金属与非金属反应课件
金属换非金属的置换反应
金属换非金属的置换反应金属与非金属之间的置换反应是一种常见的化学反应。
金属与非金属之间的置换反应是指在反应中，金属离子被非金属原子所取代，形成新的化合物。
这种反应在日常生活和工业生产中都有广泛的应用。
金属与非金属之间的置换反应是由于金属和非金属的化学性质差异所引起的。
金属具有良好的导电性和导热性，而非金属则通常具有较高的电负性和较差的导电性。
在反应中，金属原子的电子转移到非金属原子，形成新的化合物。
一个典型的金属与非金属的置换反应是铁与硫的反应。
在这个反应中，铁原子失去两个电子，形成二价铁离子Fe2+，而硫原子接受这两个电子，形成硫离子S2-。
最终形成的化合物是硫化铁，化学式为FeS。
金属与非金属的置换反应通常需要一定的条件才能进行。
首先，金属和非金属之间必须存在一定的化学反应活性差异，即金属原子的电负性较低，能够失去电子，而非金属原子的电负性较高，能够接受电子。
其次，反应中需要提供足够的能量，以使金属原子能够失去电子，并使非金属原子能够接受电子。
最后，反应还需要适当的反应介质，以促进反应的进行。
金属与非金属的置换反应在日常生活中有许多应用。
例如，铁制品长时间暴露在潮湿空气中会发生铁的腐蚀，这是由于铁与氧气反应形成氧化铁的结果。
类似地，铜制品在潮湿环境中也会发生氧化反应，形成铜氧化物。
这些反应不仅使金属制品变得脆弱，还会降低其使用寿命。
在工业生产中，金属与非金属的置换反应也有广泛的应用。
例如，电解铝是一种常见的工业过程，通过将铝离子还原为金属铝，可以得到纯度较高的铝金属。
此外，通过金属与非金属的置换反应，还可以制备其他金属化合物，如金属氧化物、金属硫化物等，这些化合物在材料科学和化学工业中都有重要的应用。
除了金属与非金属之间的置换反应，还存在其他类型的置换反应。
例如，金属与金属之间的置换反应，以及非金属与非金属之间的置换反应。
这些反应也都具有重要的意义，并在不同的领域中得到应用。
金属与非金属之间的置换反应是一种常见且重要的化学反应。
金属的通性及常见金属与非金属的反应-课件
(1)K→Na 在常温下易被 O2 氧化，加热时燃烧。Na 在 O2 中燃烧生成 Na2O2，K 与 O2 可生成 KO2。
(2)Mg→Al 在常温下迅速被氧化生成一层致密的氧化物保 护膜。
(3)Fe→Pb 常温下形成氧化膜。Fe 只能在纯氧中燃烧。 (4)Cu→Ag 在加热时可与氧气化合。 (5)Pt→Au 与氧气不反应。
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16、业余生活要有意义，不要越轨。2021/3/52021/3/5Marc h 5, 2021
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17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。2021/3/52021/3/52021/3/52021/3/5
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You made my day!
我们，还在路上……
[例 1] (2013 年广东东莞检测)下列关于金属的叙述中，正 确的是( )。
A．所有的金属都是固态的 B．金属具有导电性、导热性和延展性 C．历史上人类使用最早的金属是铁 D．金属元素在自然界中都是以化合态存在的
点拨：掌握金属的活动性顺序及其应用；知道金属的通性， 了解个别金属的特殊性质(主要是物理性质，如熔沸点、颜色、 硬度等)。
第三章 金属及其化合物
第一节 金属的化学性质
第1课时 金属的通性及常见金属与 非金属的反应
1．下列叙述与金属的物理性质无．关．的是( )。
A．良好的导电性
B．反应中易失电子
C．延展性
D．导热性
答案：B
2．下列各组物质不．能．发生反应的是( )。 A．镁与稀硫酸 B．锌与硫酸铜溶液 C．铝与硝酸银溶液 D．汞与氯化铜溶液 答案：D
(1)常温下镁、铝的表面均可形成一层致密的氧化物薄膜， 保护内部金属免受腐蚀，所以它们在空气中能稳定存在，具有 较强的抗腐蚀性。
《金属材料》PPT优秀课件
第一节 金属材料
日常生活用品
房屋建筑
交通工具
工农业生产
二、金属与非金属
下面是一些常见的金属和非金属的样品，请仔细观察和记录这些样品 的外观，想想它们之间有什么不同。
观察记录：
名称
外观
名称
外观
铝 银白色的固体
汞 银白色的液体
铜 金黄色的固体
溴 红棕色的液体
铁 银白色的固体
3.金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。 下列性质属于金属共性的是( D ) A.硬度很大、熔点很高 B.是银白色的固体 C.密度都很大 D.能够导电、能够导热
3.一种新型金属由于其密度小、延展性好、耐腐蚀性
强,在航空、航海和化学工业中正逐步取代铝和铝合
金而被广泛应用。该金属是( B)
A.锌
1．银是最佳的导热体，为什么银不宜用 来制造煮食器皿？试说出2种原因。
答：（1）易发生重金属中毒。 （2）价格较贵。 （3）会和空气中的H2S反应生成黑色的Ag2S。
2．为什么装食品的罐头一般用镀锡的铁制 造，而不用纯锡制造？
答：防锈，由于铁和水及空气接触以后很容易 发生锈蚀，而锡不易与空气及水发生化学反应 ，故金属食品罐头内壁要涂上一层金属锡。
新型材料
记忆合金
根据记忆合金的特点，你认为记忆合金材料可以有哪 些用途？
三、金属的污染和回收利用
1、金属的污染来源 （1）日常生活废弃的金属垃圾； （2）大量工业废弃的金属垃圾； （3）工厂排出含重金属的污水。
思考与讨论
金属污染可能引发哪些问题？ 我国是如 何解决这些问题的？
2、金属污染的危害
B.钛
C.镁
D.锰
4.保护金属资源的有效途径是( D ) ①防止金属腐蚀 ②回收利用废旧金属 ③禁止生产易造成金属腐蚀的化工产品 ④合理有效地开采矿物 ⑤寻找金属的代用品 A.①②③ B.①②③④⑤ C.②④⑤
金属与非金属单质的反应
一、金属与非金属单质的反应1、钠放置在空气中，现象：银白色逐渐褪去，反应：4Na + O2 === 2Na2O2、加热金属钠，现象：发出黄色火焰，生成一种淡黄色固体，反应：2Na + O2 Na2O23、氯气与金属钠反应，现象：发出黄色火焰，冒白烟，反应： 2Na+Cl22NaCl4、铁丝在氧气中燃烧，现象：火星四射，生成黑色固体，反应：3Fe+2O2Fe3O4活泼金属在空气中易与氧气反应，表面生成一层氧化物。
有的氧化膜疏松，不能保护内层金属，如铁表面的铁锈；有的氧化膜致密，可以保护内层金属不被继续氧化，如镁、铝表面的氧化层。
在点燃镁条或铝片前，常用砂纸打磨镁条或铝片。
5、镁条燃烧，现象：发出耀眼的白光，反应：2Mg+O2=2MgO6、加热金属铝片，现象：铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝并不滴落，，产生这一现象的原因是：铝表面生成了氧化铝薄膜，构成薄膜的氧化氯的熔点高于金属铝的熔点，包在铝的外面，所以熔化的液态铝不会落下来。
反应：4Al+3O22Al2O37、铁丝在氯气中燃烧，现象：产生棕黄色烟，反应：2Fe+3Cl22FeCl38、铜丝在氯气中燃烧，现象：产生棕黄色烟，反应： Cu+Cl2CuCl29、铁粉与硫粉混合加热，现象：生成黑色固体，反应： Fe+S FeS10、铜粉与硫粉混合加热，现象：生成黑色固体，反应： 2Cu+S Cu2S二、金属与酸和水的反应1、金属钠与水反应，现象：浮（钠块浮在水面上）、游（钠块在水面上无规则游动）、熔（钠块熔化为小球）、响（发出嘶嘶的响声）、红（使滴入酚酞试液的溶液变红）化学方程式 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑离子方程式 2Na+2H2O=2Na++2OH - +H2↑2、铁粉与水蒸气反应实验现象：加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声，反应后，试管内的固体仍呈黑色。
化学方程式:3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2↑3、镁条与稀盐酸反应化学方程式 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑离子方程式 Mg+2H+=Mg2++H2↑4、铝与稀硫酸反应化学方程式 2Al+3H2SO4(稀)=Al2(SO4)3+3H2↑离子方程式 2Al+6H + =2Al3+ +3H2↑5、铁与稀盐酸反应化学方程式 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑离子方程式 Fe+2H + =Fe2+ +H2↑三、铝与氢氧化钠溶液的反应[实验3-4]铝与氢氧化钠溶液反应，现象：铝片溶解，产生可燃性气体化学方程式 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑离子方程式 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑补充：金属与盐溶液反应：1、铝丝与硫酸铜反应化学方程式 2Al+3CuSO4= Al2（SO4）3+3Cu 离子方程式 2Al +Cu2+= 2Al3+ +3Cu2、铜丝与硝酸银溶液反应化学方程式 Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2离子方程式 Cu+2Ag+=2Ag +Cu2+3、锌粒与氯化铜溶液反应化学方程式 Zn+CuCl2=ZnCl2+Cu 离子方程式 Zn+ Cu2+ = Zn2++ Cu4、钠与硫酸铜溶液反应化学方程式 2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑离子方程式2Na+Cu2++2H2O=Cu(OH)2↓+2Na++H2↑5、钠与熔融的TiCl4反应：TiCl4(熔融)+4Na==Ti+4NaCl四、物质的量在化学方程式计算中的应用计算原理：2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑化学计量数之比 2 : 2 : 2 : 1扩大NA倍 2×NA: 2×NA ： 2×NA ： NA物质的量之比 2mol : 2mol : 2mol : 1mol相对质量之比 2×23 : 2×18 : 2×40 : 2标况下体积 22.4L在计算时，应用的比例项必须性质相同，即上下单位统一。
湖南省长沙市高中化学第三章金属及其化合物3.1.1金属与非金属的反应课件新人教版必修1
第二页，共17页。
金属元素在地壳(dìqiào)中的含 量
第三页，共17页。
思考与交流
金属有哪些共同(gòngtóng)化 还原性
学性质？
1、举例(jǔ lì)金属能和哪些物质发生反 应？
与非金属反应 ——如氧气
(fǎnyìng) ——排在H前面的金属
与酸反应 (fǎnyìng) ——以强制弱
现象：
铝箔熔化，并且失去了光泽 (guāngzé)，但是熔化的铝并没有 脱落下来，好象有一层膜兜着。
原因：
铝表面的氧化膜保护了铝。
第十三页，共17页。
再取一块铝箔，用砂纸仔细打磨，除去表面 的保护膜，在加热至熔化。又有什么现象呢？
用砂纸打磨(dǎ mó)后，仍出 现上述现象，这又是为什么呢？
4Al+3O2=2Al2O3
rá n)
思考
1、过氧化钠(ɡuò yǎnɡ huà nà)中O的化合价 为______.
2、Na2O2和 Na2O谁的热稳定性强？
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【思考与交流(jiāoliú)】 点燃镁条时为什么要用砂纸打磨？
【问】 铝与氧气能否反应(fǎnyìng)？ 所需条件？
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用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热 至熔化，轻轻晃动，仔细观察，你看到了什 么现象？为什么会有这种现象？
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活泼金属在空气(kōngqì)中容易与氧气反应， 表面生成一层氧化物。有的氧化膜疏松，不能 保护内层金属，如铁等；有的氧化膜致密，可 以保护内层金属不被继续氧化，如镁、铝等。
4Fe+3O2=2Fe2O3 3Fe+4O2点==燃=2Fe3O4
Mg+O2=2MgO 2Cu+O2=2CuO
金属与非金属、水、酸的反应课件
[提升 1] 下列关于金属的说法中正确的是( ) A．金属在常温下都能与氧气反应 B．常温下，与氧气反应的金属均可形成致密的氧化膜，阻 止金属继续被氧化
C．铁能置换出 CuSO4 溶液中的铜，故银也能置换出 CuSO4 溶液中的铜
D．金属活动性顺序中，排在氢之前的金属与盐酸都能发生 置换反应
【答案】 C
[提升 2] 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
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 O2 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；铁丝可在纯氧中燃烧生成 Fe3O4，D 项错误；金 属与非金属单质反应时，金属只能失电子被氧化，C 正确。
解析：B 中钠与 CuSO4 溶液反应的实质是钠与水反应生成的 氢 氧 化 钠 再 与 CuSO4 反 应 ， 总 化 学 方 程 式 ： 2Na ＋ 2H2O ＋ CuSO4===Cu(OH)2↓＋H2↑＋Na2SO4。
答案：B
金属单质与水反应的三种类型：
(1)K、Ca、Na 等金属和冷水作用，生成可溶性碱和 H2。 (2)Al 与冷水很难反应，与沸水能反应。(即铝在除掉氧化膜 后，在加热条件下能与水反应。) (3)Zn、Fe 和高温水蒸气反应，生成不溶性氧化物和 H2。
金属与非金属、水、酸的反应
[新知预习] 一、金属的通性
1．金属的存在及含量 (1)存在： ①形式：绝大多数金属以 化合态 的形式存在于自然界中， 只有极少数金属如金、铂等以 游离态 的形式存在。 ②原因：多数金属的化学性质比较活泼 。
金属与非金属反应——钠、铝与氧气反应
实验3-2：
把一小块金属钠放在坩埚里，加热， 有什么现象？
实验现象：
钠受热先熔化成银白色的小球，接 着燃烧起来，火焰呈黄色, 最后生成淡 黄色固体。
2Na +O2 ＝ Na2O2 (淡黄色)
△
1、钠与氧气的氧化还原反应
失去4e-，化合价升高，被氧化
0 0
氧化剂
常温下
4Na + O2 == 2Na2O（白色）
还原剂
+1
-2
不稳定
得到4e-，化合价降低，被还原 失去２e-，化合价升高，被氧化
加热下
2Na +O2 == Na2O2 (淡黄色) 稳定
还原剂 氧化剂
0
0
△
+1
-1
得到2e-，化合价降低，被还原
结论：钠的化学性质很活泼，在常温或加热的条 件下都能跟氧气反应。（条件不同，现象不同， 产物不同。）
小结：大多金属可以和氧气发生反应． 活泼的金属在空气中易与氧气反应，生 成一层氧化物。 有的氧化膜疏松，不能保护内层金属，如铁表 面的铁锈、钠表面的氧化层等。 有的氧化膜致密，可以保护内层金属不被继续 氧化，如镁，铝等表面的氧化膜． 点燃镁条前，常用砂纸达磨，这样点 燃会容易些．那么铝的情况如何？
点燃
如： 2Na+;3Cl2 === 2FeCl3 Fe+S === FeS
△
课堂练习：
1. 钠应该保存在下列哪种试剂中（ C ） A.汽油 l4 C.煤油 D.水
2. 钠在空气中加热，观察试验现象是（ A ） A.金属钠熔化 B.燃烧时放出红色火花 C.生成白色的固体物质
2、钠镁铝等金属与O2等非金属反应现象、 物的影响。
金属与非金属的反应 课件
3Fe + 2O2 = Fe3O4
(三) 小结
1.金属活动顺序表中,从左到右
a.金属与氧气反应由_易___到__难__ b.金属越活泼,反应越_剧___烈__ c.温度升高，反应变_剧___烈__
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au
Mg与稀盐 酸反应
根据你初中所学的知识，以铁为例，说 明金属有哪些共同的化学性质？
金属能与非金属反应 金属能与酸反应 金属能与金属盐反应
上述反应中，金属都_失__去___电子（填“得 到”或“失去” ），作_还__原____剂。
思考：金属在反应中为什么会失去电子？ 画出Na、Mg、Al的原子结构示意图，分 析它们的原子结构有什么特点？
现象：加热时钠先熔化成小球，然后燃烧，火 焰呈黄色，生成淡黄色的固体。
-1 △
2Na + O2 === Na2O2
（黄色）
(二) 铝与氧气反应 常温下 铝的表面容易生成一层很稳定的致密氧 化膜
加热
△
4Al + 3O2 = 2Al2O3
(三) 铁与氧气反应 常温下 铁的表面会生成一层疏松的氧化膜
点燃：在氧气里燃烧
游离态：元素以单质的形式存在叫元素的游离态。
银白色 Ag
金黄色 Au
化合态：元素以化合物的形式存在叫元素的化合态。
黄铁矿
主要成分是FeS2
铝土矿
主要成分是Al2O3
菱铁矿
主要成分是FeCO3
赤铁矿
主要成分是Fe2O3
二、金属的化学性质
请你根据下面反应，小结金属的化学性质
Mg条燃烧
Cu与AgNO3 溶液反应
最外层电子数_小__于__4，易_失__去__，表现_还__原___性
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易
常温时生成正常 价态氧化物，加 热时生成复杂氧 化物。
常温反应成膜 点燃或加热条件下 生成氧化物
难 不与氧气反应
①金属钠先熔化； ②燃烧后得白色固体； ③燃烧时火焰为黄色； ④燃烧后生成浅黄 色固体物质
A．①② C．①③④
B．①②③ D．②④
铜5、常猜温想下:,铜很和难氧反气应的.加反热应条件下, “艰难” 的生成氧化铜.
小结:金属活动顺序表,从左到右,金属与氧气反
应，条件不同，产物也不同，难易程度是:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au
氧化钠与过氧化钠的比较
氧化钠
过氧化钠
化学式 氧的化合价 颜色 生成条件
Na2O -2
白色 常温
Na2O2 -1
淡黄色 点燃或加热
二、铝与氧气的反应
实验1、 未打磨的铝箔的加热。
现象：失去光泽，铝箔熔化，熔化的铝 并不滴落，好像有一层膜兜着
思考：为什么会有上述现象？
提示：氧化铝的熔点是2050℃，高于铝的熔 点(660 ℃)。
青铜器司母戊鼎 彩色玻璃中有氧化亚铜
银白色 Ag
ห้องสมุดไป่ตู้
金黄色 Au
地球上的金属以单质（ Ag、Pt、Au)形 式存在的是极少数
常见的矿石
黄铁矿
主要成分是FeS2
菱铁矿
主要成分是FeCO3
铝土矿
主要成分是Al2O3
赤铁矿
主要成分是Fe2O3
以
化 合
地 球 上 绝
态大
存 在
多 数
于金
自属
然是
界
+11
2 81
+12
2 82
+13 2 8 3
Na
Mg
Al
一.金属的物理性质
1.金属的颜色、光泽 绝大多数金属都是 银白 色，具有金属光泽， 少数金属是特殊颜色如铜是 紫红色 ，金是金 黄色。
2.良好的导电、导热 性 压
3.延展性 延性：拉成细丝 展性：压成薄片
拉
二. 金属的化学性质
1.与氧气等非金属单质反应 2.与酸反应 3.与盐溶液反应
常温 铁 高 温(燃烧)
红色 黑色
否
4Fe + 3O2 == 2Fe2O3
点燃
3Fe + 2O2 == Fe3O4
练习
1、下列元素在自然界中能以游离态存在的 是（ ） A、Na B、Mg C、Al D、Au
2、生活中很多人用钢丝球刷铝锅，这种方 法妥当吗？为什么？
3、可否用铁桶盛放硫酸铜溶液？
4、取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热， 下列实验现象正确的描述是（ ）
实验2、 打磨过的铝箔的加热呢？
现象：除去铝箔表面的保护膜后，再加热至
熔化,熔化的铝仍不滴落
解释：致密、熔点高的氧化铝包在铝的外面，
所以熔点低的铝融化后不会滴下来，也不能 和氧气接触而燃烧。
思考:金属铝作为材料被广泛应用，是因为
金属铝性质稳定吗?
铝表面容易形成致密的氧化物，可以隔绝 铝与空气的接触,阻止内部铝被氧化.正因 为如此, 铝成为一种应用广泛的金属材料。
思考：钠表面的氧化物能否是致密的？ 铁呢？
金属与氧气的反应
反 反应条件 应 （常温/加热） 现
象
钠 常温 加热
氧化物 的颜色
氧化 物 是否 致密
白色
否
淡黄色
铝 常温/高温
白色 是
化学方程式
4Na + O2 == 2Na2O
加热
2Na + O2 == Na2O2
点燃
4Al + 3O2 == 2Al2O3
2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu 2Mg+O2
2MgO
Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag Mg+2HCl=MgCl2+H2
一、钠与氧气的反应
[实验3—1]用镊子从煤油中取出一小块钠, 用滤纸吸干表面的煤油后放在干燥的培 养皿或玻璃片上,用小刀一端外皮。
观察与思考：： 1.切开的钠的颜色和光泽 2.新切开的钠的颜色和光泽在空气中 发生
的变化
物理性质：
1.为银白色金属光泽的固体 2.质软(硬度小) 3.密度大于煤油的密度
化学性质：
化学性质很活泼 ,常温下能与氧气反应.
常温4Na + O2 === 2Na2O
思考：把一小块金属钠放在坩埚中（或石棉网上）， 加热，有何现象发生？
现象：1.钠熔化成小球状 2.剧烈燃烧、产生黄色火焰 3.生成淡黄色固体物质(过氧化钠)