2018高中化学 第三章 金属及其化合物 3.1.2 金属与酸和水的反应 铝与氢氧化钠溶液的反应课件 新人教版必修1.ppt

第2课时金属与酸和水的反应铝与氢氧化钠溶液的反应,知识铺垫,新知预习,自主测试,1.实验室将少量金属钠保存在煤油中,金属钠长期暴露在空气中最终生成Na2CO3。2.铁生锈的条件是与水、空气同时接触。3.铁丝伸入硫酸铜溶液中,发生反应的离子方程式为Fe+Cu2+=Fe2+Cu,该反应属于置换反应(填基本反应类型)。,知识铺垫,新知预习,自主测试,一、金属与酸和水的反应1.金属与酸的反应,知识铺垫,新知预习,自主测试,2.金属与水的反应(1)钠与水的反应:反应现象及解释,反应的化学方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2。,知识铺垫,新知预习,自主测试,(2)铁与水的反应:通常铁与冷水和热水均不反应,但铁可与水蒸气反应。,知识铺垫,新知预习,自主测试,二、铝与氢氧化钠溶液的反应铝分别与盐酸、NaOH溶液反应的对比实验,知识铺垫,新知预习,自主测试,1.钠与水的反应现象与钠的下列性质无关的是()A.钠的熔点较低B.钠的密度比水的小C.钠的硬度小D.钠有很强的还原性解析:钠与水反应的现象可归纳为“浮”“熔”“游”“响”“红”,其中“浮”说明钠的密度比水的小,“熔”说明钠的熔点低,“游”“响”说明钠与水反应剧烈,钠具有很强的还原性,无法证明钠的硬度大小。答案:C2.在天平的左、右两个托盘上放有两个烧杯,两个烧杯中分别盛有相同物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液,天平处于平衡状态,当分别向两烧杯中加入等质量的铝(铝是足量的)充分反应后()A.天平保持平衡B.左高右低C.左低右高D.无法确定答案:C,探究一,探究二,钠与水及水溶液的反应问题探究1.钠在含有酚酞的水溶液中反应,有何现象?通过这些现象可以看出钠的哪些性质?答案:浮:浮在水面上,说明钠的密度比水的小;熔:钠熔化成小球,说明钠的熔点低;游:钠在水面上四处游动,说明钠与水反应有气体生成;红:酚酞变红,说明钠与水反应有碱生成。2.若将Na分别投入盐酸和水中,则Na与稀盐酸反应和Na与水反应哪个更剧烈?为什么?答案:Na与稀盐酸的反应比Na与水的反应更加剧烈,因为钠与水反应的实质就是钠与水电离出的H+发生氧化还原反应,盐酸中H+的浓度比水电离出的H+浓度大,因此反应更剧烈。,探究一,探究二,3.将钠投入氯化铁溶液中,钠能否置换出铁?为什么?写出相关反应的离子方程式。答案:不能,钠会先与水反应生成氢氧化钠,生成的氢氧化钠再与氯化铁溶液反应生成氢氧化铁、氯化钠。反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2;3OH-+Fe3+=Fe(OH)3。4.通过比较钠与水反应、铁与水蒸气反应的条件的不同,你能判断出钠和铁谁更活泼吗?答案:钠可与冷水反应,铁与水蒸气反应,而不能与冷水反应,从而说明钠比铁活泼。,探究一,探究二,思维建模1.钠与酸、碱、盐溶液反应的实质,探究一,探究二,2.钠与水溶液反应现象的“一定”与“可能”(1)一定有:钠与任何物质的水溶液反应的现象中,一定有“浮”“游”“熔”;(2)可能有:反应现象中不一定有“红”,根据水溶液的成分不同可能出现不同情况,如:“蓝”含有石蕊的蒸馏水;“白色沉淀”氯化镁的水溶液;“蓝色沉淀”氯化铜的水溶液。,探究一,探究二,素能应用【典例1】将适量金属钠投入下列物质的溶液中,有气体放出,但无沉淀生成的是()A.HClB.饱和NaOH溶液C.FeCl3D.CuSO4解析:钠与水溶液反应均放出氢气。A项发生的反应为2Na+2HCl=2NaCl+H2,只有气体放出,无沉淀生成;B项中NaOH溶液是饱和溶液,投入钠后,消耗水,析出氢氧化钠晶体;C项中钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与FeCl3反应产生氢氧化铁沉淀;D项中钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与CuSO4反应产生氢氧化铜沉淀。答案:A,探究一,探究二,提能训练1将一小粒钠投入盛有硫酸铜溶液的小烧杯中,不可能观察到的现象是()A.溶液中出现蓝色絮状沉淀B.钠粒熔成小球浮在水面四处游动C.有气体产生D.有红色的铜被置换出来解析:钠与硫酸铜溶液反应时不能置换出金属铜,而是先与水反应生成氢氧化钠和氢气,生成的氢氧化钠又与硫酸铜反应,生成蓝色絮状沉淀,因此只有D项中的现象不可能观察到。答案:D,探究一,探究二,铝与酸、碱溶液的反应问题探究1.如何除去Mg粉中混有的Al粉?答案:加入氢氧化钠溶液,过滤。2.铝与盐酸反应时,1molAl完全反应生成H2的物质的量是多少?答案:1.5mol3.铝与氢氧化钠溶液反应,氧化剂是哪种物质?1mol铝与足量氢氧化钠溶液反应生成氢气的物质的量是多少?答案:H2O;1.5mol4.等质量的铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应,生成氢气的物质的量之比是多少?消耗HCl、NaOH的物质的量之比是多少?答案:11;31,探究一,探究二,思维建模1.铝与酸、碱、盐溶液反应的实质,探究一,探究二,2.铝与盐酸或氢氧化钠溶液反应中四种“量”的关系(1)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,消耗盐酸和氢氧化钠的物质的量之比为31。(2)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生H2的体积比为11。(3)足量的铝分别与等物质的量浓度、等体积的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生H2的体积比为13。(4)特殊情况分析:若产生的氢气的体积比为,则必定是铝与盐酸反应时,铝过量而盐酸不足;铝与氢氧化钠溶液反应时,铝不足而氢氧化钠过量。,探究一,探究二,素能应用【典例2】甲、乙两烧杯中各盛有100mL3molL-1的盐酸和氢氧化钠溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后测得生成的气体体积比为12,则加入的铝粉质量为()A.5.4gB.3.6gC.2.7gD.1.8g解析:由2Al+6HCl=2AlCl3+3H2,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2可知,若两份等质量的Al都完全反应时,生成H2的量相等,消耗HCl与NaOH的物质的量不相等。实际上HCl、NaOH同为0.3mol,且已知生成H2的体积比为12,所以发生反应时分别为HCl不足,Al过量;NaOH过量,Al不足。与0.3molHCl完全反应的Al的质量为2.7g,则由生成H2的体积比为12可知,反应的Al的质量之比也为12,即与NaOH溶液反应的Al的质量为5.4g。答案:A,探究一,探究二,提能训练2称取两份铝粉,第一份加入足量的盐酸,第二份加入足量的烧碱。若同温同压下放出相同体积的气体,则两份铝粉的质量比为()A.11B.23C.32D.16解析:铝与盐酸或烧碱溶液反应的化学方程式分别为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,因为盐酸和烧碱都是足量的,铝粉将全部参加反应,当生成等体积气体时消耗铝的量相同。答案:A,1,2,3,4,5,1.铁在一定条件下与O2、水蒸气反应的共同产物是()A.FeOB.Fe2O3C.Fe3O4D.Fe(OH)2解析:铁在氧气中点燃生成Fe3O4,与H2O(g)在高温下反应也生成Fe3O4。答案:C,1,2,3,4,5,2.下列说法正确的是()A.Fe比Al活泼B.Fe和盐酸反应的离子方程式为2Fe+6H+=2Fe3+3H2C.铁在溶液中可置换出铜D.Fe不与H2O反应解析:在金属活动性顺序中Al排在Fe的前面,故Al比Fe活泼;Fe与盐酸反应的离子方程式应为Fe+2H+=Fe2+H2;铁可置换出铜的盐溶液中的铜,如:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;Fe在高温下可以与H2O(g)发生反应而生成Fe3O4和H2。答案:C,1,2,3,4,5,3.把一小块钠投入到硫酸铜溶液中,下列物质中不是该反应生成物的是()A.CuB.Cu(OH)2C.H2D.Na2SO4解析:将钠投入CuSO4溶液中时,钠首先与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2,生成的NaOH再与CuSO4发生复分解反应:CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+Na2SO4,反应中不可能生成铜。答案:A,1,2,3,4,5,4.下列反应的离子方程式书写正确的是()A.钠与冷水反应:Na+2H2O=Na+2OH-+H2B.金属铝溶于氢氧化钠溶液中:Al+2OH-=+H2C.金属铝溶于盐酸中:2Al+6H+=2Al3+3H2D.钠与稀盐酸反应:Na+2H+=Na+H2解析:钠与冷水反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2,铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2+3H2,D项电荷不守恒。答案:C,1,2,3,4,5,5.(1)等物质