高一化学教案第一节金属的化学性质B 最新Word文档格式.docx
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铝是一种常见的金属,具有金属的通性,高温时可以燃烧,而燃烧时Al2O3却不熔化,能耐高温,为什么?
本章我们就来讨论它们的性质。
[板书]:
第三章金属及其化合物
金属的物理性质(共性):
有金属光泽、易传热、易导电,有延展性、可塑性,除汞以外都是固体。
金属的化学性质:
2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu
2Mg+O2=2MgO
Cu+2Ag+=Cu2++2Ag
Mg+2H+=Mg2++H2↑
金属单质中元素的化合价升高,表现出还原性。
一、金属与非金属单质的反应
钠:
银白色,较软,比水轻,熔点较低,保存在煤油中。
1、钠和氧气反应
常温下:
银白色的切面很快变暗
4Na+O2===2Na2O
[实验]:
钠块在空气中加热
现象:
熔成闪亮的小球,剧烈燃烧,生成白烟,发出黄色火焰,生成淡黄色粉末.
2Na+O2===Na2O2
Na2O2的特殊用途:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
用途:
制取少量氧气,用作帮助呼吸
2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2↑+2H2ONa2O2不是碱性氧化物,属于过氧化物
钠和氯气反应:
点燃
2Na+Cl2==2NaCl
2、铝和氧气反应:
[实验]:
打磨过的铝箔和未打磨的铝箔在酒精灯上加热
现象:
加热萎缩但不滴落
解释:
铝表面的氧化膜保护了铝,即使是未打磨的铝箔,在空气中也很快生成了新的氧化膜,构成的薄膜Al2O3的熔点为2050℃,高于铝的熔点660℃,包在铝的外面,所以熔化了的液态铝不会滴落。
4Al+3O2===2Al2O3
活泼金属在空气中容易与氧气反应,表面生成一层氧化物。
有的氧化末疏松,不能保护内层金属,如铁等;
有的氧化膜致密,可以保护内层金属不被继续氧化,如镁、铝等。
4Fe+3O2=2Fe2O3
Mg+O2=2MgO
2Cu+O2=2CuO
结论:
(一般)金属+O2→金属氧化物
金属+Cl2→高价金属氯化物
金属+S→低价金属氯硫化物
例如:
2Fe+3Cl2=2FeCl32Al+3Cl2=2AlCl3
Fe+S=FeS
[教后记]:
第2课时
二、金属和水的反应
1、[实验]:
钠块投入滴有酚酞的水中
现象
结论
钠浮在水面上
钠比水轻
钠熔化成小球
反应放出了热量
钠的熔点较低
钠在水面上游动
反应放出了气体
有嘶嘶的声音
反应放出热量
反应中生成了气体
滴有酚酞的液体变成了红色
生成物呈碱性
反应方程式:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
[思考]:
1、金属钠长期放置在空气中的最终产物是什么?
2、将金属钠投入到水和煤油的混合液中,有什么实验现象?
2、铁和水蒸气的反应
铁和水蒸气的反应
分析实验装置:
水蒸汽发生装置+水蒸汽与铁粉反应装置+气体收集装置
实验现象:
加热时试管内铁粉红热,点燃肥皂泡可听到爆鸣声,反应后,试管内的固体仍呈黑色。
3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2
一天,英国一家炼铁厂的熔铁炉底部产生了裂缝,顿时炽热的铁水从裂口夺路而出。
当温度高达一千多摄氏度的铁水碰上炉旁一条水沟里的水时,刹那间,“轰”的一声震天动地的巨响,整个车间被掀掉了。
水为什么会产生这么大的相当于TNT炸药的威力呢?
分析:
这是因为高温下发生了下面的反应:
3Fe+
4H2O(g)
==
Fe3O4+4H2
当一千多摄氏度的铁水流入水沟时,在极短的时间内产生了大量易燃易爆气体,并且被铁水的高温点燃,所以轻而易举地把巨大的生产车间给炸掉了。
所以钢铁厂里的铁水包,在注入炽热的铁水与钢水之前,必须进行充分的干燥处理,不让包中留下一滴水,以防止爆炸事故的发生。
3、镁与热水反应:
冷水:
不反应
热水:
反应
三、铝与氢氧化钠溶液的反应
铝与酸、碱(NaOH)反应
2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑
实质:
第一步:
2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑
第二步:
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
总的反应方程式:
2Al+2NaOH+6H2O==2NaAlO2+3H2↑+4H2O
氧化剂:
H2O;
还原剂:
Al
四、金属与酸反应:
2Na+2HCl=2NaCl+H2
实质:
钠与水反应是与水电离出的氢离子反应,在酸溶液中,氢离子主要来自于酸的电离,且氢离子浓度比水中大得多,所以,钠投入酸中先与酸电离出来的氢离子反应,比在水中更加剧烈.如果钠过量,多余的钠与水反应.
五、金属与盐反应:
1、盐溶液
2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2+Na2SO4+H2
钠投入水中先与水反应,生成NaOH,生成的碱再与CuSO4反应.
钠浮于水面,熔成一个小球,四处游动,逐渐缩小直至最后消失,发出嘶嘶的响声,最后生成蓝色絮状沉淀。
将钠块投入FeCl3溶液中,有何现象。
写出化学方程式。
2、熔融状态的盐
TiCl4(熔融)+4Na==Ti+4NaCl
第3课时
四、物质的量在化学方程式计算中的应用
计算原理:
•2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
化学计量数之比2:
2:
1
扩大NA倍2×
NA:
2×
NA:
NA
物质的量之比2mol:
2mol:
1mol
相对质量之比2×
23:
18:
40:
2
标况下体积22.4L
在计算时,应用的比例项必须性质相同,即上下单位统一。
一般:
所用的项与题给条件相同。
例1:
把6.5gZn放入足量盐酸中,锌完全反应。
计算:
(1)6.5克锌的物质的量;
(2)参加反应的HCl的物质的量;
(3)生成H2的体积(标准状况)。
解:
(1)n(Zn)=m/M=6.5g/65g.mol-1=0.1mol
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
1mol2mol22.4L
0.1moln(HCl)V(H2)
(2)n(HCl)=0.1mol×
2=0.2mol
(3)V(H2)=0.1×
22.4L=2.24L
答:
……
例2:
将8g铁片放入100mlCuSO4溶液中,铜离子全部被转换后,将铁片取出洗净、干燥,称得其质量变为8.2g,求:
原硫酸铜溶液的物质的量浓度。
设原CuSO4溶液中CuSO4的物质的量为n
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu△m
56g1mol64g64g-56g
n8.2g-8g
所以:
n=0.2g/8g×
1mol=0.025mol
C(CuSO4)=0.025mol/0.1L=0.25mol/L
练习:
一、填空题
1、取黄豆粒大小的一块金属钠,用滤纸擦干其表面的煤油,然后加入到硫酸铜溶液中,观察实验现象并写出化学方程式:
①钠在溶液中反应的实验现象,反应的化学方程式是。
②溶液中的实验现象;
反应的化学方程式是。
2、在铝质易拉罐中收集满CO2气体,然后在其中倒入10mL浓NaOH溶液,并迅速用胶带将易拉罐口封住,能够观察到的实验现象是易拉罐突然变瘪了,可经过一段时间之后,又可以观察到的现象是。
试解释易拉罐变瘪的原因;
并解释后一现象的原因。
写出反应过程中的两个离子方程式;
。
3、运用比较方法是化学科学中研究物质性质的基本方法之一,请运用比较法解答题
过氧化钠几乎可与所有的常见气态非金属氧化物反应。
如:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑,Na2O2+2CO=Na2CO3。
1试分别写出Na2O2与SO2、SO3反应的化学方程式:
。
2通过比较可知,当非金属元素处于价时,其氧化物与过氧化钠反应有O2生成。
4、在常温下,Fe与水并不起反应,但在高温下,Fe与水蒸气可发生反应。
应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。
请回答该实验中的问题。
(1)写出该反应的反应方程式:
;
并指明该氧化还原反应的还原剂是,氧化剂是。
(2)实验前必须对整套装置进行气密性检查,操作方法是。
(3)圆底烧瓶中盛装的水,该装置受热后的主要作用是;
烧瓶底部放置了几片碎瓷片,碎瓷片的作用是。
(4)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是,为什么?
(5)干燥管中盛装是的物质是,作用是。
(6)试管中收集气体是,如果要在A处玻璃管处点燃该气体,则必须对该气体进行,方法是。
这一操作的目的是。
二、计算题
将一块部分被氧化的金属钠(假设氧化产物只有Na2O2)投入盛满水且倒置水槽内的容器中,此时在容器中可收集到448mL(STP)气体(假定各步反应完全,并产生的所有气本全部被收集到容器中),以电火花引燃容器里的气体,最终剩余112mL(STP)氢气。
求被氧化的金属钠中钠及Na2O2的物质的量。