金属的化学性质 学案(第3课时)
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答案：B
总结提升：解答本题的关键点是铝的两性，既可与酸溶液反应，也可与碱溶液反应，而镁是活泼金属，只与酸反应。延伸点是关于分离物质，选择试剂应该是与混合物中的一种反应，而与另一种不反应，反应后的生成物与原物质的聚集状态不同，便于分离。
3、将等物质的量的镁和铝相混合，取四份等质量的该混合物分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是
A．3 mol/L HCl B．4 mol/L HNO3
C．8 mol/L NaOH D．18 mol/L H2SO4
解析：首先要注意的是，镁和铝与4 mol/L HNO3或18 mol/L H2SO4这样的强氧化性酸反应时不会放出氢气；另外铝能与8 mol/L NaOH溶液反应，但镁不能；而镁和铝都能与3 mol/L HCl反应并放出氢气。因此，放出氢气最多的是3 mol/L HCl。
物质是由原子、分子或离子等粒子组成的，物质之间的化学反应也是这些粒子按一定的数目关系进行的。化学方程式可以明确地表示出化学反应中这些粒子数之间的数目关系。这些粒子之间的数目关系，又叫做化学计量数υ的关系。
例如：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2
化学计量数υ之比：2∶2∶２∶１
扩大NA倍：2NA∶∶∶
4、标准状况下，1mol任何气体所占的的体积都约为，也就是说标准状况下气体的摩尔体积约为。计算公式为。
5、200L2 mol/L的盐酸溶液中所含溶质的物质的量为。
6、100g24.5％的H2SO4溶液的体积为80mL，该稀硫酸的物质的量浓度为，所含硫酸的物质的量为。
自主梳理
三、铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反应
当堂达标
基础巩固
1、铝在人体中积累可使人慢性中毒，1989年世界卫生组织正式将铝确定为食品污染源之一而加以控制。铝在下列使用场合须加以控制的是：①制铝锭②制易拉罐③制电线电缆④制牙膏皮⑤用明矾净水⑥制炊具⑦用明矾和苏打作食物膨化剂⑧用氢氧化铝制药片治胃病⑨制防锈油漆
A．①②④⑤⑥⑦⑧ B．②⑤⑥⑦⑧
A．稀盐酸B．烧碱溶液
C．硫酸铝溶液D．氯水
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，生成的偏铝酸钠可以溶于水，而镁是活泼金属，不与碱反应。
C．②④⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧
解析：铝是一种非常重要的金属，有极为广泛的用途。上述9项都属于铝的用途，其中一部分与食品有关，如制易拉罐、用明矾净水、制炊具、用明矾和苏打作食物膨化剂等，还有制牙膏皮、用氢氧化铝制药片治胃病等都可以直接进入人体而危害人体健康，应严格控制。
答案：C。
2、把镁粉中混有的少量铝粉除去，应选用的试剂是
学法指导
预习、小组合作讨论、练习
知识链接
1、地壳中含量最多的金属元素是其次是。铝原子的原子结构示意图为最外层电子数为，易个电子形成稳定结构，所以铝通常显价，表现为性，能与非金属单质反应。
2、物质的量（n）是表示的国际基本物理量,它的基本单位是摩尔，符号为，每摩尔物质含有常数个粒子。
3、就是物质的摩尔质量，符号为，计算公式为。物质的摩尔质量如果以为单位，在数值上和相等。
由化学方程式可知，只要在酸碱足量的情况下，生成H2的多少决定于参加反应的铝的多少。生成相同物质量的H2，消耗掉铝的质量比相同。
答案：1：1
能力提高、
7、把铁、铝混合物1.1g溶于200mL 5mol/L盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6mol/L（溶液体积变化忽略不计）。求：
（1）反应中消耗HCl的物质的量；
金属
化学性质
Na
Al
Fe
与O2反应
常温下氧化成Na2O，点燃生成Na2O2，Na保存在煤油中
常温下氧化生成致密氧化膜，使得铝耐腐蚀，纯氧中可燃
潮湿空气中腐蚀，纯氧中点燃生成Fe3O4
与H2O反应
受氧化膜阻碍
与酸反应
与盐反应
与碱反应
与水反应
不反应
金属活泼性
金属活泼性逐渐减弱
四、物质的量在化学方程式计算中的应用
物质的量之比：2mol∶mol∶mol∶mol
互动探究
2CO + O2== 2CO2这个反应方程式表示哪些意义？
化学计量数之比：
粒子数目之比：
物质的量之比：
气体体积之比：
质量之比：
【结论】化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于之比，
等于之比，在同一条件下也等于之比。
例1：把6.5gZn放入足量稀盐酸中，锌完全反应，计算：⑴6.5gZn的物质的量；
得x＝0.02mol y＝0.01mol
答案：（1）0.08mol（2）0.02mol、0.01mol
方法导引：该题以铁、铝与盐酸的反应为线索考查有关物质的量浓度以及混合物的运算。这两种计算都是高中化学计算的重点内容。其中，列方程组是有关混合物的运算的常规方法。
学习反思：
。
答案：B。
5、铁、铝、铜的合金8.94g，投入足量的稀硫酸中，在标准状况下收集到5600mL氢气，并从溶液中捞出不溶解的金属0.64g，往溶液中加入过量氢氧化钠溶液，产生沉淀，过滤，称得沉淀物质量为9g，铁、铝、铜三种金属物质的之比为
A．1∶1∶1 B．5∶5∶1
C．10∶10∶1 D．4∶4∶1
解析：在理解铁、铝、铜化学性质的前提下，认真审题，分析清题中的反应，即可求得。铜与稀硫酸不反应，因此捞出的不溶解的金属0.64克就是铜的质量。由于Al(OH)3的两性，加入过量NaOH溶液后，Al(OH)3与NaOH反应生成可溶性的NaAlO2，故沉淀物质的质量就是Fe(OH)2的质量。通过关系式Fe—Fe(OH)2，很快可以求得铁的质量为5.6克，那么Al的质量为8.94－0.64－5.6 =2.7克，各金属的质量已知，即可求出物质的量分别为10mol，10mol，1mol。
⑵参加反应的HCl的物质的量；⑶生成H2的体积（标况Biblioteka Baidu）
例2：将30g含MnO2的质量分数为76.6%的软锰矿石与足量的浓度为12mol/L的浓盐酸完全反应（杂质不参加反应），试计算：（1）参加反应的浓盐酸的体积；（2）在标准状况下，生成Cl2的体积。（MnO2+ 4HCl（浓）MnCl2+ Cl2↑+ 2 H2O）
课题：第一节金属的化学性质（第3课时）
铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反应
物质的量在化学方程式计算中的应用
学习目标
1、学习铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反应，初步掌握物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度应用于化学方程式的计算方法和格式；深刻理解化学方程式的意义。
2、通过对化学方程式多角度地理解，提高对各种化学量相互转化的运用能力；通过对例题的分析、讲解，培养综合运用知识和综合计算能力；通过一题多解，培养思维的多样性和灵活性。
3、通过对计算题格式、方法、思维过程的规范化要求、示范和训练，培养严谨、认真的科学态度。
学习重点
铝与NaOH溶液的反应
物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积各物理量间的换算及应用于化学方程式中的计算能力的培养
学习难点
铝与NaOH溶液的反应
物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积各物理量间的换算及应用于化学方程式中的计算能力的培养
答案：C。
6、两份铝粉，第一份和足量的NaOH溶液反应，第二份与足量HCl反应。如在相同条件下放出等体积的气体，则两份铝粉的质量比为__________。
研析：Al分别与NaOH、HCl反应的方程式如下：
2Al＋2NaOH＋6H2O＝3H2↑＋2Na[Al(OH)4]；2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑
答案：A。
4、等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为5∶6，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是
A．甲、乙中都是铝过量B．甲中铝过量、乙中碱过量
C．甲中酸过量、乙中铝过量D．甲中酸过量、乙中碱过量
解析：某物质的量的硫酸（甲）和氢氧化钠（乙）溶液分别与等质量的铝反应，生成氢气体积比即物质的量之比为n（甲）∶n（乙）＝5∶6
甲：2Al＋3H2SO4＝Al2（SO4）3＋3H2↑
10/3mol 5 mol5 mol
乙：2Al＋2NaOH＋6H2O＝2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
4 mol 4 mol 6 mol
分析可知：甲中铝过量4 mol－10/3mol＝2/3mol，乙中氢氧化钠过量5 mol－4 mol＝1 mol。
【应用】铝制容器不宜蒸煮或长时间盛放酸性、碱性或咸的食物。
【归纳总结】
一、金属的物理性质
常温下，金属一般为银白色固体（汞常温下为液体），具有良好的导电性、导热性、延展性，金属的熔沸点和硬度相差很大。
二、金属的化学性质
多数金属的化学性质比较活泼，具有较强的还原性，在自然界多数以化合态形式存在。
分析对比：完成下表
思考：能与酸反应是活泼和较活泼金属的通性，那么能不能与碱反应呢？
【实验3—4】铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应
现象
化学方程式
【练习】将上述化学方程式改成离子方程式，是氧化还原反应的指出氧化剂和还原剂。
【小结】铝既可以与盐酸反应又可以与氢氧化钠溶液反应，说明铝的性质特殊。
思考：铝制餐具是否适宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性的食物？为什么？
（2）该混合物中铝、铁的物质的量。
研析：（1）消耗HCl的物质的量：0.2L×5mol/L－0.2L×4.6mol/L＝0.08mol
（2）设Al、Fe的物质的量分别为x、y
Al——3HCl Fe——2HCl
x 3x y 2y
27g/mol×x＋56g/mol×y＝1.1g；3x＋2y＝0.08mol
总结提升：解答本题的关键点是铝的两性，既可与酸溶液反应，也可与碱溶液反应，而镁是活泼金属，只与酸反应。延伸点是关于分离物质，选择试剂应该是与混合物中的一种反应，而与另一种不反应，反应后的生成物与原物质的聚集状态不同，便于分离。
3、将等物质的量的镁和铝相混合，取四份等质量的该混合物分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是
A．3 mol/L HCl B．4 mol/L HNO3
C．8 mol/L NaOH D．18 mol/L H2SO4
解析：首先要注意的是，镁和铝与4 mol/L HNO3或18 mol/L H2SO4这样的强氧化性酸反应时不会放出氢气；另外铝能与8 mol/L NaOH溶液反应，但镁不能；而镁和铝都能与3 mol/L HCl反应并放出氢气。因此，放出氢气最多的是3 mol/L HCl。
物质是由原子、分子或离子等粒子组成的，物质之间的化学反应也是这些粒子按一定的数目关系进行的。化学方程式可以明确地表示出化学反应中这些粒子数之间的数目关系。这些粒子之间的数目关系，又叫做化学计量数υ的关系。
例如：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2
化学计量数υ之比：2∶2∶２∶１
扩大NA倍：2NA∶∶∶
4、标准状况下，1mol任何气体所占的的体积都约为，也就是说标准状况下气体的摩尔体积约为。计算公式为。
5、200L2 mol/L的盐酸溶液中所含溶质的物质的量为。
6、100g24.5％的H2SO4溶液的体积为80mL，该稀硫酸的物质的量浓度为，所含硫酸的物质的量为。
自主梳理
三、铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反应
当堂达标
基础巩固
1、铝在人体中积累可使人慢性中毒，1989年世界卫生组织正式将铝确定为食品污染源之一而加以控制。铝在下列使用场合须加以控制的是：①制铝锭②制易拉罐③制电线电缆④制牙膏皮⑤用明矾净水⑥制炊具⑦用明矾和苏打作食物膨化剂⑧用氢氧化铝制药片治胃病⑨制防锈油漆
A．①②④⑤⑥⑦⑧ B．②⑤⑥⑦⑧
A．稀盐酸B．烧碱溶液
C．硫酸铝溶液D．氯水
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，生成的偏铝酸钠可以溶于水，而镁是活泼金属，不与碱反应。
C．②④⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧
解析：铝是一种非常重要的金属，有极为广泛的用途。上述9项都属于铝的用途，其中一部分与食品有关，如制易拉罐、用明矾净水、制炊具、用明矾和苏打作食物膨化剂等，还有制牙膏皮、用氢氧化铝制药片治胃病等都可以直接进入人体而危害人体健康，应严格控制。
答案：C。
2、把镁粉中混有的少量铝粉除去，应选用的试剂是
学法指导
预习、小组合作讨论、练习
知识链接
1、地壳中含量最多的金属元素是其次是。铝原子的原子结构示意图为最外层电子数为，易个电子形成稳定结构，所以铝通常显价，表现为性，能与非金属单质反应。
2、物质的量（n）是表示的国际基本物理量,它的基本单位是摩尔，符号为，每摩尔物质含有常数个粒子。
3、就是物质的摩尔质量，符号为，计算公式为。物质的摩尔质量如果以为单位，在数值上和相等。
由化学方程式可知，只要在酸碱足量的情况下，生成H2的多少决定于参加反应的铝的多少。生成相同物质量的H2，消耗掉铝的质量比相同。
答案：1：1
能力提高、
7、把铁、铝混合物1.1g溶于200mL 5mol/L盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6mol/L（溶液体积变化忽略不计）。求：
（1）反应中消耗HCl的物质的量；
金属
化学性质
Na
Al
Fe
与O2反应
常温下氧化成Na2O，点燃生成Na2O2，Na保存在煤油中
常温下氧化生成致密氧化膜，使得铝耐腐蚀，纯氧中可燃
潮湿空气中腐蚀，纯氧中点燃生成Fe3O4
与H2O反应
受氧化膜阻碍
与酸反应
与盐反应
与碱反应
与水反应
不反应
金属活泼性
金属活泼性逐渐减弱
四、物质的量在化学方程式计算中的应用
物质的量之比：2mol∶mol∶mol∶mol
互动探究
2CO + O2== 2CO2这个反应方程式表示哪些意义？
化学计量数之比：
粒子数目之比：
物质的量之比：
气体体积之比：
质量之比：
【结论】化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于之比，
等于之比，在同一条件下也等于之比。
例1：把6.5gZn放入足量稀盐酸中，锌完全反应，计算：⑴6.5gZn的物质的量；
得x＝0.02mol y＝0.01mol
答案：（1）0.08mol（2）0.02mol、0.01mol
方法导引：该题以铁、铝与盐酸的反应为线索考查有关物质的量浓度以及混合物的运算。这两种计算都是高中化学计算的重点内容。其中，列方程组是有关混合物的运算的常规方法。
学习反思：
。
答案：B。
5、铁、铝、铜的合金8.94g，投入足量的稀硫酸中，在标准状况下收集到5600mL氢气，并从溶液中捞出不溶解的金属0.64g，往溶液中加入过量氢氧化钠溶液，产生沉淀，过滤，称得沉淀物质量为9g，铁、铝、铜三种金属物质的之比为
A．1∶1∶1 B．5∶5∶1
C．10∶10∶1 D．4∶4∶1
解析：在理解铁、铝、铜化学性质的前提下，认真审题，分析清题中的反应，即可求得。铜与稀硫酸不反应，因此捞出的不溶解的金属0.64克就是铜的质量。由于Al(OH)3的两性，加入过量NaOH溶液后，Al(OH)3与NaOH反应生成可溶性的NaAlO2，故沉淀物质的质量就是Fe(OH)2的质量。通过关系式Fe—Fe(OH)2，很快可以求得铁的质量为5.6克，那么Al的质量为8.94－0.64－5.6 =2.7克，各金属的质量已知，即可求出物质的量分别为10mol，10mol，1mol。
⑵参加反应的HCl的物质的量；⑶生成H2的体积（标况Biblioteka Baidu）
例2：将30g含MnO2的质量分数为76.6%的软锰矿石与足量的浓度为12mol/L的浓盐酸完全反应（杂质不参加反应），试计算：（1）参加反应的浓盐酸的体积；（2）在标准状况下，生成Cl2的体积。（MnO2+ 4HCl（浓）MnCl2+ Cl2↑+ 2 H2O）
课题：第一节金属的化学性质（第3课时）
铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反应
物质的量在化学方程式计算中的应用
学习目标
1、学习铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反应，初步掌握物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度应用于化学方程式的计算方法和格式；深刻理解化学方程式的意义。
2、通过对化学方程式多角度地理解，提高对各种化学量相互转化的运用能力；通过对例题的分析、讲解，培养综合运用知识和综合计算能力；通过一题多解，培养思维的多样性和灵活性。
3、通过对计算题格式、方法、思维过程的规范化要求、示范和训练，培养严谨、认真的科学态度。
学习重点
铝与NaOH溶液的反应
物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积各物理量间的换算及应用于化学方程式中的计算能力的培养
学习难点
铝与NaOH溶液的反应
物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积各物理量间的换算及应用于化学方程式中的计算能力的培养
答案：C。
6、两份铝粉，第一份和足量的NaOH溶液反应，第二份与足量HCl反应。如在相同条件下放出等体积的气体，则两份铝粉的质量比为__________。
研析：Al分别与NaOH、HCl反应的方程式如下：
2Al＋2NaOH＋6H2O＝3H2↑＋2Na[Al(OH)4]；2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑
答案：A。
4、等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为5∶6，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是
A．甲、乙中都是铝过量B．甲中铝过量、乙中碱过量
C．甲中酸过量、乙中铝过量D．甲中酸过量、乙中碱过量
解析：某物质的量的硫酸（甲）和氢氧化钠（乙）溶液分别与等质量的铝反应，生成氢气体积比即物质的量之比为n（甲）∶n（乙）＝5∶6
甲：2Al＋3H2SO4＝Al2（SO4）3＋3H2↑
10/3mol 5 mol5 mol
乙：2Al＋2NaOH＋6H2O＝2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
4 mol 4 mol 6 mol
分析可知：甲中铝过量4 mol－10/3mol＝2/3mol，乙中氢氧化钠过量5 mol－4 mol＝1 mol。
【应用】铝制容器不宜蒸煮或长时间盛放酸性、碱性或咸的食物。
【归纳总结】
一、金属的物理性质
常温下，金属一般为银白色固体（汞常温下为液体），具有良好的导电性、导热性、延展性，金属的熔沸点和硬度相差很大。
二、金属的化学性质
多数金属的化学性质比较活泼，具有较强的还原性，在自然界多数以化合态形式存在。
分析对比：完成下表
思考：能与酸反应是活泼和较活泼金属的通性，那么能不能与碱反应呢？
【实验3—4】铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应
现象
化学方程式
【练习】将上述化学方程式改成离子方程式，是氧化还原反应的指出氧化剂和还原剂。
【小结】铝既可以与盐酸反应又可以与氢氧化钠溶液反应，说明铝的性质特殊。
思考：铝制餐具是否适宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性的食物？为什么？
（2）该混合物中铝、铁的物质的量。
研析：（1）消耗HCl的物质的量：0.2L×5mol/L－0.2L×4.6mol/L＝0.08mol
（2）设Al、Fe的物质的量分别为x、y
Al——3HCl Fe——2HCl
x 3x y 2y
27g/mol×x＋56g/mol×y＝1.1g；3x＋2y＝0.08mol