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第五单元 金属及其化合物 授课人：董 啸 金属概述 1．分类： （1）按照密度分：轻金属（﹤4.5g/cm3）和重金属（﹥4.5g/cm3） （2）按照颜色分：黑色金属（铁、钴、镍等金属）和有色金属（除铁、钴、镍之外的金属） （3）按照含量分：常见金属和稀有金属 2、结构： 大多数金属最外层仅有1～2个电子，单质以金属键结合形成金属晶体。 3、性质： （1）物理性质：不透明、有金属光泽、易导电导热、有延展性。 （2）化学性质：化学反应中只能失去电子，表现出还原性。 4、合金： （1）定义：由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而形成的具有金属特性的物质，叫做合金。 （2）性质：合金的熔点比各成分金属低，硬度比各成分金属大。 一、钠和钠的化合物 ＊钠及其化合物之间的转化关系： 1.钠 ⑴钠的物理性质： 钠是银白色的固体，很软，密度比水小（0.97 g／cm3），熔点为97.81℃，是热和电的良导体。 ⑵钠的化学性质： 钠原子最外电子层上只有一个电子，在反应中极易失去1个电子，表现较强的还原性。 ①与非金属单质的反应： 2Na+O2点燃Na2O2 (火焰呈黄色) 4Na+O2=2Na2O (银白色变暗) 2Na+S=Na2S ②与水反应： 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ (现象：浮、游、熔、响、红) ※ NaH+H2O=NaOH+H2↑ 问题思考 1．在烧杯中加入水和苯(苯的密度为0.88 g·cm－3，与水互不相溶，且不与钠反应)各50 mL，将一小粒金属钠(密度为0.97 g·cm－3)投入烧杯中，观察到的现象可能是什么？ 2．钠分别与水和酸反应时，哪一个更剧烈些？钠与稀酸反应时是先与H2O反应还是先与酸电离出的H＋反应？ 3．将一小块钠投入到CuSO4溶液中，可观察到的现象是什么？并写出相关的化学方程式。 ③与盐的反应 a．钠与熔融态盐反应，钠可将不活泼的金属置换出来。例如：4Na+TiCl4=4NaCl+Ti. b．钠与盐溶液反应时，钠首先与水反应生成NaOH，再考虑盐与NaOH反应，反应不能置换出溶液中的金属。 I．钠与硫酸铜溶液反应：2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ II．钠与饱和食盐水反应:2Na＋2H2O=2NaOH+H2↑(放出气体，析出沉淀) III．钠与氯化铵溶液反应:2Na+2NH4Cl=2NaCl+2NH3↑+ H2↑ IV．钠与碳酸氢钠溶液反应:2Na+2NaHCO3=2Na2CO3 +H2↑ V．钠与三氯化铝溶液反应:4Na+AlCl3+2H2O=NaAlO2+3NaCl+2H2↑ VI．钠与氯化亚铁溶液反应: 8Na+4FeCl2+O2+10H2O =4Fe(OH)3↓+8NaCl+4H2↑ ※总方程式的写法： ＊先将各步反应的化学方程式写出，然后再将各步反应中的中间产物抵消掉，便得到总方程式。 总方程式在解决某些复杂的化学反应计算中，有着非常重要的意义。 钠置于空气中的变化： ＊①变化过程： Na→Na2O(Na2O2少量)→NaOH →Na2CO3→Na2CO3·10H2O→Na2CO3， 最终得到白色粉末。 ②钠的保存：放在煤油中，隔绝空气。 ※（3）固体保存： ＊固体应保存在广口瓶中，如果固体与空气中的成分反应，则应密封保存，对于特别活泼的物质还应液封。 在采取液封时，应考虑固体与该液体是否反应或溶解，密度大小，液体是否挥发等因素。 2、氧化钠和过氧化钠： (1)化学式： Na2O； Na2O2 (2)性质： Na2O是白色固体，Na2O2是淡黄色固体 Na2O属于碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性，Na2O2不属于碱性氧化物，它们都能与H2O、CO2、HCl等反应。 （注：黄色固体在化学中并不多见，在推断题中可能会遇到，应引起注意）。 2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2=Na2CO3+O2↑ 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑ Na2O+H2O=2NaOH Na2O+CO2=Na2CO3 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 注意