2023年最新人教版高中化学必修一第3章第1节《金属的化学性质》第2课时精品讲义.pdf

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1、 1/5 最新人教版高中化学必修一第 3 章第 1 节金属的化学性质（第 2 课时）教案 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

2、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

3、 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。实践活

4、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。2/53.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

5、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

6、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

7、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：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 Lmol

8、mol=1 L=1 000 mL。因此本题答案为 3/5A。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

9、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 3.两份铝片,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

10、 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 4/5（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

11、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+2AlO、OH-、Na+2AlO

12、、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(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

13、（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-+

14、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 5/55.4 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 227 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 227 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。