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。
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［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：
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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+、
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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。
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