3.1.3学案设计

1、第三章 金属及其化合物第一节 金属的化学性质第3课时 铝和氢氧化钠溶液的反应学习目标1.掌握铝和氢氧化钠溶液的反应。2.掌握化学计量数与物质的量之间的关系。学习过程【复习·回顾】金属通常能够表现出哪些化学性质?三、铝与NaOH溶液的反应【观察·思考】(1)将铝片(已处理)放入NaOH溶液中(同时展示),你看到了什么现象?你认为铝和NaOH溶液反应产生的气体是什么?为什么?(2)请设计一个简单易行的实验方案验证你的推测。【实验·探究】实验目的：对比铝片与盐酸、NaOH溶液的反应实验用品：6 mol·L-1的盐酸、30%的NaOH溶液、铝片、蒸馏水500 m

2、L、小广口瓶16个、镊子16个、大广口瓶14个、大试管16支、单孔塞(带导管)14个、小烧杯14个、火柴14盒、250 mL烧杯9个、500 mL烧杯1个、剪刀1把。实验步骤：(1)分别用镊子取出3片铝片,放入盛有6 mol/L的盐酸、30% NaOH溶液的大试管中(分2小组同时实行)。(2)将带有导管的单孔塞塞紧大试管,导管插入肥皂水中(广口瓶起试管架的作用)。(3)有大量泡沫产生后,用火柴点燃肥皂泡并观察现象。(4)观察完现象后取出导管,并将酸、碱溶液倒入废液缸,剩余铝片留在大试管中,仪器放回水槽。现象及解释：记录实验现象并分析产生现象的原因,填入下表。实验步骤实验现象产生现象的原因(1)

3、(2)(3)实验结论：铝片与盐酸、NaOH溶液反应的气体产物都是 。 【交流·研讨】(1)试推测铝与NaOH溶液反应的另一产物中含有哪些元素?你的推测依据是什么?(2)书写该反应的化学方程式并配平,若是离子反应请写出其离子方程式：【迁移·应用】(1)你认为日常生活中在使用铝制餐具时需要注意哪些问题?(2)1989年世界卫生组织把铝定为食品污染源之一,而应加以控制使用。铝在下列应用时应加以控制的是( )制铝合金 制电线 制炊具 银色漆颜料 明矾净水 明矾与小苏打制食品膨松剂 易拉罐 用氢氧化铝凝胶制胃舒平 包装糖果和小食品A. B. C.D.【知识整合】(1)通过本

4、节教材的学习,你认为金属的化学性质的共性是什么(从氧化还原的角度)?为什么会有这种共性?(2)由此你来推测一下绝大部分金属在自然界中是以什么形态(游离态还是化合态)存有?【拓展·提升】两份铝粉分别与足量的NaOH溶液和HCl溶液反应,产生的气体体积相同(同温、同压下),则这两份铝粉的质量之比为( )A.12B.13C.32D.11四、物质的量在化学方程式计算中的应用【交流·研讨】试根据反应2CO+O22CO2中的化学计量数之比推导出各物质的分子个数之比、物质的量之比、体积之比和质量之比。【迁移·应用】1.标准状况下,把2.7 g铝放入足量的NaOH溶液中,铝完全反

5、应。计算：(1)参加反应的NaOH的物质的量;(2)产生H2的体积。2.标准状况下,用铝箔(过量)包裹0.1 mol金属钠,用针扎一些小孔,放入水中,完全反应后,生成的气体的体积是多少?随堂检测1.某金属放入稀硫酸中,不产生气泡,该金属可能是( )A.MgB.AlC.ZnD.Ag2.把镁粉中混有的少量铝粉除去,应选用的试剂是( )A.稀盐酸B.烧碱溶液C.硫酸铝溶液D.氯水3.在铝和NaOH溶液的反应中,作为氧化剂的是( )A.水B.铝C.氢氧化钠D.氢氧化钠和水4.下列物质中不能与NaOH溶液反应的是( )A.NaB.FeC.AlD.Cu5.用铝箔包装0.1 mol金属钠,用针扎一些小孔,放

6、入水中,完全反应后,用排水取气法收集产生的气体,则收集到的气体为( )A.O2和H2的混合气体B.0.05 mol的H2C.大于0.05 mol的H2D.小于0.05 mol的H26.下列反应的离子方程式准确的是( )A.金属钠加入到CuSO4溶液中：2Na+Cu2+Cu+2Na+B.金属铝加入到NaOH溶液中：Al+2OH-+H2OAlO2-+2H2C.铁粉加入到FeCl3溶液中：Fe+2Fe3+3Fe2+D.铜片插入到AgNO3溶液中：Cu+Ag+Cu2+Ag7.将质量相同的Na、Mg、Al、Fe、Zn分别投入足量的稀盐酸中,则这些金属与酸反应生成H2的体积由大到小排列顺序是( )A.Zn

7、>Fe>Na>Mg>AlB.Al>Mg>Na>Fe>ZnC.Na>Mg>Al>Fe>ZnD.Fe>Zn>Mg>Al>Na8.将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol·L-1的盐酸中,同温同压下产生的气体的体积比是()A.123B.632C.311D.1119.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10.若在加入铝粉能放出H2的

8、溶液中,分别加入下列各组离子,肯定不能共存的是()A.Fe3+、SO42-、Cl-、Na+B.Ba2+、Mg2+、HCO3-、AlO2-C.NO3-、Na+、K+、CO32-D.NO3-、K+、AlO2-、OH-参考答案学习过程【复习·回顾】金属可以与非金属反应与酸反应与水反应与盐反应三、【观察·思考】略。【实验·探究】实验步骤实验现象产生现象的原因(1)铝片与盐酸、NaOH溶液都发生反应,生成气体铝片与盐酸、NaOH溶液都发生反应,反应中生成了H2(2)产生大量的肥皂泡(3)肥皂泡破裂发出爆鸣声并且可以燃烧H2【交流·研讨】(1)Al元素和Na元素。依

9、据为元素守恒。(2)2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H22Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2【迁移·应用】(1)不宜长时间存放和蒸煮酸、碱性的食物。(2)D【知识整合】(1)大多数金属的化学性质比较活泼。金属元素的原子最外层电子数较少,容易失电子,单质往往表现出还原性。(2)化合态【拓展·提升】 D四、物质的量在化学方程式计算中的应用【交流·研讨】2CO+O22CO2化学计量数之比2 1 2分子个数之比2 1 2物质的量之比2 mol1 mol2 mol体积之比2 1 2质量之比56 g32 g88 g【迁移·应用】1.解:n(A

10、l)=m(Al)M(Al)=2.7g27g·mol-1=0.1 mol2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H22 mol2 mol3 mol0.1 moln(NaOH)n(H2)n(NaOH)=2×0.1mol2=0.1 moln(H2)=3×0.1mol2=0.15 molV(H2)=0.15 mol×22.4 L·mol-1=3.36 L答:参加反应的NaOH的物质的量为0.1 mol,产生H2的体积为3.36 L。2.解:2Na+2H2O2NaOH+H20.1 mol0.1 mol0.05 mol2Al+2NaOH+2H2O2N

11、aAlO2+3H20.1 mol0.15 moln(H2)=0.05 mol+0.15 mol=0.2 molV(H2)=0.2 mol×22.4 L·mol-1=4.48 L答:生成H2的体积为4.48 L。随堂检测1.解析:活泼金属遇到稀酸会发生置换反应,生成氢气。题干中只有银性质稳定,银在金属活动性顺序中排列在氢的后面,因此不能与稀硫酸反应。答案:D2.解析:本题考查知识点是镁与铝的化学性质以及在化学性质上的不同之处。盐酸、氯水与镁、铝都反应。硫酸铝溶液与镁可以反应,置换出铝,不符合题意。烧碱溶液就是氢氧化钠溶液,由于铝有两性,可以与氢氧化钠反应产生氢气和可以溶于水的

12、偏铝酸钠,而镁是活泼金属,不与碱反应。答案:B3.解析:铝和NaOH溶液的反应过程是:2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2,Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O。H2O中+1价的氢变为0价,H2O得电子是氧化剂。答案:A4.解析:Na与溶液中的水反应,Al与氢氧化钠反应,Fe和Cu在常温下不与NaOH溶液反应。答案:BD5.解析:0.1 mol金属钠与水反应生成氢气0.05 mol,生成氢氧化钠0.1 mol,氢氧化钠与铝反应生成氢气和偏铝酸钠,所以收集到气体的物质的量大于0.05 mol。答案:C6.解析:Na与CuSO4溶液反应时,Na先与H2O反应生成NaOH和H2,生成的NaOH再与CuSO4反应生成Cu(OH)2沉淀,即2Na+Cu2+2H2OCu(OH)2+2Na+H2,A项错误;铝与NaOH溶液反应的离子方程式应为2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2,B项错误;Fe3+具有较强氧化性,可将Fe氧化为Fe2+,C项正确;D项中电荷不守恒。答案:C7.解析:同等价态的金属与酸反应,置换出H2的多少与其物质的量多少有关,n=mM,物质的量大,置换出的H2多。答案:B8.解析:金属均为