金属的化学性质（第2课时）
文档属性
| 名称 | 金属的化学性质（第2课时） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 23.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2012-06-14 21:21:48 | ||
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文档简介
第2课时
●三维目标
知识与技能
1.掌握金属的化学性质——铝的两性。
2.通过查阅资料、社会调查、思考和交流等方法进行社会实践活动。
过程与方法
1.加强实验教学，按照观察、思考、分析、交流方式进行教学。
2.发挥学生主体作用进行实践活动。
情感、态度与价值观
1.通过社会实践活动激发学生报效国家的责任感。
2.通过介绍铝的冶炼，培养学生勇于探索的科学精神和严格求实的科学态度。
3.通过动手实验体验化学的奥妙，激发学生学习的兴趣。
●教学重点
铝与NaOH溶液的反应
●教学难点
铝与NaOH溶液反应的实验分析
●教具准备
多媒体及课件、铝箔、酚酞、盐酸、氢氧化钠、试管架、试管、镊子、砂纸、导管、图片
●教学过程
［新课导入］
上节课我们介绍了钠、镁、钙、铁等金属与非金属、水反应情况，请写出钙、铁分别与水反应方程式。
Ca + 2H2O====Ca（OH）2+ H2↑
3Fe+4H2O（g）==== Fe3O4+ 4H2
［推进新课］
［板书］（三）铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反应
［实验3－4］铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应
提问：实验中有何现象发生？
回答：铝分别放入盐酸、NaOH溶液中后，铝逐渐减少且有气泡产生，将点燃的木条放在试管口，可观察到蓝色火焰。
反应式：2Al+ 2NaOH + 2H2O====2NaAlO2+3H2↑
2Al+6HCl ====2AlCl3+3H2↑
小结：铝既可以与盐酸反应又可以与氢氧化钠溶液反应，说明铝既有金属性又有非金属性。
注意：若要检验铝分别与盐酸、NaOH溶液反应放出的气体是氢气，盐酸和NaOH溶液的浓度应稍偏大，如可用6 mol ·L－1的盐酸和30%的NaOH溶液。还要保证氢气产生的一定速率和一定数量。将点燃的木条放在试管口，可观察到蓝色火焰，但不明亮，用爆鸣的检验方法成功率比较高。铝片不宜太纯。在反应中可观察到开始反应较慢，后来渐渐加快，这是因为开始时是铝表面的氧化膜先发生作用，氧化膜反应完以后才有H2产生，而且随着反应的进行，温度升高，反应速率也加快。
应用：铝制容器不宜蒸煮或长时间盛放酸性、碱性或咸的食物。
［实践活动］
提示：
1.让学生在课外用卡片的形式把提出的问题收集并汇总，然后分类。
2.把学生的分类情况和自己选择研究、调查的问题的结果以书面形式上交。
3.把结果张贴或在课堂上交流，教师对学生参加这次活动的情况要作出评价。
问题举例：①金属都有光泽吗？铁块上的灰色是光泽吗？
②观察铁粉为什么看不见银白色光泽？
③哪些金属在自然界中以游离态存在？实验室有金属钠单质，可以说钠在自然界以游离态存在吗？
④为什么有的金属只有一种化合价，而有的金属有多种化合价？
⑤铁有银白色光泽，为什么铁又称为黑色金属？
⑥铝的导电性比铜的差，为什么电力工业上常用铝做导线？
……
［多媒体投影示例］金属的分类
人们根据金属的密度，把金属分为重金属和轻金属。重金属的密度大于4.5 g·cm－3，轻金属的密度小于4.5 g·cm－3。 冶金工业上还常常把金属分为黑色金属与有色金属。黑色金属有三种：铁、锰、铬。它们或它们的合金的表面常有呈灰黑色的氧化物，所以称这类金属为黑色金属。除铁、锰、铬以外的金属称为有色金属。
有色金属又可以分为九大类：
（1）重金属：铜、铅、锌等。
（2）轻金属：铝、镁等。
（3）轻稀有金属：锂、铍等。
（4）难熔稀有金属：钨、钛、钒等。
（5）稀散金属：镓、锗等。
（6）稀土金属：钪、钇及镧系元素等。
（7）放射性金属：镭、锕等。
（8）贵金属：金、银、铂等。
（9）碱金属：钾、钠等。
（分类可以有不同的标准，如金属可按存在状态、密度、颜色、活泼性等分类，对学生提出的问题也可以用不同的标准进行分类）
［例题剖析］
【例1】 将等物质的量的镁和铝相混合，取等质量该化合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后放出氢气最多的是
A.3 mol ·L－1HCl B.4 mol ·L－1HNO3
C.8 mol ·L－1NaOH D.18 mol ·L－1H2SO4
教师精讲：在镁、铝混合物中加入硝酸和浓硫酸都不产生氢气。加入氢氧化钠溶液，只有铝与之反应生成氢气，镁不反应。加入盐酸，镁和铝都与盐酸反应生成氢气，所以氢气量最多。故应选A。
答案：A
［例题剖析］
【例2】 有镁、铝混合粉末10.2 g，将它溶于500 mL 4 mol ·L－1的盐酸里，若要使沉淀质量达到最大值，则需要2 mol ·L－1的氢氧化钠溶液的体积为
A.1 000 mL B.500 mL C.100 mL D.1 500 mL
教师精讲：依题意，先写出有关化学方程式：
Mg+2HCl====MgCl2+H2↑
2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑
MgCl2+2NaOH====Mg（OH）2↓+2NaCl
AlCl3+3NaOH====Al（OH）3↓+3NaCl
依化学方程式知仅当镁、铝全部以氢氧化镁、氢氧化铝沉淀，即沉淀质量达到最大值时，溶液中溶质只存在NaCl，即此时n（NaOH）=n（HCl）。
n（NaOH）=0.5 L×4 mol ·L－1=2 mol，V（NaOH）=2 mol /2 mol ·L－1=1 L=1 000 mL。因此本题答案为A。
答案：A
［课堂小结］
本节课我们讨论了铝的化学性质，认识了铝的两性（既可以与强酸反应又可以与强碱反应），因此要能够熟练解释日常生活中遇到的实际问题。课后请大家将你感兴趣的金属，通过上网或到图书馆查资料后，写成论文，同学间互相交流。
●板书设计
铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反应
●活动与探究
1.在金属活动顺序表中，Mg位于Al之前，请你设计实验证明Mg的金属活动性比Al强。
方案一：Mg、Al分别在空气中点燃
Mg Al
准 备 用砂纸去掉表面的氧化膜 用砂纸去掉表面的氧化膜
现 象
结 论
备 注 观察时注意戴防护镜
方案二：Mg、Al分别与稀盐酸反应
Mg Al
现 象 相同
不同
结 论
●随堂练习
1.下列金属分别与足量盐酸反应，得到等质量的氢气，所需金属的质量最少的是
A.Mg B.Al C.Fe D.Zn
答案：B
2.地壳中所含质量分数量大的金属元素是
A.Mg B.Al C.Si D.Fe
答案：B
3.两份铝片，第一份与足量盐酸反应，第二份与足量烧碱溶液反应，同温、同压下放出相同体积的气体，则两份铝片的质量之比为
A.1∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.1∶6
答案：A
4.有镁、铝混合物粉末10.2 g，将它溶于500 mL 2 mol·L－1的盐酸中，若要使沉淀量达到最大值，则需加入1 mol·L－1 NaOH溶液的体积为
A.1000 mL B.500 mL C.100 mL D.1 500 mL
答案：A
5.将铝粉放入烧碱溶液充分反应，放出氢气。若在反应过程中有1.5 mol 电子发生转移，则参加反应的水为
A.9 g B.18 g C.0.5 mol D.1.8 mol
答案：AC
6.少量金属钠投入CuSO4溶液中，正确的反应是
（1）2Na + CuSO4====Na2SO4 + Cu↓ （2）Cu + 2H2O====Cu（OH）2+ H2↑
（3）2Na+ 2H2O====2NaOH + H2 ↑ （4）2NaOH + CuSO4==== Cu（OH）2↓+ Na2SO4
A.①③ B.①② C.③④ D.①
答案：C
7.把足量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜的混合液中，充分反应后，剩余金属粉末的质量与原加铁粉的质量相同，则原溶液中H+与SO的物质的量浓度之比为
A.1∶4 B.2∶7 C.1∶2 D.3∶8
答案：B
8.将钠和铝的混合物0.2 mol 溶于足量的盐酸中，产生3 136 mL （标准状况下）氢气，则钠和铝的物质的量之比为
A.1∶3 B.3∶1 C.4∶1 D.1∶4
答案：C
9.将一块镁铝合金溶于过量盐酸后，溶液中应有___________；接着加入过量氢氧化钠溶液后，溶液中__________减少了，___________增加了；继而再加入过量盐酸，溶液中___________减少了，___________增加了。
答案：H+、Cl－、Mg2+ 、Al3+（OH－） H+ Mg2+ Al3+ AlO、OH－ Na+ AlO、OH－ H+、Cl－、Mg2+
10.某无色透明溶液，跟金属铝反应放出H2，试判断下列离子：Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO、SO、HCO、OH－、NO，哪些可能是构成此溶液的成分？
（1）生成Al3+时，可能存在___________；
（2）当生成AlO时，可能存在___________；
答案：（1）Mg2+、 H+、SO （2）OH－、 Ba2+、NO
［课后作业］P45 （6）题或（7）题形成书面材料。要求：充分调查、访问、查阅资料、同学交流后，以小论文的形式上交。
●习题详解
1.在实验室里，应把金属钠保存在煤油里。这是由于钠很容易与空气或水反应，钠的密度比煤油的大，沉在煤油底部，煤油起到隔绝空气的作用。
2Na+O2Na2O2 2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
2.B
3.B
4.（1）3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2 （2）2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑
2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑
5.1 kg Mg与1 kg Al分别与足量盐酸反应时，1 kg Al放出的H2多。（1 kg Mg与足量盐酸反应可放出83 g H2，1 kg Al与足量盐酸反应可放出111 g H2）
设体积为1 000 cm3，则Mg的质量为1 738 g，约72.4 mol ，反应可产生H2 144.8 g；Al的质量为2 700 g，约100 mol ，反应可产生H2 300 g。所以相同体积的Mg、Al分别与足量盐酸反应，Al放出的H2多。（建议学生运用物质的量概念进行计算，并列出计算式）
6.建议从铝的矿产资源、铝的冶炼、铝燃烧放出的热量、铝燃烧的条件、燃烧容器等方面去考虑。
7.建议教师帮助学生列表比较几种主要因素，再由学生查阅资料，填表比较、分析，最后得出结论。
●三维目标
知识与技能
1.掌握金属的化学性质——铝的两性。
2.通过查阅资料、社会调查、思考和交流等方法进行社会实践活动。
过程与方法
1.加强实验教学，按照观察、思考、分析、交流方式进行教学。
2.发挥学生主体作用进行实践活动。
情感、态度与价值观
1.通过社会实践活动激发学生报效国家的责任感。
2.通过介绍铝的冶炼，培养学生勇于探索的科学精神和严格求实的科学态度。
3.通过动手实验体验化学的奥妙，激发学生学习的兴趣。
●教学重点
铝与NaOH溶液的反应
●教学难点
铝与NaOH溶液反应的实验分析
●教具准备
多媒体及课件、铝箔、酚酞、盐酸、氢氧化钠、试管架、试管、镊子、砂纸、导管、图片
●教学过程
［新课导入］
上节课我们介绍了钠、镁、钙、铁等金属与非金属、水反应情况，请写出钙、铁分别与水反应方程式。
Ca + 2H2O====Ca（OH）2+ H2↑
3Fe+4H2O（g）==== Fe3O4+ 4H2
［推进新课］
［板书］（三）铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反应
［实验3－4］铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应
提问：实验中有何现象发生？
回答：铝分别放入盐酸、NaOH溶液中后，铝逐渐减少且有气泡产生，将点燃的木条放在试管口，可观察到蓝色火焰。
反应式：2Al+ 2NaOH + 2H2O====2NaAlO2+3H2↑
2Al+6HCl ====2AlCl3+3H2↑
小结：铝既可以与盐酸反应又可以与氢氧化钠溶液反应，说明铝既有金属性又有非金属性。
注意：若要检验铝分别与盐酸、NaOH溶液反应放出的气体是氢气，盐酸和NaOH溶液的浓度应稍偏大，如可用6 mol ·L－1的盐酸和30%的NaOH溶液。还要保证氢气产生的一定速率和一定数量。将点燃的木条放在试管口，可观察到蓝色火焰，但不明亮，用爆鸣的检验方法成功率比较高。铝片不宜太纯。在反应中可观察到开始反应较慢，后来渐渐加快，这是因为开始时是铝表面的氧化膜先发生作用，氧化膜反应完以后才有H2产生，而且随着反应的进行，温度升高，反应速率也加快。
应用：铝制容器不宜蒸煮或长时间盛放酸性、碱性或咸的食物。
［实践活动］
提示：
1.让学生在课外用卡片的形式把提出的问题收集并汇总，然后分类。
2.把学生的分类情况和自己选择研究、调查的问题的结果以书面形式上交。
3.把结果张贴或在课堂上交流，教师对学生参加这次活动的情况要作出评价。
问题举例：①金属都有光泽吗？铁块上的灰色是光泽吗？
②观察铁粉为什么看不见银白色光泽？
③哪些金属在自然界中以游离态存在？实验室有金属钠单质，可以说钠在自然界以游离态存在吗？
④为什么有的金属只有一种化合价，而有的金属有多种化合价？
⑤铁有银白色光泽，为什么铁又称为黑色金属？
⑥铝的导电性比铜的差，为什么电力工业上常用铝做导线？
……
［多媒体投影示例］金属的分类
人们根据金属的密度，把金属分为重金属和轻金属。重金属的密度大于4.5 g·cm－3，轻金属的密度小于4.5 g·cm－3。 冶金工业上还常常把金属分为黑色金属与有色金属。黑色金属有三种：铁、锰、铬。它们或它们的合金的表面常有呈灰黑色的氧化物，所以称这类金属为黑色金属。除铁、锰、铬以外的金属称为有色金属。
有色金属又可以分为九大类：
（1）重金属：铜、铅、锌等。
（2）轻金属：铝、镁等。
（3）轻稀有金属：锂、铍等。
（4）难熔稀有金属：钨、钛、钒等。
（5）稀散金属：镓、锗等。
（6）稀土金属：钪、钇及镧系元素等。
（7）放射性金属：镭、锕等。
（8）贵金属：金、银、铂等。
（9）碱金属：钾、钠等。
（分类可以有不同的标准，如金属可按存在状态、密度、颜色、活泼性等分类，对学生提出的问题也可以用不同的标准进行分类）
［例题剖析］
【例1】 将等物质的量的镁和铝相混合，取等质量该化合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后放出氢气最多的是
A.3 mol ·L－1HCl B.4 mol ·L－1HNO3
C.8 mol ·L－1NaOH D.18 mol ·L－1H2SO4
教师精讲：在镁、铝混合物中加入硝酸和浓硫酸都不产生氢气。加入氢氧化钠溶液，只有铝与之反应生成氢气，镁不反应。加入盐酸，镁和铝都与盐酸反应生成氢气，所以氢气量最多。故应选A。
答案：A
［例题剖析］
【例2】 有镁、铝混合粉末10.2 g，将它溶于500 mL 4 mol ·L－1的盐酸里，若要使沉淀质量达到最大值，则需要2 mol ·L－1的氢氧化钠溶液的体积为
A.1 000 mL B.500 mL C.100 mL D.1 500 mL
教师精讲：依题意，先写出有关化学方程式：
Mg+2HCl====MgCl2+H2↑
2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑
MgCl2+2NaOH====Mg（OH）2↓+2NaCl
AlCl3+3NaOH====Al（OH）3↓+3NaCl
依化学方程式知仅当镁、铝全部以氢氧化镁、氢氧化铝沉淀，即沉淀质量达到最大值时，溶液中溶质只存在NaCl，即此时n（NaOH）=n（HCl）。
n（NaOH）=0.5 L×4 mol ·L－1=2 mol，V（NaOH）=2 mol /2 mol ·L－1=1 L=1 000 mL。因此本题答案为A。
答案：A
［课堂小结］
本节课我们讨论了铝的化学性质，认识了铝的两性（既可以与强酸反应又可以与强碱反应），因此要能够熟练解释日常生活中遇到的实际问题。课后请大家将你感兴趣的金属，通过上网或到图书馆查资料后，写成论文，同学间互相交流。
●板书设计
铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反应
●活动与探究
1.在金属活动顺序表中，Mg位于Al之前，请你设计实验证明Mg的金属活动性比Al强。
方案一：Mg、Al分别在空气中点燃
Mg Al
准 备 用砂纸去掉表面的氧化膜 用砂纸去掉表面的氧化膜
现 象
结 论
备 注 观察时注意戴防护镜
方案二：Mg、Al分别与稀盐酸反应
Mg Al
现 象 相同
不同
结 论
●随堂练习
1.下列金属分别与足量盐酸反应，得到等质量的氢气，所需金属的质量最少的是
A.Mg B.Al C.Fe D.Zn
答案：B
2.地壳中所含质量分数量大的金属元素是
A.Mg B.Al C.Si D.Fe
答案：B
3.两份铝片，第一份与足量盐酸反应，第二份与足量烧碱溶液反应，同温、同压下放出相同体积的气体，则两份铝片的质量之比为
A.1∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.1∶6
答案：A
4.有镁、铝混合物粉末10.2 g，将它溶于500 mL 2 mol·L－1的盐酸中，若要使沉淀量达到最大值，则需加入1 mol·L－1 NaOH溶液的体积为
A.1000 mL B.500 mL C.100 mL D.1 500 mL
答案：A
5.将铝粉放入烧碱溶液充分反应，放出氢气。若在反应过程中有1.5 mol 电子发生转移，则参加反应的水为
A.9 g B.18 g C.0.5 mol D.1.8 mol
答案：AC
6.少量金属钠投入CuSO4溶液中，正确的反应是
（1）2Na + CuSO4====Na2SO4 + Cu↓ （2）Cu + 2H2O====Cu（OH）2+ H2↑
（3）2Na+ 2H2O====2NaOH + H2 ↑ （4）2NaOH + CuSO4==== Cu（OH）2↓+ Na2SO4
A.①③ B.①② C.③④ D.①
答案：C
7.把足量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜的混合液中，充分反应后，剩余金属粉末的质量与原加铁粉的质量相同，则原溶液中H+与SO的物质的量浓度之比为
A.1∶4 B.2∶7 C.1∶2 D.3∶8
答案：B
8.将钠和铝的混合物0.2 mol 溶于足量的盐酸中，产生3 136 mL （标准状况下）氢气，则钠和铝的物质的量之比为
A.1∶3 B.3∶1 C.4∶1 D.1∶4
答案：C
9.将一块镁铝合金溶于过量盐酸后，溶液中应有___________；接着加入过量氢氧化钠溶液后，溶液中__________减少了，___________增加了；继而再加入过量盐酸，溶液中___________减少了，___________增加了。
答案：H+、Cl－、Mg2+ 、Al3+（OH－） H+ Mg2+ Al3+ AlO、OH－ Na+ AlO、OH－ H+、Cl－、Mg2+
10.某无色透明溶液，跟金属铝反应放出H2，试判断下列离子：Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO、SO、HCO、OH－、NO，哪些可能是构成此溶液的成分？
（1）生成Al3+时，可能存在___________；
（2）当生成AlO时，可能存在___________；
答案：（1）Mg2+、 H+、SO （2）OH－、 Ba2+、NO
［课后作业］P45 （6）题或（7）题形成书面材料。要求：充分调查、访问、查阅资料、同学交流后，以小论文的形式上交。
●习题详解
1.在实验室里，应把金属钠保存在煤油里。这是由于钠很容易与空气或水反应，钠的密度比煤油的大，沉在煤油底部，煤油起到隔绝空气的作用。
2Na+O2Na2O2 2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
2.B
3.B
4.（1）3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2 （2）2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑
2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑
5.1 kg Mg与1 kg Al分别与足量盐酸反应时，1 kg Al放出的H2多。（1 kg Mg与足量盐酸反应可放出83 g H2，1 kg Al与足量盐酸反应可放出111 g H2）
设体积为1 000 cm3，则Mg的质量为1 738 g，约72.4 mol ，反应可产生H2 144.8 g；Al的质量为2 700 g，约100 mol ，反应可产生H2 300 g。所以相同体积的Mg、Al分别与足量盐酸反应，Al放出的H2多。（建议学生运用物质的量概念进行计算，并列出计算式）
6.建议从铝的矿产资源、铝的冶炼、铝燃烧放出的热量、铝燃烧的条件、燃烧容器等方面去考虑。
7.建议教师帮助学生列表比较几种主要因素，再由学生查阅资料，填表比较、分析，最后得出结论。