第5章金属及其化合物5.1金属的性质-2023-2024学年高一化学教材同步解读（沪科版(2020)必修第二册）

第五章 金属及其化合物 5.1金属的性质 课标导航 1.认识金属材料 2.了解常见金属的物理性质和化学性质 3.理解金属元素的原始结构 4.了解金属的冶炼。 知识点拨 知识点拨01 金属材料 1.种类：包括纯金属以及它们的合金。 2.金属的物理性质 在常温下一般为固态(汞为液态)，有金属光泽(大多数金属呈银白色，铜呈紫红色，金呈黄色，铁粉呈黑色)； 导电性、导热性、熔点较高、有延展性、能够弯曲、硬度较大、密度较大。 3.金属之最 地壳中含量最多的金属元素——铝 人体中含量最多的金属元素——钙 目前世界年产量最多的金属——铁(铁＞铝＞铜) 导电、导热性最好的金属——银(银＞铜＞金＞铝) 熔点最高的金属——钨 熔点最低的金属——汞 硬度最大的金属——铬 密度最大的金属——锇 密度最小的金属——锂 4.金属的分类 黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金。 有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属。 重金属：如铜、锌、铅等 轻金属：如钠、镁、铝等 5.金属的应用 物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。 铜、铝——电线——导电性好、价格低廉 钨——灯丝——熔点高 铬——电镀——硬度大 铁——菜刀、镰刀、锤子等 汞——体温计液柱 银——保温瓶内胆 铝——“银粉”、锡箔纸 知识点拨02 金属的物理性质 1.金属有许多共同的物理性质： ① 金属光泽 ； ② 良好导电性、导热性； ③ 良好的延性、展性； ④韧性好、能弯曲 2.一些金属物理性质的比较 物理性质 物理性质比较 导电性（以银的导电性位100作为标准） 密度/（g·cm-3） 熔点/℃ 硬度（以金刚石的硬度为10为标准） 知识点拨03合金 1．合金的定义：合金是两种或两种以上的金属，或金属与非金属熔合在一起，所组成的具有金属特性的物质。合金属于 混合物 （填“纯净物”或“混合物”）。 2．信息1：某些金属材料的熔点 金属材料 锡 铅 锡铅合金 钠 钾 钠钾合金 熔点℃ 232 327 183 98 64 -10 信息2：纯金属与合金的结构示意图 纯金属内原子的排列十分规整 合金内原子层之间的相对滑动变得困难 由以上信息，可以得出的结论：相对于各组成成分，合金的熔点 降低 ，硬度 增大 。 3．生铁和钢都属于 铁碳 合金。 知识点拨04 金属元素的原子结构 1．对于碱金属元素，它们的最外层电子数相同，按原子序数的顺序，电子层数逐渐 增多 ，失电子能力逐渐 增强 ，单质的还原性逐渐 增强 。 2．在金属活动性顺序表中，金属的位置越靠前，金属单质的还原性就越 强 ；金属的位置越靠后，该金属的正离子的氧化性就越 强 。 3．大多数金属元素原子的最外层电子数较 少 ，原子半径较 大 ，在化学反应中容易 失去 电子。主族金属元素的最高正价等于原子的 最外层电子数 ，副族元素的原子在化学反应中除能失去最外层电子外，还能失去排布在内层上的电子，可显示金属价态。 知识点拨05金属的化学性质 一、金属与非金属的反应 1．金属钠是银白色固体，硬度较小，比水轻，通常保存在 煤油 里。 2．钠与氧气在常温下反应生成 Na2O ，在加热或点燃条件下反应生成 Na2O2 。 3．铁在氧气燃烧，生成 Fe3O4 ，在潮湿的空气中，铁易被氧化生成铁锈（Fe2O3·xH2O）。 4．铁在一定条件下和氯气生成 FeCl3 ，和硫反应，生成 FeS 。 二、金属与水的反应 1．K、Ca、Na等金属和冷水作用，生成可溶性碱和H2。 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ Ca+2H2O = Ca(OH)2+H2↑ 2．Mg和冷水反应缓慢，与沸水迅速反应，Al与冷水很难反应，与沸水能反应，生成不溶性碱和氢气。 Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑ 2Al+6H2O2Al(OH)3 +3H2↑ 3．Zn、Fe、Sn、Pb和高温水蒸气反应，生成不溶性氧化物和H2。 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑ Zn+H2O(g)ZnO+H2↑ 4．Cu、Hg、Ag、Pt、Au不与水反应。 知识点拨06 金属的冶炼 通直流电 电解法：电解熔融化合物 活泼金属（K、Na、Mg、Al） 热还原法：用还原剂在高温下反应得到单质。典型案例：铝热反应 较活泼金属（Fe、Zn、W、Cu） 不活泼金属（Hg） 加热分解其氧化物 例：金属钠的制备：___2NaCl(熔融) === 2Na+Cl2 ↑______________________________