金属与酸和水的反应

CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ↑ 22.4 L 2 mol 0.2 mol 2.24L
100g
10g
例1 把6.5gZn放入足量盐酸中，锌完全反应。
计算：（1）6.5gZn的物质的量；
（2）参加反应的HCl的物质的量； （3）生成H2的体积（标准状况下）。
分析： (1) n= m 6.5gZn的物质的量 M (2) 化学计量数之比=物质的量之比
现象分析 现象 原因 钠的密度比水的密度小 浮 熔 钠与水反应放热 ，钠的熔点低 游 有气体产生（H2）,推动钠球游动 钠与水反应剧烈 响 红 反应生成碱性物质 (NaOH)
2、原理 2Na + 2H2O == 2NaOH + H2 ↑
离子方程式如何写? 思考：钠着火时，该怎么处理？
科学探究：铁与水蒸气
铁不能与冷水、热水反应，但能否与水蒸气反应呢？ P50 请用三支试管以及其他必要的仪器和物品，设计 一个还原铁粉与水蒸气反应的实验装置，画出简图。 设计思路：产生装置→反应装置→收集（检验）装置
A：产生装置 B：反应装置
C：检验装置
g:气态gas l :液态liquid s:固态solid
Fe
H2O（g）
常温或加热
4Al + 3 O2 ======
2Al2O3
（2）Al和盐酸反应 2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2 ↑ （3）Al和NaOH溶液反应 2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2 ↑
三、铁（Fe）
（1）Fe和02反应 （2）Fe和盐酸反应 （3）Fe和水蒸气反应
H2O（l）
B
C
A
铁粉与水蒸气反应
吸水，加热生 成水蒸气。 还原 铁粉
湿棉花
氢气够纯肥皂 泡会飘上来， 相当于验纯。 产生装置 肥皂液 反应装置 合二为一 先稍微加热湿棉花，再集中加热还原铁粉； 几分钟后可以观察到蒸发皿中布满氢气肥皂泡。
铁粉与水蒸气反应
方法一 方法二 图3-8
装 置
气 收集点燃，轻微噗声， 点燃肥皂泡，听到爆鸣声， 体 证明生成了H2。纯净 证明生成了H2 。 不纯 结 3Fe＋4H2O(g） Fe3O4＋4H2 论
Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2
(3) n= V气 Vm
生成H2的体积
6. 5g m (Zn) 解：（1）n(Zn) = = 1m ol 1 = 0. M (Zn ) 65g. m ol （2） Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2 1 2 1 0.1mol 1 = n (HCl) 0.1 mol n (H2) 1 0.1 mol n(H2)
离子方程式： 2Al+6H+==2Al3+ +3H2
2、铝与氢氧化钠溶液的反应 (铝的特殊性)
化学方程式： 2Al+2NaOH+2H2O ==== 2NaAlO2+3H2 离子方程式： 2Al+2OH-+2H2O ==== 2AlO-2+3H2
思考：两个反应有何共同点？
你知道吗？
思 铝制餐具是否适宜用来蒸煮或长时间 考 存放酸性、碱性的食物？为什么？
第三章
金属及其化合物
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.掌握钠、铁与水的反应。
2.掌握铝与氢氧化钠溶液的反应。
知识温习：写出下列反应的化学方程式
1. 常温下钠与氧气的反应 4Na + O2 ==== 2Na2O 2. 加热的条件下钠与氧气的反应 2Na + O2 ==== Na2O2 3. 铝与氧气反应 4Al+3O2====2Al2O3
知识要点
一、钠（Na）
（1）Na 和02反应 （2）Na 和H20反应
常温：4Na + O2 = 2Na2O （白色固体） 加热：2Na + O2==Na2O2 （淡黄色固体）
2Na + 2H2O == 2NaOH + H2 ↑
（3）Na 和盐溶液反应 （不符合置换反应的规律）
二、铝（Al）
（1）Al和02反应
铝和氧化铝均能跟酸、碱反应，所以 铝制餐具不宜用来蒸煮或长期存放酸性、 碱性的食物。 铝盐可导致记忆力丧失(老年痴呆)， 每天的摄铝量不应超过1mg/kg。
+1 0
Na 2O
+1
Na
NaOH
Na2O2
金属元素在化学反应中，化合价升高
+2
Mg
0
MgO
+2
,被氧化，表现ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ较强的还原性。
MgCl2 AlCl3
2e-
还原剂
氧化剂
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
注意方程式: 水的状态，反应条件，产物黑色固体，氢气不加 ↑
（黑色固体）
Na、Fe与水的反应
金属活动性顺序表中H前面
哪个较易发生？
铁和水蒸气的反应属 于离子反应?
的金属能与水反应。
金属越活泼，反应越易发生 （越剧烈）。
讨论：金属与水反应的规律
1．化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质 的物质的量的关系。
2．规范解题步骤。
3．根据化学方程式进行计算时，同种物质的单位要上 下一致，其他有关物质的单位必须保持左右对应。
作业:课本P54 第7和8题 练习:完成练习册 P54
1.物质在相互反应时( D )
A.它们的质量一定相等
B.它们的物质的量一定相等 C.它们的质量比等于方程式中化学计量数之比 D.它们物质的量比等于方程式中化学计量数之比
物质的量之比
结论：
化学方程式中：化学计量数之比 =各物质的物质的量之比
二、物质的量用于化学方程式的计算步骤 (练习册P
（1）根据题意写出相关反应的化学方程式
)
（2）标出相关物质的化学计量数之比和已知物质的物质的量 （3）列比例式 （4）计算和作答
注意问题：
1、书写要规范；
2 、列式时未知量要用相应的字母表示； 3、计算时要带相应的单位进行计算； 4、单位：上下一致。
2.下列反应的离子方程式书写正确的是（ C ）
A．钠和冷水反应 Na＋2H2O＝Na+＋2OH＋H2↑ B．金属铝溶于氢氧化钠溶液 Al＋2OH＝AlO2＋H2 C．金属铝溶于盐酸中：2Al＋6H+＝2Al3+＋3H2↑ D．铁跟稀硫酸反应：Fe＋2H+＝Fe3+＋H2
3.取黄豆粒大小的一块金属钠，用滤纸擦干其表面的煤油，然
注意事项
1.湿棉花的作用： 湿棉花 还原铁粉 吸水，加热生成水蒸气； 2.药品的放置： 棉花浸湿后置于试管底部， 再加入适量还原铁粉； 3.试管的安装： 肥皂液 试管口略向下倾斜； 4.酒精灯的正确使用： 先加热湿棉花再加热铁粉；先撤导管再撤酒精灯； 5.肥皂液的作用： 验证生成气体的性质，当有大量气泡均匀飘上来 说明氢气比较纯净，点燃肥皂泡，听到爆鸣声， 证明生成了H2 。
+3
0
Al NaAlO2
+3
+3
Al2O3
习题巩固
1．活泼金属在空气中易与氧气反应，在表面 生成一层氧化膜，氧化膜致密，可以保护 内层金属不被继续氧化的金属是 A．铁 B．钠 C．铝 D．金
金属 K Ca Na 反应 情况 极易 反应 Mg Al Fe Cu Au Pt 不 反应
生成致密 干燥空气中 氧化膜 不易氧化
三、铝与氢氧化钠溶液的反应
1、铝与稀盐酸的反应 (较活泼金属的 通性)
2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2
离子方程式: 2Al+6H+==2Al3+ +3H2
猜想：铝和NaOH溶液会反应呢？
三.铝与氢氧化钠溶液的反应
1、铝与稀盐酸的反应 (较活泼金属的 通性)
化学方程式： 2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2
【实验3-3】钠与水的反应
在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一小块 绿豆大的钠放入水中。
实验3-3
在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后 把一小块绿豆大的钠放入水中。 1、现象: 钠块浮在水面上， 迅速熔化成一个闪亮的小球， 在水面上四处游动， 发出“嘶嘶”的响声，最后消失， 溶液变成了红色。
1、物质的量的桥梁网络
m n V
N
CB
V气 N m =CB ·V液 n= = = NA Vm M
一、物质的量用于化学方程式的计算原理
点燃 H2 化学计量数之比 微粒个数之比 扩大倍数 1 1 ＋ ： ： Cl2 1 1 ： ： 2HCl 2 2
1×6.02×1023 ： 1×6.02×1023 ： 2×6.02×1023 1mol ： 1mol ： 2mol
后加入到硫酸铜溶液中，观察实验现象并写出化学方程式： ①钠在溶液中反应的实验现象是 是 是 。②溶液中的实验现象 。 ，反应的化学方程式 ；反应的化学方程式
答案：①钠浮在液面上，很快熔化成小球，钠球在水面上 四处游动，并发出嘶嘶的响声 2Na+2H2O====2NaOH +H2↑ ②溶液中有蓝色沉淀产生； 2NaOH+CuSO4====Na2 SO4+Cu(OH)2↓(蓝色) 思考：金属钠投入水中，溶液呈什么性质？ 金属钠投入到CuSO4溶液中，能置换出金属铜吗？
点燃
3Fe + 2 O2 === Fe3O4 Fe+2HCl====FeCl2+H2↑
3Fe＋4H2O(g）
Fe3O4＋4H2
第3课时
物质的量在化学方程式 计算中的应用
1.掌握物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积应 用于化学方程式的计算方法和格式。 2.培养学生综合运用知识和综合计算能力。
知识温习
思考
原理 2Na + 2H2O == 2NaOH + H2 ↑
1. 生成的碱性物质是 氢氧化钠。 . 2. 生成的气体可能是什么？如何验证？ 收集一小试管气体，用大拇指堵住管口，移近酒精灯的火焰， ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 移开拇指，如果气体燃烧证明是氢气 ＿＿＿＿＿ 。 钠 氢 元素化合价降低。属于 3.＿＿元素的化合价升高， 氧化还原反应吗? 属于
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
与 冷 水 反 应 生 成 碱 和 氢 气
与 热 水 反 应 生 成 碱 和 氢 气
氧高 化温 物下 和与 氢水 气蒸 气 反 应 生 成
不 与 水 反 应
金属的活泼性减弱
还原性减弱
与H2O反应的难度增大
生成物不同
2. 23g金属钠与水反应后得到500mL溶液，求： （1）该溶液中溶质的物质的量浓度。 （2）反应后生成氢气的体积？ （标准状况下）
答案：
（1）该溶液中溶质的物质的量浓度为2mol/L。 （2）生成的氢气在标况下体积为11.2L。
4.钠着火能否用水灭火？ 不能，应用细沙子盖灭。
【练习】
1.钠与水反应的化学方程式 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
2. 钠与水反应的离子方程式 ++2OH-+H ↑ 2Na+2H O=2Na 2 2 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 3. 分析反应中的电子转移，标出氧化剂和还原剂
加热 点燃
4. 镁与氧气的反应
2Mg+O2====2MgO
点燃
一 .金属与酸和水的反应
写出Na、Mg、 Al、Fe分别与 盐酸反应的化 学方程式，其 中哪个最快？ 哪个最慢？为 什么？ 2Na+2HCl====2NaCl+H2↑ 最快
Mg+2HCl====MgCl2+H2↑
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ Fe+2HCl====FeCl2+H2↑ 最慢
2
n(HCl)
1
=
n(HCl)= 0.2 mol
n(H2)= 0.1 mol
（3） V(H2)= n(H2) × Vm = 0.1 mol × 22.4 L/mol= 2.24 L
答：（1）6.5gZn的物质的量是0.1mol； （2）有0.2molHCl参加了反应；
（3）生成H2的体积在标准状况下是2.24L。