金属的化学性质的探究导学案1

1、罗田一中高一化学自主研究性学习案第三章金属及其化合物金属的化学性质的探究编者：夏东峰审核：姚志江【学习目标】1、通过课前导学案, 查阅资料，完成金属的化学性质的研究性学习，培养学生用分类、对比、实验、归纳的方法认识事物和全面的分析事物的逻辑思维能力；通过亲身体验获得实验结果的探索过程，使学生形成科学的态度。2、按金属活动顺序表的顺序探究金属的通性，金属与常见的非金属、水、酸、盐反应的基本规律，掌握金属的化学性质的一些基本知识。 (重点、难点）3、学会元素及其化合物的学习方法。【课前自主研究性学习】 预习探究 根据课本内容和导学案进行分组学习，小组成员进行分工与合作完成探究内容。小组活动一：探究

2、金属的通性；小组活动二：探究金属与常见非金属的反应；小组活动三：探究金属与水的反应；小组活动四：探究金属与酸的反应；小组活动五：探究金属与盐的反应。【小组活动实验报告】小课题实验方案实验操作实验结论及解释【预习检测 】1. 在地壳中的含量最丰富的前4 种元素是什么？2. 在实验室里做钠跟水反应的实验时，用到的仪器有a试管夹b镊子c小刀d冷凝管e滤纸()f 研钵g烧杯h坩埚i 石棉网j 玻璃片k药匙l 燃烧匙A abdiB ecfkC fghlDbcegj3钠与水反应时产生的各种现象如下： 钠浮在原因是钠熔化原因是小球游动逐渐减小，最后；原因是发出声音，原在是滴入酚酞后溶液，原因是。4.小明家中

3、有一只世纪50 年代初的铝锅，至今仍保存完好。该铝锅未锈蚀的主要原因是()。A. 铝不易发生化学反应B. 铝不易被氧化C.铝的氧化物容易发生还原反应D. 铝易被氧化，但氧化生成的氧化铝具有保护内部铝的作用5下列实验描述，符合事实的是（）A. 金属钠暴露在空气中，表面变暗，生成白色固体氧化钠B. 用坩埚钳夹住打磨过的镁带，在酒精灯上点燃，发出耀眼的白光，放出大量的热，产生白色固体C. 用坩埚钳夹住铝箔在酒精灯上点燃，发出耀眼的白光，放出大量的热D. 用坩埚钳夹住铝箔在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动，有液态的铝滴落下来6分别将 0.2 mol 的 Na、Mg、Al 投入 500 mL浓度为为0.2

4、mol/L 的盐酸中， 生成氢气的质量比为()。A. 1:2:3B. 1:1:1C. 3:2:1D. 2:1:1【小组学习汇报】【提出疑惑 】同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容【知识整合】金属的活动性与知识规律的关系：物质的性质的学习方法：【课堂练习 】1下列有关钠的物理性质的叙述中正确的是（）银白色金属质软，可以用小刀切割熔点低于100密度比水小热和电的良导体A BCD 2以下说法错误的是（）A 钠在常温下就容易被氧化B 钠受热后能够着火燃烧C钠在空气中缓慢氧化能自燃D 钠在氧气中燃烧更为激烈2罗田一中高一化学自主研究性学习案3把一小块钠投入到硫酸

5、铜溶液中，生成物有（）A CuB Cu（ OH ） 2CH 2D O24金属钠放在水中浮在水面上，放在煤油中沉在油层下，煤油的密度是0.8g·cm 3，推测钠的密度 （ g·cm 3）是（A 大于 1.0B小于 0.8C介于 0.8 1.0 之间D不能确定5将 2.3g 金属钠放入100g 水中，完全反应后溶液的质量分数为（）A 4100B41001002.310041.8C4100D 4100100 4100 2.30.16在烧杯中加入水和苯( 苯的密度为0.88 g·cm3，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 0.97g&

6、#183;cm3) 投入烧杯中，观察到的现象可能是什么？【课后自主检测】能力提升7在杠杆的两端分别挂着质量和体积都相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在稀硫酸和硫酸铜溶液中片刻，如图所示，则下列说法正确的是()A 、铝球一定是空心的B、左边烧杯中的溶液质量减少了C、去掉两烧杯杠杆仍平衡D、右边铁球上出现红色8用等质量的金属钠进行下列实验，产生氢气最多的是（）A 将钠放入足量的稀盐酸中B将钠放入足量的稀硫酸中C将钠放入足量的硫酸铝钾溶液中D将钠用铝箔包好，并刺穿一些小孔，放入足量的水中9取 18.4g 铝锌合金溶于足量硫酸中，完全反应后收集到（标准状况）氢气的氢气的体积比为（）A

7、1:1B 2:3C 3:2D 1:611.2L，则由铝和锌分别产生10下列说法正确的是（）A 钠在溶液中可置换出铁B铁在溶液中可置换出铜C Fe 不与 H2O 反应D Fe 比 Al 活泼11把镁铝合金用稀硫酸溶解，加入氢氧化钠溶液的体积与生成沉淀的质量关系如右图，则合金中镁和铝的质量比是（）A、11B、89C、43D、 4912、如图，在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热并通入水蒸气，用试管收集产生的经干燥的水蒸气，并靠近火焰点燃。（ 1）写出该反应的化学方程式，氧化剂是，还原剂是。（ 2）加热烧瓶的作用是，烧瓶底部放了几片碎瓷片，其作用是。（ 3）干燥管里可装入的试剂是，其作用是。

8、（ 4）玻璃管中石棉绒的作用是。实验开始时应先点燃，实验结束时，应先熄灭。13、某无色透明溶液与铝反应放出H，该溶液中可能含有大量的H 、K 、Mg 、Cl 、OH 、SO4 2 、CO32，试推断：第一种情况，无色透明溶液中一定有，可能有离子。第二种情况，无色透明溶液中一定有，可能有离子。14、有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4 溶液反应的方法以验证反应实质。实验时，往 100 mL 大试管中先加40 mL 煤油，取 3 粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入FeSO4 溶液使煤油的液面至胶塞，并夹紧弹簧夹(如图 ) 。仔细观察，回答下列问题：(1) 有关钠反

9、应的现象是 _ 。(2) 大试管里的溶液中出现的现象：_ 。(3) 装置中液面的变化：大试管内 _；长颈漏斗内 _。(4) 写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式：_。小组活动一：金属的通性：1.金属的存在2.金属的物理通性4罗田一中高一化学自主研究性学习案3.金属的结构特点小组活动二： 1钠与 O2 的反应：学生实验1简单描述钠的物理性质学生实验 2钠放在玻璃燃烧匙上，加热。观察有什么现象。与加热前有何不同？可以得出什么结论？写出有关反应的化学方程式。“ 铜树”实验的实质是 置换反应 。我们用最简陋的装置完成这个实验，并得到了点滴启示。2 铝与 O2 反应实验探究分别加热未打磨和已打磨的铝箔，

10、有何现象？现象有何不同？如何解释？写出反应方程式。小组活动三：钠，镁，铝与水反应实验实验步骤（ 1）取 100mL 小烧杯，向烧杯中注入约 50mL 水，然后取绿豆大小擦去煤油的钠，放入烧杯中，反应完毕后，向烧杯中滴入 2-3 滴酚酞试液，观察现象 .（2）另取两个试管各注入约5mL 的水，取一条镁条，用砂纸擦去表面的氧化物后，放入一个试管中 .再取一片铝片， 浸入氢氧化钠溶液中以除去表面氧化膜，然后取出， 用水洗净， 放入另一支试管中若前面两支试管反应缓慢，可在酒精灯上加热.反应一段时间再加入2-3 滴酚酞试液，观察现象。注意事项a. 镁，铝与水反应前，一定要认真除去表面的氧化膜，如氧化膜除

11、得不净，反应难以进行.b. 铝片经氢氧化钠溶液处理后，一定要用水淋洗几次，并用滤纸擦干后再进行实验，如洗不干净， 带入的氢氧化钠会使酚酞变红而影响实验结果。实验现象钠与水反应剧烈， 钠投入水中浮在水面上， 反应放热使钠很快熔化成光亮的小球， 并向四处游动，发出嘶嘶响声， 反应后溶液滴入酚酞后变红； 镁投入冷水中发生较微弱的反应， 当加热时能跟沸水起反应，产生大量气泡， 反应后溶液使无色酚酞试液变红 .铝投入冷水中不反应， 加热时，反应很微弱，有少量气泡产生，反应后加入酚酞看不到溶液变色。实验结论钠，镁，铝与水反应的程度越来越弱，说明金属性钠 > 镁 > 铝 .即同一周期内金属性随核

12、电荷数的增加而减弱。小组活动四：钠，镁，铝，铜与酸反应实验小组活动五：1.钠与硫酸铜反应2.桐树的形成：1 、 实验过程装置：取一铝片。擦去其表面的氧化物，之后将铝片剪成树状，并放入事先洗净的烧杯中。取胆矾约 2530g 加入烧杯，之后注水，以没过树状铝片为宜，再拧紧瓶塞。现象： 开始在铝片表面覆盖一层紫红色物质，之后该物质越来越多，最后成绒毛状，形成美丽的 “铜树 ”。同时发现从铝片表面产生气泡，而且产生的气体越来越多。在此过程中，溶液的蓝色逐渐褪去，并有蓝色絮状沉淀生成。将该瓶靠近耳边，会听到 “滋滋 ”作响；并有热感。反应一段时间后，点一根火柴，在火焰附近拧松瓶盖，会听到 “嘭 ”的一声

13、爆鸣。6罗田一中高一化学自主研究性学习案2 、 实 验 分 析产 生 紫 红 色 物 质 很 容 易 解 释 ， 是Al与CuSO4发 生 了 置 换 反 应 ：2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu，从而形成了美丽的“铜树”。但是为什么会产生气体？为什么生成铜与气体的速率比开始加快？很多学生在做该实验时可能未曾注意过这些现象。原因解释： CuSO4 的水解： Cu2+2H2O Cu(OH)2+2H+，所以该溶液呈酸性，与较活泼的金属铝 发生反应： 2Al+6H+=2Al3+3H2。随 H+ 的消耗， Cu2+ 水解平衡 右移，所以有蓝色絮状沉淀Cu(OH)2生成。有些学生会有这样的

14、疑问： Cu2+ 与 H+ 共存同一溶液中， Cu2+ 的氧化性比 H+ 强，铝能与 H+反应吗？首先， Cu2+ 与 H+ 的电极电位 相差不大；另外，从反应速率的角度看：当一个体系内的多种物质与另一物质发生 氧化还原反应时，往往是 电极电位 差大的先反应，电极电位 差小的后反应，但不是绝对的。比如电极电位差 大的， 氧化还原反应 速率极慢，而电极 电位差 小的反应速率却较快。从宏观上看，是电极 电位差 小的先发生。因此，该反应有可能同时发生。 原电池反应 ：当部分铝表面生成一层铜后，两种活泼性不同的金属与硫酸铜 溶液就形成了原电池 。电极反应 是：负极： Al-3e-=Al3+ ；正极：

15、Cu2+2e-=Cu ， 2H+2e- =H2。因此，我们观察到产生氢气与铜的速率加快了。3、启示 “铜树”实验不单单是简单的置换反应 ，还存在着上述化学变化 。由于 CuSO4 的水解， H+ 浓度增加；又发生了 原电池反应 ，因此使氢气的产生量与速率大大增加。我们也可用这种方法来制取氢气。 Cu + 2Ag+ = Cu2+ + Ag之前之后3. 趣味化学实验银树【试验方法】将铜片剪成树枝的形状铜树，把“树根”插在切有一窄缝的橡皮塞上。（ 2）称取 1 克硝酸银，放入 50 毫升的烧杯中再加入 49 毫升蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使硝酸银全部溶解（配制成 2%的硝酸银溶液）（ 3）将橡皮塞连同“铜树”一起小心的放入盛有硝酸银溶液的烧杯中，静置。观察“银树”的生长和溶液的颜