化学规律。这种金属和该化学规律是()A.铁、金属活动性顺序 B.金、质量守恒定律C.银、质量守恒定律 D.
14、铜、金属密度顺序答案A解析金、银、铜、铁、锡五种金属的金属活动性顺序由弱到强的顺序为金、银、铜、锡、铁，A正确。3.一定质量的镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)的关系如图。下列关于反应的说法错误的是()A.镁和铝的物质的量之比为32B.镁和铝转移电子数之比为11C.镁和铝的摩尔质量之比为89D.镁和铝反应所用时间之比为32答案D解析Mg与盐酸反应的离子方程式是Mg2H=Mg2H2，铝与盐酸反应的离子方程式是2Al6H=2Al33H2。根据图像可知反应产生的氢气的体积相等，则根据nV/Vm可知，氢气的物质的量相等，假设发生反应产生氢气的物质的量是3 mo
15、l，则反应消耗的镁和铝的物质的量之比为32，A正确；在反应过程中产生的氢气物质的量相等，则转移电子的物质的量相等，所以镁和铝转移电子数之比为11，B正确；镁和铝的摩尔质量之比为242789，C正确；根据图像可知镁和铝反应所用时间之比为23，D错误。4.用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图所示)，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升，根据实验现象判断下列说法错误的是()A.实验中发生的反应都是氧化还原反应B.铝是一种较活泼的金属C.铝与氧气反应放出大量的热量D.铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的化合物答案D解析铝是一种活泼金
16、属，当表面的氧化铝保护膜被破坏后，铝在空气中极易与氧气反应生成Al2O3，该反应是放热反应，从而使反应体系的温度升高，压强增大，红墨水柱右端上升，铝浸入硝酸汞溶液中，发生反应2Al3Hg2=2Al33Hg，生成的汞覆盖在表面，汞不活泼，很难与氧气反应生成氧化汞。题组二金属与非金属的反应5.下列金属在常温下能形成致密的氧化物薄膜，从而能保护内层金属的是()A.Cu B.Al C.Fe D.Na答案B6.金属钠是一种活泼金属，除了具有金属的一般性质外，还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中，正确的是()A.钠是银白色金属，熔点低，硬度大B.钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成淡黄色的氧化钠C.在氧气中
17、加热时，金属钠剧烈燃烧，产生黄色火焰D.金属钠可存放于烧杯中答案C7.对于金属的下列叙述不正确的是()A.在点燃Mg、Al之前，应先用砂纸打磨，除去表面的氧化膜B.用砂纸打磨的铝条，放在酒精灯上加热至熔化，铝不会滴落下来C.金属都能与O2在加热条件下反应D.金属元素在自然界中多以化合态的形式存在，因为它们大多有较强的还原性答案C解析加热铝条至熔化，由于铝条表面的Al2O3熔点较高，熔化的铝不会滴落下来；不活泼金属与O2不易发生反应如Au。8.下列说法正确的是()A.将金属钠置于空气中加热产生白色的氧化钠B.铝箔不易被点燃是因为铝与空气中的氧气不反应C.铁在空气中点燃剧烈反应，火星四射D.钠与氧
18、气反应，本身作还原剂答案D解析钠在加热时生成淡黄色Na2O2；铝箔不易点燃是因为Al2O3的熔点高；铁在氧气中点燃剧烈反应，火星四射。9.若m g Na在足量氯气中燃烧，生成固体的质量为(m3.55)g，则m g Na与氧气反应，生成固体的质量为()(m0.8)g(m1.0)g(m1.2)g(m1.6)g(m1.4)gA.仅 B.仅C.仅 D.答案D解析由题可知，Na的质量为2.3 g，物质的量为0.1 mol，m g Na与O2反应可能生成(m0.8)g Na2O，也可能生成(m1.6)g Na2O2，或Na2O和Na2O2的混合物，即固体的质量在两者之间。10.镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是
19、不可缺少的原料。工业制造镁粉是将镁蒸气在某种气体中冷却，下列可作为冷却气体的是()空气CO2ArH2N2A. B. C. D.答案C解析空气中有氧气和氮气，金属镁和它们可以反应，空气不能做冷却剂，错误； 2MgCO2=2MgOC，能发生反应，不能做冷却剂，错误；不反应，可以做冷却剂，正确；和氮气反应生成氮化镁，不能做冷却剂，错误。能力提升题11.A、B、C是中学化学中常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如下(部分反应条件及产物略去)：(1)若A是一种金属，C是淡黄色固体，则B的化学式为_，AC反应的化学方程式为_。(2)若A是一种非金属，其常见单质为黑色固体，C是最主要的温室气体，则C的分子
20、式为_，BC反应的化学方程式为_。A和C是否能反应？_(填“能”或“不能”)，若能，写出反应的化学方程式：_(若不能，此空不填)。答案(1)Na2O2NaO2Na2O2(2)CO22COO22CO2能CCO22CO解析(1)根据C为淡黄色固体，推知C为Na2O2，则B为Na2O，A为Na，AC的反应为2NaO2Na2O2。(2)根据C是最主要的温室气体，推知C为CO2，则A为C，B为CO，A与C能反应，化学方程式为CCO22CO。12.已知由金属钠制得氧化钠，可用多种方法：4NaO2=2Na2O，4NaCO2=2Na2OC，2NaNO26Na=4Na2ON2，在上述三种方法中，最好的方法是_(
21、填序号)，原因是_。答案此反应产物只有Na2O是固体，而另一种产物N2可以把周围环境中的O2排净，防止Na2O被继续氧化成Na2O2解析Na与O2反应时，容易生成Na2O2，产物中会有杂质，故不适合；而首先是产物中有碳杂质，且生成的Na2O容易与CO2反应生成Na2CO3，所以此法也不好；的产物纯，且防止了变质，故最好。13.现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2，可利用的装置如下。回答下列问题(注：Na2O2可以与H2O、CO2反应)：(1)装置中盛放的药品是_，其作用是_。(2)若规定气体的气流方向从左到右，则组合实验装置时各件仪器的正确连接顺序为(按从左到右顺序写明仪器的编号、)_，各
22、仪器接口的标号字母(a、b)顺序是：空气进入_，_接_，_接_，_接_。(3)装置的作用_。(4)操作中通空气和加热的顺序为_。答案(1)氢氧化钠溶液吸收导入的空气中的二氧化碳(2)、ghefa(或b)b(或a)c(3)防止空气中的水分和二氧化碳倒吸进入装置(4)先通一段时间的空气再加热装置解析用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2，要避免生成的Na2O2与空气中的水分和二氧化碳发生反应，在制取过程中要除去这两种杂质，且要防止外界空气中的水分和二氧化碳倒吸进入装置。14.(1)如1甲所示，在平底烧瓶的底部有一块钠，平底烧瓶内是干燥的空气。过一段时间后可观察到_，发生反应的化学方程式为_。(2)
23、某班同学用如图2所示装置测定空气中氧气的含量。先用弹簧夹夹住橡胶管。点燃钠，伸入瓶中并塞上瓶塞。待钠熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面变化情况。上述实验过程中发生反应的化学方程式为_。实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的，乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的。下列对这两种现象解释合理的是_(填序号)。a.甲同学可能使用钠的量不足，瓶内氧气没有消耗完b.甲同学可能未塞紧瓶塞，钠熄灭冷却时外界空气进入瓶内c.乙同学可能没夹紧弹簧夹，钠燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出d.乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出答案(1)钠表面变暗，气球膨胀4NaO2=2Na2O(2)2NaO2Na2O2abcd解析(1)钠与空气中的氧气反应生成Na2O，使钠表面变暗，同时烧瓶内压强降低，气球会膨胀。(2)a项，若钠的量不足，则氧气消耗不完，造成进水量少于容器内空气体积的，结果偏低，合理；b项，若瓶塞未塞紧，钠熄灭冷却，瓶内气体收缩，外面的空气会进入瓶内，使气体得到补充，造成结果偏低，合理；c项，若弹簧夹未夹紧，钠燃烧时，瓶内气体膨胀，使部分气体从导管口逸出，造成结果偏高，合理；d项，若插入燃烧匙太慢，钠燃烧时，瓶内气体膨胀，在塞紧瓶塞前，瓶内部分气体从瓶口逸出，造成结果偏高，
