高教版（2021）化學通用類第二節(jié) 常見金屬單質(zhì)及其化合物備課課件ppt

這是一份高教版（2021）化學通用類第二節(jié) 常見金屬單質(zhì)及其化合物備課課件ppt，共38頁。PPT課件主要包含了學習目標，觀察與認知，一金屬的通性，金屬的物理性質(zhì)，金屬的分類，Na保存在煤油中，實驗與探究，鈉的用途，制Na2O2，核反應(yīng)堆導(dǎo)熱劑等內(nèi)容，歡迎下載使用。
主題四 常見無機物及其應(yīng)用 4.2.1 金屬單質(zhì)
1.了解鈉、鋁、鐵等常見金屬單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)，學會從物質(zhì)通性和核心元素價態(tài)兩個角度研究物質(zhì)性質(zhì)的一般方法，深化“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的學科觀念。2.知道Fe3+的檢驗方法，并運用學過的知識設(shè)計合理的實驗方案、開展實驗探究。學會利用焰色反應(yīng)鑒別金屬元素及其離子的方法。3.了解金屬單質(zhì)及其化合物在生產(chǎn)、生活中的廣泛應(yīng)用，能列舉出日常生活中常用的鋁、鐵制品，能針對常見金屬回收利用等熱點問題開展調(diào)研并提出合理建議。
觀察元素周期表中金屬與非金屬元素分布圖，有哪些發(fā)現(xiàn)？
金屬元素占據(jù)元素周期表大約五分之四的比例
金屬晶體中包含著中性原子、帶有正電荷的金屬陽離子和從金屬原子上脫落下來的自由電子。這些電子不是固定在某一金屬離子的附近，而是在晶體中自由地移動。依靠流動的自由電子，金屬原子和金屬陽離子相互連接在一起而形成金屬晶體。
（1）金屬的顏色和光澤大多數(shù)金屬呈銀白色，少數(shù)金屬呈其他顏色。例如，金呈黃色，銅呈紫紅色。（2）金屬的延展性金屬具有不同程度的延展性，可以抽成細絲也可以壓成薄片，例如，最細的白金絲直徑不到0.2 μm；最薄的金箔，厚度只有0.1 μm 。（3）金屬的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性大多數(shù)金屬具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性,導(dǎo)電性好的金屬通常導(dǎo)熱性也好，常見的幾種金屬按照導(dǎo)電和導(dǎo)熱能力由大到小排列如下： 銀、銅、金、鋁、鋅、鐵、鉑、錫、鉛
（4）金屬的密度、硬度和熔點大多數(shù)金屬的密度、硬度較大，熔點較高，但差別也較大。幾種金屬的的密度、硬度和熔點見下表
黑色金屬和有色金屬：黑色金屬通常是指鐵、鉻 、錳及其合金，主要是鐵碳合金；有色金屬是指除去鐵、鉻、錳之外的所有金屬重金屬和輕金屬：密度小于4.5 g/cm3 的叫輕金屬（如鉀、鈉、鈣、鎂等）；密度大于4.5 g/cm3 的叫重金屬（如鋅、鉛、鎳等）常見金屬和稀有金屬：常見金屬如鋁、鐵、銅等。自然界存在量較少的金屬叫稀有金屬（如鋯、鈮、鉬等）
2.金屬的化學性質(zhì) 觀察與認知
下圖為鈉、鎂、鋁的原子結(jié)構(gòu)示意圖，運用學過的原子結(jié)構(gòu)知識，小組合作推測它們在化學反應(yīng)中的電子得失情況、化學鍵形成及基本化學性質(zhì)。
金屬原子失去電子形成陽離子的性質(zhì)稱為金屬性。多數(shù)金屬元素在發(fā)生化學反應(yīng)時，較容易失去電子。金屬最主要的共同化學性質(zhì)是都易失去電子變成金屬陽離子而表現(xiàn)出還原性。
金屬活動性由強到弱的順序為：K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe C Ni Sn Pb（H） Cu Hg Ag Pt Au
由于金屬失去電子的難易程度不同，因而其還原性的強弱也不相同，化學活動性因此會有較大差別
二.堿金屬元素的代表——鈉
觀察下圖所示鈉的取用和保存方法，結(jié)合金屬單質(zhì)的通性，小組討論并總結(jié)鈉的物理性質(zhì)。
鈉是電和熱的良導(dǎo)體，熔、沸點低，質(zhì)地軟，是具有銀白色光澤的輕金屬
結(jié)合鈉元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，從核外電子排布的角度出發(fā)，預(yù)測鈉單質(zhì)的化學性質(zhì)，并小組合作完成實驗，驗證鈉的化學性質(zhì)。
鈉原子在反應(yīng)中易失去1個電子，具有還原性
實驗探究1：鈉與氧氣的反應(yīng)
操作1：取一小塊金屬鈉，用濾紙吸干表面的煤油，用小刀切去一端的表層，觀察表面的顏色；將其放置在空氣中，觀察表面顏色的變化。
新切開的金屬鈉呈光亮的銀白色，在空氣中放置后表面會迅速變暗，反應(yīng)方程式為：
4Na+O2 == 2Na2O
實驗發(fā)現(xiàn)：新切開的金屬鈉在空氣中放置，可發(fā)生如下變化：①光亮的銀白色表面變暗→②變?yōu)橐旱巍圩優(yōu)榘咨腆w→④最后變?yōu)榘咨勰?。你能用化學方程式解釋這些現(xiàn)象嗎？
操作2：將一小塊金屬鈉放在石棉網(wǎng)上加熱，觀察現(xiàn)象。
鈉熔化成銀白色小球、并迅速燃燒、火焰呈黃色，最后生成淡黃色固體，反應(yīng)方程式為：
操作3：向盛有水的燒杯中滴加幾滴酚酞試液，然后投入一小塊（約綠豆粒般大?。┙饘兮c，觀察實驗現(xiàn)象。
鈉熔化成銀白色小球、并浮在水面上迅速游動，同時發(fā)出嘶嘶的響聲，溶液變?yōu)榧t色，反應(yīng)方程式為：
2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑
將一小粒鈉投入硫酸銅溶液中，是否會置換出銅？以此為導(dǎo)引，小組討論總結(jié)金屬鈉與酸、堿、鹽的水溶液反應(yīng)的規(guī)律。
金屬鈉先與溶劑水反應(yīng)生成NaOH，NaOH再與CuSO4反應(yīng)生成Cu(OH)2藍色沉淀。
黃光射程遠，透霧能力強
Na、K合金為液體且導(dǎo)熱性能好
你知道潛水艇和海底深潛運動呼吸面具中O2 的來源嗎？試查閱相關(guān)資料寫出反應(yīng)方程式。
三.地殼中含量最多的金屬元素——鋁
鋁在地殼中的含量僅次于氧和硅，是地殼中含量最多的金屬元素。
結(jié)合圖片，以小組為單位，列舉出生活中常見的鋁制品，討論鋁制品廣泛使用的原因，總結(jié)鋁的物理性質(zhì)。
鋁是銀白色的輕金屬，密度為2.7 g/cm3，熔點為660 ℃。延展性好，可以抽成細絲，也可壓成薄片成為鋁箔，用來包裝膠卷、糖果等。鋁的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性強，在工業(yè)上常用鋁代替鋼作導(dǎo)線、熱交換器和散熱材料等。鋁有一定的耐腐蝕能力，且在粉末狀態(tài)仍能保持原有的金屬光澤，因而可用鋁粉與某些油漆混合制成銀白色的防銹油漆。鋁還可以跟許多元素形成合金。因鋁合金質(zhì)輕而堅韌，它們在汽車、飛機、火箭等制造業(yè)以及日常生活中具有廣泛的用途。
畫出鋁的原子結(jié)構(gòu)示意圖，并結(jié)合金屬單質(zhì)的通性，預(yù)測鋁單質(zhì)的化學性質(zhì)。
鋁原子的最外電子層上有3 個電子，在化學反應(yīng)中很容易失去而形成+3 價的陽離子，因此，鋁具有較強的還原性。
實驗探究1：鋁與氧的反應(yīng)
操作1：取一小片鋁箔，用砂紙磨去表面的氧化膜，觀察表面的顏色；在酒精燈點燃該鋁箔，觀察現(xiàn)象。
磨去表面氧化膜的鋁箔呈現(xiàn)銀白色金屬光澤，點燃時劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，且鋁箔熔化，失去光澤，熔化的鋁不滴落。
鋁表面的氧化膜致密而堅固，具有抗腐蝕能力，且熔點很高，點燃時包在鋁的外面，使液態(tài)鋁不滴落。
實驗探究2：鋁與金屬氧化物的反應(yīng)
觀看鋁熱反應(yīng)視頻，記錄現(xiàn)象，寫出對應(yīng)的反應(yīng)方程式。
鋁和某些金屬氧化物反應(yīng)時，劇烈放熱。放出的熱量，能夠把還原出來的金屬熔化。
通常把用鋁從金屬氧化物中置換金屬的方法稱為鋁熱法。工業(yè)上常用鋁熱法冶煉難熔的金屬、焊接鋼軌等。
實驗探究3：鋁與酸和堿的反應(yīng)
操作2：在2 支試管中分別加入5 mL 2 ml/L HCl 溶液、2 ml/L NaOH 溶液，再分別放入一小片鋁片，觀察現(xiàn)象；片刻后，將燃著的火柴分別放在2 支試管口，觀察現(xiàn)象。
試管中產(chǎn)生氣泡，鋁片逐漸溶解，點燃的火柴置于試管口時發(fā)出爆鳴聲
鋁既能與酸反應(yīng)，又能與堿作用，即Al具有兩性性質(zhì)。
思考：在生活中應(yīng)當如何正確使用鋁制品？
鋁被譽為“帶翼的金屬”。作為世界上最大的鋁生產(chǎn)國和消費國，我國的航空航天、船舶航母、動車組列車、機械制造以及日常生活等諸多領(lǐng)域中都有鋁及其合金的身影。請以小組為單位，調(diào)查鋁等常見金屬回收利用的情況，并根據(jù)調(diào)研結(jié)果，以“資源循環(huán)利用的重要性”為主題，制作一期展板，在學校內(nèi)進行宣傳。
四.使用最多的基礎(chǔ)金屬材料——鐵
結(jié)合圖片，以小組為單位，列舉出生活中常見的鐵制品，討論鐵制品廣泛使用的原因，總結(jié)鐵的物理性質(zhì)。
純鐵是具有銀白色金屬光澤的金屬，密度為7.86 g/cm3，熔點l 535 ℃。鐵有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。鐵能被磁鐵吸引，具有鐵磁性，是制造發(fā)電機和電動機必不可少的材料。
畫出鐵元素原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖，指出它在元素周期表中的位置，并結(jié)合金屬的通性，預(yù)測鐵單質(zhì)的化學性質(zhì)。
鐵在元素周期表中位于第四周期Ⅷ族，在化學反應(yīng)中不僅容易失去最外電子層上的2 個電子形成+2 價的陽離子，還容易再失去次外電子層上的1個電子而形成+3 價的陽離子，因此，鐵具有較強的還原性。
注意：鐵與水反應(yīng)是有條件的，即鐵不與冷、熱水反應(yīng)，鐵只能在高溫下與水蒸氣反應(yīng)。
1．鋁在人體內(nèi)積累會使人慢性中毒。鋁在下列使用場合中，應(yīng)加以控制的是A．制造電纜B．制防銹油漆C．制飲料罐D(zhuǎn)．煉鋁廠制造鋁錠【答案】C
2．純凈鐵的物理性質(zhì)有①光亮的銀白色　②黑色?、墼诔睗竦目諝庵幸妆桓g?、苡醒诱剐浴、菽軐?dǎo)電導(dǎo)熱?、抻捕唷、吣鼙淮盆F吸引，易被磁化A．①③④⑤⑦B．①④⑤⑦C．①③⑤⑦D．全部【答案】B
3．少量鈉應(yīng)保存在A．水中B．密閉容器中C．四氯化碳中D．煤油中【答案】D
4．下列有關(guān)金屬的描述正確的是A．根據(jù)金屬與酸反應(yīng)置換出氫的難易程度，可比較金屬的活潑性B．含金屬元素的離子一定都是陽離子C．金屬都是銀白色、都有金屬光澤、能導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有延展性D．常溫下所有的金屬都是固態(tài)【答案】A
5．金屬單質(zhì)四兄弟W、X、Y、Z不小心掉入稀鹽酸池中，表現(xiàn)如下圖所示，由此可知它們的活動性由強到弱的是 A．W>X>Y>ZB．Z>Y>X>WC．Z>X>W>YD．Z>Y>W>X【答案】C