第3章 第1节 金属的化学性质 第2课

1第2课时教学设计三维目标知识与技能1.掌握铝和NaOH溶液的反应。2.通过查阅资料、社会调查、思考和交流等方法进行社会实践活动。过程与方法1.加强实验教学，按照观察、思考、分析、交流方式进行教学。2.发挥学生主体作用进行实践活动。情感、态度与价值观1.通过社会实践活动激发学生报效国家的责任感。2.通过介绍铝的冶炼，培养学生勇于探索的科学精神和严格求实的科学态度。3.通过动手实验体验化学的奥妙，激发学生学习的兴趣。教学重点铝与NaOH溶液的反应教学难点铝与NaOH溶液反应的实验分析教具准备多媒体及课件、铝箔、酚酞、盐酸、氢氧化钠溶液、试管架、试管、镊子、砂纸、导管、图片教学过程导入新课上节课我们介绍了钠、镁、钙、铁等金属与非金属、水反应的情况，请写出钙、铁分别与水反应的方程式。Ca+2H2O====Ca(OH)2+H2↑3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2推进新课[板书]（三）铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反应［实验3-4］铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应提问：实验中有何现象发生？回答：铝分别放入盐酸、NaOH溶液中后，铝逐渐减少且有气泡产生，将点燃的木条放在试管口，可观察到蓝色火焰。反应式：2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑2Al+6HCl2====AlCl3+3H2↑小结：铝既可以与盐酸反应又可以与氢氧化钠溶液反应。注意：若要检验铝分别与盐酸、NaOH溶液反应放出的气体是氢气，盐酸和NaOH溶液的浓度应稍偏大，如可用6mol·L-1的盐酸和30%的NaOH溶液。还要保证氢气产生的一定速率和一定数量。将点燃的木条放在试管口，可观察到蓝色火焰，但不明亮，用爆鸣的检验方法成功率比较高。铝片不宜太纯。在反应中可观察到开始反应较慢，后来渐渐加快，这是因为开始时是铝表面的氧化膜先发生作用，氧化膜反应完以后才有H2产生，而且随着反应的进行，温度升高，反应速率也加快。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。2［实践活动］提示：1.让学生在课外用卡片的形式把提出的问题收集并汇总，然后分类。2.把学生的分类情况和自己选择研究、调查的问题的结果以书面形式上交。3.把结果张贴或在课堂上交流，教师对学生参加这次活动的情况要作出评价。问题举例：①金属都有光泽吗？铁块上的灰色是光泽吗？②观察铁粉为什么看不见银白色光泽？③哪些金属在自然界中以游离态存在？实验室有金属钠单质，可以说钠在自然界以游离态存在吗？④为什么有的金属只有一种化合价，而有的金属有多种化合价？⑤铁有银白色光泽，为什么铁又称为黑色金属？⑥铝的导电性比铜的差，为什么电力工业上常用铝做导线？……[多媒体投影示例]金属的分类人们根据金属的密度，把金属分为重金属和轻金属。重金属的密度大于4.5g·cm-3，轻金属的密度小于4.5g·cm-3。冶金工业上还常常把金属分为黑色金属与有色金属。黑色金属有三种：铁、锰、铬。它们或它们的合金的表面常有呈灰黑色的氧化物，所以称这类金属为黑色金属。除铁、锰、铬以外的金属称为有色金属。有色金属又可以分为九大类：(1)重金属：铜、铅、锌等。(2)轻金属：铝、镁等。(3)轻稀有金属：锂、铍等。(4)难熔稀有金属：钨、钛、钒等。(5)稀散金属：镓、锗等。(6)稀土金属：钪、钇及镧系元素等。(7)放射性金属：镭、锕等。(8)贵金属：金、银、铂等。(9)碱金属：钾、钠等。（分类可以有不同的标准，如金属可按存在状态、密度、颜色、活泼性等分类，对学生提出的问题也可以用不同的标准进行分类）［例题剖析］（例1）将等物质的量的镁和铝相混合，取等质量该化合物四份，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.3mol·L-1HClB.4mol·L-1HNO3C.8mol·L-1NaOHD.18mol·L-1H2SO4教师精讲：在镁、铝混合物中加入硝酸和浓硫酸都不产生氢气。加入氢氧化钠溶液，只有铝与之反应生成氢气，镁不反应。加入盐酸，镁和铝都与盐酸反应生成氢气，所以氢气量最多。故应选A。答案：A（例2）有镁、铝混合粉末10.2g，将它溶于500mL4mol·L-1的盐酸里，若要使沉淀质量达到最大值，则需要2mol·L-1的氢氧化钠溶液的体积为（）A.1000mLB.500mLC.100mLD.1500mL教师精讲：依题意，先写出有关化学方程式：3Mg+2HCl====MgCl2+H2↑2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑MgCl2+2NaOH====Mg(OH)2↓+2NaClAlCl3+3NaOH====Al(OH)3↓+3NaCl依化学方程式知当镁、铝全部以氢氧化镁、氢氧化铝沉淀，即沉淀质量达到最大值时，溶液中溶质只存在NaCl,即此时n(NaOH)=n(HCl)。n(NaOH)=0.5L×4mol·L-1=2mol,V(NaOH)=122Lmolmol=1L=1000mL。因此本题答案为A。答案：A［课堂小结］本节课我们讨论了铝的化学性质，认识了铝既可以与强酸反应又可以与强碱反应，借助这些知识，我们可以解释日常生活中遇到的实际问题。课后请大家将你感兴趣的问题，通过上网或到图书馆查资料后，写成论文，同学间互相交流。板书设计铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反应活动与探究1.在金属活动顺序表中，Mg位于Al之前，请你设计实验证明Mg的金属活动性比Al强。方案一：Mg、Al分别在空气中点燃MgAl准备用砂纸去掉表面的氧化膜用砂纸去掉表面的氧化膜现象结论备注观察时注意戴防护镜方案二：Mg、Al分别与稀盐酸反应MgAl现象相同不同结论随堂练习1.下列金属分别与足量盐酸反应，得到等质量的氢气，所需金属的质量最少的是（）A.MgB.AlC.FeD.Zn答案:B2.地壳中所含质量分数最大的金属元素是（）A.MgB.AlC.SiD.Fe答案:B3.两份铝片，第一份与足量盐酸反应，第二份与足量烧碱溶液反应，同温、同压下放出相同体积的气体，4则两份铝片的质量之比为（）A.1∶1B.2∶3C.3∶2D.1∶6答案:A4.有镁、铝混合物粉末5.4g，将它溶于500mL2mol·L-1的盐酸中，若要使沉淀量达到最大值，则需加入1mol·L-1NaOH溶液的体积为（）A.1000mLB.500mLC.100mLD.1500mL答案:A5.将铝粉放入烧碱溶液充分反应，放出氢气。若在反应过程中有1.5mol电子发生转移，则参加反应的水为（）A.9gB.18gC.0.5molD.1.8mol答案:AC6.少量金属钠投入到CuSO4溶液中，正确的反应方程式是（）（1）2Na+CuSO4====Na2SO4+Cu↓（2）Cu+2H2O====Cu(OH)2+H2↑（3）2Na+2H2O====2NaOH+H2↑（4）2NaOH+CuSO4====Cu(OH)2↓+Na2SO4A.①③B.①②Ｃ.③④D.①答案:C7.把足量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜的混合液中，充分反应后，剩余金属粉末的质量与原加铁粉的质量相同，则原溶液中H+与24SO的物质的量浓度之比为（）Ａ.1∶4Ｂ.2∶7Ｃ.1∶2Ｄ.3∶8答案:A8.将钠和铝的混合物0.2mol溶于足量的盐酸中，产生3136mL(标准状况下)氢气，则钠和铝的物质的量之比为（）A.1∶3B.3∶1C.4∶1D.1∶4答案:C9.将一块镁铝合金溶于过量盐酸后，溶液中应有_____________离子；接着加入过量氢氧化钠溶液后，溶液中_____________减少了，_____________增加了；继而再加入过量盐酸，溶液中_____________减少了，_____________增加了。答案:H+、Cl-、Mg2+、Al3+（OH-）H+、Mg2+、Al3+2AlO、OH-、Na+2AlO、OH-H+、Cl-、Mg2+、Al3+10.某无色透明溶液，跟金属铝反应放出H2，试判断下列离子：Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、24SO、23SO、3HCO、OH-、3NO，哪些可能是构成此溶液的成分？（1）生成Al3+时，可能存在_____________。（2）当生成2AlO时，可能存在_____________。答案:(1)Mg2+、H+、24SO(2)OH-、Ba2+、3NO5习题详解1.答案：保存于煤油中因为钠很容易与空气中的O2发生反应。4Na+O2====2Na2O2Na+O2Na2O22Na+2H2O====2NaOH+H2↑点拨：钠的化学性质很活泼，能与O2反应，能与H2O反应,因此将钠保存在煤油中（ρ钠ρ煤油）。2.答案：B点拨：Na燃烧时生成Na2O2。3.答案：B点拨：Al在空气中能与O2反应生成Al2O3。4.答案：D点拨：此类题目可用举反例法。C选项，最外层只有1个电子的元素除Na、K外，还有H，H属非金属元素；D选项为Na，属金属元素；A、B选项的中心词是物质，物质与元素是两个不同的概念，物质是由元素组成的。5.答案：D6.答案：A7.答案：（1）3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(2)2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑2Al+6H+====2Al3++3H2↑(3)2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑2Al+2OH-+2H2O====22AlO+3H2↑(4)Zn+CuCl2====Cu+ZnCl2Zn+Cu2+====Cu+Zn2+8.答案：Al与NaOH发生如下反应：2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑2×27g3×22.4L5.4gV(H2)即V（H2）=6.72L(标准状况)9.答案：①相同质量的Mg、Al与盐酸反应可由关系：Mg~H2↑2Al~3H2↑24g1mol2×27g3mol1000gn(H2)1000gn(H2)即相同质量时，Al放出氢气多。②相同体积（假定各为1000cm3）的Mg、Al而质量分别为1738g、2700g，则有：Mg～H2↑2Al～3H2↑24g1mol2×27g3mol1738gn(H2)2700gn(H2)答:相同质量时，Al放出氢气多，相同体积时，也是Al放出氢气多。10.铝是自然界中含量最多的金属，铝与氧气反应放出大量的热，所以用铝作燃料是可行的；但是铝的金属活泼性比较强，欲从含铝的矿物中把铝提炼出来比较困难，目前采用电解法生产铝，电解需要消耗大量的电能；因此就目前条件下，将铝作燃料还不具备现实条件。11.提示：铝的金属活动性比铁强，从铝矿石中提炼出铝比从铁矿石中提炼出铁困难。