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】金属通常可以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 mL、小

2、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小组同时进行)。(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)(2)

3、(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)通过本节教材的学习,你认为金属的化

4、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)由此你来推测一下大多数金属在自然界中是以什么形态(游离态还是化合态)存在?【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,铝完全反应。计算:(1)参加反应的NaO

5、H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,放入水中,完全反应后,用排水取气法收集产生

6、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正确的是()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>Fe>Na>Mg>A

7、lB.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的溶液中,分别加入下列各组离子,肯定不能共存的是

8、()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。依据为元素守恒。(2)2Al+2NaOH+2H2

9、O2NaAlO2+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(Al)=m(Al)M(Al)=2.7g27g&#

10、183;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+2H2O2NaAlO2+3H20.1 mol0.15 mo

11、ln(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偏铝酸钠,而镁是活泼金属,不与碱反应。答案:B

12、3.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0