人教版高中化學(xué)必修1全冊(cè)教案-3.1.2

1、第2課時(shí) 金屬與酸和水的反響課前自主學(xué)習(xí)(學(xué)生用書P55) 一金屬與酸和水的反響1.金屬與酸反響酸和金屬活動(dòng)順序表中氫以前的金屬反響生成鹽和氫氣2.鈉與水的反響實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象原因解釋將一黃豆粒大小的鈉投入盛有水(已滴加幾滴酚酞試液)的燒杯中,觀察現(xiàn)象鈉浮在水面上鈉的密度比水小鈉熔化成閃亮的小球鈉熔點(diǎn)低,反應(yīng)放熱小球在水面上四處游動(dòng)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體推動(dòng)小球運(yùn)動(dòng)發(fā)生嘶嘶響聲,且鈉很快消失鈉與水劇烈反應(yīng)反應(yīng)后溶液的顏色逐漸變紅反應(yīng)生成堿結(jié)論常溫下,鈉與水劇烈反應(yīng),生成氫氣和氫氧化鈉,離子方程式為:2Na+2H2O2Na+2OH-+H2,在反應(yīng)中H2O作氧化劑,Na作還原劑 3.鐵與水的反響裝置裝置實(shí)

2、驗(yàn)裝置操作及現(xiàn)象用小試管收集一試管氣體,點(diǎn)燃,聽到輕微的噗聲證明生成了H2用火柴點(diǎn)燃肥皂泡,聽到爆鳴聲,證明生成了H2實(shí)驗(yàn)結(jié)論鐵能與水蒸氣反應(yīng),化學(xué)方程式為3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 二鋁與氫氧化鈉溶液的反響鋁與鹽酸氫氧化鈉溶液的比照實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置試管中有氣泡冒出,鋁片慢慢溶解;點(diǎn)燃的木條發(fā)出爆鳴聲試管中有氣泡冒出,鋁片慢慢溶解;點(diǎn)燃的木條發(fā)出爆鳴聲化學(xué)方程式化學(xué)方程式:2Al+6HCl2AlCl3+3H2化學(xué)方程式:2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2相同點(diǎn)反應(yīng)中鋁的化合價(jià)均由0+3,故1 mol Al反應(yīng)均產(chǎn)生1.5mol H2 誘思探究:鈉著火時(shí),能

3、否用水滅火?提示:不能,鈉與水反響生成可燃性氣體,應(yīng)用枯燥的沙土蓋滅課堂深化探究(學(xué)生用書P55) 一鈉在溶液中的反響1.鈉與水的反響(1)將鈉放入?yún)⒓訋椎畏犹乃?觀察到的現(xiàn)象:浮(鈉浮在水面上)熔(熔化成一個(gè)閃亮的小球)游(小球在水面上向各個(gè)方向迅速游動(dòng),最后消失)響(發(fā)出嘶嘶的響聲)紅(反響后的水溶液使酚酞變紅)(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:鈉與水劇烈反響,鈉的密度比水小,反響放熱,反響后溶液顯堿性,有氣體產(chǎn)生 (3)反響分析反響類型:置換反響氧化復(fù)原反響離子反響放熱反響反響方程式:2Na+2H2O2NaOH+H2離子方程式:2Na+2H2O2Na+2OH-+H22.鈉與酸的反響鈉與稀硫酸鹽酸等非氧

4、化性酸反響時(shí),首先是鈉直接跟酸反響,過(guò)量的鈉再與水反響,而不能認(rèn)為是鈉先跟水反響,生成的NaOH再跟酸中和鈉投入足量鹽酸中反響的化學(xué)方程式是:2Na+2HCl2NaCl+H2離子方程式是:2Na+2H+2Na+H23.鈉跟堿溶液的反響實(shí)際是鈉跟水反響4.鈉跟鹽溶液的反響(1)NaCl溶液:實(shí)際是與水反響反響的化學(xué)方程式為:2Na+2H2O2NaOH+H2(2)CuSO4溶液:鈉先與水反響,生成的NaOH再跟CuSO4反響,而不能發(fā)生置換反響上述反響的化學(xué)方程式為:2Na+2H2O2NaOH+H22NaOH+CuSO4Cu(OH)2+Na2SO4總反響式為:2Na+CuSO4+2H2OCu(OH

5、)2+H2+Na2SO4二金屬鋁與酸堿反響及生成H2的量的關(guān)系1.鋁在金屬活動(dòng)性順序中位于氫前面,能置換出酸中的氫強(qiáng)酸:2Al+6H+2Al3+3H2,弱酸:2Al+6CH3COOH6CH3COO-+2Al3+3H22.Al與NaOH溶液反響(1)反響產(chǎn)生的氣體可以燃燒(2)反響分步進(jìn)行:2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O總反響為:復(fù)原劑是Al,氧化劑是H2O3.鋁與酸或堿反響置換H2的關(guān)系(1)等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反響,產(chǎn)生氫氣的體積比(2)足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反響,產(chǎn)生氫氣的體積為 (3)一定量的鋁分

6、別和一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反響n(HCl)n(NaOH),假設(shè)產(chǎn)生氫氣的體積比為 那么必定是:鋁與鹽酸反響時(shí),鋁過(guò)量而鹽酸缺乏量鋁與氫氧化鈉反響時(shí),鋁缺乏而氫氧化鈉過(guò)量解題時(shí)應(yīng)充分利用上述關(guān)系快速求解典 例 剖 析(學(xué)生用書P56)知識(shí)點(diǎn)一 鈉在溶液中的反響例1 將一小塊鈉投入到盛有硫酸銅溶液的小燒杯中,不可能觀察到的現(xiàn)象是( )A.溶液出現(xiàn)藍(lán)色渾濁B.鈉塊熔成小球浮在水面四處游動(dòng)C.有氣體產(chǎn)生D.有紅色的銅被置換出來(lái) 解析 由于金屬陽(yáng)離子在水中,一般是以水合離子的形式存在,所以鈉與鹽溶液反響時(shí)不能置換出鹽中的金屬,而是先與水反響生成氫氧化鈉和氫氣,生成的氫氧化鈉又與硫酸銅反響,生成藍(lán)色沉

7、淀,因此選項(xiàng)中只有D中現(xiàn)象不可能觀察到答案 D知識(shí)點(diǎn)二 金屬與酸的反響例2 將鈉鎂鋁各0.3 mol分別放入100 mL 1 mol/L的鹽酸中,同溫同壓下產(chǎn)生的氣體體積比是( )A.1：2：3 B.6：3：2C.3：1：1D.1：1：1 解析 Mg、Al投入到鹽酸中,由于金屬過(guò)量,以HCl的量為準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算,產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量為0.05 mol,Na不僅與酸反響還可與水反響,以鈉的物質(zhì)的量為準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算,產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量為0.15 mol故正確答案為C答案 C 知識(shí)點(diǎn)三 鋁與氫氧化鈉溶液的反響例3 甲乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 molL-1的鹽酸和NaOH溶液,向兩燒杯中分別參加等質(zhì)量的

8、鋁粉,反響結(jié)束后測(cè)得生成的氣體體積比為甲乙12,那么參加鋁粉的質(zhì)量為( )A.5.4 gB.3.6 gC.2.7 gD.1.8 g 解析 2Al+6HCl2AlCl3+3H2,2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2,由反響方程式可知,假設(shè)在等物質(zhì)的量的鹽酸和NaOH溶液中分別參加足量鋁,反響時(shí)產(chǎn)生H2的體積之比為1：3,現(xiàn)在產(chǎn)生H2的體積之比為1：2,說(shuō)明鋁粉的量相對(duì)于鹽酸來(lái)說(shuō)是過(guò)量的,對(duì)于NaOH來(lái)說(shuō)是缺乏量的,所以與鹽酸反響的鋁粉質(zhì)量為2.7 g,與NaOH反響的鋁粉質(zhì)量為5.4 g答案 A 課內(nèi)針對(duì)性訓(xùn)練(學(xué)生用書P57)1.將一小塊鈉投到FeCl3溶液中,觀察到的現(xiàn)象是(

9、)A.鈉溶解,有鐵析出并有氣體產(chǎn)生B.只有氣體產(chǎn)生C.只有沉淀產(chǎn)生D.既有氣體產(chǎn)生,又有紅褐色沉淀產(chǎn)生答案:D解析:Na投入FeCl3溶液中發(fā)生如下反響:2Na+2H2O2NaOH+H2,FeCl3+3NaOHFe(OH)3+3NaCl2.等質(zhì)量的鈉鎂鋁分別與足量的鹽酸反響,產(chǎn)生H2的質(zhì)量由大到小的排列順序正確的選項(xiàng)是( )A.Al、Mg、Na B.Mg、Al、NaC.Na、Mg、AlD.Na、Al、Mg答案:A解析:因足量的鹽酸與等質(zhì)量的金屬反響,那么金屬完全反響,根據(jù)電子守恒,等質(zhì)量的Na、Mg、Al產(chǎn)生H2的質(zhì)量由大到小應(yīng)為Al、Mg、Na,也可根據(jù)化學(xué)式計(jì)算3.等質(zhì)量的兩份鋁分別與足量

10、稀H2SO4和NaOH溶液作用,假設(shè)消耗的兩溶液的體積相等,那么兩溶液的物質(zhì)的量濃度之比為( )A.3：2B.2：3C.1：1D.1：2答案:A解析:依題意,兩份鋁的物質(zhì)的量相等,設(shè)n(Al)1 mol2Al + 3H2SO4Al2(SO4)3+3H22 mol 3 mol1 mol n(H2SO4)得:n(H2SO4)1.5 mol2Al + 2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H22 mol 2 mol1 mol n(NaOH)得:n(NaOH)1 mol兩溶液體積相等,故c(H2SO4)：c(NaOH)n(H2SO4)：n(NaOH)1.5：13：24.以下物質(zhì)反響后,沒(méi)有堿生成的是(

11、 )A.生石灰投入水中B.紅熱的Fe與H2O(g)反響C.鈉放入水中D.鍛燒石灰石答案:BD解析:A中反響為CaO+H2OCa(OH)2;B為3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2;C為2Na+2H2O2NaOH+H2;D為CaCO3 CaO+CO2課后優(yōu)化訓(xùn)練(學(xué)生用書P57) 根底強(qiáng)化1.鈉與以下物質(zhì)反響,產(chǎn)物唯一的是( )A.鹽酸 B.H2OC.Cl2D.O2答案:C解析:鈉與鹽酸反響產(chǎn)生NaCl和H2,與H2O反響生成NaOH和H2,與O2反響生成Na2O2和Na2O,只有與Cl2反響生成NaCl2.除去鎂粉中的少量鋁粉,可選用( )A.硫酸B.氫氧化鈉溶液C.水D.鹽酸答案:B解

12、析:鋁與NaOH溶液反響而鎂不與NaOH溶液反響,可以除去3.鐵制的菜刀在生產(chǎn)時(shí)要通過(guò)“淬火處理來(lái)增加刀的硬度,具體操作是將紅熱的菜刀浸入水中急速冷卻此時(shí)發(fā)生反響為3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2,該反響中屬于復(fù)原劑的是( )A.FeB.H2OC.Fe3O4D.H2答案:A解析:由反響3Fe+4H2O(g) 4H2+Fe3O4知鐵失電子作復(fù)原劑,H2O得電子,作氧化劑4.用鋁箔包裝0.1 mol金屬鈉,用針扎出一些小孔,放入水中,完全反響后,用排水集氣法收集產(chǎn)生的氣體,那么收集到的氣體為(標(biāo)準(zhǔn)狀況)( )A.O2與H2的混合氣體B.1.12 L H2C.大于1.12 L H2D.小于

13、1.12 L氣體答案:C解析:在題中隱藏著一個(gè)至關(guān)重要的條件“鋁箔,Na與水反響放出H2,并且生成NaOH,鋁能與NaOH溶液反響,也生成H2,故最后收集到的氣體是這兩局部H2的總和,顯然要比Na單獨(dú)反響產(chǎn)生的H2多Na + H2ONaOH + H20.1 mol 0.1 mol 0.05 mol5.以下有關(guān)反響的離子方程式正確的選項(xiàng)是( )A.鈉與水反響:Na+2H2ONa+2OH-+H2B.鈉與稀硫酸反響:2Na+2H2O2Na+2OH-+H2,H+OH-H2OC.鈉與CuSO4溶液反響:2Na+Cu2+Cu+2Na+D.Na與稀H2SO4溶液反響:2Na+2H+2Na+H2答案:D解析:

14、A中電荷不守恒;B中鈉與硫酸直接反響,而不是先與水反響;C中鈉先與水反響生成NaOH,然后NaOH再與CuSO4反響生成Cu(OH)2沉淀6.將2.3g鈉投放到97.7g水中,所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為( )A.2.3% B.小于2.3%C.4%D.大于4%答案:D解析:錯(cuò)選A是把鈉與水反響后,鈉看成溶質(zhì),計(jì)算錯(cuò)誤;錯(cuò)選C是無(wú)視了鈉與水反響產(chǎn)生H2使溶液質(zhì)量減少解答此題應(yīng)明確鈉與水反響有H2產(chǎn)生,所得溶液中溶質(zhì)是NaOH,溶液的質(zhì)量等于水的質(zhì)量和鈉的質(zhì)量之和減去氫氣的質(zhì)量此題屬半定量題,不需準(zhǔn)確計(jì)算溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)設(shè)生成NaOH的質(zhì)量為x,那么:2Na+2H2O2NaOH+H22232402.3

15、gx7.將金屬鈉分別投入以下物質(zhì)的溶液中,有氣體放出,且溶液質(zhì)量減輕的是( )A.HClB.K2SO4C.CuCl2D.飽和NaOH溶液答案:CD解析:鈉遇水或水溶液均能發(fā)生反響置換出氫氣,故以上四個(gè)選項(xiàng)均能滿足題干中有氣體放出這一條件解題的關(guān)鍵在于題干中的最后“溶液質(zhì)量減輕假設(shè)投入金屬鈉的質(zhì)量小于脫離溶液的物質(zhì)的質(zhì)量,那么溶液的質(zhì)量必定減輕 選項(xiàng)AB中每有23 g鈉進(jìn)入溶液均生成1 gH2,溶液質(zhì)量增加22 g;C項(xiàng)中由于鈉與水反響生成的NaOH還能進(jìn)一步與CuCl2反響,析出Cu(OH)2沉淀,所以溶液質(zhì)量減輕;D選項(xiàng)中NaOH溶液是飽和溶液,投入鈉后消耗水,析出NaOH固體,溶液質(zhì)量也減

16、輕8.(1)分別取W g鈉鎂鋁與足量的鹽酸反響,在相同條件下產(chǎn)生氫氣的體積比是_(2)分別取0.1 mol鈉鎂鋁與足量的鹽酸反響,在相同條件下產(chǎn)生氫氣的體積比是_(3)假設(shè)產(chǎn)生相同物質(zhì)的量的氫氣,所需鈉鎂鋁的質(zhì)量之比為_1：2：3 23：12：9 (4)假設(shè)產(chǎn)生相同體積(同溫同壓下)的氫氣,所需鈉鎂鋁的物質(zhì)的量之比為_(5)假設(shè)將0.2 mol鈉鎂鋁分別放入到10 mL 1 mol/L的鹽酸中,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,產(chǎn)生氫氣的大小順序是_6：3：2 NaAlMg 解析:2Na+2HCl2NaCl+H2Mg+2HClMgCl2+H22Al+6HCl2AlCl3+3H2(1)由方程式可得Na產(chǎn)生H2 Mg

17、產(chǎn)生H2 Al產(chǎn)生 故可得出結(jié)論(2)由方程式可得出產(chǎn)生H2體積比(即物質(zhì)的量比)為1：2：3(3)由方程式可得出產(chǎn)生H2物質(zhì)的量相同,設(shè)產(chǎn)生H2 2克,消耗Na 46克,Mg 24克,Al 18克,故得出結(jié)論(4)由(3)可推出n(Na消耗):n(Mg消耗):n(Al消耗)1：0.5: 6：3：2(5)由方程式可得出三種金屬和酸反響,金屬過(guò)量,故產(chǎn)生H2應(yīng)相同,但Na可與水反響,故得出NaAlMg能力提升1.以下各組離子中,能大量共存,溶液呈現(xiàn)無(wú)色,且參加一小塊鈉粒后仍然能大量共存的是( )答案:C解析:A中MnO 為紫色不符合題意且H+與Na反響,B中Na與水反響生成的NaOH與HCO 反

18、響,有CO 生成,Ba2+與CO 不能共存;D中Ca2+與CO 不共存2.兩種金屬混合物粉末15 g,與足量的鹽酸反響時(shí)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 L氫氣,符合上述情況的金屬混合物是( )A.MgFeB.ZnAgC.AlZnD.MgAl答案:AC解析:生成11.2 LH2,需轉(zhuǎn)移1 mol電子即金屬的平均電子摩爾質(zhì)量為15 g/mol其中MgFeZnAl的電子摩爾質(zhì)量分別為12 g/mol,28 g/mol,32.5 g/mol和9 g/mol,而Ag不反響,其值可認(rèn)為無(wú)限大,故AC符合情況3.把足量的鐵粉投入到硫酸和硫酸銅的混合溶液中,充分反響后,剩余金屬粉末的質(zhì)量與原參加鐵粉的質(zhì)量相等,那么原溶液中H+與SO 的物質(zhì)的量濃度之比為( )A.1：4 B.2：7C.1：2D.3：8答案:A解析:相關(guān)反響為:Fe+H2SO4FeSO4+H2Fe+C