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-新人教版高一必修1化学课件

1、第第2 2课时课时金属与酸和水的反应金属与酸和水的反应铝与氢氧化钠溶液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

2、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

3、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

4、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

5、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

6、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。

7、2.铝与盐酸反应时,1 mol Al完全反应生成H2的物质的量是多少?答案:1.5 mol3.铝与氢氧化钠溶液反应,氧化剂是哪种物质?1 mol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;1.5 mol4.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:1 1;3 1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3 1。(2)等量的铝分别与足量的盐酸和

8、氢氧化钠溶液反应,产生H2的体积比为1 1。(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1 3。(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100 mL 3 molL-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1 2,则加入的铝粉质量为()A.5.4 gB.3.6 gC.2.7 gD.1.8 g解析:由2Al+6HCl=2AlCl3+3H2,2Al+2NaOH+2H2

9、O=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0.3 mol,且已知生成H2的体积比为1 2,所以发生反应时分别为HCl不足,Al过量;NaOH过量,Al不足。与0.3 mol HCl完全反应的Al的质量为2.7 g,则由生成H2的体积比为1 2可知,反应的Al的质量之比也为1 2,即与NaOH溶液反应的Al的质量为5.4 g。答案:A探究一探究二提能训练提能训练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.1 1B.2

10、 3C.3 2D.1 6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:A123451.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:C123452.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

11、.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:C123453.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:A123454.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:C123455.(1)等物质的量的N