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必修一3.1金属的化学性质


明欣教育格式化备课
课题:金属的化学性质 备课人:古翰林 课 型: 一对一个性化同步复习课 科 目:化学 备课时间: 2012.11.13 本备课适合学生: 高一同步复习

教学目标:1.以活泼金属钠,较活泼金属铝、铁,不活泼金属铜为代表,了解金属的主要性质,并学会药品 的取用、加热等基础实验操作方法。2.知道钠跟氧气的反应、钠跟水的反应、铝和氢氧化

钠溶液的反应。 3.归纳金属钠、铝的性质。 教学内容:1.以活泼金属钠,较活泼金属铝、铁,不活泼金属铜为代表,金属的主要性质。2.钠跟氧气的 反应、钠跟水的反应、铝和氢氧化钠溶液的反应。3.归纳金属钠、铝的性质。 重点难点:钠的氧化和钠与水的反应,铝与氢氧化钠溶液的反应 教学策略: 引导 + 练习

教学过程设计:
金属的存在及其通性 1) 绝大多数金属都是以化合态形式存在,这是因为金属的化学性质活泼,易与其他物质发生 反应。 2) 3) 地壳中含量最多的金属元素是 金属的通性: 、 ,含量前三的元素是 、 、 、 、 。 。

教学反思:

特别提醒: ① 在金属性活动顺序表中,排在 H 前的金属能与酸反应置换出 H2, 排在 H 之后的金属与 , 酸(除氧化性酸浓硫酸、硝酸)不反应。金属位置越靠前,其活动性越强,反应越激烈。 ② 在活动性顺序表中,位于前面的金属能把位于后面的金属从他们的盐溶液里置换出来。 ③ 利用金属的活动性顺序表和金属与酸反应的剧烈程度,可以鉴别两种外观相近的金属。 如根据与等浓度的盐酸的反应剧烈程度不同可以区分 Mg 和 Zn。 一、金属与非金属的反应 1.钠与氧气的反应 条件 常温 用镊子将金属钠从试剂瓶中取出,用滤纸将其表 操作 面的煤油吸干,在玻璃片上用小刀切下一小块钠 (黄豆粒大小) ,观察钠块的切面。 (钠的存放) 新切开的钠具有银白色金属光泽,表面在空气中 很快变暗。(原因) 氧化钠,白色固体 4Na+O2=2Na2O
。 。

加热或点燃 把一小块钠放到干锅里 加热,观察现象 钠先融化成银白色小球, 然后燃烧,火焰呈黄色, 最后生成淡黄色固体 过氧化钠,淡黄色固体 2Na+O2=Na2O2


现象

生成物 化学方程式

通过上述实验现象的观察和分析得到:金属钠是一种银白色的金属;熔点低、密度小、硬度小、 展性好。查表或看书可知金属钠熔点为 97.81 C,沸点为 882.9 C;密度为 0.97g·cm 3。

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特别提醒: 1) 2) 3) 新切开的金属钠,切面为银白色,后边暗,是因为: 因为钠与空气中的水和氧气都反应,所以钠要用石蜡或煤油封存。 取用剩余的钠应放回原试剂瓶中,不能随意乱放 2.铝与氧气的反应 课本 P48 试验与探究 现象 空气中久置的铝箔 铝箔熔化,失去光泽,熔 化的铝不滴落 铝箔熔化,失去光泽,熔 化的铝不滴落 原理 铝表面的氧化膜 Al2O3 熔点很高(比铝 高) ,包在铝表面,使液态铝不滴落 发生反应 用砂纸处理后的铝箔 4Al+3O2 ? 2Al2O3 , 生成的

Al2O3 包在铝表面,使液态铝不滴落

补充习题: 1.钠在自然界里不能以 为 。 、 等隔绝。 性。 等物质反应,通常将钠保存在 态存在,只能以 态存在,这是因

2.由于钠很容易与空气中的 里,以使钠与 、

3.钠可以把钛、锆等金属从它们的卤化物中还原出来,这是由于钠具有 4.在空气中长时间放置少量金属钠,最终的产物是() A.Na2CO3 B.NaOH C.Na2O D.Na2O2

5.下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是() A.干冰灭火剂 B.黄沙 C.水 D.泡沫灭火剂

二、金属与酸与水的反应 1.钠与水的反应 反映现象及解释 2Na +2H2O ====2NaOH + H2

现象 那投入水后,浮在水表面 钠熔化成光亮的小球 小球在水面上向各个方向迅速游动 发出“嘶嘶”的响声 反应后水溶液变红
2

解释

注意: ① 钠极易与空气中的氧气、水反应,所以保存在煤油中,以隔绝空气 ② 金属钠着火不能用水和二氧化碳来灭火,需用傻覆盖 ③ 钠与水反应之前,需用滤纸擦净,防止钠与水反应放热而造成煤油燃烧 ④ 钠在金属性活动性顺序表中排在前面,但是水溶液中不能置换出排在他后面的金属, 而是先与水反应,生成 NaOH 在与盐反应。 2.铁与水蒸气反应 实验结论:铁不能与冷水、热水反应,但高温能与水蒸汽反应,化学反应方程式为 3Fe + 4H2O(g) 高温 Fe3O4+4H2 三、铝与酸、碱溶液的反应 实验操作 实验现象 铝与盐酸 试管中产生气泡, 铝片逐渐 溶解: 点燃的木条放在试管 口时发出爆鸣声 有关化学方程式 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 铝与氢氧化钠溶液 试管中产生气泡,铝片逐渐溶解: 点燃的木条放在试管口时发出爆 鸣声 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 2Al+2OH +2H2O=2AlO2 +3H2↑ 课后习题
— —

一、单选题
1.金属材料在人类社会的发展史上一直发挥着重要的作用。人类历史上使用最早的金属( ) A.铜 B.铁 C.铝 D.钛 ( )

2.下列关于金属的叙述中正确的是 A.所有的金属都是固态的 B.金属具有导电性、导热性和延展性 C.活泼的金属、或较活泼的金属能与酸反应,但不能与碱反应 D.金属元素在自然界中都是以化合态存在的 3.通过你的观察和推理,判断下列实验室中对于少量 Na 的保存方法正确的是 A.保存在水中 C.用铝箔包裹,密封在广口瓶中 B.密封,保存在广口瓶中 D.密封,保存在煤油中





4.从生活常识角度考虑,试推断钠元素在自然界中存在的主要形式是 A.Na B.NaCl C.NaOH D.Na2O





5.下列物质中,有一种物质的颜色与其它三种的颜色不同,这种物质是 A.NaOH B.Na2O C.Na2O2 D.NaHCO3





6.铝在空气中能够稳定存在的原因是 A.铝的活泼性差 C.铝与氧气不反应 B.铝的还原性差 D.铝表面有氧化膜
3





二、选择题(每小题有 1—2 个正确答案) 7.下列关于金属 Na 的叙述中,说法正确的是 A.Na 在空气中燃烧,发出黄色火焰 C.Na 是银白色金属,硬度大,熔点高 ( )

B.Na 在空气中燃烧,产物是 Na2O D.Na、K 合金可作原子反应堆的导热剂 ( )

8.下列关于金属铝的叙述中,说法不正确的是 A.Al 是地壳中含量最多的元素 B.Al 是比较活泼的金属,在化学反应中容易失去电子,表现还原性 C.Al 箔在空气中受热可以熔化,且发生剧烈燃烧 D.Al 箔在空气中受热可以熔化,由于氧化膜的存在,熔化的 Al 并不滴落

实验是人为的再现物质的变化过程,因此实验过程中要注意控制温度、压强、溶液的浓度 等条件,因为同样的反应物在不同的条件下,会有不同的反应。请解第 8 题。 9.下列各组中的两物质相互反应时,若改变反应条件(温度、反应物用量比) ,化学反应的本 质并不改变的是 A.Na 和 O2 B.NaOH 和 CO2 C.Na2O2 和 CO2 ( )

D.木炭(C)和 O2 ( D.浓氢氧化钠溶液 )

10.为了除去铁粉中的少量铝粉,可以选取下列哪种溶液 A.浓盐酸 B.浓硝酸 C.浓硫酸

11.Na2O2 与水反应能够产生 O2,这一反应在呼吸面具、潜水艇及太空飞船中可为人体提供呼 吸所用的 O2。下面对该反应的说法中正确的是 A.这是一个氧化还原反应,Na2O2 既是氧化剂,又是还原剂 B.这是一个氧化还原反应,Na2O2 是氧化剂,水是还原剂 C.这是一个氧化还原反应,Na2O2 是还原剂,水是氧化剂 D.这是一个置换反应,有单质 O2 产生 对物质性质进行研究的基本程序是:观察物质的外观性质→预测物质性质→设计实验→观 察实验现象→对实验现象进行分析、解释→得出结论。其中预测物质的性质在整个程序中 起着重要的作用。因此请解答 12 题。 12.钾(K)与 Na 在性质上具有很大的相似性,但 K 比 Na 的活泼性强,下面是根据 Na 的性质 对 K 的性质的预测,其中正确的是 A.因为 K 的活泼性强,所以钾应该保存在煤油 B.K 在空气可以被空气中的氧气所氧化,且产物是 K2O C.K 与水能够反应,但不如 Na 与水的反应剧烈,但产物都有氢气 D.K 可以与水剧烈反应,生成氢气 13.若在加入铝粉能放出 H2 的溶液中,分别加入下列各组离子,肯定不能共存的是( A. Fe3+、NO3?、Cl?、Na+ C.NO3?、Na+、K+、CO32? 14.下列反应的离子方程式书写正确的是 A.钠和冷水反应 Na+2H2O=Na++2OH?+H2↑ Al+2OH?=AlO2?+H2?
4











B.Ba2+、Mg2+、HCO3?、AlO2??95 上海? D.NO3?、K+、AlO2?、OH? ( )

B.金属铝溶于氢氧化钠溶液

C.金属铝溶于盐酸中:2Al+6H+=2Al3++3H2↑ D.铁跟稀硫酸反应:Fe+2H+=Fe2++H2? 15.一块表面已被氧化为 Na2O 的钠块 10.8g,将其投入 100g 水中,产生 H2 0.2g,则被氧化的 钠是( A.9.2g ) B.10.6g C.6.2g D.4.6g

16.取两份等量的铝粉,分别与足量的盐酸、浓氢氧化钠溶液反应,在相同状态下产生的气体 体积之比是( A.1:1 三、填空题(34 分) 17. 分)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, (6 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 程式是 ②溶液中的实验现象 是 。 。 ;反应的化学方程式 ,反应的化学方 ) B.1:2 C. 1:3 D. 3:2

18. 分)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 (7 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 变瘪的原因 因 子方程式 ; 。 。试解释易拉罐 ;并解释后一现象的原 。写出反应过程中的两个离

19. 分)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 (6 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。

20. (15 分) 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。
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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: 还原反应的还原剂是 ,氧化剂是 。 。 ;烧瓶底部 。 ,为什 ;并指明该氧化

(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 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 么? (5)干燥管中盛装是的物质是 (6)试管中收集气体是 行 的是 四、计算题(8 分) 。 ,作用是



,如果要在 A 处玻璃管处点燃该气体,则必须对该气体进 ,方法是 。 。这一操作的目

21. 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。

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一、选择题 1.A 2. B 3. D 4.B 5.C 6.D 二、选择题 7.AD 8.AC 9.C 10.D 11.A 12.AC 13.B 14.CD 15.D(提示: 由于钠块放入水中反应:2Na + 2H2O === 2NaOH + H2?由产生 H2 的体积可求出 Na 的质量,进 而可求出钠块中 Na2O 的质量,最后根据关系式:Na2O—2Na+才能求出“原来被氧化的钠”的 质量) 16.A 三、填空题 17 ① 钠 浮 在 液 面 上 , 很 快 熔 化 成 小 球 , 钠 球 在 水 面 上 四 处 游 动 , 并 发 出 嘶 嘶 的 响 声 ; 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ ②溶液中有蓝色沉淀产生;2NaOH+CuSO4=Na2 SO4+Cu(OH)2↓(蓝 色) 18 易拉罐又鼓起来;易拉罐中的 CO2 与浓 NaOH 反应,致使易拉罐内气压降低,从而使易 拉罐被大气压压瘪;浓 NaOH 与易拉罐(Al)反应产生 H2,随着易拉罐内 H2 量的增多,易拉罐 内气压增大;CO2+2OH? =CO32?+H2O; 2Al+2OH?+2H2O=2 AlO
? 2

+3H2?

19?1? SO2+Na2O2=Na2SO4;SO3+Na2O2=Na2SO4+O2;?2? 最高 20(1) ;Fe;H2O

(2)在玻璃管口 A 处接一断乳胶管,乳胶管头上连一段玻璃管,并将管口没入水中,用酒 精灯火焰微热烧瓶底部,如果能够观察到没入水中的玻璃管口有气体逸出,停止加热后,玻璃 管内有水柱上升,且较长时间水柱不回落,则标明该套装置气密性良好。 (3)为硬质玻璃管内 Fe 与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气;防止爆沸事故的发 生。 (4)先点燃酒精灯,产生水蒸气后,再点燃酒精喷灯;防止先点燃酒精喷灯所导致的 Fe 与 O2 的反应。 (5)碱石灰干燥剂;除去反应产生的 H2 中的水蒸气。 (6)H2;验纯;用试管收集一试管气体,靠近火焰酒精灯火焰,如果发出的声音是“啪” 的爆鸣声,则证明产生的氢气不纯(含有氧气) ,如果是“噗”的声音,则证明是纯净的氢气; 防止点燃时,氢气因含有氧气而爆炸。 四、21(10 分) .解:整个过程涉及到的化学反应有: ① 2Na + 2H2O === 2NaOH + H2? ② 2Na2O2+2H2O ===4NaOH+ O2? ③ 由题意可知,448mL-112mL=336 mL 正好是③式反应反应的氢气和氧气,所以 H2 和 O2 的物质的量分别为: n(H2)=(224+112)×10-3 L/22.4L=0.015mol n(O2)=112×10-3 L/22.4L=0.005mol 由方程式①和②可以求出 Na 和 Na2O2 的物质的量分别为: n(Na) =0.015mol ×2=0.03mol n(Na2O2) 0.005mol×2=0.01mol 所以,被氧化的金属钠中 Na 及 Na2O2 物质的量 0.03mol 和 0.01mol

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