金属的化学性质反应教案.docx
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金属的化学性质反应教案
课题
第三章金属及其化合物
第一节金属的化学性质
设计教师
李玉香
授课教师
时间
年月日第周
课型
课时
教学
目标
1.知识与技能:
掌握钠、镁、铝、铁的重要性质,认识钠是一种活泼金属了解钠、镁、铝、铁的存在
及用途。
2.过程与方法:
通过实验设计、动手实验,培养学生的观察能力,加强基本操作训练,培养分析、
综合的思维能力和求实、创新、合作的优良品质。
重点
难点
重点:
金属的化学性质
难点:
金属的化学性质
教法
讲练结合
教具
教学案
教学过程设计
教材处理
师生活动
第三章金属及其化合物
第一节金属的化学性质
【第一课时】
【思考与交流】1、金属的物理性质(共性):
2、举例说明金属能发生哪些化学反应。
【阅读分析】图3-2有关金属化学性质的一些实验,四幅图分别是铝丝与硫酸铜反应形成铜树、镁条燃烧、铜丝与硝酸银溶液反应形成银树、镁条与盐酸反应。
(写出各自化学方程式以及离子反应方程式)
一、金属与非金属的反应(以钠、铝为例)
钠的物理性质:
钠的保存:
(一)金属与氧气的反应
【实验3—1】切开金属钠前先观察钠的表面,以便与切后进行比较。
【实验3—2】把一小块金属钠放在坩埚里,加热。
注:
(1)钠的燃烧实验在坩埚里进行比较规范。
在石棉网上或蒸发皿里进行也比较安全,而且现象的能见度较大。
如在火焰上方罩一个干燥的小烧杯,还可以看见烧杯壁上附着的淡黄色的过氧化钠。
(2)做此实验时应注意,钠开始燃烧后立即撤掉酒精灯。
1、钠和氧气反应
常温下:
现象
方程式
加热:
现象
方程式:
Na2O2的特殊用途:
【阅读教材】过氧化钠可以作为氧气的来源。
写出化学方程式。
【思考与交流】点燃镁条时为什么要用砂纸打磨?
2、铝和氧气反应
A、用坩埚夹住一小块铝箔(箔厚约0.1mm),在酒精灯上加热至熔化,轻轻晃动。
仔细观察。
观察现象:
解释:
铝表面的氧化膜保护了铝,构成薄膜的氧化铝的熔点(2050℃)高于铝的熔点
(660℃),包在铝的外面,所以熔化了的液态铝不会滴落下来。
B、取一块铝箔,用砂纸仔细打磨(或在酸中处理后,用水洗净),除去表面的氧化膜,再加热至熔化。
又有什么现象呢?
观察现象:
解释:
。
这也正是性质活泼的铝在空气中能稳定存在的原因。
铝与氧气反应方程式:
【小结】活泼金属容易与活泼非金属反应,如活泼金属在空气中容易与氧气反应,表面生成一层氧化物。
有的氧化末疏松,不能保护内层金属,如铁等;有的氧化膜致密,可以保护内层金属不被继续氧化,如镁、铝等。
【应用】日用铝制品可以较长时间使用。
(二)金属与其它非金属的反应
1.钠和氯气反应:
2.钠和硫反应:
3.铝和氯气反应:
4.铝和硫粉的反应:
5.铁与硫的反应:
6.铁丝在氧气中燃烧:
7.铁与氯气的反应:
8.铜与氯气的反应:
9.铜与硫的反应:
结论:
(一般)金属+O2→金属氧化物
金属+Cl2(Br2)→高价金属氯(溴)化物
金属+S(I2)→低价金属硫(碘)化物
二、金属与酸和水的反应
(一)金属与水的反应
1、钠和水的反应——[实验]:
钠块投入滴有酚酞的水中的反应:
★观察时应注意几方面内容:
钠在水中的哪个部位反应,形态有何变化,如何运动,发出怎样的声音,溶液颜色有何变化?
钠与水反应生成的气体是什么?
如何验证?
现象
结论
反应方程式
【思考与交流】根据金属活泼顺序,钠排在铜的前面,那么金属钠能否从CuSO4溶液中置换出单质铜?
推测可能出现的现象。
实验现象:
化学方程式:
【问题讨论】
1、钠既能与氧气反应,又能与水反应,那么钠应该如何保存呢?
钠的保存:
2、已知钠和四氯化碳不能反应,四氯化碳的密度比钠大,那么钠能否保存在四氯化碳中?
3、钠着火应该怎么扑灭?
用水行吗?
泡沫灭火器呢?
4、金属钠长期放置在空气中的最终产物是什么?
5、将金属钠投入到水和煤油的混合液中,有什么实验现象?
2、铁和水蒸气的反应
实验现象:
加热时试管内铁粉红热,点燃肥皂泡可听到爆鸣声,反应后,试管内的固体仍
呈黑色。
反应方程式为:
3、镁与热水反应——与冷水:
反应很缓慢;
但与热水:
能较快反应
金属和水反应的一般规律:
(1)K、Ca、Na等金属和冷水作用,生成可溶性碱和H2。
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(2)Mg和冷水反应缓慢,与沸水迅速反应,Al与冷水很难反应,与沸水能反应,生成不溶性碱和氢气。
Mg+2H2O(热)===Mg(OH)2+H2↑
(3)Zn、Fe、Sn、Pb和高温水蒸气反应,生成不溶性氧化物和H2。
3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2
(4)Cu、Hg、Ag、Pt、Au不与水反应。
【第二课时】
(二)金属与酸反应:
例如:
Al+HCl=
Fe+H2SO4=
三、金属与盐反应:
1、金属与盐溶液的反应
例如:
(1)铁与硫酸铜溶液反应:
(2)Na+CuSO4溶液反应:
(3)将钠块投入FeCl3溶液中,有何现象。
写出化学方程式。
2、金属与熔融状态的盐反应:
TiCl4(熔融)+4Na==Ti+4NaCl
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
(1)铝与盐酸现象
化学方程式:
离子方程式
(2)铝与氢氧化钠溶液的反应得现象
化学方程式
离子方程式
(3)注:
铝与氢氧化钠溶液的反应属于氧化还原反应,其反应方程式可表示为:
氧化剂:
还原剂:
【小结】铝既可以与盐酸反应又可以与氢氧化钠溶液反应。
【应用】铝制容器不宜蒸煮或长时间盛放酸性、碱性的食物。
【第三课时】
六、物质的量在化学方程式计算中的应用
计算原理:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
化学计量数之比2:
2:
2:
1
扩大NA倍2×NA:
2×NA:
2×NA:
NA
物质的量之比2mol:
2mol:
2mol:
1mol
相对质量之比2×23:
2×18:
2×40:
2
标况下体积22.4L
【结论】化学方程式中各物质的化学计量数之比,等于 之比,
等于 之比,在同一条件下也等于 之比。
在计算时,“上下单位统一”。
例1:
把6.5gZn放入足量盐酸中,锌完全反应。
计算:
(1)6.5克锌的物质的量;
(2)参加反应的HCl的物质的量;(3)生成H2的体积(标准状况)。
解:
例2:
将8g铁片放入100mlCuSO4溶液中,铜离子全部被转换后,将铁片取出洗净、干燥,称得其质量变为8.2g,求:
原硫酸铜溶液的物质的量浓度。
解:
例3:
将30g含MnO2的质量分数为76.6%的软锰矿石与足量的浓度为12mol/L的浓盐酸完全反应(杂质不参加反应),试计算:
(1)参加反应的浓盐酸的体积;
(2)在标准状况下,生成Cl2的体积。
(MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O)
【总结】
一、金属的物理性质
常温下,金属一般为银白色晶体(汞常温下为液体,少数有其他颜色),具有良好的导电性、导热性、延展性,金属的熔沸点和硬度相差很大。
二、金属的化学性质
多数金属的化学性质比较活泼,具有较强的还原性,在自然界多数以化合态形式存在,只要少数以游离态存在,如金、银、铜、铂等。
分析对比:
完成下表写出有关方程式
金属
化学性质
Na
Al
Fe
与O2反应
常温下氧化成Na2O,点燃或加热时生成Na2O2,Na保存在煤油中
常温下氧化生成致密氧化膜,使得铝耐腐蚀,纯氧中可燃
潮湿空气中腐蚀,纯氧中点燃生成Fe3O4
与H2O反应
受氧化膜阻碍
与酸反应
与盐反应
与碱反应
与水反应
不反应
金属活泼性
金属活泼性逐渐减弱
三、钠的性质总结:
1.物理性质:
2.化学性质
⑴与非金属的反应:
(O2、Cl2、S、卤素等)
⑵与水反应
⑶与酸反应——一般认为,钠与酸溶液反应时,先与酸反应,当酸不足后,在于水反应;其它活泼性强的金属(如K、Ca)也与此类似。
⑷与盐溶液——先与溶剂水反应。
其它活泼性强的金属(如K、Ca)也与此类似。
Fe2(SO4)3(aq)和CuSO4(aq)等
⑸与四氯化钛(熔融,只有在熔融状态才发生金属间置换。
):
3.制法:
4.存在、用途及保存方法:
【知识结构模型】
【推荐作业1】
1、以下说法错误的是( )
A、钠在常温下就容易被氧化 B、钠受热后能够着火燃烧
C、钠在空气中缓慢氧化能自燃 D、钠在氧气中燃烧更为激烈
2、下列性质中,不属于大多数金属通性的是:
()
A、有银白色光泽B、有延展性
C、有良好的导电性和导热性D、有很高的熔点和硬度
3、将一小块金属钠放在坩埚里加热,下列有关实验现象的描述正确的是:
()
①钠在燃烧前先熔化②在空气燃烧有黄色火花四射③燃烧后得到白色固体
④燃烧时火焰呈黄色⑤燃烧后生成淡黄色固体
A、只有⑤B、只有① C、①④⑤D、②③
4、下列说法正确的是:
()
A、常温下,镁铝表面能生成一层致密的氧化膜,保护内层的金属不被继续氧化
B、未打磨的铝箔因表面有氧化膜,因此在空气中加热后不能燃烧,若将氧化膜去除后再加热,则可在空气中燃烧
C、在化学反应中,由于铝原子能失去三个电子,而钠原子只能失去一个电子,所以铝的还原性比钠强
D、因铜是不活泼金属,故即使在潮湿的空气中也不会被腐蚀。
5、铝制品具有较强的抗腐蚀性,主要是因为:
()
A、铝的化学性质稳定B、铝在常温时与氧气不反应
C、铝具有金属性,也具有非金属性D、铝与氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜
6、下列有关钠的物理性质的叙述中正确的是( )
①银白色金属 ②质软可以用小刀切割 ③熔点低于100℃④密度比水小
⑤热和电的良导体A、①②④ B、①②③④ C、①③④ D、①②③④⑤
7、金属钠放在水中浮在水面上,放在煤油中沉在油层下,煤油的密度是0.8g·cm-3,推测钠的密度(g·cm-3)是( )
A、大于1.0 B、小于0.8C、介于0.8~1.0之间 D、不能确定
8、钠和水反应时所产生的现象与钠的下列性质无关的是:
()
A、钠的熔点低 B、钠的硬度小 C、钠的密度小 D、钠有强的还原性
9、把一小块钠投入到硫酸铜溶液中,生成物有( )
A、Cu B、Cu(OH)2 C、H2 D、O2
10、下列物质放置在空气中,因发生氧化还原反应而变质的是:
()
A、Na B、NaOH C、NaCl D、Na2O2
11、下列关于钠与水反应现象的描述,正确的组合是:
()
(1)钠浮在水面上
(2)钠沉在水底下
(3)立即熔化成银色的闪亮小球(4)小球迅速游动,逐渐减小,最后完全消失
(5)小球固定在水面某处不动,慢慢减小,直至消失
(6)发出嘶嘶的响声(7)反应后滴入酚酞试液显红色
(8)反应后滴入石蕊试液显红色
A、
(1)
(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8) B、
(1)(3)(4)(6)(7)
C、
(2)(3)(4)(6)(7) D、(3)(4)(5)(6)(7)(8)
12、由于钠很容易与空气中的、等物质反应,通常将钠保存在___________里,以使钠与、等隔绝。
钠可以把钛、锆等金属从它们的卤化物中还原出来,这是由于钠具有性。
【推荐作业2】
1、质量相同的下列金属,分别跟足量盐酸完全反应产生氢气体积最多的是()
A.钠B.铝C.镁D.锌
2、少量NaOH最好贮存在:
()
A、敞口塑料瓶中B、玻璃塞的棕色瓶中
C、橡胶塞的广口瓶中D、铁制容器中
3、标准状况下,将20LCO2和CO的混合气全通过足量的Na2O2粉末,在相同状况下,气体体积减少到16L,则原混合气体中CO的体积为:
()
A、4LB、8LC、12LD、16L
4、取黄豆粒大小的一块金属钠,用滤纸擦干其表面的煤油,然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
,反应的化学方程式是。
②溶液中的实验现象;反应的化学方程式。
5、在常温下,Fe与水并不起反应,但在高温下,Fe与水蒸气可发生反应。
应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。
请回答该实验中的问题。
写出该反应的反应方程式:
;并指明该氧化还原反应的还原剂是,氧化剂是。
6、把镁粉中混有的少量铝粉除去,应选用的试剂是()
(A)盐酸(B)氨水(C)烧碱溶液(D)纯碱溶液
7、某无色溶液加入铝可以生成氢气,则在该溶液中不可能大量存在的离子组是()
A.Cl-,Mg2+,NO3-,K+B.HCO3-,K+,NO3-,SO42-
C.SO42-,Cl-,CO32-,Na+D.NH4+,Cl-,Na+,Ba2+
8.为了除去铁粉中的少量铝粉,可以选取下列哪种溶液()
A.浓盐酸B.浓硝酸C.浓硫酸D.浓氢氧化钠溶液
9、称取两份铝粉,第一份加入足量的NaOH溶液,第二份加入足量的盐酸,若放出的氢气的体积相等(同温同压)。
则两份铝粉的质量比为:
()
(A)1:
2(B)1:
3(C)3:
2(D)1:
1
10.若在加入铝粉能放出H2的溶液中,分别加入下列各组离子,肯定不能共存的是
A.Fe3+、NO3、Cl、Na+B.Ba2+、Mg2+、HCO3、AlO2()
C.NO3、Na+、K+、CO32D.NO3、K+、AlO2、OH
11.下列反应的离子方程式书写正确的是()
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+=Fe2++H2
【推荐作业3】
1、nmol钠和nmol铝一同投入mg足量的水中,所得溶液的密度为dg.cm-3,该溶液的质量分数为()
A、82n/(46n+m)%B、8200n/(46n+2m)%
C、8200n/(46n+m)%D、8200n/(69n+2m)%
2、5g含Fe、Mg、Zn三种金属的混合物跟足量的稀硫酸反应,生成2.8L氢气(标况下),则这三种金属的物质的量之和为 mol。
3、500mL的盐酸与足量的Zn反应,放出H25.6L(标况下),则盐酸的物质的量浓度是 。
4、Na、Mg、Al与盐酸反应生成等质量的H2,消耗三种金属的物质的量之比为 ,0.2molNa、Mg、Al分别与100mL1mol/L的盐酸反应生成的H2在相同状况下的体积比为 ,等质量的Na、Mg、Al与足量的盐酸反应,生成的H2的体积比为 。
5、一块表面已部分氧化的钠块的质量为0.77g,放入10g水中后,得到标准状况下
氢气224mL。
求:
(1)被氧化成氧化钠的金属钠的质量。
(2)所得溶液的溶质的质量分数。
板书设计:
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