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本节课对应人教版高中化学，必修一，
第三章 金属及其化合物，第一节 金属的化学性质，
第一小节 金属与非金属的反应、金属与酸和水的反应。
以下为文字版，建议有条件的同学观看上面的视频版。
好久不见，今天我们继续必修一的课程，今天我们进入第三章的学习，我们先来学习第一节的第一小节，包含课本上的前两个内容，金属与非金属的反应和金属与酸和水的反应。
本节课主要包含以下四点内容，友情提示：本节课的内容比较多，时间也相对较长。不少同学觉得便便的时候看小五老师的视频非常下饭，不过最近一段时间便便时间明显变长，怕对身体不好，让小五老师注意控制一下时间。小五老师想说：同学们不一定非要攒在一次上厕所的时候看完呀，可以先收藏着，每次便便的时候看一些，即有利于消化知识，也有利于消化系统~
我们先来看第一部分，金属的通性。这部分内容相对比较基础，就当做大家便便时候的开胃菜好了~~
1.金属的存在
在自然界中，大部分金属以化合物的形式存在。结合金属活动性顺序表，钾钙钠、镁铝锌、铁锡铅这9种金属在自然界中通常以化合态存在，当然这里所说的通常情况是指忽略陨石中所含的陨铁；
铜汞银这三种金属主要以化合态存在，也有少量以游离态存在；
而铂和金这两种金属主要以游离态存在于自然界中。
在地壳中，含量最多的元素依次是：氧硅铝铁钙。
为了方便记忆，谐音记忆法走起：养闺女缺钙~。
另外我们还要注意，如果题目中问到的是地壳中含量最多的金属，则应该是铝铁钙。
2.物理性质
首先来看金属的共性，大多数金属为固体；通常都有金属光泽；大部分金属都具有良好的导电性、导热性和延展性；通常密度较大，熔沸点高。
就像每位同学都有自己的个性，许多金属也有自己的特性，例如多数金属为银白色，但是铜为紫红色、金为黄色；大多数金属为固体，但汞常温下为液体。
另外，在一些重要的考试和某些不太重要的考试中，出题人为了显示自己是多么的博学，往往会涉及一些出题人自认为所有人都应该知道的冷知识，例如，人体中含量最高的金属是钙，导电性最好的金属是银，熔点最高的金属是钨，熔点最低的金属是汞，延展性最好的金属是金。为了能够在这些重要的和不重要的考试中多考那么几分，这些除了考试以外永远也用不上的冷知识还是有必要了解一下的。
3.化学性质
在高中阶段，我们可以认为金属是没有负价的，所以金属单质就是名副其实的钢铁直男，只显示还原性而无氧化性。
接下来我们进入第二部分，钠的反应，这也是本节课的重点。后面我会适当减少段子的内容，因为如果在讲要紧的知识点的时候说段子的话，容易让同学们不知道我究竟在扯淡呢还是在认真讲知识点那，另外一个原因是我懒得编段子了。
我们首先来看与Na相关的实验中需注意的事项
钠有腐蚀性，取用须用镊子，不能直接用手拿；
钠通常保存在煤油或石蜡油中，切下未用或用剩下的钠要及时放回煤油中；
实验中用到的镊子、小刀、滤纸等器材必须干燥无水；
切割钠前通常先用滤纸吸干表面的煤油；
实验结束后的滤纸要妥善处理，防止失火；
实验过程中要严格防火，若实验过程中着火，不可用水扑灭，应用细沙将其盖灭。
之所以把这些注意事项放在第二部分的最前面，是因为如果忽略了这些问题，可能实验还没做完你就火了，着火的火。还有就是考试的时候你也会很上火的~
接着我们要进入正戏了，钠与氧气的反应。
我们按照操作步骤分步来看，第一步，用镊子从煤油中取出一块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油。观察到的现象是钠块表面呈灰色。这说明钠的性质活泼，保存时需隔绝空气。
第二步，在滤纸上用小刀切去一端外皮，观察钠表面的变化。
可以观察到现象，露出银白色的切面，具有金属光泽；随后银白色切面变暗。
这说明，钠质软，能被小刀切动；而且常温下极易与氧气发生反应，反应方程式如下，钠与氧气反应生成氧化钠。
接着，把钠放在坩埚中加热。可以观察到的现象为：1.钠受热熔化为小球；2.剧烈燃烧，发出黄色火焰；3.生成淡黄色固体。这里面有两个黄色需要大家留意，即火焰和生成物都是黄色的，简言之就是钠烧起来的时候还挺黄的。
这些现象说明钠熔点低，受热易融化，且钠受热与氧气剧烈反应；其反应方程式如下，点燃的钠与氧气反应生成过氧化钠。
我们一起来看一道例题放松一下紧张的心情吧，在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物2.8g溶于水，所得溶液恰好能被80 mL浓度为1.0 mol/L的HCl溶液中和，则生成物的组成为（ ）。老规矩，你们先暂停视频，假装思考一下。
好了放松完毕，懒腰也伸够了，我们一起来看吧。读完选项，发现D选项里有超氧化钠NaO2从来没见过，在高中阶段不涉及相关内容，直接排除D。
大家都是久经沙场千锤百炼的做题高手了，剩下三个选项，根据经验选C的可能性最大，答案是蒙对了，但是蒙的不算真本事。虽然大家来看视频主要是想找点乐子，但是毕竟还是有一丢丢同学是真的来这儿学知识的，还是要照顾一下他们的么，一起来看为什么选C吧。
这道题的解题关键是找到盐酸和Na的关系。钠与氧气反应可能的产物为氧化钠或过氧化钠，不论氧化钠还是过氧化钠与水反应都生成氢氧化钠，根据元素守恒，氢氧化钠中的钠元素全部来自于金属钠，也就是所生成的NaOH的物质的量与所消耗的Na的物质的量相同。同时，每分子盐酸能够中和一分子氢氧化钠，所以消耗的盐酸物质的量等于NaOH的物质的量，等于参与反应的Na的物质的量。好了我再重复一遍仔细听好了啊，我干嘛要重复呢，没听懂的话倒回去再听一遍就好了。
反应中一共消耗了0.08 mol盐酸，因此共有0.08 mol Na参与反应。
接下来利用极值法，假设这0.08 mol 钠全部生成氧化钠或者过氧化钠，并分别算出其质量，并与2.8 g比较，发现2.8 g位于两者之间，所以生成物为两者的混合物。
所以这道题选C。
下面来一同学习Na与水的反应。将切好的钠块投入烧杯后，钠浮在水面上，这说明钠的密度比水要小。
紧接着，钠融化为光亮的小球，说明钠与水反应是放热反应，且钠的熔点较低；
小球在水面上向各个方向迅速游动；说明钠与水反应产生气体，推动小球迅速游动。
并发出“嘶嘶”的声响；说明反应剧烈，生成的气体、小球与水撞击摩擦发出的声音；
酚酞溶液变红，说明钠与水反应生成碱性物质。
反应方程式和离子方程式分别如下，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气。
4、Na与水、酸、盐反应的比较
Na与水的反应，实质上是Na与水电离出的H+反应。
Na与酸的反应，实质上也是与溶液中的H+反应；现象与Na与水反应相似，但更剧烈；由于酸电离出H+的远多于水所电离的H+，因此钠优先与溶液中的酸反应，若Na比酸过量，则剩余的钠会继续与水反应，直到钠消耗完。
Na与盐的反应，实质上是Na先与水反应，反应过程中消耗了水并生成H2和NaOH，因此不同的盐溶液可能会出现不同现象。需要分情况进行讨论：
第一种情况，溶液不是饱和溶液，并且溶质不与NaOH反应。例如把钠投入到NaCl溶液中，只有氢气放出，与把钠加入到水中的现象相同，反应方程式也与钠与水的反应方程式相同。
第二种情况，溶液是饱和溶液，且溶质不与NaOH反应。例如把钠投入到饱和的NaCl溶液中，这时我们不仅能够观察到有氢气放出，还能看到溶液中有沉淀产生。需要解释一下，这里“生成”的沉淀并非反应得到的新物质，是因为钠与水反应消耗了水，而原溶液又是饱和溶液，水减少了之后有部分溶质析出，于是就观察到有沉淀产生这一现象。另外在这里我们忽略了反应过程中溶液温度的微小变化对溶解度的影响。
第三种情况，溶液中的溶质能够有与NaOH反应，这又可以分为两小种情况，a，溶质与NaOH反应生成气体，例如把钠投入氯化铵溶液中，不仅有氢气放出，还有氨气逸出。反应方程式如下。
b，溶质能够与NaOH反应生成沉淀，例如把钠投入到氯化铜溶液中，不仅有氢气放出，还有氢氧化铜沉淀生成。方程式如下。
我们来看一个实例，钠长时间暴露于空气中的变化及原因
新切开的钠为银白色，暴露于空气中一段时间后表面变暗，原因是钠与氧气反应生成了氧化钠，钠只有在加热条件下才能与氧气生成过氧化钠，所以这里为氧化钠。
继续暴露于空气中，生成的氧化钠能够与空气中的水反应生成氢氧化钠，因此在钠的表面会出现白色固体。
继续暴露于空气中，能够观察到表面会潮湿甚至变成溶液，这是由于NaOH潮解导致，当然这一步是物理变化而非化学变化。
随后，表面可能会出现白色的块状固体，这是由于NaOH与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠，以及碳酸钠与空气中的水发生水合反应生成带有结晶水的十水合碳酸钠。
继续在空气中暴露，十水合碳酸钠又可能风化脱水重新生成碳酸钠粉末。
讲到这里今天的内容已经讲了一大半了，如果你不是明天就要考试着急临时抱佛脚的，那你完全可以关了视频从厕所里出来了，剩下的视频另外找个时间再看。如果你只是以在复习功课的借口玩会手机顺便听小五老师讲几句段子，那请您继续，后面的段子更精彩~
接下来我们进入本节课的第三部分内容，其它常见金属的反应。
我们首先来看关于铝的反应。铝开场自带满级防，能够形成致密氧化膜；而且本身又是两性化合物，一刀99999，怎么看都是一个RMB玩家。玩游戏的最讨厌的就是这种氪金佬，在高中化学里铝也是一个boss级别的存在。打怪升级需要提防着*b大**oss，所以关于铝的反应都需要我们特别留心。下节课我们会重点讲到铝是两性物质，这里先来看与致密氧化膜相关的反应，铝与氧气的反应。
操作，用坩埚钳夹一块在空气中久置的铝箔，在酒精灯上加热至融化。可以观察到现象，铝箔融化，失去光泽，但是，重点来了，融化的铝不滴落。这就是氪金玩家和普通玩家的区别，人家自带满级防，就是化成水了还能恶心你一下。
从这我们也能得到结论，氪金就是牛，跑偏了，得到的结论应该是铝表面的氧化膜Al2O3熔点很高(比铝高)，包在铝的外面，使液态铝不能滴落。
接着来看第二个实验，用用砂纸打磨，或在酸中处理并用水洗净，除去表面的氧化层，再加热至融化。现在我们就先除了氪金佬的满级防，再看看你有何能耐。
我们观察现象，铝箔融化，失去光泽，但是融化的铝依然不滴落，什么？莫非有bug？
来看为什么，还不是人家金氪了呗，好吧正经的，是因为在在加热的过程中，铝的表面又生成了致密的氧化膜Al2O3，包裹在铝的外面，使融化的铝不能滴落。看到了，这就是氪金佬，自动原地满血复活带满级防，简直就是信春哥得永生啊。
再来看非RMB玩家的待遇，Fe与水的反应。
首先是铁与冷水或热水的反应，铁不能与冷水或热水反应；但是，在水和空气中的氧气、二氧化碳等共同作用下，铁很容易腐蚀生锈。看到了吧，这就是非RMB玩家的待遇，就算你防御加满了，依然会被慢慢灭掉。
非RMB玩家还要面对更多的疾风暴雨，Fe与水蒸汽的反应，装置如左图，先来看实验操作，在试管中依次放入湿棉花和还原铁粉，加热；把生成的气体通入蒸发皿中的肥皂液中；一段时间后，用坩埚钳夹取火柴点火并观察现象。
我们能够观察到现象，红热的铁与水蒸气反应放出气体，蒸发皿中产生大量肥皂泡；
放出的气体能被火柴点燃，或发出爆鸣；停止反应后试管中的固体呈黑色。
说什么好呢，面对疾风暴雨非RMB玩家简直不堪一击。希望大家来世都能做一位RMB玩家吧，或者现在好好学习，也许以后还有机会变成RMB玩家。。。
所以，你以为我在讲化学，其实我是在和你聊游戏呢；你以为我只是在和你聊游戏，其实我和你聊的是人生；你以为我是在苦口婆心给你聊人生劝你好好学习，你又错了，我正在给你讲化学呢，铁跟水蒸气的反应。
通过上述实验，我们可以得到实验结论，铁是一种较活泼的金属，高温下能与水蒸气反应生成氢气。方程式如下，铁与水蒸气高温下生成四氧化三铁和氢气。
3、金属与水的反应。
我们根据金属活动性顺序表将常见金属分类，最前面的是K、Ca、Na与水的反应，能够生成可溶性碱和氢气。例如：钾与水反应生成氢氧化钾和氢气。
随后是Mg、Al与水的反应，Mg与冷水反应缓慢，与沸水迅速反应；Al与冷水很难反应，与沸水能够反应；即除去氧化膜之后的Mg或Al，在加热条件下能与水反应。
接着是锌、铁、锡、铅与水的反应，能够与高温水蒸气反应，生成不溶性氧化物和氢气。
最后是Cu、Hg、Ag、Pt、Au与水的反应，这些金属与水均不反应。
我们来看本节课的最后一个内容，金属与酸反应的相关计算。
计算依据
第一个计算依据是电子守恒，金属与酸反应失去电子的物质的量=产生氢原子的物质的量=生成H2的物质的量的2倍
我们还可以根据反应通式进行计算，即每分子金属R与m个氢离子反应，生成一个正m价金属离子R和m/2个氢气。
这个通式希望同学们能够理解记忆，为什么叫理解记忆，因为比记住更重要的是理解。
利用通式，我们可以进行一些简单的推导，
有两种金属R1和R2，反应后分别显示m价和n价，并分别生成m/2，n/2个氢气。
于是我们就可以得到结论，R1生成氢气的量/R2生成氢气的量 = R1反应后的化合价/R2反应后的化合价
即相同物质的量的不同金属，与足量酸反应，生成氢气的量之比等于反应后对应金属呈现的化合价之比。
2、常用计算方法
守恒法，可以根据质量守恒（原子守恒）、电荷守恒、得失电子守恒等进行计算。举例：不论在什么条件下，1 mol Al与足量H+反应生成氢气时，失去的电子数都是3 mol，所以生成的H2都是3/2 mol。
平均值法，①摩尔电子质量法。先来学习一下什么叫摩尔电子质量，即某物质在反应中转移1mol电子时该物质的质量。概念不容易理解的话看具体的例子，1 mol Mg的质量为24g，共能转移2 mol电子，所以转移1mol电子所需要的Mg的质量为24/2 = 12 g。所以Mg的摩尔电子质量就是12 g。
②平均摩尔电子质量，指的是，当两种或两种以上物质混合时，转移1 mol电子时混合物的质量。换言之就是混合物法的摩尔电子质量，理解了刚才所讲的摩尔电子质量的话，这里应该不难理解。
同样看具体的例子：2 g金属混合物能够生成氢气0.1 mol，即共转移0.2 mol电子，所以转移1 mol电子所需混合物的质量为2/0.2 = 10 g，即其平均摩尔电子质量为10 g。
来实战一下，看例题，两种金属混合物粉末15 g与足量盐酸反应生成标况下11.2 L氢气，则这两种金属可能是（ ）。
是否愿意暂停视频自己先做一下随你吧，我接着讲了。
标况下11.2 L氢气为0.5 mol，即转移了1 mol电子。
这道题我们可以利用摩尔电子质量法进行解答，分别求出选项中各金属的摩尔电子质量，过程省略，得到结果如下，其中Ag不与酸发生反应，可以认为其摩尔电子质量为无穷大。
混合物粉末为15 g，所以15应该是介于两种金属的摩尔电子质量之间，因此这道题的答案为A和C。
好了，以上就是本节课的全部内容了，希望对同学们有帮助，关注公众号Five课堂，可以免费*载下**本视频以及配套思维导图，我们下期再见。