2015-2016學年《金屬與酸、堿和水的反應》導學案

1、第2課時金屬與酸、堿和水的反應1.掌握金屬活動性順序中各金屬與酸反應的規(guī)律(氫之前的金屬與酸反應生成H2)。2.掌握金屬Na、Fe與水的反應實質,熟悉其反應現(xiàn)象,能寫出反應的化學方程式。3.掌握Al與強堿的反應實質。一、金屬與酸、水的反應1.位于金屬活動性順序表氫前面的金屬單質能與鹽酸、稀硫酸等發(fā)生置換反應,寫出鎂與鹽酸反應的離子方程式:Mg+2H+H2+Mg2+。 2.鈉與水反應時,用鑷子取一小塊鈉放入盛有水的小燒杯中(水中加有2滴酚酞),觀察到的現(xiàn)象有:鈉浮在水面(填鈉所處位置)與水反應,鈉熔化成小球并在水面上四處移動;溶液變成紅色,發(fā)生反應的化學方程式為2Na+2H2O2NaO

2、H+H2。由此實驗可知,當金屬鈉起火燃燒時,不能用水撲滅,必須用干燥的沙土撲滅。 3.由金屬活動性順序表知,鈉、鉀、鈣中活潑性最弱的是鈉,由此可以判斷,鉀、鈣能(填“能”或“不能”)與水反應,試寫出其中一個反應的化學方程式:2K+2H2O2KOH+H2或Ca+2H2OCa(OH)2+H2(若不能反應此空不填)。已知鋁能與水蒸氣在加熱時發(fā)生置換反應,寫出該反應的化學方程式:2Al+3H2O(g)Al2O3+3H2。 4.鐵與水蒸氣反應的化學方程式為3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,此反應中還原產(chǎn)物是H2。 二、鋁與氫氧化鈉溶液的反應1.將兩小塊鋁片分別置于盛

3、有鹽酸、NaOH溶液的A、B兩支試管中,產(chǎn)生的現(xiàn)象是固體溶解且有氣泡產(chǎn)生,一段時間后,將兩根點燃的木條分別放在兩試管口,觀察到的現(xiàn)象是有藍色火焰產(chǎn)生,B中反應的化學方程式為2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2。 2.酸、堿、鹽等可直接侵蝕鋁的保護膜,因此鋁質餐具不宜用來蒸煮或長時間存放酸性、堿性或咸的食物。1.能證明鈉的密度比水的密度小的實驗現(xiàn)象是什么?2.能證明鈉與水反應后溶液呈堿性的實驗現(xiàn)象是什么?3.切下來的金屬鈉塊為什么要用濾紙擦凈后方可放入水中實驗?4.課本中圖3-8試管里棉花的作用是什么? 探究1:鈉在水溶液中的反應某同學在做金屬Na與CuSO4溶液反應的實

4、驗中,觀察到有藍色的Cu(OH)2沉淀生成而沒有紅色的Cu單質生成。為什么鈉比銅活潑卻沒有置換出銅呢?會不會是因為生成的Cu較少而被藍色沉淀所覆蓋呢?為了確定自己的猜想是否正確,他設計了如下的方案:(1)向所得沉淀中加入足量的(填試劑名稱)后,若,說明沉淀中(填“有”或“沒有”)單質銅。 (2)該同學在實驗中意外地發(fā)現(xiàn)生成的藍色沉淀中混有少量的黑色沉淀,而所使用的藥品均沒有問題。你認為該黑色沉淀是。 (3)寫出鈉與CuSO4溶液反應的離子方程式:。 1.若忽略溫度的變化,將一小塊金屬鈉投入飽和NaOH溶液中,反應后,溶液中Na+的濃度如何變化?2.鈉投入硫酸銅溶液

5、中,溶液的質量如何變化?3.鈉與酸溶液反應時是先與水反應,還是先與酸反應?若鈉過量,又是什么情況?根據(jù)鈉與水反應的實驗,回答下列問題:(1)鈉的重要物理性質有:硬度小(柔軟),熔點低,密度比水小,但比煤油大。請將鈉的物理性質與相應的原因(現(xiàn)象)連線:硬度小鈉保存在煤油中鈉是銀白色的金屬熔點低鈉用小刀切割鈉在水面上四處游動密度比水小,比煤油大鈉與水反應,熔化成小球(2)寫出鈉與水反應的化學方程式:,該反應的類型是。 探究2:鋁與堿反應在鋁質易拉罐中收集滿CO2氣體,然后往其中倒入10 mL濃NaOH溶液,并迅速用膠帶將易拉罐口封住,能夠觀察到的實驗現(xiàn)象是易拉罐突然變癟了,可經(jīng)過一段時間

6、之后,又可以觀察到的現(xiàn)象是; 試解釋易拉罐變癟的原因:; 并解釋后一現(xiàn)象的原因: ; 寫出反應過程中兩個反應的離子方程式:、。 1.鋁與熱水反應嗎?請舉例說明。2.為什么不能用強堿液洗滌鋁盆?3.將一小塊鋁片和一小塊鈉放入盛少許水的燒杯中,參與反應的物質是什么?若反應后固體全部消失,則溶液中的溶質是什么?如圖,用鋁箔包住金屬鈉,用針在鋁箔上刺些小孔,用鑷子夾住放入水中。請回答下列問題:(1)鈉與水反應的化學方程式是。 (2)試管中收集到的氣體是。 (3)實驗過程中除了發(fā)生上述反應外,還可能發(fā)生另一個反應,寫出化學方程式:。 

7、1.鈉與水反應時的現(xiàn)象與鈉的下列性質無關的是()。A.鈉的熔點低B.鈉的密度小C.鈉的硬度小D.鈉有強還原性2.對于鋁和燒堿溶液的反應,下列說法正確的是()。A.鋁是還原劑B.H2O既不是氧化劑,也不是還原劑C.NaOH和H2O都是氧化劑D.偏鋁酸鈉既是氧化產(chǎn)物,又是還原產(chǎn)物3.除去鎂粉中的少量鋁粉,可以選用的試劑是()。A.硫酸溶液B.氨水溶液C.鹽酸溶液D.氫氧化鈉溶液4.下面是金屬鈉與水反應的兩種操作:(1)請補充并完成甲實驗中,從試劑瓶中取出鈉及向水槽中投入鈉的有關操作:用鑷子從試劑瓶中取出一塊鈉,用鑷子夾取切好的金屬鈉投入水槽中。 (2)某同學用鑷子夾住一塊鈉,按圖乙所示方

8、法來收集產(chǎn)生的氣體,但鈉很快脫落,實驗沒有成功。其原因是。 參考答案知識體系梳理氫Mg+2H+H2+Mg2+浮在水面小球紅2Na+2H2O2NaOH+H2能2K+2H2O2KOH+H2或Ca+2H2OCa(OH)2+H22Al+3H2O(g)Al2O3+3H23Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2H2固體溶解且有氣泡產(chǎn)生有藍色火焰產(chǎn)生2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2基礎學習交流1.鈉浮在水面上。2.反應后滴有酚酞試劑的溶液變紅色。3.切下的鈉表面吸附有煤油,需用濾紙擦凈,這樣可以防止鈉塊與水反應放熱而造成煤油燃燒。4.貯存水,受熱產(chǎn)生水蒸氣。重點難點探究探究1:互

9、動探究(1)鹽酸(或稀硫酸);沉淀不能完全溶解;有或(沉淀全部溶解;沒有)(2)CuO(3)2H2O+2Na+Cu2+H2+2Na+Cu(OH)2(或寫兩個離子方程式亦可)【解析】由于銅不溶于鹽酸及稀硫酸,故可根據(jù)固體能否全部溶解于鹽酸(或稀硫酸)來確定有沒有生成銅。由于實驗中涉及的反應物只有CuSO4、鈉、水,再結合有關物質的顏色可知黑色物質只能是CuO。探究拓展1.不變,因為析出氫氧化鈉后溶液仍為原溫度下的飽和溶液,故氫氧化鈉的濃度不變化,Na+的濃度也不變化。2.Na與CuSO4溶液反應:2Na+2H2O2NaOH+H2,2NaOH+CuSO4Cu(OH)2+Na2SO4,因此每有2 m

10、ol Na(即46 g)反應,就有1 mol H2(即2 g)放出和1 mol Cu(OH)2(即98 g)析出,故溶液的質量減輕。3.鈉與酸溶液反應時,先與酸溶液中的H+反應,鈉過量時,將酸溶液中的H+反應完后,再與水反應。探究體驗(1)(2)2Na+2H2O2NaOH+H2;置換反應【解析】(1)鈉可以用小刀切割,說明鈉的硬度小;鈉與水反應放出的熱就可以使其熔化,說明鈉的熔點低;鈉浮在水面上和保存在煤油中(沉在煤油底部),說明鈉的密度比水小,比煤油大。(2)鈉與水的反應屬于置換反應。探究2:互動探究易拉罐鼓起;CO2與NaOH溶液反應使罐內氣壓降低;鋁與NaOH溶液反應生成氫氣,氣壓升高,

11、易拉罐鼓起;CO2+2OH-CO32-+H2O;2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2【解析】CO2與NaOH溶液反應使氣壓降低,易拉罐變癟;鋁與NaOH溶液反應生成氫氣,氣壓升高,易拉罐鼓起。探究拓展1.不反應,可用鋁壺燒水說明鋁與熱水不反應。2.鋁可與強堿反應。3.Al、Na、H2O參加反應;若固體全部消失,則一定有NaAlO2,可能有NaOH。探究體驗(1)2Na+2H2O2NaOH+H2(2)H2(3)2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2L【解析】 鈉與水反應生成的NaOH為強堿,能與包裹的鋁發(fā)生反應?；A智能檢測1.C【解析】鈉與水反應的實驗現(xiàn)象之一是“鈉熔成小