课件4：3.1.2 金属与酸和水的反应

a．甲同学可能使用钠的量不足，瓶内氧气没有消耗完 b．甲同学可能未塞紧瓶塞，钠熄灭冷却时外界空气进入瓶 内 cБайду номын сангаас乙同学可能没夹紧弹簧夹，钠燃烧时瓶内部分空气受热 从导管逸出 d．乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分 空气受热逸出
【解析】 a 项，若钠的量不足，则氧气消耗不完，造成进 水量少于容器容积的 1/5，结果偏低，合理。b 项，若瓶塞未塞 紧，钠熄灭冷却，瓶内气体收缩，外面的空气会进入瓶内，使气 体得到补充，造成结果偏低，合理。c 项，若弹簧夹未夹紧，钠 燃烧时，瓶内气体膨胀，使部分气体从导管口逸出，造成结果偏 高，合理。d 项，若插入燃烧匙太慢，钠燃烧时，瓶内气体膨胀， 在塞紧瓶塞前，瓶内部分气体从瓶口逸出，造成结果偏高，合理。
2．钠投入硫酸铜溶液中，能否置换出铜，为什么？ 【提示】 钠不能从硫酸铜溶液中置换出铜。钠与水反应生 成 NaOH 和 H2，NaOH 又与 CuSO4 反应生成 Cu(OH)2。 3．Fe 与一般酸反应是生成 Fe2＋还是 Fe3＋？为什么？ 【提示】 生成 Fe2＋，一般酸液中 H＋的氧化性较弱。 4．Fe 与 H2O(g)反应是置换反应吗？ 【提示】 3Fe＋4H2O(g)=高==温==Fe3O4＋4H2，属于置换反应。
【答案】 (1)2Na＋O2=点==燃==Na2O2 (2)abcd
第4步 运用——精选习题，落实强化
1．将适量钠投入下列溶液中，既能产生气体又能生成白色
沉淀的是( )
A．硫酸铜溶液
B．稀硫酸
C．氯化钠溶液
D．氯化镁溶液
【解析】 A项钠与水反应产生氢气，而生成的NaOH与
CuSO4溶液反应产生蓝色沉淀；B、C项，只能产生氢气；D项 既能产生氢气，又能生成Mg(OH)2白色沉淀。
【解析】 细铁丝可以增加铁与水蒸气的接触面积，A 项正 确；湿棉花是为了提供水蒸气，在试管底部温度高容易产生水蒸 气，若将其移至试管口，不能提供反应所需的水蒸气，B 项错误； 铁丝网罩住酒精灯火焰，可以起到防风作用，有利于集中加热， C 项正确；肥皂泡在该实验中可以起到“收集氢气”的作用，D 项正确。
3．铁与水蒸气可以反应，为什么在日常生活中可以用铁壶 烧水？
【提示】 铁与冷水、热水均不易反应，只有在高温下才 能与水蒸气发生反应，所以可以用铁壶烧水。
学生分组探究二 钠、铁的主要性质 第 1 步 探究——问题引入，自主探究 1．钠与酸溶液反应时是先与 H2O 反应还是先与酸反应？为 什么？ 【提示】 先与酸反应，因为 Na 与 H2O 反应的实质是 Na 与 H＋反应。
(5)与盐溶液反应 钠首先与水反应，然后分两种情况： ①盐溶液中的溶质与氢氧化钠不反应，只发生钠与水的反 应。 ②盐溶液中的溶质与氢氧化钠反应，如钠与硫酸铜溶液的反 应： 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑， 2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。
2．Fe 与 H2O(g)、酸的反应 (1)Fe 与 H2O(g)反应 3Fe＋4H2O(g)=高==温==Fe3O4＋4H2。 (2)Fe 与酸反应 一般酸与 Fe 反应生成 Fe2＋：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
第2课时 金属与酸和水的反应
一、金属与酸、水的反应 1．金属与酸的反应 非氧化性酸(盐酸或稀硫酸)和金属活动性顺序表中氢以前的 金属反应生成 盐 和 氢气 ，如 Zn、Fe 和稀盐酸反应的离子方程 式分别为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
2．金属与水的反应 (1)钠与水的反应
3．(2015·厦门高一检测)等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸
气在一定的条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的
体积比是 ( )
A．1∶1
B．3∶4
C．2∶3
D．4∶3
【解析】 【答案】 B
4．如图铁与水反应的实验中，下列做法不正确的是( )
A．试管中的铁粉用绕成团的细铁丝代替 B．将试管底部的湿棉花移到试管口部 C．用铁丝网罩住酒精灯火焰 D．点燃肥皂泡验证氢气的生成
1．两种生成物：Na2O 与 Na2O2，只是钠与氧气反应的条件 不同。
2．五种现象共存：钠与水反应可用“浮、熔、游、响、红” 描述。
3．五个重要方程式： 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ 2Na＋2H2O＋Cu2＋===2Na＋＋Cu(OH)2↓＋H2↑ 2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 3Fe＋4H2O(g)=高==温==Fe3O4＋4H2
请思考回答下列问题： (1)你能写出钠与水反应的离子方程式吗？ 【提示】 钠与水反应的离子方程式是 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。 (2)实验中“钠块熔化为闪亮的小球”说明了什么？ 【提示】 说明钠与水的反应过程中有热量放出，Na 熔点 较低。
(3)为了说明钠与水反应生成碱性物质，可向烧杯中的溶液中 滴加什么试剂？现象是什么？
反应的化学方程式： 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 。
(2)铁和水蒸气的反应 方法一
实验 装置
方法二
用小试管收集一试管气 操作及 体，点燃，听到轻微的
现象 “噗”声，证明生成了
氢气
用火柴点燃肥皂液， 听到 爆鸣 声，证明 生成了 氢气
实验 结论
在高温下，铁能与水蒸气反应生成H2，反应方程 式为： 3Fe＋4H2O(g)=高==温==Fe3O4＋4H2
【答案】 D
2．将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中，反应后溶 液质量减轻的是 ( )
A．HCl B．K2SO4 C．NaOH D．CuSO4 【解析】 对于A、B、C，都是消耗Na，产生 H2,2Na→H2；投入46 g Na，放出2 g H2，溶液质量均增加。对 于D，钠首先与H2O反应，生成NaOH、放出H2，然后NaOH与 Cu2＋生成Cu(OH)2沉淀，反应方程式为：2Na＋2H2O＋ CuSO4===Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑，由方程式可以看出，溶 解46 g Na，生成98 g沉淀和2 g H2，溶液质量减少54 g。 【答案】 D
【答案】 B
Na、Fe 主要性质的几点认识误区 (1)Na 与酸液反应时 Na 先与酸反应，而 Na 与盐溶液反应时 先与水反应，不能把金属置换出来。 (2)钠与饱和碱溶液反应时，虽然只是钠与水反应，但是因水 的消耗，会使碱结晶析出。 (3)Na 在空气中久置时先生成 Na2O。 (4)Fe 与 H2O(g) 高 温 反 应 时 生 成 Fe3O4 不 是 Fe2O3 或 Fe(OH)3。
【提示】 可滴加酚酞试剂，此时溶液变红(或滴加紫色石 蕊试剂，此时溶液变蓝)。
(4)若向烧杯中滴加少量氯化铜溶液，会观察到怎样的现象？ 【提示】 因为烧杯中生成的是氢氧化钠溶液，故加入氯化 铜溶液时发生复分解反应生成蓝色沉淀。
(5)实验中收集氢气的方法属于什么方法？ 【提示】 排水法
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第 3 步 例证——典例印证，思维深化 某班同学用如图所示装置测定空气里氧气的含量。
先用弹簧夹夹住橡胶管。点燃钠，伸入瓶中并塞上瓶塞。待钠熄 灭并冷却后，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面变化情况。
(1)上述实验过程中发生反应的化学方程式为____________ __________________________________________________。 (2)实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气 体积的 1/5，乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积 的 1/5。下列对这两种现象解释合理的是________。
实验探究——Na 与 H2O 反应的实验探究 某化学兴趣小组设计了如图所示的实验装置 来探究钠与水反应(铁架台等仪器略去)。实验前在 橡胶塞下端打一个小孔穴，将一大小适中的钠块 固定于针头下端，向上抽动针头使钠块藏于孔穴 内。在玻璃反应管内装入适量水(使钠块不与水接 触)。
实验时，拔去橡胶乳头，按住橡胶塞，将针头缓缓向上拔出 使钠与水接触，反应管内的液体被产生的气体压出，流入置于下 方的烧杯中，气体则被收集在反应管内。
1．钠的主要性质 (1)钠与 O2 反应
(2)钠与水反应 离子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑， 还原剂：Na；氧化剂：H2O。
(3)与酸溶液反应 ①钠与酸溶液反应时先与酸反应，如： 2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑。 ②如果钠相对酸过量，待酸耗尽后，钠再与水完全反应，即 钠不过量，放出 H2 的多少只与钠的多少有关，n(H2)＝12n(Na)。 (4)与碱溶液反应 钠与碱溶液反应实质就是钠与水的反应。