高中化学 第三章 第一节 金属的化学性质(第2课时)学案 新人教版必修11

金属的化学性质（第2课时）【学习目标】

1. 了解金属钠与水的反应，会解释钠与水反应的各种现象。

2. 了解铁与酸和水反应的实验原理、实验现象和生成产物。【学习过程】

1. 钠与水反应：

实验步骤实验现象原因和结论

用镊子取一小块钠置于滤纸

上，吸干表面的煤油，用小

刀切绿豆大的一粒，其余放

回原瓶。在小烧杯中加一小

半水，并将切下的钠粒投入

小烧杯中，观察实验现象。

反应结束后向烧杯中滴入

1-2滴酚酞试剂，观察溶液的

变化

浮（钠浮在水面上）钠的密度小

熔（钠熔化成一个闪亮的小球）钠与水反应放热，钠的熔

点低

游（钠球四处游动）钠与水反应产生的氢气

不均匀，推动小球

嘶（钠球发出嘶嘶的响声）钠与水反应产生的氢气

冒出时发出声音

红（钠球游过的地方酚酞溶液由

无色变为红色）

钠与水反应产生了碱性

物质

热反应，Na 是还原剂，H2O 是还原剂，NaOH是氧化产物，H2是还原产物。

2Na +2H2O=2Na＋+2OH―+H2↑

温馨提示：①钠不能否保存在汽油或CCl4中。②钠与水反应过于剧烈，一般不用此反应制

备H2。③金属钠失火不能用水或泡沫灭火器灭火，一般用砂土盖灭。

（2）钠与酸溶液反应：钠与酸反应时先与酸中的H＋反应，如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应。

2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑

温馨提示：Na 与H2O 和酸反应的实质都是与H＋反应，而酸电离出的H＋比水电离出的H＋要大得多，故先与酸反应，现象与水反应相似，但更剧烈。

（3）钠与盐溶液反应：钠与盐溶液反应时先与水反应，如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠不反应，只发生钠与水的反应。如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠反应，则会发生两个反应，如钠与硫酸铜溶液的反应：

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4

2．铁与水反应：

3Fe +4H2O (g)Fe3O4 +4H2

一天，英国一家炼铁厂的熔铁炉底部产生了裂缝，顿时炽热的铁水从裂口夺路而出。当温度高达摄氏一千多度的铁水碰上炉旁一条水沟里的不时，刹那间，“轰”的一声震天动地的巨响，整个车间被掀掉了。水为什么会产生这么大的威力呢？这是因为高温下发生了上述反应，当摄氏一千多度的铁水流入水沟时，在极短的时间内产生了大量易燃易爆气体，并且被铁水的高温点燃，所以轻而易举地把巨大的生产车间给炸掉。

（1）教材实验：

①实验现象：加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声，反应后，试管内的固体

仍呈黑色。

②湿棉花的作用：发生水蒸气。

③肥皂泡的作用：检验产生的气体。

（2）实验改进：

①成功率高，气流均匀,收集验纯和燃烧的现象都非常明显。

②干燥剂的作用是吸收水蒸汽，使收集的氢气易点燃。

③硬质试管中石绵绒的作用是铁粉的载体，增大铁粉与水蒸汽的接触面。

金属与水反应的规律：金属单质无论是与水反应，还是与酸反应，金属都是作还原剂，水或酸作氧化剂。金属与酸或水反应的难易，取决于金属的活动性强弱，金属越活泼，反应就越容易。

（1）K、Ca、Na等金属和冷水作用，生成可溶性碱和H2。2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑

（2）Mg和冷水反应缓慢，与沸水迅速反应，Al与冷水很难反应，与沸水能反应，生成不溶性碱和氢气。Mg + 2H2O Mg(OH)2 + H2↑

（3）Zn、Fe、Sn、Pb和高温水蒸气反应，生成不溶性氧化物和H2。3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2

（4）Cu、Hg、Ag、Pt、Au不与水反应。

【当堂检测】

1. 向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油，片刻后再向该烧杯中轻缓地加入一绿豆大小的金属钠，可能观察到的现象符合图中的( )

2. 取金属Na、Mg、Al各0.1 mol，分别投入到均盛有100 mL 0.5 mol/L盐酸的烧杯中，充分反应后放出H2的体积( )

A．一样多B．Na最多C．Mg最多D．无法判断

3. 向下列溶液中分别加入钠的小颗粒，溶液里无固体析出的是( )

A．MgCl2溶液B．Ca(OH)2饱和溶液C．CuSO4溶液D．盐酸

4. 用如图所表示的方法研究金属钠与水反应的性质，其中A是用带孔的锡箔包着的小块的金属钠。

(1)从大块钠上取下的小块钠要用滤纸擦一擦，这样做的目的是________________。

(2)包裹钠块的锡箔要预先扎上足够多的小孔，若孔数不够，可能出现的不良后果是___。假如在实验刚开始就将镊子松开拿出水面，A表现出的现象是________，出现这种现象的原因是______________________________________________。

(3)据预测，钠与水反应生成氢气和氢氧化钠。①证明生成的气体是氢气的实验方法是__；

②证明生成氢氧化钠的实验方法和相应的现象是________________________________；

(4)如果用饱和碳酸钠溶液代替水做钠的性质实验的研究．

①有金属钠参加的化学反应的方程式是__________________________________；

②其他化学反应的方程式是(假设溶液的温度保持不变)_________________________；

③再向烧杯中加入足量的稀盐酸，化学反应的化学方程式是_____________________。

5. 红热的铁能与水蒸气反应，有氢气生成，现用如图所示装置进行铁在高温下与水蒸气反应的实验，并用简单的方法收集、检验生成的氢气。请回答下列问题：