第3章 第1节 金属的化学性质 第2课时.doc

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+6HCl 2====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6 mol ·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。‎ 5‎ ‎［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‎4.5 g·cm-3，轻金属的密度小于‎4.5 g·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.3 mol ·L-1HCl B.4 mol ·L-1HNO3‎ C.8 mol ·L-1NaOH D.18 mol ·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‎10.2 g，将它溶于500 mL 4 mol ·L-1的盐酸里，若要使沉淀质量达到最大值，则需要2 mol ·L-1的氢氧化钠溶液的体积为（ ）‎ A.1 000 mL B.500 mL C.100 mL D.1 500 mL ‎ 教师精讲：依题意，先写出有关化学方程式：‎ 5‎ Mg + 2HCl====MgCl2 + H2↑‎ ‎2Al + 6HCl====2AlCl3 +3H2↑‎ MgCl2 +2NaOH====Mg(OH)2↓+2NaCl AlCl3 +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)=‎0.5 L×4 mol ·L-1=2 mol ,V(NaOH)==‎1 L=1 000 mL。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 Mg Al 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 Mg Al 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.Mg B.Al C.Fe D.Zn 答案:B ‎2.地壳中所含质量分数最大的金属元素是（ ）‎ A.Mg B.Al C.Si D.Fe 答案:B ‎3.‎ 5‎ 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，则两份铝片的质量之比为（ ）‎ A.1∶1 B.2∶‎3 C.3∶2 D.1∶6‎ 答案:A ‎4.有镁、铝混合物粉末‎5.4 g，将它溶于500 mL 2 mol ·L-1的盐酸中，若要使沉淀量达到最大值，则需加入1 mol·L-1 NaOH溶液的体积为（ ）‎ A.1 000 mL B.500 mL C.100 mL D.1 500 mL 答案:A ‎5.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1.5 mol 电子发生转移，则参加反应的水为（ ）‎ A‎.9 g B‎.18 g C.0.5 mol D.1.8 mol 答案:AC ‎6.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↓+ Na2SO4‎ A.①③ B.①② Ｃ.③④ D.①‎ 答案:C ‎7.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+与的物质的量浓度之比为（ ）‎ Ａ.1∶4 Ｂ.2∶7 Ｃ.1∶2 Ｄ.3∶8‎ 答案:A ‎8.将钠和铝的混合物0.2 mol 溶于足量的盐酸中，产生3 136 mL (标准状况下)氢气，则钠和铝的物质的量之比为（ ）‎ A.1∶3 B.3∶‎1 C.4∶1 D.1∶4‎ 答案:C ‎9.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+ 、OH-、Na+ 、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+、、、、OH-、，哪些可能是构成此溶液的成分？‎ ‎（1）生成Al3+时，可能存在_____________。‎ ‎（2）当生成时，可能存在_____________。‎ 答案:(1)Mg2+、H+、‎ ‎(2)OH-、Ba2+、‎ 5‎ 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====2Na2O 2Na+O2Na2O2 2Na+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：D ‎6.答案：A ‎7.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+3H2↑‎ ‎(4)Zn+CuCl2====Cu+ZnCl2 Zn+Cu2+====Cu+Zn2+‎ ‎8.答案：Al与NaOH发生如下反应：‎ ‎2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑‎ ‎2×‎27 g 3×‎‎22.4 L ‎5.4 g‎ V(H2)‎ 即V（H2）=‎6.72 L(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↑‎ ‎24 g‎ 1 mol 2×‎27 g 3 mol ‎1 ‎000 g n (H2) 1 ‎000 g n(H2)‎ 即相同质量时，Al放出氢气多。‎ ‎②相同体积（假定各为1 ‎000 cm3）的Mg、Al而质量分别为1 ‎738 g、2 ‎700 g，则有：‎ Mg ～ H2↑ 2Al ～ 3H2↑‎ ‎24 g‎ 1 mol 2×‎27 g 3 mol ‎1 ‎738 g n(H2) 2 ‎700 g n(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。‎ 5‎