第一節 金屬的化學性質
一、金屬和氧氣的反應:
把一小塊鈉放在蒸發皿上加熱。現象:鈉在空氣中受熱後先熔化後燃燒,發出黃色的火焰,生成淡黃色固體。
反應:2Na + O2 = Na2O2(淡黃色,過氧化鈉)
結論:鈉的熔點低;鈉燃燒時產生黃色的火焰,生成淡黃色的過氧化鈉。
取用鈉的方法:用刀切開一小塊鈉,觀察斷面變化。
現象:切開的光亮的金屬斷面很快地變暗。
反應:4Na + O2 = 2Na2O (白色)
注意實驗安全性!
① 鈉的取用--鑷子(不能用手接觸) ② 煤油要用濾紙吸乾 ③ 玻璃片上進行切割
1、鈉與氧氣反應
常溫:4Na + O2 = 2Na2O (白色)
點燃:2Na + O2 ======== Na2O2 (淡黃色)
產物的穩定性:Na2O <Na2O2
科學視野:特殊的氧化物——Na2O2
Na2O2的性質
實驗探究:① 用棉花包少量Na2O2,吹入CO2。現象:棉花劇烈燃燒
思考:為什麼Na2O2與CO2反應後,棉花會劇烈燃燒? 因為反應產生了氧氣和放出熱量
化學反應方程式:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
實驗探究: ② 用棉花包少量Na2O2,再滴加水。現象:棉花劇烈燃燒
化學反應方程式:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
Na2O2的用途:供氧劑、強氧化劑
2、其它金屬與氧氣反應
科學探究:點燃鎂條和加熱鋁箔
現象:鎂條劇烈燃燒,產物滴落;而鋁箔熔化,失去光澤,熔化的鋁不滴落。
反應:
注意:鐵在純氧中燃燒生成四氧化三鐵。氧化膜
二、金屬與水的反應
1、金屬鈉與水反應 結論:
推測:鈉能否與鹽酸反應生成氫氣?若能,試分析反應的劇烈程度;若不能,請說明理由。
鈉與酸反應比與水反應劇烈。由於鈉與水反應,實質上是跟水電離出的H+反應;而酸比水更易電離出H+,酸中的H+濃度比水中的H+濃度大。
實質:2Na+2H+=2Na++H2↑
[思考1] 根據鈉易與O2、H2O反應,鈉應如何保存?鈉應保存在煤油或石蠟油中。
[思考2] 鈉能否保存在四氯化碳或汽油中? 不能。因為汽油易揮發,四氯化碳的密度比鈉大。
探究:金屬鈉與CuSO4溶液反應
現象:鈉浮在液面上,熔成小球,四處遊動,發出嘶嘶響聲,有藍色沉澱產生。
反應:
練習:將一小塊金屬鈉投入氯化鐵溶液中
化學方程式為:
離子方程式為:
2、其他金屬與水反應
鐵與水蒸氣高溫反應:
現象:加熱時試管內鐵粉變紅,反應後試管內固體仍呈黑色;有大量氣泡產生,點燃肥皂泡有爆鳴聲。
反應:
實驗結論:
金屬與水反應的規律是:
(1)K、Ca、Na等金屬與冷水反應,生成鹼和H2。
(2)Mg與冷水反應緩慢,Al與冷水不反應, Mg 和Al均與沸水反應,生成鹼和H2。
(3)Zn、Fe、Sn、Pb等金屬與高溫水蒸氣反應,生成氧化物和H2。
(4)Cu、Hg、Ag、Pt、Au等金屬不與水反應。
三、與酸、鹼、氧化物反應:
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