2023年人教版高中化学必修一精品教案第3章第1节金属的化学性质第2课时精品讲义.pdf

教学设计 高中地理 人教版高中化学必修一教学设计 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，氧化膜反教学设计 高中地理 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。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：金属都有光泽吗？铁块上的灰色是光泽吗？观察铁粉为什么看不见银白色光泽？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？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？铁有银白色光泽，为什么铁又称为黑色金属？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 教学设计 高中地理 C.100 mL D.1 500 mL 教师精讲：依题意，先写出有关化学方程式：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 L4 mol L-1=2 mol,V(NaOH)=122 Lmolmol=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 教学设计 高中地理 答案:B 3.两份铝片，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.11 B.23 C.32 D.16 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.B.D.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24SO的物质的量浓度之比为（）.14 .27 .12 .38 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.13 B.31 C.41 D.14 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+2Al O、OH-、Na+2AlO、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+、24SO、23SO、3HCO、OH-、3NO，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2AlO时，可能存在_。答案:(1)Mg2+、H+、24SO 教学设计 高中地理(2)OH-、Ba2+、3NO 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（钠煤油）。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=22AlO+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：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。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。教学设计 高中地理 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。