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江苏省如皋市第二中学2013-2014学年高中化学 金属化学性质的通性与铝的特性学案 新人教版必修1


第三章 第一节 课题 1

金属及其化合物 金属的化学性质

金属化学性质的通性与铝的特性

【学习目标】 1.了解纳、铝、铁、铜等与氧气、水、酸、碱、盐溶液的反应情况。 2.体会物质性质的共性和个性。 【活动过程】 活动一:探究金属具有的共同化学性质 1.根据与金属反应物质的类型,对金属的化学性质进行分类;写出能体现这一分类的你 所熟悉的化学方程 式,若为离子反应,写出其离子方程式。

2.画出钠、铝、铜(已知铜原子核外电子数为 29,其最外层有 1 个电子)的原子结构示 意图,根据金属原子的结构特点,从氧化还原的角度推测,金属原子在化学反应中发 生的变化和表现出的共同性质。

活动二:实验探究金属钠、铝与氧气的反应 1.探究钠在常温和加热条件下与氧气的反应。 实验步骤 ⑴取一块金属钠,用滤纸吸干表面的煤 油,用小刀切去一段的外皮,观察现象 ⑵取一小块金属钠在坩埚里(或石棉网 上) ,加热 ⒉探究铝在常温和加热条件下与氧气的反应。 铝比铁金属性更强,但铝却比铁难锈蚀,请你通过下面的实验得出正确结论。 实验步骤 ⑴将未打磨的铝箔在酒精灯 火焰上加热至熔化 ⑵将已打磨 的铝箔在酒精灯 火焰上加热至熔化 ⑶将一根火柴用铝箔卷夹住, 然后将火柴引燃, 把火柴和铝
1

实验现象

主要化学方程式

实验现象

实验结论

箔一起伸入到氧气瓶中 活动三:实验探究金属钠、铁与水的反应 1.探究钠与水的反应 实验步骤 ⑴向一盛有水的烧杯中滴加几滴酚酞 溶液,然后投入一小块(绿豆大小)金 属钠,观察现象 ⑵用铝箔包裹住一小块金属钠,用针扎 出一些小孔,用镊子 夹住放入水中,用 试管收集产生的气体,移近酒精灯火焰 2.探究高温下铁与水蒸气的反应。 按右图所示装置进行实验,酒精灯应先 在放湿棉花的位置上加热一会儿,待试 管底部温度略高,且有部分水形成蒸气 时,再将酒精灯移至放铁粉的位置加热, 加热一会儿后再将导管插入到肥皂水 中。回答下列问题: ⑴实验结束时,应如何操作? ⑵点燃导管口放出的气体有何现象? ⑶写出发生反应的化学方程式。 活动 四:实验探究铝与氢氧化钠的反应 1.节日充氢气球的氢气从何而来?请你利用下列实验用品,寻找最佳制 取方案。 实验用品:废铝片、6mol/L 稀盐酸、3mol/L 稀硫酸、6mol/L 氢氧化钠溶液、试管等。 实验方案 ⑴铝与盐酸反 应 ⑵铝与硫酸反 应 ⑶铝与氢氧化 钠溶液反应 2.实际上,人们常采用烧碱与铝反应制得氢气,而不采用铝与盐酸反应制氢气。你认为 主要原因是什么? 实验现象 实验原理 (离子方程式) 是否适宜用 来制取氢气 实验现象 实验结论及离子方程式

还原铁粉

湿棉花

肥 皂 液 火柴

2

【课堂反馈】 1.下列选项不是一般金属单质所具有的特征的是 A.一般都容易导热、导电、有延展性 B.都有较高的硬度和密度 C.一般都有金属光泽 D.都可能发生氧化反应 2.下列有关金属的叙述正确的是 A.钠在自然界中主要以盐的形式存在 B.金属钠在空气中的燃烧产物为氧化钠 C.金属钠长期存放后转化为氢氧化钠 D.实验室可将金属钠存放在煤油中 3.下列离子方程式不正确的是 ... A.Na 与水反应: 2Na+2H2O===2Na +2OH +H2↑ + + B.Na2O 与盐酸反应:Na2O+2H ===2Na +H2O 2+ + C.Na 与 CuSO4 溶液反应:2Na+Cu ===2Na +Cu 2— + D.Na2CO3 与足量的稀 H2SO4 溶液反应:CO3 +2H ===CO2↑+H2O 4.金属钠分别与下列物质反应时,既有沉淀生成又有气体逸出的是 A.BaCl2 溶液 B.K2SO4 溶液 C.FeCl3 溶液 D.NH4NO3 溶液 5.性质活泼的金属铝成为应用广泛的金属材料,其原因是 , 该物质的主要成分是 ;用砂纸将铝制品打磨后,铝制品仍有较强 的耐腐蚀性,原因是 。 6.王老师在课堂上用下图所示装置,演示铁与水蒸气的反应。
+ —

⑴装置 A、C 的作用分别是 、 。 ⑵装置 B 中发生的反应为(写出化学反应方程式) 。 ⑶检验产生气体的方法是 。 7.20 世纪 50 年代,女英雄向秀丽所在的制药厂用钠作为吸水剂。一天工厂不慎失火,从 火海冲出的向秀丽想到车间有许多金属钠,这时救火车已经来了,她依然冲进火海向 外抢运金属钠,钠虽然运出,向秀丽本人却因伤势过重,医治无效壮烈牺牲。 看了以上短文,请你回答:为什么救火车已经来了,向秀丽还依然冲进火海向外抢运 金属钠?

3

课题 1

金属化 学性质的通性与铝的特性

【活动结果】 活动一:探究金属具有的共同化学性质 点燃 点燃 1.⑴金属与非金属反应:2Na+Cl2====2NaCl、2Mg+ O2====2MgO、 △ 点燃 3Fe+2O2====Fe3O4、2Cu+ O2====2CuO。 + 3+ + 2+ ⑵金属与酸反应:2Al+6H ===2Al +3H2↑、Zn+2H ===Zn +H2↑ 2+ 2+ + 2+ ⑶金属与盐反应:Fe+Cu ===Fe +Cu、Cu+2Ag ===Cu +2Ag。

2. +11 2 8 1

+12 2 8 2

+13 2 8 3

金属原子 最外层电子数较少,化学反应中容易失去电子而显示还原性。 活动二:实验探究金属钠、铝与氧气的反应 1.⑴切开后的断面呈银白色光泽,在空气中露置一会儿,会逐渐变暗。久置表面还会形 成溶液,再变成白色粉末 4Na+O2==2Na2O 点燃 ⑵钠先熔化后燃烧,燃烧时火焰呈黄色,最后留下的固体呈淡黄色 2Na+O2====Na2O2 2.⑴铝箔发红卷缩,变暗失去光泽,铝熔化不落下、不燃烧 ⑵现象与⑴同 ⑶铝箔燃烧,发出耀眼的白光 实验结论:①铝箔表面有一层致密的氧化膜,其熔点高于铝,包在铝外面,使铝熔化 不落下,又阻止了铝的燃烧; ②打磨后铝箔表面又很快形成氧化膜;⑶提高反应的温度和氧气的浓度, 可使铝箔与氧气反应速率加快 活动三、实验探究金属钠、铁与水的反应 1.⑴钠浮在水面,熔成小球并在液面上迅速游动 ;钠球周围有水雾,有时可能有火花或 伴有爆炸声;钠球在反应中逐渐变小,最后消失;加有酚酞的溶液变成红色 ⑵收集到的气体移近酒精灯火焰,产生爆鸣声 实验结论:钠的密度比水小、熔点低,反应产生氢氧化钠和氢气,离子反应为: + — 2Na+2H2O==2Na +2OH +H2↑ 2.⑴先从肥皂水中撤出导管,再移去燃着的酒精灯。 ⑵可听到爆鸣声或可以看到气体燃烧,火焰呈淡蓝色 △ ⑶3Fe+4H2O(g)==== Fe3O4+4H2 活动四、实验探究铝与氢氧化钠的反应 + 3+ 1.⑴铝片逐渐溶解,并有大量汽泡产生 2Al+6H ===2Al +3H2↑ 适宜 + 3+ ⑵反应缓慢,铝片表面有少量起泡产生 2Al+6H ===2Al +3H2↑ 适宜 ⑶铝片逐渐溶解,并有大量气泡产生 2Al+2H2O+2OH =2AlO2 +3 H2↑ 适宜 2.盐酸易挥发,铝与盐酸反应产生的氢气中会混有 HCl 气体。
4
— —

【课堂反馈】 1.B 2.AD 3.C 4.C 5.铝表面有一层致密的氧化膜 Al2O3 铝很活泼,在空气中又会生成一层新的氧化膜,使铝制品表面总是覆盖着保护膜 6.⑴作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气) 干燥产生的氢气 △ ⑵3Fe+4H2O(g)==== Fe3 O4+4H2 ⑶在装置 C 的导管末端,收集一试管气体,用拇指堵住。移到酒精灯火焰旁,松开拇 指,若听到爆鸣声或轻微的“噗”声,说明有氢气产生。 7.因为金属钠在空气中可以剧烈燃烧生成过氧化钠;而且钠燃烧失火,不能用水扑灭。

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