《金属与酸和水的反应铝与氢氧化钠溶液的反应》参考教案.docx

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1、学习必备欢送下载第一节 金属的化学性质第 2 课时 金属与酸和水的反响 铝与氢氧化钠溶液的反响【教学目标】：1、通过学习钠、铝、铁分别与水的反响，找出与水反响的一样点和差异2、依据钠、铝、铁与水的反响状况差异，找出其本质缘由【教学重点难点】：钠与水的反响、铝与氢氧化钠溶液的反响【教学过程】【板书】二、金属与水的反响【表达】钠除了能与氧气反响之外，能否跟水反响呢？其他的金属能否与水反响呢？这节课我们就来探究金属与水反响的问题。我们来做一下钠与水反响的试验，看看钠到底能不能跟水反响呢？反响又能生成什么物质？【演示试验 1】 在小烧杯中参与约 1/2 的水，滴入 12 滴酚酞溶液，将切好的钠投入到水

2、中，盖上外表皿，观看现象。观看时应留意几方面内容：钠在水中的哪个部位反响，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？试验现象：1、钠投入水里后，浮在水面上2、钠马上跟水反响，并有气体产生，同时钠熔化成闪亮的小圆球。3、小圆球在水面上向各个方向快速游动4、有嘶嘶的声音发出，最终小圆球消逝5、反响后的滴有酚酞的水溶液变红色试验结论：1、由于钠的密度比水小。(浮)2、钠与水的反响是放热反响，且钠的熔点较低3、钠与水反响产生气体，推动小球快速游动；(熔)(游)4、产生的氢气与水摩擦、与空气中的氧气化合、反响放热等，从而发出响声。(响)5、说明钠与水反响生成了碱(NaOH)(红)【说明】

3、：钠与水的反响是氧化复原反响，钠是复原剂，水是氧化剂，其电子转移：失去2 e，被氧化0+12Na + 2H O+102NaOH + H 22得到2 e，被复原钠与水的反响是钠原子和水电离出来的氢离子反响即该反响属于离子反响。其离子方程式：2Na+2H2O2Na+2OH+H2钠的保存：试验室中的钠需保存在煤油中，其缘由有：1钠与空气中的氧气反响；2钠与水反响；3钠不与煤油反响，且其的密度大于煤油的密度。【思考】依据金属活泼挨次，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？推想可能消灭的现象。4【演示试验 2】在烧杯中参与约 20ml 的 CuSO 溶液，将切好的钠投入到其中，

4、盖上外表皿，观看现象。现象：除钠与水的反响现象外，还产生蓝色絮状沉淀【结论】钠与盐溶液反响不能置换出金属，实际上是将钠投入盐溶液中，首先钠与水反响，然后生成的氢氧化钠再与盐反响生成难溶的碱。【问题争论】1、钠既能与氧气反响，又能与水反响，那么钠应当如何保存呢？隔绝空气，保存在煤油中2、钠和四氯化碳不能反响，四氯化碳的密度比钠大，那么钠能否保存在四氯化碳中？不能保存在四氯化碳中，浮在上面3、钠着火应当怎么扑灭？用水行吗？泡沫灭火器呢？钠能与水反响，同时产生易燃的氢气并放出大量的热，钠也能在二氧化碳中燃烧，所以钠着火，不能用水、泡沫灭火器、干粉灭火器灭火，应用沙子压灭。钠是活泼金属，能够和水反响，

5、那么铁能否和水反响呢？寻常我们何以用铁锅来煮水，说明铁是不能和冷水和热水反响的。但是能否与水蒸气反响呢？阅读课本 P50 的内容。【科学探究】可用以下三种试验装置中的任意一种探究铁与水蒸气的反响。123【思考】铁与水的反响中，假设将试验中的复原铁粉换成铁片或铁钉，反响能否发生？不能，铁钉与水蒸气的接触面积小。【小结】金属与水反响的规律是：（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 和冷水反响缓慢，与沸水快速反响，Al 与冷水很难反响，与沸水能反响，生成不溶性碱和氢气。 Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H2（

6、3） Zn、Fe、Sn、Pb 和高温水蒸气反响，生成不溶性氧化物和 H2。3Fe + 4H2O(g) = Fe3O4 + 4H2Zn + H2O(g) = ZnO + H2（4） Cu、Hg、Ag、Pt、Au 不与水反响。【板书】三、铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反响【试验 34】铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反响现象：均有气泡产生方程式： 2Al+6H+=2Al3+3H2 常温下与遇浓 H2SO4，浓 HNO3 钝化，加热时反响不放出 H2 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 【表达】Al 与 NaOH 反响的实质是 Al 的外表有一层氧化膜(氧化铝)，能与NaOH 反响而除去，从而使

7、铝暴露出来与水反响生成 Al(OH)3，Al(OH)3 和 NaOH 反响生成 NaAlO2，促进Al 和水的反响而溶解，因此水是氧化剂。该反响也可以分两步写出：2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H22Al(OH)3+2NaOH=2NaAlO2+4H2O失6e2Al + 2NaOH + 6H2O = 2NaAlO2 + 3H2 + 4H2O得6e【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。【课外阅读】铝对人体的毒性效应铝是自然界最常见的元素，也是地壳中分布广泛，含量高达 8.8%(质量分数)， 仅次于氧和硅，多以硅铝酸盐的形式存在于矿物、岩石、粘土和土壤中，在生物体内铝的含量

8、很少，被称为微量元素。过去很长时间内认为铝是无毒元素，铝对环境的污染，对人类安康的影响始终未被引起留意，但随着近代对铝矿的开采， 炼铝工业的进展，铝及铝的合金和化合物已普及国防、科研、工农业生产各个部门，并已进入千家万户。这一方面给人类社会带来了现代化的舒适和便利，但也给人类生活带来了确定的危害。长期以来铝始终被认为是无毒元素，铝制烹调器皿、含铝膨松剂、发酵粉、净水剂的使用也均未觉察铝的直接毒性，大剂量的口服含铝药物也无显著的毒性反响，也就是说铝无直接的毒性效应。但近几年的争论说明，铝可以扰乱生物体的代谢作用，造成长期地、缓慢地对人类安康的危害。铝对土壤的污染可引起对植物的毒性效应，铝对水体的

9、污染可引起对水生生物的毒性效应，这些毒性效应也可间接对人体产生毒性效应。下面就铝对人体直接产生的毒性加以简述：一、铝进入人体的渠道1、含铝净水剂的使用自 19 世纪末叶美国首先将硫酸铝用于给水处理以来，始终被广泛应用，在最早时中国人也有用明矾净水的习惯。目前世界各国水厂多承受铝盐(如硫酸铝、明矾、聚硫酸铝、聚氯化铝)对饮用水进展净化，这些可溶性酸性的水(用漂白粉或氯气消毒的自来水)更易使 Al3+溶出随饮用水进入人体。1983 年美国国家环保局对 200 个水厂调查说明，用硫酸铝作为混凝剂的 50%水厂自来水中含铝量在0.12mg/L 以下，未处理的水为 0.96mg/L。1986 年美国自来

10、水协会调查说明，25% 的水厂自来水均含铝 0.2mg/L，处理水为 0.25mg/L，而自来水中含铝量高达0.41mg/L 的水厂中 82%为用石灰调 pH 值，铝含量平均为 0.026mg/L 的水厂只有35%的石灰调 pH。这说明水的净化处理技术对自来水中铝的残留量有很大的影响。2、含铝膨松剂的作用目前常用的膨松剂有明矾和磷铝酸钠(Na3Al(PO)4)2，在制作油条、粉丝等膨化食品时参与，随食用 Al3+进入人体。3、铝制炊具的不当使用在使用铝制炊具时接触酸(醋)、碱、盐等也可以使大量 Al3+溶出进入食物中。又如我们习惯用铝锅烧开水，此水中铝含量大于 216 mg /L，最高可达 4

11、631 mg /L， 比自来水和铁壶煮水高出 9190 倍。4、饮茶及含铝药剂的使用饮茶虽有利安康，但多种茶叶中含铝量也很高，如绿茶含 403.31 mg /L，红茶已含 485.79 mg /L，花茶含 319.06 mg /L，在茶叶的泡制过程中 Al3+会溶出进入人体。血液透析时透析液含铝多，也可引起铝在体内滞留；长期使用氢氧化铝胃药也会造成铝在人体内的蓄积，但这不是主要的。二、铝对人体的毒性效应正常人体含铝量 50100mg，人体摄入的铝 99.7%来自食品、饮水和饮料， 每天从饮食中摄取铝平均 45mg 左右。进入胃肠道的铝吸取率为 0.1%，大局部随粪便排出体外，少量的铝经肠道吸取

12、人体。近 10 年来人们觉察了铝的毒性， 并引起了重视。普遍认为铝的毒性主要表现为对中枢神经系统的损害，临床上铝中毒的表现主要有铝性脑病、铝性胃病和铝性贫血等，老年性痴呆症的发生增多就与铝在体内的积存有关，医学争论觉察该病的病人脑组织中含有高浓度的铝。将 AlCl3 注入猫脑等动物试验也证明白这一点。缘由是神经元吸取铝后，铝进入神经核内，转变了细胞的骨架，影响染色体而产生病变，造成蛋白质的生化代谢的紊乱，导致痴呆病的发生。铝在人体内还能干扰磷的代谢，铝在肠道内可与磷酸盐形成不溶性的AlPO4，阻挡肠道对磷的吸取，从而使血液中和其它组织内磷的总量送还和，磷在生物体内起着举足轻重的作用，磷的缺少会

13、引起机体的代谢紊乱，也会影响机体对钙的吸取，造成机体脱钙的现象，最终导致骨软化症。另外，Al3+能取代重要酶及生物分子上的 Mg2+，与生物配体形成比 Mg2+更稳定的化合物，抑制 Mg2+依靠酶的活性。Mg2+对神经系统有抑制作用，低镁时神经肌肉兴奋性增加，因此， 一旦 Al3+取代 Mg2+，将引起机体代谢的不平衡，造成神经系统等各方面的疾患。总之，铝在人体中引起的毒性是缓慢的，长期的，不易觉察的，但是一旦发生代谢紊乱的毒性反响，则后果是严峻的，是不行恢复的。三、把握铝对人体危害的有效途径(1) 迄今为止，自来水工业普遍承受铝盐净化饮用水，国内现有生产方法制得饮用水含量比原水一般高出 12

14、 倍，这对人体可能构成确定的不良影响，因此水的净化处理技术有待于进一步改进。(2) 少施或不施酸性化肥如硫铵(NH4)2SO4，氯化铵(NH4Cl)等，降低土壤的酸度，使Al3+尽量少释放，以免影响作物的生长。我国在这方面也多有改进，多生产尿素、碳铵等中性肥料和腐植酸类肥料。(3) 铝对环境的污染与酸雨有关，我国南方等地酸雨现象比较突出，酸雨可使工业含铝污泥和土壤中的铝转变为可溶性铝，从而给作物带来毒害及水体污 染。我国正进展排烟脱硫的化学方法，把握 SO2 的排放，以便削减酸雨的降落。(4) 改进不合理的饮食习惯，尽量削减 Al3+的人口渠道，丢掉传统油条膨松剂的使用，治疗胃病的药物尽量避开 Al(OH)3 的制剂，改用胃动力药。