高一化学人教版必修一课件第3章 金属及其化合物 第1节 第2课时金属与酸和水的反应铝与氢氧化钠溶液的反应(

mol，根据化学方程式2Al＋6HCl===2AlCl3＋ ＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知， mol)Al分别与盐酸和NaOH溶液反应时，盐酸不
NaOH过量，故Al与盐酸反应生成H2 0.2 mol， 液反应生成H2 0.3 mol，其体积比为2∶3。
核心素养
• 钠与水反应的实验创新 • 实验能增强对金属钠活泼性的感性认识，明白
• 典 分别将 0.2 mol 的 Na、Mg、Al 投入 500 mL 浓 的盐酸中，例生成氢气的质量比为 导学号 7391858
A．1∶2 2∶3
B．1∶1∶1
C．3∶2∶1
D．2∶1∶1
• 解析：盐酸的物质的量为0.5 L×0.2 mol·L－1＝ 与Mg、Al充分反应后均可产生氢气0.05 mol， 还可跟H2O反应放出氢气，0.2 mol的Na产生氢 所以选D。
• 点拨：H＋代表盐酸、稀硫酸等强酸。
• 二、金属与水的反应 • 1．钠与水(滴加酚酞)发生反应
现象
原因
浮 钠浮在水面上
钠的密度比水
熔 熔成闪亮的小球 钠的熔点低且反
游
钠在水面上迅速游 动
反应产生气体推动
碱
响 发出“嘶嘶”声响
钠与水反应剧
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
红
溶液变红
反应生成______
• 问题探究：以下是铝与盐酸、氢氧化钠溶液反 程式：
• 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ • 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
• 思考下列问题： • 1．等量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应
氢气的物质的量的关系是怎样的？
• 2．足量的铝与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反 生氢气的物质的量的关系是怎样的？
化学方程式：
• 2．铁与水的反应： • (1)铁与冷水或热水不_反_应________，但在空气中
气的作用下，易腐蚀。
• (2)铁与水蒸气的反应。
方法
方法一
方法
实验 装置
方法 气体
实验 结论
方法一
方法
用小试管收集一试管气 体，点燃，听到轻微 爆鸣H2声，证明生成了
______
用火柴点燃肥 到爆鸣声， 了______
• 创新方案1：如图所示。
• 优点：易观察反应现象，能检验H2，能检验产 质(NaOH)，能形成红色喷泉增加趣味性。
• 缺点：不能准确收集气体。
• 创新方案2： • 实验操作： • (1)装置图如图所示(铁架台等已省略)。 • (2)向注射器①中加适量水，滴入几滴酚酞。 • (3)注射器①中加入绿豆大小的钠块并插入拉杆 • (4)钠消失后，向下推动拉杆将水排进注射器② • (5)旋转三通阀，向下继续推动拉杆将气体转入
• 2．铁与水蒸气可以反应，为什么在日常生活中 壶烧水？
• 探究提示：1.不对。钠加入到CuSO4溶液中， 应生成NaOH和H2，NaOH再与CuSO4反应生 沉淀，不会有Cu生成。
• 2．铁与冷水、热水均不反应，只有在高温下能 反应。所以可以用铁壶烧水。
• 知识归纳总结：
物质分 类
反应分析
(1)钠与酸反应时先与酸中的H＋反应，如 酸 2HCl===2NaCl＋H2↑；
〔变式训练 2〕(2017·宜昌高一检测)甲、乙两个烧杯中分别
mol·L－1 的盐酸和 100 mL 4.0 mol·L－1 NaOH 溶液，向两个烧杯中
粉，在相同状况下产生气体的体积比为 导学号 7391858
A．1∶1
B．2∶3
Hale Waihona Puke C．3∶2D．3∶1
• 解析：甲、乙两烧杯中含HCl、NaOH的物质的
• 探究提示：1.相等 • 2．1∶3
• 知识归纳总结：
• 铝与盐酸、氢氧化钠反应的情况分析：
• (1)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液 HCl和NaOH的物质的量之比为3∶1。
• (2)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液 氢气的体积比为VHCl(H2)∶VNaOH(H2)＝1∶1。
• (3)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化 产生氢气的体积比为VHCl(H2)∶VNaOH(H2)＝1∶
____________________________________
• 离子方程式：_________________________
• 2．铝与氢氧化钠溶液的反应： • 现象：铝片_慢_慢_溶__解_______， • 试管中产生_无_色__气_泡_______， • 点燃的木条放在试管口发出时爆_鸣__声___________。 • 化 __学__方__程__式__：__22A_Al_l＋＋_22_NO_aHO_－_H＋_＋2_H2_H2O_2O=_==_==_2=A_2Nl_Oa_－ 2A＋_lO_32H_＋2_↑3_H_2↑_
〔变式训练1〕把一小块金属钠放入下列溶液中，说法正确 导学号 7391858
A．放入饱和NaOH溶液中：有氢气放出，恢复至室温后溶 B．放入稀CuSO4溶液中：有氢气放出，有紫红色铜析出 C．放入稀盐酸中：有氢气放出 D．投入K2SO4溶液中，有气体放出使溶液质量减轻
• 知识点2 铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反
A．3种金属的物质的量相等 C．3种金属的质量相等
B．3种金属均过量 D．盐酸均过量
6．向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油，片刻后再向
加入一绿豆粒大小的金属钠，可能观察到的现象符合图中的 导学
课堂探究
• 知识点1 钠与水、酸、碱、盐溶液的
• 问题探究：1.在金属活动性顺序中，钠排在铜 以，将钠加入到CuSO4溶液中，会置换出金属 法对吗？为什么？
(2016·山东烟台模拟)将少量的金属钠分别投入下列物质的水
体放出，且溶液质量减轻的是 导学号 7391858
A．HCl
B．K2SO4
C．NaOH
D．CuSO4
• 解析：假设2 mol Na(46 g)放入足量溶液中：
• 规律方法指导：
• 1．信息提取：少量金属钠且溶液质量减轻 • 2．形成思路：钠放入酸中先与酸电离出H＋反
第三章
金属及其化合物
第一节 金属的化学性质 第2课时 金属与酸和水的反应
铝与氢氧化钠溶液的反应
1
激趣入
2
新知预
3
预习检
4
课堂探
5
核心素
6
课堂达
7
课时作
激趣入题
• 由上图看出还原铁粉与水，铝与氢氧化钠溶液 应，是否所有金属都有类似性质，让我们走进 金属与酸和水的反应，铝与氢氧化钠溶液的反
新知预习
• 一、金属与酸的反应 • 一般，较活泼的金属＋非氧化性酸盐 ===_氢_气____
________
• •
举 __例__M：F_ge_＋＋M_22g_HH、_＋＋_==F=_==e=_MF与_eg_22＋稀＋_＋＋_硫H_H2_2酸↑↑__反_应__(_写__离_子__方_、程式)：
• ______________________________。
安上针头。
• (6)将注射器③移近火源，推动拉杆；再把针头 吹起气泡，并点燃。
• 结论： • (1)在注射器①中能观察到熔、游、浮等现象。 • (2)注射器①中水溶液变红，说明有碱性物质(N • (3)气体安静燃烧，肥皂泡点燃有爆鸣声，说明 • 优点： • (1)装置气密性检验简单可靠。 • (2)反应现象均能观察到。 • (3)塑料仪器(注射器)相对安全易得，可反复使 • (4)避免碱液的腐蚀。 • (5)氢气验证现象明显，印象深刻。
火的原因，解决生成物的生成及其检验问题。 • 方案1：如图所示。
• 优点：易于观察反应过程中的熔、游、浮、红 • 缺点：无法收集并检验反应产生的气体是否为
• 方法2：如图所示。
• 优点：安全准确地收集和检验H2，能立即检验 物质(NaOH)。
• 缺点：无法看清楚钠与水反应的现象；取出试 液会腐蚀手指；收集的氢气较纯，实验声音不 集气体混入空气，点燃时有爆鸣声则有一定的
盐或碱溶液中先与H2O反应，生成的NaOH可能 应。
课堂达标
课时作业
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(2)如果酸不过量，钠与酸反应完后，再
碱 钠与碱反应的实质是钠与水反应
钠与盐溶液反应时，首先与水反应生成 后NaOH与盐发生复分解反应(若氢氧 反应，则只有钠与水的反应)。
盐 (1)Na与CuSO4溶液的反应：2Na＋
• 点拨：(1)钠投入酸溶液中，不是先与水反应， 反应，若有钠过量，再与水反应。
铁与3Fe水＋4蒸H2气O(g反)=应=△==的=F化e3O学4＋反4H应2 方程式为
______________________________
_
• 点拨：(1)不是所有金属与水反应都生成碱，如 生成氧化物(Fe3O4)。
• (2)铁与水的反应中试管口略向下倾斜。
• 三、铝与酸、碱的反应
• 1．铝与盐酸慢的慢反溶解应： • 现象：铝片_无_色__气_泡_______， • 试管中产生_________发_出_爆_；鸣声 • 点燃的木条放在2A试l＋管6H口Cl时==_=2_A_lC_l_3＋__3H_2_↑_____。 • 化学方程式： 2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
B．将钠用铝箔包好并刺一些小孔，再放入足量的水中
C．将钠放入足量稀硫酸中
D．将钠放入足量稀盐酸中
• 解析：将等质量的钠投入水、稀硫酸、稀盐酸 应本质为钠与氢离子反应生成氢气，由于Na的 所以三者放出的氢气的量相等；将钠用铝箔包 小孔，再放入足量的水中，首先是钠与水反应 和氢气，铝与NaOH溶液反应生成氢气，故生 要比上述三种情况多。
• (4)一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠 若产生氢气的体积比为1∶3<VHCl(H2)∶VNaOH 则必定是①铝与盐酸反应，铝过量而盐酸不足
• 点拨：铝与酸、碱的反应
• (1)铝既能与非氧化性酸反应产生氢气，也能与 产生氢气，前者是置换反应，后者不是置换反
• (2)铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应中，还原剂 原产物都是氢气，故铝与产生氢气的关系式是
B．Fe2O3
C．Fe3O4
D．Fe(OH)2
3．下列金属中，遇到盐酸或强碱溶液均能放出H2的是 导学
A．Cu
B．Mg
C．Fe
D．Al
4．下列物质中不能与NaOH溶液反应的是 导学号 7391858
A．Na
B．Fe
C．Al
D．CuSO4
5．Mg、Al、Fe 3种金属分别与同浓度、同体积的稀盐酸
的质量相等，则下列说法中正确的是 导学号 7391858
• 离子方程式： ____________________________________
• 点拨：中学阶段，既能与酸反应又能与碱反应 是铝。
预习检测
1．金属钠投入水中发生剧烈反应，并有氢气生成，装运金 贴的图标是 导学号 7391858
2．铁在一定条件下与纯氧、水蒸气反应的共同产物是 导学
A．FeO
• (2)钠与饱和溶液反应时，若钠与溶质不反应， 与水反应，但因为水的消耗，会有固体析出。
• (3)钠投入盐溶液中，不是置换不活泼的金属， 发生反应，生成的NaOH再与盐发生反应(具备 条件)。
• 典 (2017·东莞高一检测)等质量的钠进行下列实验， 最多的是 导例学号 7391858
A．将1钠投入足量水中