高中化學人教版第三章金屬及其化合物第一節(jié)金屬的化學性質 全國獲獎

第三章金屬及其化合物第一節(jié)金屬的化學性質第1課時金屬與非金屬的反應及鈉與水的反應【考綱要求】1.掌握鈉、鋁與氧氣的反應，掌握金屬鈉、鋁的主要化學性質。2.通過鈉在空氣中緩慢氧化和鈉加熱時氧化的實驗，培養(yǎng)學生的觀察能力，對比能力，分析能力?！咀灾鲗W習】一、金屬的存在及通性1、存在：地殼中各元素含量順序。自然界中的絕大多數(shù)金屬都是以態(tài)（化合物）存在的，少數(shù)以態(tài)（單質）存在，如金等。2．物理性質3．化學性質（結構決定性質）畫出Na、Mg、Al的原子結構示意圖______________________、____________________、________________________。金屬原子的最外層電子數(shù)一般少于________個，容易_____電子_。這一特點，使金屬單質往往表現(xiàn)出__________，因此遇到有氧化性的物質，如Cl2、S等時，能發(fā)生氧化反應，作劑。金屬活動性順序表為通常情況下，活潑金屬單質能夠與非金屬、鹽、酸、氧化物等發(fā)生反應。根據(jù)教材圖3—2有關金屬化學性質的一些實驗，寫出下列反應的化學方程式：（1）與鹽溶液應反：鋁絲插入硫酸銅溶液；（2）與非金屬反應：鎂在空氣中點燃；（3）與鹽溶液反應：銅絲與硝酸銀溶液反應；（4）與酸反應：鎂條放入稀鹽酸；二、金屬和非金屬的反應1．鈉與氧氣的反應實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結論新切開的鈉具有__________金屬光澤，在空氣中表面很快______鈉是________金屬，硬度____，熔點____，通常保存在______中；常溫下與O2發(fā)生反應：_____________，說明鈉比鐵、鋁、鎂等活潑得多鈉先熔化為______小球，然后燃燒，火焰呈______色，最后生成________固體加熱時與O2的反應為：__________________________________注意：①反應物相同，反應條件不同，產物就不同，因此在化學反應中一定要注意反應的條件。②試著比較穩(wěn)定性：Na2O2Na2O（填＞，=，＜)練習：寫出鈉與Cl2、S反應的化學方程式，保存方法：鈉保存在中，以隔絕空氣。2．鋁與氧氣的反應活潑金屬在空氣中易與氧氣反應，表面生成一層__________，有的氧化膜______，不能保護____________，有的氧化膜________，可保護____________不被__________。鋁遇冷的濃硫酸、濃硝酸要發(fā)生。實驗操作實驗現(xiàn)象結論或解釋氧化膜能保護鋁，__________的熔點比鋁的____，包在鋁的外面，故__________________________3．總結常見金屬與氧氣的反應，完成下列表格。金屬反應條件反應現(xiàn)象氧化物的顏色化學方程式鈉常溫/加熱鋁鐵純氧＼點燃銅三、鈉與水的反應實驗操作實驗現(xiàn)象結論或解釋(1)鈉浮在水面上(1)鈉的密度比水______(2)與水反應發(fā)出“________”響聲(2)鈉與水反應生成氣體(3)鈉熔化成閃亮的小球(3)鈉熔點____，反應________(4)小球在水面上迅速游動，逐漸變小，最后________(4)反應產生的氣體推動小球運動(5)反應后溶液的顏色逐漸變____(5)有____生成結論鈉與水劇烈反應，生成NaOH和H2，表現(xiàn)出性，寫出其化學方程式并用雙紅橋表示電子的轉移情況：____________________________________________注意①取用的鈉要小，過大易發(fā)生危險；②用濾紙吸去鈉表面的煤油；③放入鈉塊后，最好用玻璃片遮蓋燒杯。思考：鈉與能否置換出鹽溶液中的金屬？推測鈉分別投入硫酸銅和氯化鐵溶液中產生的現(xiàn)象，其反應的化學方程式分別為，?！究键c突破】〖典型例題〗例1、對于下列有關金屬鈉的敘述，正確的是（）A.由于鈉比較活潑，所以它能從溶液中置換出金屬活動順序表中鈉后面的金屬個鈉原子能失去1個電子，1個鎂原子能失去2個電子，所以鎂的還原性比鈉強C.鈉能把鈦、鋯等金屬從熔融鹵化物里還原出來D.0.5L1mol·L-1的鹽酸分別與1mol鈉、鎂、鋁反應，所生成的氫氣的量相等例2、將一小塊鈉在空氣中久置，最終產物是什么？發(fā)生了哪些變化？例3、現(xiàn)將4.6g純凈金屬鈉在干燥空氣中被氧化后,得到7.0g固體A．只有Na2OB．只有Na2O2C．Na2O2和Na2OD〖反饋訓練〗知識點1金屬元素的通性1．下列關于金屬元素的特征敘述，正確的是()A．金屬元素的原子只有還原性、金屬離子只有氧化性B．金屬元素在化合物中一定顯正價C．金屬元素在不同化合物中的化合價都相同D．金屬元素的單質在常溫下都呈固態(tài)知識點2試劑的存放2．通過你的觀察和推理，判斷下列實驗室中對于少量鈉的保存方法正確的是()A．保存在水中B．密封，保存在細口瓶中C．用鋁箔包裹，密封在廣口瓶中D．密封，保存在廣口瓶中的煤油中知識點3金屬與非金屬的反應3．下列關于金屬性質的敘述中正確的是()A．鈉與氧氣反應時，產物是由O2的用量決定的B．鋁箔在空氣中受熱可以熔化且會發(fā)生劇烈燃燒C．金屬與非金屬發(fā)生反應時，被氧化的一定是金屬D．鐵絲不論在空氣中還是純氧中都不會燃燒知識點4鈉與水的反應4．將一塊金屬鈉投入到滴有紫色石蕊試液的盛冷水的燒杯中，甲同學認為可觀察到下列現(xiàn)象，其中正確的有()①鈉投入水中，先沉入水底，后浮出水面②鈉立即與水反應，并有氣體產生③反應后溶液變紅④鈉熔成閃亮的小球⑤小球在水面上四處游動⑥有“嘶嘶”的響聲發(fā)出A．①②③④B．②③④⑤C．②④⑤⑥D．③④⑥【考點鞏固】1．人類歷史上使用最早的金屬是()A．銅 B．鐵 C．鋁 D．鈦2．下列物質中，有一種物質的顏色與其他三種物質的不同，這種物質是()A．NaOHB．Na2OC．Na2O2D．Na2CO33．小明家收藏了一張清末的鋁制佛像，至今保存完好。其未被銹蝕的主要原因是()A．鋁不易發(fā)生化學反應B．鋁的氧化物易發(fā)生還原反應C．鋁不易被氧化D．鋁易被氧化，且氧化鋁膜具有保護內部鋁的作用4．金屬鈉投入到下列溶液中，既有氣體放出，又有白色沉淀生成的是()A．鹽酸B．氯化鈉溶液C．氯化銅溶液D．氯化鎂溶液5．等質量的兩塊鈉，第一塊在足量氧氣中加熱，第二塊在足量氧氣中常溫下充分反應，則下列說法正確的是()A．第一塊鈉失去電子多B．兩塊鈉失去電子一樣多C．第二塊鈉產物質量大D．兩塊鈉的反應產物質量一樣大6．鉀（K）與Na在性質上具有很大的相似性，但K比Na的活潑性強，下面是根據(jù)Na的性質對K的性質的預測，其中正確的是 A．因為K的活潑性強，所以鉀應該保存在煤油B．K在空氣可以被空氣中的氧氣所氧化，且產物是K2O C．K與水能夠反應，但不如Na與水的反應劇烈，但產物都有氫氣 D．K可以與水劇烈反應，生成氫氣7、取黃豆粒大小的一塊金屬鈉，用濾紙擦干其表面的煤油，然后加入到硫酸銅溶液中，觀察實驗現(xiàn)象并寫出化學方程式：①鈉在溶液中與水反應的實驗現(xiàn)象是，反應的離子方程式②溶液中的實驗現(xiàn)象；反應的離子方程式是。9．某校學生課外活動小組為測定Na元素的相對原子質量，設計的裝置如圖，該裝置(包括水和干燥劑)的總質量為ag，從實驗室取出bg(不足量)的鈉放入水中，塞緊瓶塞，完全反應后再稱量此裝置的總質量為cg。試回答：(1)實驗室取用一小塊鈉，需要用到________________________。(2)此干燥管的作用是________________________________________；若此鈉塊有極少量被氧化，則測出的相對原子質量會比實際相對原子質量__________(填“偏大”、“偏小”或“不變”，下同)；(3)有甲同學建議在圖中干燥管上再連一同樣干燥管，其目的是_________，計算鈉的相對原子質量的表達式為__________。(4)有乙同學為避免由于行動不夠迅速產生偏差，又建議在集氣瓶中再加入一定量煤油，其目的是_______________________________________________________________________________________。第2課時鐵與水蒸氣及鋁與氫氧化鈉溶液的反應【考綱要求】1.掌握鐵與水蒸氣的反應原理。2.掌握鋁的兩性，并能初步進行有關的圖像分析與簡單的計算【自主學習】回顧：鈉與水反應的原理及化學方程式一、鐵與水蒸氣的反應實驗裝置操作及現(xiàn)象用火柴點燃肥皂泡，聽到爆鳴聲，證明生成了結論鐵不能與冷水、熱水反應，但能與高溫水蒸氣反應，反應方程式并用雙線橋分析_________________________________________（2）比較鈉、鎂、鋁、鐵與水的反應與冷水劇烈反應的金屬是，與冷水反應不明顯，與熱水反應明顯的金屬是，與冷水不反應，與熱水微弱反應的金屬是，與冷水、熱水都不反應，只與水蒸汽反應的金屬是。利用上面信息中列出以上幾種元素金屬性的強弱順序。二、鋁與NaOH溶液的反應實驗操作實驗現(xiàn)象試管中__________________，鋁片______；點燃的木條放在試管口時發(fā)出______聲試管中____________________，鋁片______；點燃的木條放在試管口時發(fā)出________聲有關化學方程式化學方程式：____________________________________化學方程式：__________________離子方程式：______________________離子方程式：_________________________________________[思考]1.為什么鋁制餐具不宜長時間用來蒸煮或存放酸性、堿性或咸的食物2．除去下列物質中的雜質，寫出有關反應的離子方程式：Fe(Al)方法：離子方程式：Cu(Al):方法：離子方程式：3．鋁與堿溶液(NaOH溶液)反應的的實質：【問題導思】①等量的鋁分別與足量的鹽酸和NaOH溶液反應，消耗HCl和NaOH的物質的量有什么關系？②等量的鋁分別與足量的鹽酸和NaOH溶液反應，生成H2的量有什么關系？③足量的鋁與等物質的量濃度、等體積的鹽酸和NaOH反應，生成H2的量又有什么關系？【提示】足量鋁與等物質的量鹽酸和NaOH反應，產生H2體積比為1∶3。分析依據(jù)：2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑1．等量的Al分別與足量的鹽酸和NaOH溶液反應產生H2的量相等，此時消耗鹽酸與NaOH的物質的量之比為3∶1。2．足量的鋁與等物質的量的鹽酸和NaOH反應，產生H2的量之比為1∶3，此時消耗Al的量之比也為1∶3。3．一定量的Al分別和一定量的鹽酸和NaOH溶液反應，若eq\f(1,3)<eq\f(nHClH2,nNaOHH2)<1，必定存在反應時Al在鹽酸中過量而在NaOH溶液中不足的事實。【考點突破】〖典型例題〗例1．下列反應沒有氫氣生成的是()A．單質鈉投入水中B．鋁投入到氫氧化鈉溶液中C．氧化鈉投入水中D．往鐵粉中通入水蒸氣，并高溫加熱例2、將適量鈉投入下列溶液中，既能產生氣體又能生成白色沉淀的是()A．硫酸銅溶液B．稀硫酸C．氯化鈉溶液D．氯化鎂溶液例3．有一鎂鋁合金，根據(jù)某同學的操作，回答下列問題：（1）將合金與過量NaOH溶液反應，所得溶液中不存在的離子是。A、Na+B、Mg2+C、OH-D、AlO2-（2）將合金溶于過量的鹽酸中，充分反應后，溶液中新生成的離子是；再加入過量的NaOH溶液，反應后溶液中新生成的離子是，減少的金屬離子是〖反饋訓練〗知識點1鐵與水蒸氣的反應1．鐵在一定條件下與純O2、水蒸氣反應的共同產物是()A．FeOB．Fe2O3C．Fe3O4D．Fe(OH)知識點2鋁與NaOH溶液反應的實質2．有關Al與NaOH溶液反應的說法中，正確的是()A．Al是還原劑，NaOH及H2O均是氧化劑B．還原產物是H2，且由H2O還原所得的H2與由NaOH還原所得的H2物質的量之比為2∶1C．此反應說明鋁具有兩性，鋁的活潑性比只具有金屬性的金屬弱D．此反應中，只有H2O是氧化劑，NaOH既不是氧化劑也不是還原劑知識點3離子方程式的書寫3．下列反應的離子方程式書寫正確的是()A．鈉和冷水反應：Na＋2H2O=Na＋＋2OH－＋H2↑B．金屬鋁溶于NaOH溶液：Al＋2OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋H2↑C．金屬鋁溶于鹽酸中：2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑D．鐵與稀硫酸反應：2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑4．下列關于金屬性質的敘述中，正確的是()A．鈉與氧氣反應時，產物是由O2的用量決定的B．鋁箔在空氣中受熱可以熔化且會發(fā)生劇烈燃燒C．金屬與非金屬反應時，被氧化的一定是金屬D．鐵絲不論在空氣中還是純氧中都不會燃燒5．對于鋁和燒堿溶液的反應，下列說法不正確的是()A．鋁是還原劑B．該反應是氧化還原反應C．該反應說明所有金屬都能與堿反應D．H2為還原產物6．將鈉、鋁、鐵各6g分別投入過量的1mol/L的鹽酸中，下列說法正確的是()A．鈉與鹽酸反應最劇烈，產生的氣體最多B．鋁與鹽酸反應的劇烈程度僅次于鈉，但產生的氣體最多C．鐵與鹽酸反應產生的氣體比鈉多D．反應結束時產生的氣體一樣多7．(1)等物質的量的Na、Mg、Al分別與足量鹽酸反應產生氫氣的物質的量之比為________。(2)與足量鹽酸反應后產生H2的物質的量相同，則所加入Na、Mg、Al三種金屬的質量比為________。【考點鞏固】1．有關鐵與水反應的說法中，正確的是()A．在任何條件下，鐵與水均不發(fā)生反應B．在高溫時，鐵與水蒸氣反應生成氫氧化鐵和氫氣C．在高溫時，鐵與水蒸氣反應生成氧化鐵和氫氣D．在高溫時，鐵與水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣2．除去鎂粉中的少量鋁粉，可選用的試劑是()A．硫酸B．氨水C．鹽酸D．氫氧化鈉溶液3．下列有關廚房鋁制品的使用中，你認為合理的是()A．盛放食醋B．燒煮開水C．用金屬絲擦洗表面的污垢D．用堿水洗滌4．等量鎂鋁合金粉末分別投入到下列四種過量物質的溶液中，充分反應，放出H2最多的是()A．NaOH溶液B．H2SO4溶液C．蔗糖溶液D．NaCl溶液5．將鋅、鐵、鋁、鎂四種金屬中的兩種組成的混合物10g與足量鹽酸反應，產生的氫氣在標準狀況下體積為11.2L，則混合物中一定含有的金屬是()A．鋅B．鐵C．鋁D．鎂6．鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應時，當兩個反應放出的氣體在相同狀況下體積相等時，反應中消耗的鹽酸和氫氧化鈉的物質的量之比為()A．1∶1B．2∶1C．3∶17．Mg、Al、Fe三種金屬分別與同濃度、同體積的稀鹽酸反應時，放出H2的質量相等，則下列說法中正確的是()A．三種金屬的物質的量相等B．三種金屬均過量C．三種金屬的質量相等D．鹽酸均過量8．向一個鋁制易拉罐中充滿CO2，然后往罐內注入足量的濃NaOH溶液，立即用膠布密封罐口，不多會兒聽到易拉罐“咔咔”作響，發(fā)現(xiàn)易拉罐變癟，再過一會兒又鼓起來。(1)易拉罐變癟的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________。(2)易拉罐又鼓起來的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。(3)有關反應的離子方程式為___________________________________________________________、______________________________。9．某化學興趣小組利用如圖裝置進行“鐵與水反應”的實驗，并檢驗產物的性質，請回答下列問題：(1)A裝置的作用是__________________，B中反應的化學方程式為____________。(2)D的作用是_________________(3)E中的現(xiàn)象是______________。(4)A、B兩個裝置中應先點燃______處的酒精(噴)燈，點燃E處酒精燈之前應進行的操作是____________________________________________________。第3課時物質的量在化學方程式計算中的應用【考綱要求】學會并熟練應用物質的量、物質的量濃度、氣體摩爾體積應用于化學方程式的計算?！咀灾鲗W習】知識回顧1．阿伏加德羅常數(shù)（NA）與物質的量（n）的關系是。2．摩爾質量（M）與物質的量（n）的關系是。3．氣體摩爾體積（Vm）與物質的量（n）的關系是。4．物質的量濃度（C）與物質的量（n）及溶液體積的關系是。5．物質的量濃度（C）和溶液質量分數(shù)的換算關系是6．一定溫度和壓強下，氣體摩爾質量（M）、氣體密度（ρ）、氣體摩爾體積（Vm）的關系。7．阿伏加德羅定律及應用同溫同壓下，氣體的體積比等于氣體的之比，即V1/V2==。同溫、定容時，氣體的壓強比等于氣體的之比，即P1/P2==。同溫同壓下，氣體的密度比等于它們的之比，即ρ1/ρ2==。同溫、同壓下，等質量的任何氣體的體積比等于倒數(shù)比，即V1/V2=。化學方程式2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑化學計量數(shù)之比2∶2∶2∶1擴大NA倍之后∶∶∶物質的量之比∶∶∶結論化學方程式中各物質的化學計量數(shù)之比＝各物質的粒子數(shù)之比＝各物質的物質的量之比8．【考點突破】一、化學方程式計算的基本要求1．根據(jù)化學方程式進行計算時，已知的物質的其他物理量可換算成物質的量，再根據(jù)化學方程式中化學計量數(shù)之比等于其__________之比，列比例式。2．各物理量及單位、公式等盡量用符號表示。各物理量要注明所表示的物質(或粒子)的符號，如參加反應的NaOH的物質的量表示為__________。3．設未知數(shù)可直接用各物理量符號表示，如設參加反應的HCl的物質的量為______，并且不用帶單位。4．把已知量代入比例式計算時，都要代入單位。5．根據(jù)化學方程式計算時，已知物理量和被求物理量，只要滿足“上下一致，左右相當”即可進行求算，如46gNa與水反應時，46gNa與22.4LH2(標況)是相當?shù)?。二、利用化學方程式進行計算的基本步驟(1)基本計算：已知一種反應物(或生成物)的量求解其他物質的有關量，此時，只要按照化學方程式的量的關系，列出已知物質和待求物質的比例式計算便可。(2)過量計算：給出了兩種反應物的量，求解某產物的量。方法：按照化學方程式的量的關系判斷哪一種物質過量，然后根據(jù)量不足的物質進行求解?！嫉湫屠}〗例1向500mLNaOH溶液中投入10.8gAl，二者恰好完全反應，計算：(1)Al的物質的量。(2)參加反應的NaOH的物質的量和溶液的物質的量濃度。(3)生成的H2在標準狀況下的體積。例2．將46g金屬鈉和54g金屬鋁同時放入足量的水中，最后得到5.0L溶質僅為偏鋁酸鈉的溶液。計算：(1)得到的氣體在標準狀況下的體積。(2)所得溶液中偏鋁酸鈉的物質的量濃度。例題3．將2.3g鈉溶于多少克水中，才能使每10個H2O分子中溶有一個Na+？例4．將質量為1.15g鈉用刺了孔的鋁箔包裹后放入水中，共收集到1.（1）1.15g鈉與水反應，理論上生成氣體的體積（標準狀況）為。（2）Al和NaOH溶液反應也能生成H2，寫出相應的化學方程式：。（3）若反應后溶液的體積為100mL，則溶液中NaOH的物質的量濃度為?！挤答佊柧殹街R點1物質的量應用于化學方程式的計算1．實驗室欲用5mol/L的NaOH溶液吸收molCl2以防止污染空氣，則需要NaOH溶液的體積是()A．22.4lB．0.2LC．0.1LD．2L知識點2差量法2．將8g鐵片放入100mL硫酸銅溶液中，溶液中的Cu2＋全部被還原時，鐵片變?yōu)?.2g，則原c(CuSO4)為()A．mol/LB．mol/LC．mol/LD．mol/L知識點3關系式法3．10gMg、Al合金與足量100mLNaOH溶液反應，產生H2的體積為6.72L(標準狀況下)，求：(1)合金中Al的質量分數(shù)；(2)生成物NaAlO2的物質的量濃度(假設溶液體積不變)?！究键c鞏固】1．物質在發(fā)生化學反應時()A．各物質的質量一定相等B．各物質的物質的量一定相等C．各物質的質量之比等于化學方程式中的化學計量數(shù)之比D．各物質的物質的量之比等于化學方程式中的化學計量數(shù)之比2．用等質量的金屬鈉進行下列實驗，產生氫氣最多的是()A．與足量的稀鹽酸中B．與足量的稀硫酸中C．與足量的氯化鈉溶液D．將鈉用鋁箔包好，并刺一些小孔，放入足量的水中3．0.16gNaOH恰好與20mL的鹽酸完全反應，則鹽酸的物質的量濃度為()A．mol/LB．mol/LC．mol/LD．1mol/L4．將鐵片放入下列溶液中，鐵片溶解，溶液的質量減輕的是()A．稀硫酸B．CuSO4溶液C．稀鹽酸D．AlCl3溶液5．0.56gCaO正好與20mol鹽酸反應，這種鹽酸的物質的量濃度是()A．mol/LB．mol/LC．mol/LD．mol/L6．將4.6g鈉投入到95.4g水中，所得溶液中溶質的質量分數(shù)為()A．等于%B．等于%C．大于%D．小于%7．由鋅、鐵、鋁、鎂四種金屬中的兩種組成的混合物10g，與足量的鹽酸反應產生的H2為11.2L(標準狀況)，則混合物中一定含有的金屬是()A．鋅B．鐵C．鋁D．鎂8．如下圖是某學校實驗室中氫氧化鈉試劑標簽上的部分內容。某同學從該試劑瓶中取出24.0g固體，配成1L溶液，請回答：eq\x(\a\al(氫氧化鈉化學純CP,500g,品名：氫氧化鈉,化學式：NaOH,式量：40))(1)所得溶液的物質的濃度。(2)從所得的氫氧化鈉溶液中取出200mL于一燒杯中，投入足量的金屬鋁，完全反應后，產生的氣體在標準狀況下的體積是多少？9．在標準狀況下，進行甲、乙、丙三組實驗。三組實驗各取30mL同濃度的鹽酸，加入同一種鎂、鋁混合物粉末，產生氣體，有關數(shù)據(jù)列表如下：實驗序號甲乙丙混合物的質量(mg)255385459生成氣體(mL)280336336(1)甲、乙兩組實驗中，哪一組鹽酸是不足量的？________(填“甲”或“乙”)。理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)要算出鹽酸的物質的量濃度，題中可作計算依據(jù)的數(shù)據(jù)是____________，求得鹽酸的物質的量濃度為__________。(3)求合金中Mg、Al的物質的量之比，題中可作計算依據(jù)的數(shù)據(jù)是__________，求得Mg、Al的物質的量之比為____________。

第三章金屬及其化合物第一節(jié)金屬的化學性質第1課時【反饋訓練】1．B2．D3．C4．C【考點鞏固】1．A2．C3．D4．D5．C6．B7．(1)濾紙、小刀、鑷子、玻璃片(2)吸收水蒸氣，避免