课件19张PPT。第1课时学习目标：
1.认识钠、铝与氧气的反应，掌握金属钠、铝的主要化学性质。
2.通过钠在空气中缓慢氧化和钠加热时氧化的实验，培养学生的观察能力，对比能力，分析能力。第1节重点
理解钠与氧气反应的产物的不同。
难点
钠、铝在空气中加热的实验现象的解释。重点难点 人类已经发现的一百多种元素中，大约4?5是金属元素。多数金属的化学性质比较活泼，因此，地球上绝大多数金属元素是以形式存在。
(1)化合态：______、______、______。(举例说明)
(2)游离态：______。(举例说明)
(3)金属元素在地壳中的含量，地壳中含量最多的金属元素是______,第二位是______,第三位是______。一、金属的存在及通性1.金属元素的存在NaFeCuAuAlFeCa一、金属的存在及通性?一、金属的存在及通性?一、金属的存在及通性 画出Na、Mg、Al的原子结构示意图，分析它们的原子结构有什么特点，与金属的化学性质有什么联系？# 金属的原子结构特点：最外层电子数较少,一般少于4个。
金属的性质特点：在化学反应中易失去电子,表现出还原性,因此金属只有正化合价,无负化合价。 二、金属与非金属的反应 1.钠与氧气反应# ?典型例题例1 取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象中正确的是（ ）
①钠先熔化 ②在空气中燃烧，产生黄色火花 ③燃烧后得到白色固体 ④燃烧时火焰为黄色⑤燃烧后生成黄色固体物质
A.①② B.①②③ C.①④⑤ D.④⑤C典型例题例2将一小块钠在空气中久置，最终产物是什么？发生了哪些变化？?二、金属与非金属的反应 2.铝和氧气反应# ?二、金属与非金属的反应如果我们去掉铝的氧化膜再加热，有什么现象呢？# 实验现象：除去氧化膜的铝片在空气中很快又形成一层新的氧化膜，加热萎缩但熔化的铝仍不滴落。原因：铝的化学性质很活泼，容易与空气中的氧气反应形成致密氧化膜而稳定存在于空气中，日用铝制品可以较长时间使用。典型例题?A二、金属与非金属的反应常见金属与氧气的反应# 巩固练习1.金属钠在氧气中燃烧所产生的现象是（ ）
A.黄烟，生成白色固体
B.黄雾，生成淡黄色固体
C.黄色火焰，生成淡黄色固体
D.黄色火焰，生成白色固体
C巩固练习2.以下说法错误的是（ ）
A.钠在常温下就容易被氧化
B.钠受热后能够着火燃烧
C.钠在空气中缓慢氧化能自燃
D.钠在氧气中燃烧更为剧烈
C巩固练习3.取一块用砂纸打磨过的铝箔在空气中加热至熔化，下列说法中不正确的是( )
A.铝失去了光泽
B.剧烈燃烧，火星四射
C.熔化的铝不滴落
D.在加热熔化过程中生成了氧化铝B巩固练习?C巩固练习5.等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气中常温下充分反应，则下列说法正确的是( )
A.第一块钠失去的电子多
B.两块钠失去的电子一样多
C.第二块钠产物的质量大
D.两块钠的反应产物的质量一样大
B布置作业
完成[课时学案]中交流讨论的内容课件21张PPT。第2课时学习目标：
1.掌握金属（如钠等）和水的反应；认识铁的化学性质并写出主要的化学方程式。
2.初步学会设计铁与水蒸气反应的实验装置。
3.认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应，以及与金属化合物溶液的置换反应能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单的判断。第1节重点
钠和水的反应的实验现象的观察。
难点
铁与水蒸气反应的实验探究。重点难点?三、金属与酸和水的反应1.金属与水的反应三、金属与酸和水的反应设计实验证明钠与水反应产物是氢气。
仪器：试管、酒精灯、钠。
操作方法：把一小块钠放入盛有水的试管中，用拇指堵住试管口，待钠消失后，移近酒精灯火焰，松开拇指。
实验现象及结论：听到爆鸣声，证明产生了氢气。答案：①钠的保存应隔绝空气和水，故常保存在石蜡油或煤油中。②不能，因为四氯化碳的密度比钠大，钠浮在液面上，与空气接触被氧化。
③钠着火必须用干燥沙土来灭火，因为钠与水反应。【思考】三、金属与酸和水的反应①实验室中钠应该如何保存呢？
②钠能否保存在四氯化碳中？（钠和四氯化碳不能反应，四氯化碳的密度比钠大）
③钠着火应该如何灭火？典型例题例1 将钠投入滴有紫色石蕊试液的水中，有关现象描述错误的是（ ）
A.水溶液变为红色 B.有气体产生
C.钠熔化成小球 D.钠球浮在水面上A跟踪训练1 有人设计了如图3-1-3所示的实验装置，做钠与水反应的实验并验证：①钠的物理性质；②钠与水反应的产物。
(1)当进行适当操作时还需要的仪器______________。
(2)如何进行操作？__________________________________________________________________________________________________________________。
(3)实验现象是 ________________________________
_______________________________________________________________________。小试管和酒精灯松开拇指点燃试管中的气体将铝条上提，使钠块落入水中，将小试管扣在玻璃导管上收集反应产生的气体，用拇指堵住试管口移近酒精灯，中的气体时，有尖锐的爆鸣声钠浮在水面上，很快熔化成闪亮的小球，并逐渐消失，水溶液由无色变成红色，点燃小试管典型例题例2 将金属钠投入到下列物质的溶液中，既有气体放出又有白色沉淀生成的是（ ）
A.氯化氢 B.氯化镁 C.氯化铜 D.氯化钠B三、金属与酸和水的反应# （2）铁与水蒸气的反应
根据实验现象完成表格。典型例题???m42 4跟踪训练2 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？?三、金属与酸和水的反应2.金属与酸的反应# ?【思考】三、金属与酸和水的反应如果把金属钠放入盐酸中的现象是什么？写出反应的化学方程式？典型例题??图3-1-6EDG锌与稀硫酸反应放热且生成气体，使锥形瓶中气体压强变大液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下；可以消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分?巩固练习?BC巩固练习?D巩固练习?B巩固练习?C巩固练习5.如图3-1-11所示，在烧杯中盛有100 mL蒸馏水，水中悬浮着一个表面光滑、耐碱、耐热的小球(此球稳定在水的中央)，将10 g金属钠分多次投入到水中，最后使烧杯内的液体恢复到原来蒸馏水的温度。回答下列问题：
(1)10 g钠要分多次投入的主要原因：_____________________________________。
(2)将10 g钠全部投入完毕所进行的次数可能是______。
A.5次 B.10次 C.大于10次
(3)实验结束后，从烧杯内小球的位置观察到的现象是：________________，出现这种现象的主要原因是：____________________________________________。
(4)实验过程中所发生反应的离子方程式是：_________________________________。图3-1-11钠与水反应剧烈，放出的热量多，易发生爆炸C小球上升钠与水反应生成氢氧化钠，液体的密度增大，小球受到的浮力增大?布置作业
完成[课时学案]中交流讨论的内容课件17张PPT。第3课时学习目标：
1.学习铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反应。
2.初步掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。第1节重点
铝与氢氧化钠溶液的反应。
难点
物质的量在化学方程式计算中的应用。重点难点1.写出铝与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式。四、铝与NaOH溶液的反应?答案：1.酸、碱还有盐等可直接侵蚀铝的保护膜以及铝制品本身，因此铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间盛放酸性、碱性或咸的食物。 2.金属单质具有较强的还原性，易被其他物质氧化，所以在自然界中多以化合态存在，只有极少数不活泼金属（如Au等）以游离态存在。【思考】四、铝与NaOH溶液的反应1.为什么铝制餐具不宜蒸煮或长时间盛放酸性、碱性或咸的食物？
2.为什么自然界中的金属元素大部分以化合态存在？四、铝与NaOH溶液的反应钠、铝、铁化学性质的比较典型例题例1 两份相同质量的铝粉，第一份与足量的氢氧化钠溶液反应，第二份与足量的盐酸反应，产生气体的物质的量( )
A.相等 B. 前者大于后者
C.前者小于后者 D.无法确定A跟踪训练等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积（相同状况）之比为5∶6，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是( )
A.甲、乙中都是铝过量
B.甲中铝过量，乙中碱过量
C.甲中酸过量，乙中铝过量
D.甲中酸过量，乙中碱过量B五、物质的量在化学方程式计算中的应用# 1.计算原理典型例题??五、物质的量在化学方程式计算中的应用2.物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤# (1)写出有关反应的化学方程式；
(2)找出相关物质的化学计量数之比；
(3)对应化学计量数，找出相关物质的物质的量；
(4)进行计算。典型例题???巩固练习1.将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol/L 的盐酸中，同温同压下产生的气体的体积比是( )
A.1∶2∶3 B.6∶3∶2
C.3∶1∶1 D.1∶1∶1
C巩固练习?C巩固练习3.铝分别与稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的盐酸和NaOH的物质的量之比为 ( )
A.1∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.1∶3C巩固练习4.1.15 g金属钠跟水反应，得到100 mL溶液，试计算：
(1)生成的气体在标准状况下是多少升？
(2)反应后所得溶液的物质的量浓度是多少？答案： (1)0.56 L (2)0.5 mol/L
解析：设生成标准状况下气体的体积为V，反应后所得溶液的物质的量浓度为c，根据化学方程式列比例求解。?布置作业
完成[课时学案]中交流讨论的内容第一节 金属的化学性质
第1课时
［课时教案］备选例题
例1 下列关于金属钠的叙述中，说法正确的是( )
A.钠在空气中燃烧，发出黄色火焰
B.钠在空气中燃烧，产物是O
C.钠是银白色金属，硬度大，熔点高
D.钠可以在空气中稳定存在
解析：金属钠的硬度小，熔点低，其化学性质非常活泼，在空气中很快就被氧化为O，若点燃，则发出黄色火焰，产物为。
答案：A
例2 下列说法错误的是( )
A.钠在空气中燃烧时先熔化，再燃烧，最后所得产物为O
B.镁因在空气中形成了一薄层致密的氧化膜保护了里面的镁，故镁不需要特殊保护
C.铝制品在生活中应用非常普遍，是因为铝不活泼
D.铁因在潮湿的空气中生成的氧化物疏松，不能保护内层金属，故铁制品往往需涂保护层
解析：Na在空气中的燃烧产物主要是；铝的化学性质较活泼，其不易锈蚀是因为表面易被氧化成一层致密的氧化膜。
答案：AC
［课时练案］备选习题
1．关于钠元素，下列叙述中不正确的是( )
A．钠离子与钠原子有相同的质子数
B．钠原子易失一个电子，表现强氧化性
C．不同条件下，钠单质与氧气反应可生成不同的产物
D．自然界中钠元素只以化合态存在
答案：B
解析：钠原子易失一个电子，表现强还原性。
2．小明家中收藏了一件100年前的铝制佛像，该佛像至今仍保存完好。该佛像未锈蚀的主要原因
是( )
A．铝不易发生化学反应
B．铝不易被氧化
C．铝的氧化物容易发生还原反应
D．铝易被氧化，但氧化生成的氧化铝具有保护内部铝的作用
答案：D
解析：铝是一种较活泼的金属，在常温下，铝能与空气里的氧气反应，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜，从而保护内部的金属铝不被继续氧化。
3．将铁片放入下列溶液中，铁片溶解，溶液质量减小的是( )
A．稀硫酸 B．硫酸铜溶液 C．稀盐酸 D．氯化铝溶液
答案：B
解析：先用排除法将D项排除，Fe与溶液不反应。Fe与稀硫酸、稀盐酸反应时，每加入56 g Fe，放出2 g ，溶液质量会增加。而铁与硫酸铜溶液反应，每加入56 g Fe，会析出64 g Cu，溶液质量会减小。
4．下列实验描述，符合事实的是(多选)( )
A．金属钠暴露在空气中，表面变暗，生成白色固体氧化钠
B．用坩埚钳夹住打磨过的镁带，在酒精灯上点燃，发出耀眼的白光，放出大量的热，产生白色
固体
C．用坩埚钳夹住铝箔在酒精灯上点燃，发出耀眼的白光，放出大量的热
D．用坩埚钳夹住铝箔在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动，有液态的铝滴落下来
答案：AB
解析：镁带与铝条在空气中点燃的现象不一样：镁带在酒精灯上点燃，发出耀眼的白光，放出大量的热，产生白色固体；铝箔在酒精灯上点燃，并没有耀眼的白光也没有液态的铝滴落下来。
5．下列叙述正确的是( )
A．金属单质在氧化还原反应中总是作还原剂
B．非金属单质在氧化还原反应中总是作氧化剂
C．钠原子在氧化还原反应中失去1个电子，而铝原子失去3个电子，所以钠的还原性小于铝
D．金属元素被还原时一定生成金属单质
答案：A
解析：金属单质在氧化还原反应中只能失电子，作还原剂，A正确；在氧化还原反应中可作还原剂，B错误；金属还原性的强弱决定于失电子的难易，而不在于失电子的多少，C错误； 可被还原为，D错误。
6.(1)可以证明钠的硬度小的实验事实是______________。
(2)可以说明自然界中不存在游离态的钠的实验事实是______________。
(3)可以证明氧化铝熔点高的实验事实是______________。
答案：(1)金属钠可以用普通刀片切割 (2)新切开的金属钠很快失去了光泽(被氧化) (3)铝箔在酒精灯上加热没有液态的铝滴落下来
解析：金属钠质软，可以用小刀切割。切开的金属钠表面很快变暗，原因就是钠迅速被氧化为氧化钠，由此可见自然界中不存在游离态的钠。铝的氧化物的熔点高于铝的熔点，加热铝箔(表面有一层氧化膜)没有液态铝滴落。
7.现用金属钠和空气制备纯度较高的，可利用的装置如下。回答下列问题：可以与O、反应)
(1)装置Ⅳ中盛放的药品是______________，其作用是______________。
(2)若规定气体的气流方向从左到右，则组合实验装置时各件仪器的正确连接顺序为(按从左到右顺序写明仪器的编号Ⅰ、Ⅱ……)______________，各仪器接口的标号字母(a、b……)顺序是：空气进入___________________，___________________接___________________，___________________接___________________，___________________接___________________。
(3)装置Ⅱ的作用______________。
(4)操作中通空气和加热的顺序为______________。
答案：(1)氢氧化钠溶液 吸收导入的空气中的二氧化碳 (2)Ⅳ Ⅲ Ⅰ Ⅱ h g f e a b c (3)防止空气中的水分和二氧化碳进入装置Ⅰ (4)先通一段时间的空气再加热Ⅰ装置
解析：用金属钠和空气制备纯度较高的，要避免生成的与空气中的水分和二氧化碳发生反应，在制取过程中要除去这两种杂质，且要防止外界空气中的水分和二氧化碳进入装置。
其他课本、教参中的优秀题目
(苏教版必修1)下列有关金属钠的说法中，错误的是（ ）
A.钠只有在加热条件下才能与氯气反应
B.钠与氧气反应的产物与反应条件有关
C.钠在反应中易失电子，表现出还原性
D.钠应保存在煤油中
答案：A
解析：钠在点燃或加热条件下都能与氯气反应，不仅仅是在加热条件下才能反应。
一、钠露置在空气中的变化（学案版全解）
金属钠长期露置于空气中最终完全转变为粉末，此过程中的主要变化与现象有：
发生的主要变化的化学方程式为：
①O
②O2NaOH
④O·O
⑤·OO
二、钠跟酸、碱、盐水溶液反应的规律（学案版全解）
1.钠跟酸的反应
钠跟盐酸、稀硫酸等非氧化性酸反应时，反应现象比与水反应更剧烈，原因是：钠与水反应的实质是钠被水电离出的所氧化，酸溶液中的浓度远大于水中的浓度，因而反应更剧烈。
2.钠跟碱溶液的反应
实际是钠跟水反应。如钠与NaOH溶液反应时的现象与钠与水反应的现象相同。O↑。
3.钠跟盐溶液的反应
（1）NaCl、KCl等溶液：实质是钠与水的反应，与NaCl、KCl等溶质无关。
O↑
溶液：因为硫酸铜溶液里的每个都是被若干个水分子包围着的，钠在溶液里直接接触到的微粒是水分子，这样钠先与水反应生成NaOH，生成的NaOH再跟反应，而不能认为发生的是钠与铜的置换反应。
上述反应的化学方程式为：
2Na＋O2NaOH＋↑
2NaOH＋↓＋
总反应化学方程式为：
2Na＋＋O↓＋↑＋
与钠跟溶液反应类似的还有：溶液、溶液等。
三、钠的用途（苏教版教参）
金属钠主要有下列用途：
1.钠钾合金用做原子反应堆的导热剂。Na的熔点为98 ℃、沸点为883 ℃，具有较大的液态温度范围。钠不俘获中子，因此钠可用做核反应堆的载热剂。
2.钠单质作还原剂冶炼金属，如冶炼钾、锆、铌、钛、钽等。
3.可用做钠光源。高压钠灯发出的黄光能够穿透云雾，常用于道路和广场的照明，而且在不降低照度水平的情况下能减少能源消耗，降低对环境的污染，正逐渐取代高压汞灯。钠灯还可以用于冲洗相片的暗室，因为这种黄光不会使相纸曝光。
4.制造钠的化合物。
四、金属钠的制取（鲁科版教参）
钠最早是在1807年电解氢氧化钠制得的。这个原理应用于工业生产，约在1891年才获得成功。而电解氯化钠制钠的工业方法直到1921年才实现。目前世界上钠的工业生产多数用电解氯化钠的方法，只有少数仍沿用电解氢氧化钠的方法。
电解氯化钠时需要熔融态的氯化钠，氯化钠的熔点为801 ℃，实际操作有很大困难。改用质量分数为40%的氯化钠和60%的氯化钙的低共熔物（即两种或两种以上物质形成的熔点较低的混合物），熔融温度约为580 ℃，降低了电解时所需的温度，从而也降低了钠的蒸气压。电解时，氯气在阳极放出，金属钠和金属钙同时被还原出来，浮在阴极上方的熔盐上面，从管道溢出。把熔融的金属混合物冷却到105 ℃~110 ℃，金属钙变成晶体析出，经过滤就可以将金属钠与金属钙分离。
五、铝的冶炼历史（苏教版教参）
人们对元素铝的认识，经过了一段相当长的历程。在六七千年以前人们烧制陶器的时候，实际上已经在和铝的化合物打交道了。我国早期医学典籍《本草经》中记载矾石［·O］可以作医用，阿拉伯炼金家也使用了明矾，这些都是1 000多年以前的事。当时，并不清楚明矾是由什么物质组成的。直到18世纪中叶，德国化学家马格拉夫指出，铝土、镁土和石灰是不同的土质，这时候人们对铝化合物的认识才比较清楚。
19世纪初，钾、钠、钙、镁、钡等元素相继被电解法还原出来。那时候，英国的戴维和瑞典的贝采利乌斯都试图用电解的方法将铝土里面的元素还原出来，但没有取得成功。1825年，丹麦化学家和物理学家——对电磁现象作出重要贡献的厄斯泰德（H.C.Oersted）在还原铝的研究中取得了很大的进展。他先将铝土和木炭的混合物烧至红热，再让干燥的氯气通过红热的混合物，得到了一种黄色、有挥发性的、容易吸水的固体（这种固体是无水三氯化铝）。厄斯泰德将这种无水三氯化铝与钾汞齐混合以后加热，便得到了铝汞齐。他将铝汞齐在隔绝空气的条件下将汞蒸出，得到了一种光泽和颜色都像锡的金属。厄斯泰德实际上得到了不纯的铝。德国化学家沃勒后来重复厄斯泰德所做的实验，也得到锡状金属块，他将所得产物加热，这种金属块即完全气化，放出灰绿色的钾蒸气烟雾，他认为厄斯泰德没有得到金属铝。
现代化学界公认元素铝是沃勒于1827年发现的。他没有能够重现厄斯泰德制取金属铝的实验，在厄斯泰德的勉励下改进了制取无水三氯化铝的方法。他先将碳酸钾加入沸腾的明矾溶液里得到氢氧化铝，将氢氧化铝洗净、烘干后与木炭粉、糖、油调成膏状，在密闭的坩埚里加热，制成黑色的块状物。将块状物烧红后通以干燥的氯气，得到纯净的无水三氯化铝。再将所得的无水三氯化铝和金属钾一起放在铂坩埚中，盖好坩埚盖，以小火引发化学反应，反应启动后进行得非常剧烈，迅速将坩埚的温度升至白热，待坩埚冷却后，将坩埚投入大量水中，便得到了金属铝的粉末。虽然铝中仍夹杂有铂、氯化铝等杂质，所得铝粉也不多，但他是第一个描述了金属铝性质的人。
又过了27年，法国化学家德维尔（H.Deville）才制得了比较纯的金属铝。在1854年，德维尔打算用钠和三氯化铝反应，制备铝的低价氯化物（他设想有低价铝存在）。在实验时虽然没有得到预想的低价氯化铝，但在坩埚的底部得到了银白色带有金属光泽的铝球。钠与三氯化铝之间的化学反应比钾与三氯化铝的反应温和，得到的铝球纯度比较高。此后，德维尔立即着手大量生产铝。他将生产方法进行改进，选用法国南部出产的铁矾土（铁铝氧石）与木炭、食盐混匀后加热，通入氯气，制得氯化钠和三氯化铝的复盐)。将这种黄色的复盐与过量的金属钠共熔，便得到金属铝。
虽然德维尔第一个制得了纯净的金属铝并且进行大量生产，但他对沃勒的工作仍然极其尊敬。他在积累了较多的铝以后，就铸了一个铝质纪念章，纪念沃勒于1827年发现铝。他将这一纪念章送给了那位德国化学大师——沃勒。
德维尔最初制取金属铝的时候，由于消耗大量昂贵的金属钠，产率又很低，所得铝的价格很高，与珠宝、黄金的价格相当。后来，由于制钠技术的改进，钠的价格大幅度降低，又因为德维尔对制铝工艺进行了改进，铝的价格逐渐降低。
金属铝的真正工业化生产，得益于美国青年化学家豪尔（C.M.Hall）和法国青年化学家埃罗(P.L.T.Heroult)的杰出发明。当时年轻的豪尔在裘埃特（F.F.Jewett)教授的鼓励下，以难熔的铁矾土为原料，将它熔化在熔融的冰晶石）里面，并在设备简陋的实验室里，用自制的蓄电池作电源进行电解。为了降低电解液的熔点，他在冰晶石中添加了少量氯化钙。经过豪尔的努力工作，电解取得了成功。1886年2月23日，他把钮扣般的铝粒展示在裘埃特教授面前。
一两个月以后，埃罗也发明了极为相似的电解方法。埃罗在用铁阴极、石墨阳极电解熔融的冰晶石时，观察到铁阴极在温度并不高时便熔化了。由此，他判断金属铝析出来了，与铁阴极作用生成了熔点较低的合金。为了降低冰晶石的熔点，埃罗在冰晶石里面加入了一些氯化铝钠。他又发觉石墨阳极在电解时消耗很快，由此联想到使用的氯化铝钠有部分潮解，生成了氢氧化铝，因而电解时在阳极上产生氧气，侵蚀电极。他因此受到启发，将氧化铝熔化在冰晶石中进行电解，得到了金属铝。从此，金属铝进入实际应用的时代。
六、铝的性质及其用途（苏教版教参）
铝是地球上含量极丰富的金属元素。至19世纪末，铝才崭露头角，成为在工程应用中具有竞争力的金属，且风行一时。航空、建筑、汽车三大重要工业的发展，要求材料特性具有铝及其合金的独特性质，这就大大有利于铝的生产和应用。
当1886年氧化铝电解还原技术开发成功之时，世界上首批以内燃机为动力设备的车辆问世，铝及其合金对汽车工业的发展开始起重要的作用。电气化也要求将大量质轻的导电金属——铝用于长距离输送电，用于建造支撑架空电缆网络所需要的塔架，以便发电厂传输电能。铝工业的发展还不只限于上述内容。铝常用于制作诸如镜框、门牌和餐用托盘之类的物品。现在，铝已发展成具有各种各样用途的材料，其范围之广足以使现代生活的各个侧面直接地受到铝的影响。
铝及其合金的优良特点是其外观好、质轻，可机加工性、物理和力学性能好，以及抗腐蚀性强，从而使铝及其合金在很多应用领域中被认为最为经济实用。
铝的密度只有2.7 g·，约为钢、铜（或黄铜）的密度（分别为7.83 g·,8.93 g·）的1/3。
在大多数环境条件下，包括在空气、水（或食盐水）、石油化学和很多化学体系中，铝能显示优良的抗腐蚀性。
铝的表面具有高度的反射性。辐射能、可见光、辐射热和电波都能有效地被铝反射，抛光后的铝在很宽波长范围内具有优良的反射性，因而具有各种装饰用途及具有反射功能性的用途。
铝通常显示出优良的电导率和热导率，具有高电阻率的一些特定铝合金也已经研制成功。在质量相等的基础上，铝的电导率是铜的两倍，铝合金的热导率大约是铜的50%~60%，这对制造热交换器、蒸发器、加热电器、炊事用具以及汽车的缸盖和散热器是很有利的。
铝是非铁磁性的，这对电气工业和电子工业而言是一个重要特性。铝不能自燃，这对涉及装卸或接触易燃、易爆材料的应用来说是重要的。
一些铝合金在强度上超过结构钢材，但是纯铝及某些铝合金的强度和硬度极低。在现代生活中，铝已经广泛地应用于建筑行业中，虽然结构钢材与板材的基建投资费用较低，但当人们考虑到工程的结构特点、独特的建筑设计、质轻和（或）抗腐蚀性时，就采用了铝。
铝的可机加工性是优良的。在各种变形铝合金、铸造铝合金以及在这些合金产出后具有的各种状态中，机加工特性的变化相当大，这就需要特殊的机床或技术。
可成形性是铝及许多铝合金较重要的特性之一。特定的拉伸强度、屈服强度、可延展性和相应的加工硬化率支配着允许变形量的变化。商业上可提供的铝合金在不同形态下成形性的额定值取决于成形的工艺方法。这些额定值在作金属加工特性的定性对照中仅能起大致的指导作用，即不能定量地作为成形性的极值。铝合金可以锻造成形状与品种繁多的锻件，它们的最终部件锻造设计标准的选择范围（基于预定的用途）是很宽的。铝可用各种各样的方法连接，包括熔焊、电阻焊、硬焊焊、软焊焊以及诸如铆接和栓接之类的机械方法。
铝具有极高的回收性，再生铝的特性与原生铝几乎没有区别。这点使铝成为环保人士的宠儿。
七、尖端技术中的金属钠
钠是碱金属元素中最常见的一种，它不仅在人体中具有重要的作用。另外，金属钠还在尖端技术、日常生活中有着广泛的应用。
我们知道，要把人造地球卫星送上天，发射航天飞机、导弹都要用到火箭，如何确定发射后的火箭在空中的位置呢？这就需要钠蒸汽来帮忙了。火箭发射后，在大气层真空释放出钠蒸汽可产生明亮的橙黄色云雾，科学家据此就可确定火箭在空中的位置，还可以计算出火箭周围气体的密度。
当前，人们已能利用原子能进行发电，其好处颇多。原子能发电需要的一个重要装置即是原子反应堆。在原子的裂变过程中，由于释放出巨大的能量，会使反应堆内的温度升得很高，因此就需要把热量导出，使反应堆冷却。充当导热剂（冷却剂）的就是钠与钾的合金（含20％～50％的钠）。这种合金在室温下呈液态，具有比固态金属更为优良的导热性能，是原子反应堆理想的导热剂。
日常生活中，钠也有广泛的应用，如用于制作单色光源的钠光灯（高压钠灯）。这种灯发出黄光，射程远，透雾能力强，对道路平面的照度高，广泛地用于制作指示灯、路灯等。另外，钠还可作为合成橡胶的催化剂、石油的脱硫剂等。
第一节 金属的化学性质
第1课时
1.认识钠、铝与氧气的反应，掌握金属钠、铝的主要化学性质。
2.通过钠在空气中缓慢氧化和钠加热时氧化的实验，培养学生的观察能力，对比能力，分析能力。
1.金属元素占总元素的4/5，地壳中含量最多的金属元素是 ，第二位是 ，第三位是 ，第四位是 。
2.钠的物理性质：钠是 色固体，硬度比较 ，可以用小刀来切割。
3.完成下列反应的化学方程式。
(1)钠与氧气的反应（常温）：________________________________。
(2)钠与氧气的反应（加热）：________________________________。
(3)铝跟氧气：________________________________。
(4)铁在氧气中燃烧：________________________________。
(5)铁与盐酸反应： ；
离子方程式： 。
(6)铁与硫酸铜溶液： ；离子方程式： 。
(7)一氧化碳还原氧化铁： 。
(8)氢氧化钠溶液中通入少量二氧化碳： ；离子方程式： 。
(9)向碳酸钠溶液滴入少量稀盐酸： 。
1.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.所有金属能与酸反应
D.金属元素在自然界中都是以化合态存在的
2.下列物质放置在空气中，因发生氧化还原反应而变质的是（ ）
A.Na B.NaCl C.NaOH
3.钠离子具有的性质是（ ）
A.强还原性 B.弱氧化性 C.碱性 D.比钠原子稳定
4.金属钠是 色固体，质地 ，将钠放在空气中一会儿，会发现金属钠的表面变暗，原因是（用化学方程式表示）： ；将钠放在空气中燃烧，反应的化学方程式是 ，生成物的颜色是 。
一、金属的存在及通性
1.金属元素的存在
人类已经发现的一百多种元素中，大约4/5是金属元素。多数金属的化学性质比较活泼，因此，地球上绝大多数金属元素是以 形式存在。
(1)化合态： 、 、 。(举例说明)
(2)游离态： 。(举例说明)
(3)金属元素在地壳中的含量，地壳中含量最多的金属元素是 ,第二位是 ,第三位是 。
2.金属的通性
(1)金属有许多共同的物理性质，如 、 、 、 、 等。
(2)金属的化学通性
举例说明金属能发生哪些化学反应。
与非金属单质反应： 。
与酸反应： 。
与某些盐反应： 。
课本第46页图3-2是有关金属化学性质的一些实验，请分析这些反应，并写出化学方程式。
____________________________，____________________________，
____________________________，____________________________。
画出Na、Mg、Al的原子结构示意图：________________________________。
金属的原子结构特点：最外层电子数 ，一般少于 个。
金属的性质特点：在化学反应中易 电子，表现出 性，因此金属只有 化合价，无 化合价。
二、金属与非金属的反应
1.钠与氧气反应
通过观察实验，描述出钠有哪些物理性质？ 。
常温下反应
实验现象： 。化学方程式： ，氧化剂为 ，还原剂为 。
加热条件下反应
实验现象： 。化学方程式： ，氧化剂为 ，还原剂为 。
例1 取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象中正确的是（ ）
①钠先熔化 ②在空气中燃烧，产生黄色火花 ③燃烧后得到白色固体 ④燃烧时火焰为黄色 ⑤燃烧后生成黄色固体物质
A.①② B.①②③ C.①④⑤ D.④⑤
例2 将一小块钠在空气中久置，最终产物是什么？发生了哪些变化？
2.铝和氧气反应
观察铝与氧气的反应的实验现象，写出反应方程式 。
如果我们去掉氧化膜再加热，有什么现象呢？ 。
例3 将一块铝箔，用砂纸打磨表面后，在酒精灯上加热至熔化，下列说法正确的是( )
A.熔化的是铝 B.熔化的是 C.熔化物滴落 D.熔化物迅速燃烧
总结常见金属与氧气的反应，完成下列表格。
金属
反应条件
反应现象
氧化物的颜色
化学方程式
钠
铝
铁
铜
1.金属钠在氧气中燃烧所产生的现象是（ ）
A.黄烟，生成白色固体
B.黄雾，生成淡黄色固体
C.黄色火焰，生成淡黄色固体
D.黄色火焰，生成白色固体
2.以下说法错误的是（ ）
A.钠在常温下就容易被氧化
B.钠受热后能够着火燃烧
C.钠在空气中缓慢氧化能自燃
D.钠在氧气中燃烧更为剧烈
3.取一块用砂纸打磨过的铝箔在空气中加热至熔化，下列说法中不正确的是( )
A.铝失去了光泽
B.剧烈燃烧，火星四射
C.熔化的铝不滴落
D.在加热熔化过程中生成了氧化铝
4.下列物质中，有一种物质的颜色与其他三种物质的不同，这种物质是( )
A.NaOH O
5.等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气中常温下充分反应，则下列说法正确的是( )
A.第一块钠失去的电子多
B.两块钠失去的电子一样多
C.第二块钠产物的质量大
D.两块钠的反应产物的质量一样大
作业一
作业内容见课本第53页第2、3题，第54页第4题。
作业二
作业内容见“课时练案”。
作业三
作业内容见“课时学案”中的“自主学习”和“自我检测”。
参考答案
［自主学习］答案
1.铝 铁 钙 钠
2.银白 小
3.(1)4Na＋O
(3)4Al＋
(5)Fe+2HCl↑ ↑
+Cu +Cu
+3CO
O O
+HCl+NaCl
［自我检测］答案与解析
1.B 解析：汞在常温下呈液态。金属活动性顺序中氢之前的金属都可与酸反应，但排在氢之后的金属难以与酸反应，如铜不与盐酸或稀硫酸反应。金属在自然界中除金、铂外大多数是以化合态形式存在。
2.A 解析:钠在空气中氧化成氧化钠,氢氧化钠在空气中跟二氧化碳反应生成碳酸钠,但发生的不是氧化还原反应。
3.BD 解析:金属单质的还原性越强,对应离子的氧化性越弱,钠离子最外层有8个电子,比钠原子稳定。
4.银白 软 4Na＋O 2Na 淡黄色
［课内巩固练习］答案与解析
1.C 解析:钠在氧气中燃烧,产生黄色火焰,生成淡黄色的过氧化钠。
2.C 解析:钠的化学性质活泼,在空气中容易被氧化,但不能自燃。
3.B 解析: 铝在空气中加热的现象是铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝并不滴落。
4.C 解析:过氧化钠是淡黄色,其他物质都是白色。
5.B 解析:等质量的钠,无论生成氧化钠还是过氧化钠,失去电子的数目相等,生成的过氧化钠的质量大。
第一节 金属的化学性质
第1课时
基础巩固题
题组一 金属的通性
1.在地壳中含量最多的元素是 （ ）
A.铁 B.氧 C.硅 D.铝
2.在托盘天平两端的烧杯中加入同浓度同体积的足量盐酸，当向两个烧杯中分别加入0.1 mol两种金属充分反应后，将游码向某一端移动0.2 g，天平才能平衡，则这两种金属是( )
A.Mg和Al B.Al和Fe C.Fe和Cu D.Na和Mg
3.下列性质中不是所有金属共有的是( )
A.易导热 B.有金属光泽 C.不透明 D.易与氧气反应
4.下列关于铝的叙述中，不正确的是( )
A.铝是地壳中含量最多的金属元素
B.常温下，铝能与NaCl溶液发生置换反应
C.铝是一种比较活泼的金属
D.在化学反应中，铝容易失去电子，是还原剂
5.用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图3-1-2所示)，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻后取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升，根据实验现象判断下列说法错误的是( )
A.实验中发生的反应都是氧化还原反应
B.铝是一种较活泼的金属
C.铝与氧气反应放出大量的热量
D.铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的化合物
6.2.3 g纯净金属钠在干燥空气中被氧化后得到3.5 g固体，由此可判断其氧化产物是（ ）
A.只有O B.只有 O和 D.无法确定
7.在实验室中，用镊子从煤油中取出一小块金属钠，然后用滤纸将表面的煤油吸干，再用小刀切开观察。在这一实验过程中不能得出的钠的物理性质是( )
A.钠在常温下是固体
B.钠的熔点很低
C.钠具有银白色的金属光泽
D.金属钠很软
题组二 金属与非金属的反应
8.下列单质与氧气反应，当条件不同，产物不同的是( )
A.钠 B.镁 C.铝 D.铜
9.将钠放置在空气中，是生成白色的O还是淡黄色的，主要取决于下列因素中的( )
A.反应温度 B.空气的量 C.钠粒的大小 D.钠的形状
10.将一小块金属钠久置于空气中，有下列现象：①生成白色粉末；②变暗；③生成白色固体；④发生潮解变为液体，这些现象的先后顺序是（ ）
A.①②③④ B.④③②① C.②③④① D.①③④②
11.在空气中切开一块金属钠，可看到断面呈 色，具有 ，但断面很快变 ，主要是由于生成一薄层 ，若把钠放在石棉网上加热可观察到 ，反应的化学方程式为 ，其中还原剂为 。若把1.15 g钠放在足量的氯气中燃烧，生成氯化钠的质量是 g，反应的化学方程式是 。
能力拔高题
12.A、B、C是中学化学中常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如右(部分反应条件及产物略去)：
(1)若A是一种金属，C是淡黄色固体，则B的化学式为 ，A→C反应的化学方程式为 。
(2)若A是一种非金属，其常见单质为黑色固体，C是最主要的温室气体，则C的分子式为 ，B→C反应的化学方程式为 。A和C是否可以反应 ，若能，写出反应的化学方程式 （若不能，此空不填）。
参考答案
1.B 解析：地壳中含量最多的金属元素是铝，含量最多的元素是氧。
2.A 解析：由于在托盘天平两端的烧杯中加入同浓度同体积的足量盐酸，当加入0.1 mol两种不同金属时反应后两者质量相差0.2 g，加入0.1 mol镁时会使溶液增重2.4 g－0.2 g＝2.2 g；加入0.1 mol铝时会使溶液增重2.7 g－0.3 g＝2.4 g，两盘相差0.2 g，所以A正确。
3.D 解析:金属的通性不透明、有金属光泽、 易导电 、易导热、有延展性。
4.B 解析：根据金属活动性顺序，前面的金属可以把后面的金属从其化合物溶液中置换出来，钠比铝活泼。
5.D 解析：铝是一种活泼金属，当表面的氧化铝保护膜被破坏后，铝在空气中极易与氧气反应生成，该反应是放热反应，从而使反应体系的温度升高，压强增大，红墨水柱右端上升，铝浸入硝酸汞溶液中，发生反应2Al＋＋3Hg，生成的汞覆盖在铝箔表面，汞不活泼，很难与氧气反应生成氧化汞。
6.C 解析:假设2.3 g Na全部被氧化成氧化钠,质量为3.1 g,假设2.3 g Na全部被氧化成过氧化钠质量为3.9 g,3.1<3.5<3.9,所以应为二者的混合物。
7.B 解析:从取出钠到切割的过程中,没有体现出“钠的熔点低”这一物理性质。
8. A 解析：金属钠常温下与氧气反应产物是氧化钠，燃烧后的产物是淡黄色的过氧化钠；镁与氧气反应只生成氧化镁；铝与氧气反应只生成氧化铝；铜与氧气反应只生成氧化铜。
9.A 解析:钠与氧气在常温下反应生成氧化钠,加热条件下反应生成过氧化钠。
10.C 解析:钠在空气中的变化过程是先生成氧化钠、氧化钠吸水变成氢氧化钠、氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳变成碳酸钠粉末。
11.银白 金属光泽 暗 O 熔成小球,发出黄色火焰，生成淡黄色固体 Na 2.925 2NaCl
O 2Na＋ 2CO＋ 能 C＋2CO
解析：(1)根据C是淡黄色固体，C为，则B为O、A为Na，A→C的反应为2Na＋。(2)C是主要的温室气体，C为，A为C，B为CO，B→C的反应为2CO＋，A和C可以反应生成B，化学方程式为C＋2CO。
第一节 金属的化学性质
第2课时
［课时教案］备选例题
例1 某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中。此实验能证明钠下面性质中的( )
①钠的密度比水的小 ②钠的熔点较低 ③钠与水反应时放出热量 ④钠与水反应后溶液是呈碱性
A．①④ B．①②④ C．①③④ D．①②③④
解析：钠与水反应时，钠熔化成闪亮的小球，在水面四处游动，同时溶液使酚酞变红。体现了①②③④四点性质。
答案：D
例2 红热的铁能与水蒸气反应，有氢气生成，现用如图3-1-2所示装置进行铁在高温下与水蒸气反应的实验，并用简单的方法收集、检验生成的氢气。请回答下列问题：
图3-1-2
(1)写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式______________。
(2)干燥管C内盛放的药品是______________和______________(填化学式)。干燥管的______________(填“m”或“n”)端与g导管相连接。
(3)在D处画出用试管收集氢气的装置图(所需其他仪器自行选择)。
(4)怎样用简单的方法检验收集到的气体是氢气，简述实验操作步骤和现象____________________。
解析：本题以氢气的干燥、收集、检验为载体，综合考查同学们对实验基本操作、仪器使用的掌握程度及实验的设计能力。考虑到的密度比空气的小，因此可采用向下排空气法收集，检验可采用“爆鸣”实验。
答案：(1)3Fe＋O(g)＋ CaO n (3)如图3-1-3所示
图3-1-3
(4)用拇指堵住试管口，靠近酒精灯火焰，移开拇指，发出爆鸣声，说明收集的是
例3 由Na、Mg、Al三种金属中的两种组成的混合物共10 g，跟足量的盐酸反应，产生0.5 g ，则此混合物中必定含有（ ）
A．Al B．Mg C．Na D．都不可能含有
解析：本题可运用“极限”的思维方法。先求出Na、Mg、Al分别与足量盐酸反应产生0.5 g 所需的质量,即m(Na)、m(Mg)、m(Al)：
2Na＋2HCl2NaCl＋↑
46 2
m(Na) 0.5 g
＝
m(Na)＝11.5 g
Mg＋2HCl＋↑
24 2
m(Mg) 0.5 g
＝
m(Mg)＝6 g
2Al＋6HCl↑
54 6
m(Al) 0.5 g
＝
m(Al)＝4.5 g
根据数学上的平均值原理可知混合物中一定含钠。
答案：C
例4 在课堂上，老师演示了金属钠与溶液反应的实验，同学们观察到该反应中生成了蓝色的沉淀，而没有发现铜单质。但某同学想，会不会是因为生成的铜较少而被蓝色沉淀所覆盖从而没有被发现呢？于是他想课后到实验室继续探究，希望进一步用实验来验证自己的猜测是否正确。
假如你是该同学，请你写一份实验准备单交给老师，要求老师提供必需的用品。
(1)实验探究的目的：_____________________________。
(2)探究所依据的化学原理：_____________________________。
(3)实验必需的用品：小刀、玻璃片、滤纸、___________________和______________；金属钠、___________________和______________。
该同学在探究实验中意外地发现生成的蓝色沉淀中混有少量的黑色难溶物，而所使用的药品均没有问题，你认为该黑色难溶物是___________________(填化学式)，生成该黑色难溶物的原因是____________________。
解析：(1)根据该同学的设想可知，其探究实验的目的是验证Na与溶液反应是否有铜生成。
(2)由于是难溶性碱，可与稀盐酸（或稀硫酸）反应，而Cu不与稀盐酸(或稀硫酸)反应，故只需将所得沉淀加入稀盐酸(或稀硫酸)，看沉淀是否完全溶解即可。(3)由实验目的可知实验分两步进行：
①金属钠与溶液作用制备沉淀，所给必需品缺少镊子、烧杯和溶液；②将制得的沉淀溶于稀酸，缺少的试剂为稀盐酸（或稀硫酸）。由于钠与水反应放热，会使生成的部分分解：CuO＋O，故黑色物质为CuO。
答案：(1)验证钠与硫酸铜溶液反应是否有铜生成 可溶于稀盐酸（或稀硫酸）而Cu不溶 (3)镊子 烧杯 溶液 稀盐酸(或稀硫酸) CuO 钠与水反应放出的热使生成的部分分解：CuO＋O
［课时练案］备选习题
1.金属钠分别与下列溶液反应时，既有气体放出又有白色沉淀生成的是( )
A.盐酸 B．氯化钠 C．氯化铜 D.氯化镁
答案：D
解析：金属钠与盐酸、NaCl溶液反应，只生成；与溶液反应，生成和蓝色沉淀。
2.相同物质的量的钠、镁、铝分别与足量的盐酸反应，生成氢气最多的是( )
A.钠 B．镁 C．铝 D.一样多
答案：C
解析：等物质的量的钠、镁、铝分别与足量盐酸反应时生成的氢气之比为1/2∶1∶3/2＝1∶2∶3，所以铝放出的氢气最多。
3.将金属钠投入下列物质的溶液中，溶液的质量不会减轻的是( )
A.HCl B． C．
答案：A
解析：溶液质量的变化取决于加入的钠的质量与逸出气体和析出沉淀的质量之差。若此差值大于等于零，则溶液质量不会减轻。
A项中：
故只有A选项符合题意。
4.由铁、锌、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10 g，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2 L，则混合物中一定含有的金属是( )
A.铁 B.锌 C.铝 D.镁
答案：C
解析：解法一：极值思想
产生标准状况下11.2 L的时，需要各金属的质量分别是：m(Zn)＝32.5 g，m(Fe)＝28 g，m(Mg)＝12 g，m(Al)＝9 g＜10 g。只有当Al与其他任意一种金属混合才可能。
解法二：平均相对原子质量法
先假定所有金属在化合物中的化合价为＋2价，求出混合物的平均相对原子质量。设平均相对原子质量为,10∶＝11.2∶22.4，＝20，因M(Zn)、M(Fe)、M(Mg)均大于20，而铝看作＋2价时，相对原子质量可折算为27×＝18＜20，则必含Al。
解法三：平均摩尔电子质量法
生成11.2 L的需转移1 mol ，即金属的平均摩尔电子质量为10 g/mol，其中Mg、Fe、Zn、Al的平均摩尔电子质量分别为12 g/mol、28 g/mol、32.5 g/mol和9 g/mol，只有Al的小于10 g/mol，故一定含有Al。
5.某校学生课外活动小组为测定钠元素的相对原子质量，设计的装置如图3-1-4所示，该装置(包括水和干燥剂)的总质量为a g，从实验室取出b g(不足量)的钠放入水中，塞紧瓶塞，完全反应后再称量此装置的总质量为c g。试回答：
(1)实验室取用一小块钠，需要的用品有___________________。
(2)此干燥管的作用是___________________________，若不用此干燥管，则测出的相对原子质量会比实际相对原子质量______________(填“偏大”“偏小”或“不变”，下同)，若此钠块中有极少量被氧化，则会______________。
(3)有甲同学建议在图中干燥管上再连一同样干燥管，其目的是______________，计算钠的相对原子质量的表达式为______________。
(4)有乙同学为避免由于行动不够迅速产生偏差，又建议在集气瓶中再加入一定量煤油，其目的是___________________。
答案：(1)滤纸、小刀、镊子、玻璃片 (2)吸收水蒸气，避免集气瓶中的水蒸气逸出 偏小 偏大 (3)避免空气中的水蒸气被干燥剂吸收 (4)避免钠投入后，立即与水反应而来不及塞上塞子
解析：本题通过定量实验综合考查钠的取用，钠的物理、化学性质。原理是根据钠与水的反应，通过测定一定质量的钠与过量的水反应生成氢气的质量来求钠的相对原子质量。
6.有人设计出一种在隔绝空气下让钠与水反应的方法，利用煤油来控制反应速率。使学生能仔细观察到各种实验现象。该方法简便、安全、现象明显、有趣味性，实验装置如图3-1-5所示。
将6 mm×50 mm玻璃管和长颈漏斗插入橡皮塞孔中，玻璃管外套上30 mm的乳胶管，乳胶管上再接6 mm×30 mm金属尖嘴管，乳胶管上夹上弹簧夹。
实验时，往100 mL的大试管中先加入40 mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过漏斗加满滴有酚酞的水。根据反应中观察到的现象，回答下列问题。
(1)金属钠变化的现象是______________。
(2)大试管中溶液颜色的变化是______________________。
(3)装置中液面的变化：大试管中液面逐渐______________；长颈漏斗中液面逐渐______________。
(4)简述检验产生气体的方法：_____________________________。
答案：(1)钠在煤油中逐渐下沉，至水面时与水发生反应，熔化成银白色小球，生成的推动钠上浮至煤油层，当逸出时，钠又回落至界面与水反应，如此反复多次，最后完全消失 (2)溶液从上至下逐渐由无色变为红色 (3)下降 上升 (4)当漏斗中液面上升到一定高度后，打开弹簧夹点燃气体，有淡蓝色火焰产生，即可证明有氢气产生
解析：由于钠的密度比水小，比煤油大，所以钠在煤油与水的界面处漂浮。钠与水反应产生的气体在逸出过程中把钠带入煤油层，钠在重力作用下再回到界面。反复多次，直至钠完全消失。产生的气体聚集在大试管上部，从而把液体压到长颈漏斗中。
1.铁（苏教版教参）
人类最早发现和使用的铁，是天空中落下的陨石（Fe、Ni、Co等金属的混合物）。在西亚古苏美尔语中，铁被叫做“安巴尔”，意思是“天降之火”（陨石）。古埃及人把铁叫做“天石”。在古人类发现铁时，由于其坚硬的特性，被命名为Iron（铁），该词源于拉丁语，意为“坚固”、“刚强”的意思。
在埃及、西南亚等一些文明古国发现的最早的铁器，都是由陨铁加工而成的。在埃及的第四王朝（公元前2900年）的齐奥普斯（Cheops）大金字塔中发现含镍的铁器。在我国也曾发现约公元前1400年商代的铁刃青铜钺，该铁刃就是将陨铁经加热锻打后，和钺体嵌锻在一起的。
冶铁技术发明于原始社会的末期（约公元前2000年）。早期的冶铁技术，大多采用“固体还原法”，即冶铁时，将铁矿石和木炭一层夹一层地放在炼炉中，点火焙烧，在650~1 000 ℃下，利用炭的不完全燃烧，产生CO，使铁矿中的氧化铁被还原成铁。
我国是世界上最早发明冶炼铸铁的国家。我国考古工作者曾发现公元前5世纪的铁器。从考古发掘的许多实物推断，我国劳动人民早在约3 000年前的周代，已会冶炼铸铁了。到了公元前3世纪，我国铁器的使用已很普遍。这说明我国使用铸铁的时间要比欧洲早1 600年。
2.铁在生命中的作用（苏教版教参）
植物和动物都需要铁。植物缺铁，必须补充植物可以吸收的铁，如二价铁和乙二胺四乙酸的配合物等。如果盲目地补充任何一种铁盐，补充进去的铁可能被沉淀出来，使动、植物无法吸收。
人们早就知道，食物里缺铁会使人得贫血症，贫血的人服用铁盐，会有一些治疗的效果。不过，怎样有效地治疗贫血症，至今还是医学上的一个难题。早年用口服简单铁盐的方法，但发现只有服用大剂量的铁盐才有效，因为吃进去的铁盐，大多数会很快地被排泄掉。如果用铁的同位素标记化合物来研究人体吸收铁的功能，发现吃进去的铁只有5％~10％被吸收，其他都排泄掉了。如果一个人每天从食物中获得15 mg铁，只有1 mg是被人体吸收和利用的。研究表明，一个成年人的体内平均含铁4 g以上，相当于每天能吸收和利用的铁的4 000倍。可以肯定，人体有一种很有效地利用铁的本领。例如，人体内仅造血组织每天就需要大约2 mg铁，但我们的身体居然能够靠每天吸收1 mg铁来维持，所以人体内的调节机构必然是高效率的。
铁主要在十二指肠里被吸收，吸收过程是通过肠黏膜细胞进行的。这些细胞可以贮存铁，但贮存的量有一定的限度，如果吃进去的铁盐多了，达到了饱和状态，肠黏膜细胞就拒绝吸收。铁的吸收还与铁的存在形式有关。如果是简单的铁盐，吸收就差；如果是铁的配合物，吸收的量就大得多。
当铁从胃进入血液中，二价铁盐都会被氧化为三价铁盐而与铁传递蛋白相结合，这种蛋白质的功能是运送铁，而不是吸收铁。有一种人先天性缺乏铁传递蛋白，他们虽然也能吸收铁，但没有东西运送铁，最后还是出现贫血症状。
每个铁传递蛋白分子只能与两个生成配合物，它非常稳定，这种性质可以使铁传递蛋白具有清除血浆中过多铁离子的功能，使血浆里的铁浓度维持在正常的水平，即低于1 g·（百万分之一）的水平。铁传递蛋白与铁结合以后，并不是把铁永远贮存起来，它的一个重要功能是把铁送进未成熟的红细胞（称为成红细胞）里，然后铁传递蛋白就与铁分离，铁传递蛋白再为血浆中的铁起运送作用，而成红细胞也就转变成了红细胞。
人体内有许多贮存铁的“仓库”，它们分设在肝、脾和骨髓里，所贮存的铁有两种形式：一种是铁蛋白，另一种是血铁黄素。铁蛋白的分子内部是一个直径约为90 nm的羟磷酸铁小颗粒，外面包着一层蛋白质，铁蛋白中的含铁量相当高，它能溶于水。血铁黄素也是含铁的蛋白质，它的铁含量比铁蛋白还要高。
人体里所含的铁，差不多有3/4结合在一种能携带氧分子的血红蛋白中。血红蛋白是一种色素，我们的血液是由这种色素染成红色的。血红蛋白由两部分组成，一部分是珠蛋白（包含组氨酸和珠蛋白基体）；另一部分是含铁的物质，叫做血红素。
血红素是一个二价铁的配合物，在它的分子中，4个卟啉环把铁原子包围在中间，二价铁原子好像处在蜘蛛网中心的蜘蛛，二价铁这个“蜘蛛”正等待着吞吐氧分子。那么二价铁靠什么力量与氧分子结合呢？从血红蛋白的结构看，1个铁原子可以与其他6个配位原子相结合，其中有4个是卟啉环中的氮原子，第5个是组氨酸中的1个氮原子，这个氮原子把血红素和球蛋白联系起来。至于第6个位置，可能是空着的，也可能由1个水分子占据着。
血红蛋白是怎样和氧气结合的？原来，血红蛋白与二价铁配位的分子中，有一个是水分子，氧分子能够把这个水分子置换下来，变成氧合血红蛋白，这个二价铁配合物就变得稳定了。人体内，在氧气压力高的地方，血红蛋白与氧气结合成氧合血红蛋白，但到了氧气压力低的地方，氧合血红蛋白再放出氧气，血红蛋白就是靠这种氧合作用运送氧气的。
携带氧气的血红蛋白又是怎样把氧气传递给需要氧的组织呢？例如，肌肉收缩需要氧，那么，氧合血红蛋白就可以把氧气放出，氧分子立即与肌红蛋白结合。肌红蛋白也是一种含血红素的蛋白质，因此它也含铁。在氧气压力低的地方，肌红蛋白与氧分子结合的能力比血红蛋白强，与血红蛋白结合的氧气可以传递给肌红蛋白。肌红蛋白主要存在于肌肉细胞里，这些细胞是非常需要氧气的。
在我们了解了铁在生命活动中的作用后，必然想到缺铁后怎样补铁的问题。如果某些人是偏食者（即不吃青菜，不吃粗粮的人），只要改变偏食的习惯，就可以改变缺铁的状况了。有些人不偏食，但吃进去的铁不能被吸收和利用，这就要找原因。有时医生叫缺铁的病人喝点稀盐酸，是因为这个病人不是吃铁少，而是胃酸太少，铁离子会被沉淀而不被吸收。
有些人听说缺铁要患贫血，就认为用铁锅做饭比用别的锅好。其实，这样做并不能帮助我们多吸收铁，反而是糖能帮助铁的吸收，把糖加在铁的制剂里，做成的糖浆就是一种补血剂，可用于口服和注射。
第一节 金属的化学性质
第2课时
1.掌握金属（如钠等）和水的反应；认识铁的化学性质并写出主要的化学方程式。
2.初步学会设计铁与水蒸气反应的实验装置。
3.认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应，以及与金属化合物溶液的置换反应能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单的判断。
1.活泼金属在酸性溶液中反应，生成盐和 （填名称），请写出镁与稀盐酸反应的化学方程式： 。能与盐酸、稀硫酸反应的金属是 ；不能与盐酸、稀硫酸反应的金属是 。
2.实验室如何取出钠？ ，切剩下的钠如何处理？为什么？________________________________。
3.钠与水反应的化学方程式和离子方程式分别为 ； 。
4.钠如何保存？为什么？________________________________。
结合钠的性质，想一想为什么不能直接用手取钠？ 。
5.写出铁与水蒸气的反应方程式： 。
1.下列金属单质中，不能从溶液中置换出铜的是（ ）
A.Zn B.Al C.Na D.Fe
2.实验室中保存少量的金属钠，下列对容器和隔离剂的选择中，正确的是（ ）
A.细口瓶，煤油 B.广口瓶，煤油
C.细口瓶，汽油 D.广口瓶，汽油
3.下列各组物质混合后，不能生成NaOH的是( )
A.Na和O
O和O
溶液和
溶液和NaCl溶液
4.已知煤油的密度是0.8 g·，试根据金属钠的保存方法和金属钠与水反应的现象推断金属钠的密度（ ）
A.小于0.8 g·
B.大于1.0 g·
C.介于0.8～1.0 g·
D.无法推测
三、金属与酸和水的反应
1.金属与水的反应
(1)钠和水反应
钠与水反应的实验现象：________________________________。
解释产生这种现象的原因：________________________________。
反应的化学方程式： ，离子方程式： 。
设计实验证明钠与水反应的产物是氢氧化钠和氢气。
仪器： 。操作方法：________________________________。
实验现象：________________________________。
[思考]①实验室中钠应该如何保存呢？________________________________。
②钠能否保存在四氯化碳中？为什么？（钠和四氯化碳不能反应，四氯化碳的密度比钠大）________________________________。
③钠着火，应该如何灭火？________________________________。
例1 将钠投入滴有紫色石蕊试液的水中，下列有关实验现象的描述错误的是（ ）
A.水溶液变为红色 B.有气体产生
C.钠熔化成小球 D.钠球浮在水面上
跟踪训练1 有人设计了如图3-1-7所示的实验装置，做钠与水反应的实验并验证：①钠的物理性质；②钠与水反应的产物。
(1)当进行适当操作时还需要的仪器有________________________________。
(2)如何进行操作？________________________________。
(3)实验现象是________________________________。
例2 将金属钠投入到下列物质的溶液中，既有气体放出又有白色沉淀生成的是（ ）
A.氯化氢 B.氯化镁 C.氯化铜 D.氯化钠
(2)铁与水的反应
根据铁与水的反应完成表格
现象
化学方程式
例3 用如图3-1-8所示装置进行铁粉在加热时与水蒸气反应的实验，并用简单的方法收集、检验生成的氢气。请回答下列问题：
(1)写出铁在加热时与水蒸气反应的化学方程式：____________________________。
(2)干燥管C内盛放的药品是 。干燥管的 (填“m”或“n”)端与导管口g相连接。
(3)若收集到标准状况下的为22.4 L，则参加反应的铁粉的质量为 g。
(4)当固体质量增加32 g时，生成的质量为 g。
跟踪训练2 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？
2.金属与酸的反应
金属
现象
化学方程式
铜
铁
镁
锌
如果把金属钠放入盐酸中的现象是什么？写出反应的化学方程式？
________________________________________________________________。
例4 铝镁合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料。某研究性学习小组的同学，为测定某含镁3%～5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计下列实验方案进行探究。填写下列空白。
[实验方案]将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体在通常状况下(约25 ℃， Pa)的体积。
[问题讨论](1)同学们拟选用下列实验装置完成实验：
图3-1-9
①你认为最简易的装置其连接顺序是：
A接( )( )接( )( )接( )。(填接口字母，可不填满)
②实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶。请你帮助分析原因 。
(2)仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如图3-1-10所示的实验装置。(碱式滴定管上的刻度数值上小下大)
①装置中导管a的作用是 。
②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为 mL、 mL。则产生氢气的体积为 mL。
1.金属钠分别在过量的和中燃烧，产生的现象相同点是( )
A.都产生白烟 B.都产生黄色火焰 C.都发光发热 D.都生成白色固体
2.金属钠分别与下列溶液反应时，既有白色沉淀析出，又有气体逸出的是（ ）
溶液 溶液 溶液 D.饱和溶液
3.金属钠在空气中放置，最终变为（ ）
A.NaOH ·O
4.下列各组中的两种物质作用时，反应条件改变, 不会引起产物种类变化的是（ ）
A.Na和 和 C.Fe和HCl D.C和
5.如图3-1-11所示，在烧杯中盛有100 mL蒸馏水，水中悬浮着一个表面光滑、耐碱、耐热的小球(此球稳定在水的中央)，将10 g金属钠分多次投入到水中，最后使烧杯内的液体恢复到原来蒸馏水的温度。回答下列问题：
(1)10 g钠要分多次投入的主要原因：________________________________。
(2)将10 g钠全部投入完毕所进行的次数可能是 。
A.5次 B.10次 C.大于10次
(3)实验结束后，从烧杯内小球的位置观察到的现象是：____________________________，出现这种现象的主要原因是：________________________________。
(4)实验过程中所发生反应的离子方程式是：________________________________
________________________________。
作业一
作业内容见“课时练案”。
作业二
作业内容见“课时学案”中的“自主学习”和“自我检测”。
参考答案
［自主学习］答案
1.氢气 Mg+2HCl↑ 金属活动性顺序中氢以前的金属 金属活动性顺序中氢以后的金属
2.用镊子取出一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油，用小刀切下一块绿豆粒大小的钠 剩余的钠，放回原试剂瓶中，因为钠很活泼，很容易与水、氧气反应
3.2Na＋O2NaOH＋↑ 2Na＋O＋＋↑
4.保存在煤油中，防止钠与氧气和水反应 钠的化学性质活泼，有很强的腐蚀性
5.3Fe＋O(g)＋
［自我检测］答案与解析
1.C 解析：虽然钠比铜活泼，但与盐溶液反应时，钠先与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再和盐反应。
2.B 解析：固体保存在广口瓶中，液体保存在细口瓶中，汽油易挥发，煤油不易挥发，钠是固体，所以应保存在广口瓶的煤油中。
3.D 解析：根据复分解反应发生的条件，必须有气体、沉淀、难电离的物质生成，溶液和NaCl溶液不能发生反应。
4.C 解析：钠的密度比煤油大，比水要小，所以介于0.8～1.0 之间。
［课内巩固练习］答案与解析
1.BC 解析：Na的焰色反应为黄色，所以B正确；Na在、中燃烧均发光发热，C正确；为淡黄色固体，A、D不正确。
2.D 解析：钠与盐溶液反应时，先与水反应产生NaOH和，NaOH再和盐反应。NaOH和溶液反应产生红褐色沉淀；钠和水反应后，使饱和溶液中水减少，导致析出。
3.B 解析：钠在空气中，先氧化成氧化钠，氧化钠吸水变成氢氧化钠，氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳，最后变成碳酸钠。
4.C 解析：钠和氧气反应可以生成氧化钠和过氧化钠；氢氧化钙和二氧化碳反应，二氧化碳过量和不足可以生成碳酸氢钙和碳酸钙；碳和氧气在氧气过量和不足的条件下可以生成二氧化碳和一氧化碳。
5.(1)钠与水反应剧烈，放出的热量多，易发生爆炸 (2)C (3)小球上升 钠与水反应生成氢氧化钠，液体的密度增大，小球受到的浮力增大 (4)2Na＋O＋＋↑。
解析：本题考查钠的安全使用及溶液的密度与浮力的关系。钠与水反应剧烈，易发生爆炸，使用时要严格控制用量，钠的密度小于1 ，绿豆粒大小的一块钠的体积(立方体的边长肯定小于1 cm)小于1 ，则其质量小于1 g，故10 g钠全部投入完毕所进行的次数要大于10次。钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠溶液的密度大于水的密度，小球受到的浮力增大。
第一节 金属的化学性质
第2课时
基础巩固题
题组一 金属和水的反应
1.在烧杯中加水和苯（密度：0.88 ）各50 mL。将一小块钠（密度：0.97 ）投入到烧杯中，观察到的现象是（已知苯与水不互溶）（ ）
A.钠在水层中反应并四处游动
B.钠停留在苯层中不发生反应
C.钠在苯的液面上反应并四处游动
D.钠在苯与水的界面处反应并可能上下跳动
2.在实验室里做钠与水反应的实验时，用到的仪器是（ ）
a.试管夹 b.镊子 c.小刀 d.试管 e.滤纸 f.研钵 g.烧杯 h.坩埚 i.石棉网 j.玻璃片 k.药匙 l.燃烧匙
A.abdi B.cefk C.fghl D.bcegj
3.金属钠是一种活泼金属，除了具有金属的一般性质外，还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中，正确的是( )
A.钠是银白色金属，熔点低，硬度大
B.钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成淡黄色的氧化钠
C.在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，发出黄色火焰
D.金属钠着火可以用泡沫灭火器或用干燥的沙土灭火
4.下列实验操作中，溶液里无固体析出的是( )
溶液中加入Na的小颗粒
饱和溶液中加入Na的小颗粒
稀溶液中加入Na的小颗粒
D.水中加入Na的小颗粒
5.把4.6 g金属钠投入95.4 g水中，所得溶液的质量分数是（ ）
A.4.6% B.8% C.>8% D.<8%
6.一块表面已部分被氧化成氧化钠的钠块质量为1.08 g，投入到100 g水中，完全反应后收集到0.02 g 。计算：
（1）未被氧化的金属钠的质量是多少？
（2）被氧化的金属钠的质量是多少？
题组二 金属和酸的反应
7.下列离子方程式正确的是（ ）
A.钠与水的反应：O↑
B.钠投入盐酸中：↑
C.固体氢氧化铜投入到盐酸中：O
D.钠投入到硫酸亚铁溶液中：+Fe
8.在常温下，Fe与水并不起反应，但在加热时，Fe与水蒸气可发生反应。应用图3-1-12所示装置，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，就可以完成加热时“Fe与水蒸气反应的实验”。
图3-1-12
(1)仪器B的名称是 。
(2)写出该反应的化学方程式： 。
(3)实验前必须进行的操作是 。
(4)干燥管中盛装的物质是 ，作用是 。
(5)如果要在试管A处点燃生成的气体，则必须对该气体进行 ，这一操作的目的是 。
能力拔高题
9.在盛有5 mL饱和石灰水的试管中放入一小块钠，不可能观察到的现象是（ ）
A.钠熔成白色小球
B.在液面上快速游动
C.溶液底部出现银白色固体
D.溶液变浑浊
10.下列各组物质混合后，既产生无色气体，又生成白色沉淀的是（ ）
A.溶液和溶液
B.金属钠和溶液
C.金属铝和盐酸溶液
D.盐酸和NaOH溶液
11.在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物。该氧化物又可以经过此反应的逆反应，生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击或受热时会燃烧，所以俗称“引火铁”。请分别用如图3-1-13所示的两套仪器装置，制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和6 mol/L的盐酸，其他试剂自选（装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去）。
甲 乙
图3-1-13
填写好下列空白：
(1)实验进行时试管A中应放入的试剂是 ，烧瓶B的作用是 ，烧瓶C的作用是 ，在试管D中收集到的是 。
（2）实验时，U形管G中应加入的试剂是 ，长颈漏斗H中应加入 。
（3）两套装置中，在实验时需要加热的仪器是（填该仪器对应的字母） 。
（4）试管E中发生反应的化学方程式是 。
（5）为了安全，在E管中反应发生前，在F出口处必须 ；E管中的反应开始后，在F出口处应 。
参考答案
1.D 解析：钠的密度比苯大，但比水小，所以开始钠应处在二者分界面处，由于钠与水接触反应产生氢气，氢气推动钠使钠上浮，钠与水脱离，反应停止，利用自身重力钠下沉，重新接触到水，产生氢气，重复这样的运动，直至钠完全消失。
2.D 解析：做钠与水反应的实验时，用镊子取钠、用小刀切割、用滤纸吸干表面的煤油、在烧杯中反应、钠放在玻璃片上切割。
3.C 解析：A中，钠的硬度小，可用小刀切割；B中，放置在空气中，钠被缓慢氧化生成白色的O；D中，钠着火时生成，泡沫灭火器释放的泡沫中有、O会与Na和反应生成、，故不能用泡沫灭火器灭火。
4.CD 解析：＋2NaOH↓＋2NaCl。微溶于水，Na跟O反应消耗了O，同时增大了溶液中的浓度，使得饱和溶液中析出。C、D除了Na与O反应再无其他明显变化。
5.C 解析：
==,m(NaOH)＝8 g，)＝0.2 g。反应后NaOH溶液的质量为4.6 g＋95.4 g-0.2 g＝99.8 g，NaOH的质量分数为×100%＞8%。
6.(1)0.46 g (2)0.46 g
解析：(1)设未被氧化的金属钠的质量为x。
=，x＝0.46 g。
(2)混合物中氧化钠的质量为1.08 g-0.46 g＝0.62 g，被氧化的金属钠的质量即氧化钠中钠元素的质量：0.62 g×＝0.46 g。
7.B 解析：A项，氢原子个数不守恒；C项，不能拆写成离子形式；D项，钠不能置换溶液中的铁。
8.（1）圆底烧瓶 （2）3FeO(g) （3）检查装置的气密性 （4）氯化钙 除去氢气中的水蒸气 （5）检验气体的纯度 防止氢气不纯，点燃发生爆炸
解析：根据图示装置可看出，干燥管中应装固体干燥剂，以收集干燥的氢气，此处干燥剂可选择氯化钙。氢气在点燃以前必须进行验纯操作，否则容易发生爆炸。
9.C 解析：将钠投入饱和石灰水后，钠立即与水剧烈反应，熔成小球，四处游动。由于钠与水反应减少了溶剂的量，同时该反应是放热反应，使溶液温度升高，溶解度减小，会使部分析出，溶液变浑浊。
10.B 解析：钠先和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再和氯化镁反应生成氢氧化镁白色沉淀。
11.（1）普通铁粉(或铁粉 ) 作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气) 防止水倒吸(或用作安全瓶) 氢气 （2）固体NaOH(或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂) 6 mol/L盐酸 （3）A、B、E O （5）检验氢气的纯度 点燃氢气
解析：本题涉及的反应分别为O(g)，O。由反应分析题中所给两套仪器装置图，知乙图中的仪器H和I结合是用于的发生装置，乙图是用还原制“引火铁”的装置。其中可用题中指定的6 mol/L的盐酸和锌粒反应制。而这样生成的含有HCl气体和水蒸气，可在U形管中用碱石灰吸收，确保用纯净的还原制“引火铁”。按实验操作的注意事项，在加热条件下还原金属氧化物之前，先对进行验纯，验纯操作可通过导管F处收集气体进行。还原过程中，为防止未反应的可燃性气体逸散至空气中，也可在F处导管口将其点燃。甲图装置为铁粉和水蒸气反应生成和的装置，反应在仪器A中进行，水蒸气在仪器B中发生提供。生成的用排水法收集到试管D中。仪器C可防止水槽中的水倒吸至试管A中，使其炸裂。
第一节 金属的化学性质
第3课时
［课时教案］备选例题
例 将铝、钠混合物投入足量的水中，充分反应后，得到澄清溶液，并收集到4.48 L (标准状况)，若钠的物质的量为0.1 mol，则铝的物质的量为( )
A.0.2 mol B.0.1 mol C.0.05 mol D.0.025 mol
解析：0.1 mol Na产生的物质的量为0.05 mol，生成0.1 mol NaOH，而反应收集到的的物质的量为4.48 L/22.4 L·＝0.2 mol，因此Al与NaOH反应放出0.15 mol ，设Al的物质的量为x，则：
2Al ～
2 3
x 0.15 mol
＝
x＝0.1 mol
答案：B
［课时练案］备选习题
1.甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol/L的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲∶乙＝1∶2，则加入铝粉的质量为( )
A．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g D．1.6 g
答案：A
解析：解答本题的关键是由题给条件判断出哪种物质完全反应以找出计量关系。等质量的铝粉分别与足量的HCl和NaOH溶液反应时，放出的体积关系为甲∶乙＝1∶1。因2Al＋6HCl＋
↑，2Al＋2NaOH＋O＋↑，故等物质的量的HCl和NaOH分别与足量的铝粉反应，放出的体积关系为甲∶乙＝1∶3。本题中产生的的体积比甲∶乙＝1∶2，说明铝粉的量对盐酸来说是过量的，对NaOH来说是不足的。于是根据0.3 mol HCl产生为0.15 mol，可知铝与NaOH反应产生的为0.3 mol，进而求出放入的铝片应为0.2 mol，即5.4 g。
2.向一个铝制易拉罐中充满，然后往罐内注入足量的浓NaOH溶液，立即用胶布密封罐口，不多会儿听到易拉罐“咔、咔”作响，发现易拉罐变瘪，再过一会儿易拉罐又鼓起来。
(1)易拉罐变瘪的原因是_____________________________。反应的离子方程式为_____________________________。
(2)易拉罐又鼓起来的原因是_____________________________，反应的离子方程式为_____________________________。
答案：被吸收而被外界大气压压瘪 ＋＋O (2)由于铝与碱反应生成，压强增大而使易拉罐重新鼓起 2Al＋＋O＋↑
解析：在易拉罐内充入后，再加入NaOH溶液，会发生反应2NaOH＋＋O，而使罐内气体压强减小，所以在外界大气压的作用下而使易拉罐变瘪；然后，过量的NaOH会与易拉罐的成分铝发生反应而生成，发生的反应是2Al＋2NaOH＋O＋↑，所以罐内压强会变大，易拉罐又会重新鼓起来。
3.Fe和Al是两种常见的金属，将它们按一定的质量比组成混合物。
(1)取一定质量的该混合物，向其中加入足量的NaOH溶液，生成气体的体积在标准状况下为a L，则反应的离子方程式为____________________，混合物中Al的物质的量为______________(用含字母的数学式表示)。
(2)另取相同质量的该混合物，向其中加入足量的稀硫酸，固体全部溶解，生成气体的体积在标准状况下为b L，则反应中转移电子的物质的量为______________；混合物中Fe的质量为______________(用含字母的数学式表示)。
答案：(1)2Al＋＋O＋↑ mol (2) mol g
解析：(1)标准状况下的a L 是Al与NaOH溶液反应生成的,设参加反应的Al的物质的量为n(Al)。
由2Al＋＋O＋↑
2 3
n(Al) mol
可知：n(Al)＝ mol。
(2)在反应中金属失去的电子与得到的电子是相等的，因)＝ mol，则反应中转移电子的物质的量为 mol。
等质量的Al与足量的酸反应生成的和与足量的碱反应生成的是相等的，即铝与酸反应生成的也为a L（标准状况下）。Fe与硫酸反应生成标准状况下的为 mol，混合物中Fe的质量为 g。
4.将一定质量的铝分为两等份，一份投入100 mL的盐酸中，恰好完全反应后得到氯化铝溶液和氢气；另一份加入100 mL 2 mol/L的NaOH溶液中恰好完全反应，则：
(1)两份铝充分反应后，共得到的体积是多少(标准状况下)?
(2)盐酸的物质的量浓度为多少？
答案：(1)13.44 L (2)6 mol/L
解析：因为铝与NaOH溶液恰好完全反应，根据反应方程式2Al＋2NaOH＋O＋
↑，可得到0.2 mol的NaOH能产生氢气0.3 mol，再根据铝与盐酸反应的化学方程式2Al＋6HCl＋↑，可得只要铝完全反应两溶液中产生的氢气相等，所以共产生氢气0.6 mol，即在标准状况下的体积为13.44 L；根据反应方程式可得，盐酸的物质的量浓度为0.6 mol/0.1 L＝6 mol/L。
铝土矿中铝的浸出（苏教版教参）
氧化铝以铝土矿的形式存在，铝土矿是不纯的一水铝石·O）或三水铝石·O），含 45％~65%，主要杂质是氧化硅和氧化铁，氧化硅含量可达12%，氧化铁含量可达25%。铝土矿中还含有二氧化钛等，其含量约为8%，结晶水含量为14%~36%。
因铝土矿中的杂质铁也能溶于硫酸，故铝土矿不能用硫酸浸出，可根据氢氧化钠与氧化铝反应，用氢氧化钠溶液浸出。
＋2NaOH＋O
一水铝石在氢氧化钠溶液中的溶解度比三水铝石在氢氧化钠溶液中的溶解度小，对一水铝石而言，就需要更严格的浸出条件。这两种铝土矿都采用中压浸出，浸出之前，将矿石粉碎，然后磨细，与氢氧化钠和热水一起加到球磨机中细磨。细磨产物以浓度固定的矿浆形式放出，然后送入压煮器。压煮器是用低碳钢制成的，采用蒸汽夹套加热，或直接喷射高压新鲜蒸汽加热。
母液均应脱除赤泥（不溶残渣）。首先在浓密机中进行逆流倾析，然后用压滤机过滤，将滤液冷却，使之成为过饱和溶液，最后再从过饱和溶液中沉淀出氢氧化铝。
赤泥中含有三氧化二铁、二氧化钛和铝硅酸钠复盐。赤泥中有铝硅酸钠存在，说明氢氧化钠和氧化铝都有损失。铝硅酸钠的生成量与铝土矿中氧化硅的含量有关，铝土矿每含1 kg氧化硅就要损失约1.1 kg氧化铝和1.2 kg氢氧化钠。这种情况就限制了上述方法只能处理氧化硅含量小于8%的铝土矿。氧化硅含量为8%~15%的铝土矿就得采用其他改良法处理。实际上，一些与黏土伴生的氧化硅含量高达25％的铝土矿也被开采。这种铝土矿能够和低硅矿掺和成含 12%的混合矿，就可以用改良法较好地进行处理。
用改良法处理含 12%~15％的高硅铝土矿，也是用氢氧化钠溶液常规浸出，浸出后分离出含铝硅酸钠复盐的赤泥。首先把赤泥在球磨机中磨细，然后在回转窑中加石灰和碳酸钠烧结。回转窑的烧结料，经冷却后放入球磨机中加水再磨，将再磨矿浆送入真空过滤机过滤。用水把可溶性铝酸钠浸取出来，过滤后再返回压煮器。过滤得的固体渣叫褐泥。褐泥中所含的氧化硅以硅酸二钙的形式存在，褐泥被弃去。
第一节 金属的化学性质
第3课时
1.学习铝与盐酸及氢氧化钠溶液的反应。
2.初步掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。
一、铝的物理性质
铝是一种 色的金属，铝在地壳中的含量丰富，仅次于 和 ；在金属元素中铝的含量为第一，它的性质活泼；在自然界中以 态存在。
二、铝的化学性质
完成下列反应的化学方程式。
1.Al与反应的化学方程式： 。
2.Al与盐酸反应的化学方程式： 。
3.Al与溶液反应的化学方程式： 。
4.Al与NaOH溶液反应的化学方程式： 。
三、物质的量在化学方程式计算中的应用
物质是由原子、分子、离子等粒子构成的，物质之间的化学反应也是这些粒子按一定的数目关系进行的。化学方程式中的化学计量数可以明确地表示出化学反应中粒子之间的数目关系。例如：
＋2HCl
化学计量数之比
物质的量之比
气体体积之比
分子数之比
质量之比
1.向某无色溶液中加入铝片后有大量放出，则溶液中一定不能大量存在的离子是( )
2.除去镁粉中混有的少量铝粉，可选用的试剂是( )
A.稀盐酸 B.稀硫酸 C.氢氧化钠溶液 D.氨水
3.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.钠与冷水反应：Na＋O＋＋↑
B.金属铝溶于氢氧化钠溶液：Al＋＋↑
C.金属铝溶于盐酸中：2Al＋＋↑
D.铁跟稀硫酸反应：2Fe＋＋↑
4.在500 mL NaOH溶液中加入足量铝粉，反应完全后共收集到标准状况下的气体33.6 L，该NaOH溶液的浓度为( )
A.1.0 mol/L B.2.0 mol/L C.1.5 mol/L D.3.0 mol/L
四、铝与NaOH溶液的反应
1.写出铝与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式。
、 。
【思考】（1）分析铝制餐具不宜蒸煮或长时间盛放酸性、碱性或咸的食物的原因。
（2）分析自然界中的金属大部分以化合态存在的原因。
2.完成下表。
金属
化学性质
Na
Al
Fe
与反应
与O反应
与酸反应(如稀盐酸)
与盐反应（如溶液）
与碱反应（如NaOH溶液）
金属活泼性
例1 两份相同质量的铝粉，第一份与足量的氢氧化钠溶液反应，第二份与足量的盐酸反应，产生气体的物质的量( )
A.相等 B.前者大于后者 C.前者小于后者 D.无法确定
跟踪训练 等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积（相同状况）之比为5∶6，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是( )
A.甲、乙中都是铝过量
B.甲中铝过量，乙中碱过量
C.甲中酸过量，乙中铝过量
D.甲中酸过量，乙中碱过量
五、物质的量在化学方程式计算中的应用
1.计算原理
O↑
化学计量数之比
扩大倍
物质的量之比
相对质量之比
标准状况下体积
例2 把6.5 g Zn放入足量盐酸中，锌完全反应，计算：
(1)6.5 g Zn的物质的量；
(2)参加反应的HCl的物质的量；
(3)生成的体积(标准状况)。
2.物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤
(1)写出有关反应的化学方程式；
(2)找出相关物质的化学计量数之比；
(3)对应化学计量数，找出相关物质的物质的量；
(4)进行计算。
例3 将0.65 g锌加到50 mL 1 mol/L的盐酸中，计算：
(1)标准状况下，生成的体积；
(2)若反应完成后，溶液体积仍为50 mL，这时溶液中的和的物质的量浓度是多少？
1.将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol/L的盐酸中，同温同压下产生的气体的体积比是( )
A.1∶2∶3 B.6∶3∶2 C.3∶1∶1 D.1∶1∶1
2.将Mg、Al、Zn组成的混合物与足量盐酸作用，放出的体积为2.8 L(标准状况下)，则三种金属的物质的量之和可能为( )
A.0.25 mol B.0.125 mol C.0.100 mol D.0.080 mol
3.铝分别与稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的盐酸和NaOH的物质的量之比为 ( )
A.1∶1 B.2∶1 C. 3∶1 D.1∶3
4.1.15 g金属钠跟水反应，得到100 mL溶液，试计算：
(1)生成的气体在标准状况下是多少升？
(2)反应后所得溶液的物质的量浓度是多少？
作业一
作业内容见课本第54页第5、6、7、8题。
作业二
作业内容见“课时练案”。
作业三
作业内容见“课时学案”中的“自主学习”和“自我检测”。
参考答案
［自主学习］答案
一、银白 氧 硅 化合
二、1.4Al＋
2.2Al+6HCl↑
+3Cu
O↑
［自我检测］答案与解析
1.D 解析：与Al反应能放出的溶液既可能是酸性溶液，也可能是强碱性溶液，既可以在酸性溶液中存在，又可以在碱性溶液中存在，而在水溶液中为蓝色。
2.C 解析：Mg、Al都是较活泼的金属，均与盐酸、稀硫酸发生反应，但与氨水都不反应，Al能与NaOH溶液反应，而Mg不能，故可用NaOH溶液除去镁粉中的少量铝粉。
3.C 解析：A项，电荷不守恒，正确的离子方程式为2Na＋O＋＋↑；B项，正确的离子方程式为2Al＋＋O＋↑；D项，稀与Fe反应应生成：Fe＋＋↑。
4.B 解析：因为铝粉足量，应按NaOH的物质的量计算，设参加反应的NaOH的物质的量为n（NaOH），依据化学方程式：
所以n(NaOH)＝1.0 mol，c(NaOH)＝＝2.0 mol/L。
［课内巩固练习］答案与解析
1.C 解析：已知金属均为0.3 mol，均过量，但钠可与水反应生成，故三者产生气体的体积之比为3∶1∶1。
2.C 解析：已知生成的物质的量为0.125 mol，当金属为铝时，物质的量最小，为0.125× mol＝ mol>0.08 mol。故物质的量之和为 mol3.C 解析：化学反应方程式分别为2Al+6HCl↑，O↑，当产生氢气的物质的量相同时，消耗盐酸和氢氧化钠的物质的量之比为6∶2=3∶1。
4.(1)0.56 L (2)0.5 mol/L
解析：设生成标准状况下气体的体积为V，反应后所得溶液的物质的量浓度为c，根据化学方程式列比例求解。
c＝＝0.5 mol/L，V＝＝0.56 L。
第一节 金属的化学性质
第3课时
基础巩固题
题组一 铝与酸、氢氧化钠溶液的反应
1.除去镁粉中的少量铝粉时，可选用的溶液是( )
A.盐酸 B.硫酸镁溶液 C.稀硫酸 D.氢氧化钾溶液
2.下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是( )
A.铝在常温下不能与氧气反应
B.铝能与氯化钠溶液反应
C.铝既能溶于酸，又能溶于碱
D.铝只能与强酸反应，不能与弱酸反应
3.下列关于金属铝的叙述中，说法正确的是( )
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，表现氧化性
C.与Al反应产生的溶液一定呈酸性
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
4.将4.6 g Na和2.7 g Al同时加入足量的水中充分反应，将反应后的溶液稀释、定容为500 mL。下列说法中正确的是( )
A.反应中放出的气体在标准状况下的体积为2.24 L
B.参加反应的水的质量与加入Al的质量相等
C.所得溶液中和的物质的量之比为2∶1
D.所得溶液中阳离子和阴离子的物质的量之比为1∶1
5.等质量的两份铝粉分别与足量的氢氧化钠溶液和稀硫酸反应，若消耗两溶液的体积相等，则两溶液的物质的量浓度之比是( )
A. 1∶2 B.2∶3 C.3∶2 D.1∶1
6.向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al，二者恰好完全反应，试计算：
(1)Al的物质的量；
(2)参加反应的NaOH的物质的量和溶液的物质的量浓度；
(3)在标准状况下生成的体积。
题组二 物质的量在化学方程式计算中的应用
7.6.5 g锌与100 mL 2 mol/L的稀硫酸充分反应后，产生的氢气在标准状况下的体积是多少升？
8.10 g Mg、Al合金与足量100 mL NaOH溶液反应，产生的体积为6.72 L(标准状况下)，求：
(1)合金中Al的质量分数；
(2)生成物的物质的量浓度(假设溶液体积不变)。
能力拔高题
9.两种金属的混合物粉末15 g，与足量的盐酸反应时，恰好得到11.2 L标准状况下的，下列各组金属能组成符合上述条件的混合物的是( )
A.Na和Ag B.Cu和Zn C.Al和Fe D.Mg和Al
10.在保持平衡的天平的左右两盘中各放一只大小和质量均相同的烧杯，两烧杯中都盛1 mol/L的稀硫酸100 mL，然后分别向两烧杯中加入一定质量的金属，充分反应后天平仍保持平衡，则金属的质量分别是( )
A.4.6 g Na，4.8 g Mg B.5 g Na，5 g Al
C.2.3 g Na，2.4 g Mg D.1.8 g Al，2.4 g Mg
11.n mol钠和n mol铝一同投入m g足量的水中，所得溶液的密度为d g·，该溶液的溶质质量分数为（ ）
A.82n/(46n+m)% B.8 200n/(46n+2m)%
C.8 200n/(46n+m)% D.8 200n/(69n+2m)%
参考答案
1.D 解析:镁和铝都是较活泼的金属，都可与盐酸、稀硫酸反应放出氢气，所以不选A、C，而硫酸镁溶液不与铝反应，氢氧化钾溶液能与铝反应而不与镁反应，应选D。
2.C 解析：铝为活泼金属，常温下能与反应生成致密的氧化物薄膜；钠比铝活泼，铝不能从溶液中置换出金属钠；铝既能与酸反应又能与碱反应；铝也能和弱酸反应。
3.D 解析：Al是地壳中含量最多的金属元素，地壳中含量最多的元素是氧元素。Al容易失电子，表现还原性。Al可以与NaOH溶液反应产生。A、B、C都不正确。Al的熔点比氧化铝的熔点低。
4.D 解析：Na与Al两种金属加入到足量水中，首先发生Na与水的反应，然后发生Al与生成的NaOH的反应。根据反应的化学方程式：
金属铝与生成的NaOH反应时，NaOH过量，故按照Al的量进行计算：
反应共生成了(0.1＋0.15) mol ，在标准状况下的体积为5.6 L，A错误；参加反应的水的质量为(3.6＋1.8) g＝5.4 g，与加入铝的质量不相等，B错误；Al与NaOH反应并没有生成，C错误；所得溶液的溶质为0.1 mol NaOH与0.1 mol ，阴、阳离子的物质的量之比为1∶1，D正确。
5.B 解析：依题意,两份铝粉的物质的量相等，设n(Al)＝1 mol，参加反应的的物质的量为)，氢氧化钠的物质的量为n(NaOH)。
解得：n(NaOH)＝1 mol
因两溶液体积相等，故)∶c(NaOH)＝)∶n(NaOH)＝3∶2。
6.(1)0.4 mol (2) 0.4 mol 0.8 mol/L (3)13.44 L
解析：(1)Al的摩尔质量是27 g·，n(Al)＝＝0.4 mol。
(2)设参加反应的NaOH的物质的量是n，则
则 ＝，n＝0.4 mol
c(NaOH)＝＝0.8 mol/L
(3)设生成标准状况下的的体积是V。
所以V＝＝13.44 L。
7.2. 24 L 解析：首先将已知量与化学方程式中的相关量做比较，判断哪种反应物过量，然后根据不足量的物质进行计算。100 mL稀硫酸所含的物质的量：))＝0.1 L×2 mol/L＝0.2 mol，设产生氢气的体积为）。
因为＜，所以过量，则
)＝＝2.24 L。
8.(1)54% (2)2 mol/L
解析：)＝＝＝0.3 mol，由关系式得：
(1)n(Al)＝＝0.2 mol
m(Al)＝0.2 mol×27 g·＝5.4 g
w（Al）＝×100%＝54%。
)＝＝0.2 mol
)＝＝＝2 mol/L。
9.C 解析：11.2 L标准状况下的的物质的量为0.5 mol，得到电子为0.5 mol×2=1 mol，即金属失去
1 mol电子的平均质量为15 g，故必须有一种金属失去1 mol电子的质量大于15 g（或金属与酸不反应，即不生成），而另一种金属失去1 mol电子的质量小于15 g。A项，Na失去1 mol电子的质量为23 g，Ag不反应，不符合。B项，Zn失去1 mol电子的质量为32.5 g，Cu与酸不反应，不符合。C项，Al失去1 mol 电子的质量为9 g，Fe失去1 mol电子的质量为28 g。Mg失去1 mol电子的质量为12 g,Al失去1 mol电子的质量为9 g。综上所述，只有C项符合题意。
10.C 解析：天平两端仍平衡，则加入物质时，要保证净增加的质量相等。
11.C 解析：已知反应：O2NaOH＋↑，2Al+O↑，由两化学方程式可得：
反应后溶液的溶质为,其质量为82n g。溶液的质量为23n+27n+m-4n=46n+m，故该溶液的溶质质量分数为8 200n/（46n+m）%。
