《2018版高中化學 第三章 金屬及其化合物 第1節(jié) 金屬的化學性質(zhì) 課時1 金屬與非金屬、酸和水的反應學案 新人教版必修1.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018版高中化學 第三章 金屬及其化合物 第1節(jié) 金屬的化學性質(zhì) 課時1 金屬與非金屬、酸和水的反應學案 新人教版必修1.doc（9頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

課時1　金屬與非金屬、酸和水的反應 1．了解金屬的通性。 2．了解常見金屬與非金屬和酸的反應。 3．掌握鈉與水反應的原理，會描述實驗現(xiàn)象。(重點) 4．掌握鐵與水的反應。(難點) 金屬的通性 [基礎初探] 1．金屬在自然界中的存在 (1)自然界中絕大多數(shù)金屬元素的存在形態(tài)是化合態(tài)。 (2)地殼中含量占據(jù)前兩位的金屬元素是鋁、鐵。 2．金屬的物理通性 3．金屬的化學通性 寫出下列反應的化學方程式： [探究升華] [思考探究] 金屬的一般通性 (1)根據(jù)金屬活動性順序表，F(xiàn)e、Cu、Zn、Pb、Al、Na能與稀硫酸反應放出H2的是________。 【提示】　Fe、Zn、Pb、Al、Na (2)下列各組物質(zhì)能發(fā)生置換反應的是________(填序號)。 ①Zn與FeSO4?、贔e與CuCl2?、跜u與FeCl3 ④Ag與CuCl2?、軦l與HgCl2 【提示】　①②⑤ [認知升華] 金屬與酸、鹽反應的一般規(guī)律 (1)金屬與酸的反應 在金屬活動性順序表中，排在氫之前的金屬可與非氧化性酸(鹽酸、稀硫酸等)反應生成氫氣。 (2)金屬與鹽溶液的反應 在金屬活動性順序表中，一般位于前面的金屬(K、Ca、Na除外)能夠把位于后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來。 [題組沖關(guān)] 1．下列關(guān)于金屬的敘述正確的是(　　) A．金屬元素在不同化合物中的化合價均不同 B．金屬一般具有導電性、導熱性和延展性 C．金屬單質(zhì)在化學反應中化合價不一定升高，作還原劑 D．常溫下，所有金屬都能與酸反應 【解析】　如果金屬元素有變價，在不同的化合物中化合價可能不同，如FeCl2、FeCl3中Fe分別為＋2價和＋3價，若沒有變價，在不同的化合物中化合價相同，如NaCl、Na2SO4、Na2O……中Na均為＋1價，A錯；金屬易導電、導熱、有延展性，B正確；金屬單質(zhì)只能失電子，化合價升高作還原劑，C錯誤；常溫下部分不活潑金屬如Pt、Au等，不能與酸反應，D錯誤。 【答案】　B 2．某化學興趣小組在實驗室探究Ti、Mg、Cu的活潑性順序。他們在相同溫度下，取大小相同的三種金屬薄片，分別投入等體積等濃度的足量稀鹽酸中，觀察現(xiàn)象如下： 金屬 Ti Mg Cu 金屬表面現(xiàn)象 放出氣泡速率緩慢 放出氣泡速率快 無變化 下列有關(guān)三種金屬的說法正確的是(　　) A．三種金屬的活潑性由強到弱的順序是Ti、Mg、Cu B．若鈦粉中混有Mg，提純Ti時可用稀鹽酸除去Mg C．用Ti從CuSO4溶液中置換出Cu是工業(yè)制取Cu的很好途徑 D．Cu和MgCl2不發(fā)生化學反應 【解析】　可根據(jù)金屬與同濃度的酸反應時，反應劇烈程度的不同判斷金屬的活動性，反應劇烈的金屬其活動性較強。A項，Ti在鹽酸中比Mg放出氣泡的速率慢，說明Ti的金屬活動性比Mg弱；B項，由于Ti、Mg均能與稀鹽酸反應，故不能用此法提純金屬鈦；C項，由于Ti是較為昂貴的金屬，用Ti制造Cu成本上不劃算；D項，由于Cu不如鎂活潑，Cu不與MgCl2溶液發(fā)生反應，故選D。 【答案】　D 【題后歸納】　判斷金屬活動性常用方法 (1)金屬與等濃度的酸反應的程度：反應越劇烈，金屬活動性越強。 (2)金屬與鹽溶液的置換反應：活動性較強的金屬一般可把活動性較弱的金屬從其鹽溶液中置換出來。 (3)金屬陽離子的氧化性強弱：金屬陽離子的氧化性越強，其單質(zhì)活動性越弱。 金屬與非金屬的反應 [基礎初探] 教材整理1　鈉與氧氣反應 鈉與氧氣反應的實驗 操作 現(xiàn)象 結(jié)論 ①新切開的鈉有銀白色的金屬光澤； ②在空氣中很快變暗 ①鈉為銀白色金屬； ②硬度?。? ③常溫下，鈉與氧氣反應，化學方程式為4Na＋O2===2Na2O 鈉先熔化成銀白色的小球，然后劇烈燃燒，發(fā)出黃色火焰，生成淡黃色的固體 ①鈉的熔點低； ②鈉在氧氣中燃燒，化學方程式為2Na＋O2Na2O2 教材整理2　鋁與氧氣的反應 鋁與氧氣反應的實驗 實驗操作 用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔在酒精燈上加熱至熔化，輕輕晃動，仔細觀察 再取一小塊鋁箔，用砂紙仔細打磨(或在酸中處理后，用水洗凈)，除去表面的保護膜，再加熱至熔化 實驗現(xiàn)象 兩塊鋁箔都熔化，失去金屬光澤，熔化的鋁不滴落 結(jié)論 化學方程式：4Al＋3O22Al2O3 [探究升華] [思考探究] 鈉、鋁與O2反應 (1)鈉與O2在不同條件下生成產(chǎn)物有何不同？寫出反應的化學方程式。 【提示】　鈉與O2在常溫下反應生成Na2O，加熱條件下生成Na2O2，化學方程式分別為4Na＋O2===2Na2O,2Na＋O2Na2O2。 (2)金屬鈉長期暴露于空氣中，最終生成的物質(zhì)是什么？ 【提示】　Na2CO3。 (3)鋁為活潑金屬，為什么可以常溫下“穩(wěn)定”存在，而鐵容易出現(xiàn)生銹現(xiàn)象？ 【提示】　鋁的性質(zhì)活潑，常溫下鋁與氧氣反應生成致密的氧化膜，阻止了內(nèi)層鋁與氧氣的繼續(xù)反應。 [認知升華] 升華1　金屬鈉露置在空氣中的變化過程 4Na＋O2===2Na2O Na2O＋H2O===2NaOH 2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O Na2CO3＋10H2O===Na2CO310H2O Na2CO310H2O===Na2CO3＋10H2O 升華2　鋁與O2反應的理解 在空氣中，活潑金屬鋁易與O2反應，在表面生成一層穩(wěn)定的氧化膜，使鋁具有抗腐蝕性。當將鋁在酒精燈上加熱熔化后，熔化的鋁并不滴落，好像被一層膜包著，說明Al2O3的熔點比鋁的熔點高。鋁表面的氧化膜起著保護內(nèi)部金屬的作用，這也正是鋁雖然活潑，但在空氣中卻能穩(wěn)定存在的原因。 [題組沖關(guān)] 題組1　鈉與非金屬反應 1．取一小塊金屬鈉，放在燃燒匙里加熱，下列實驗現(xiàn)象描述正確的是(　　) ①金屬鈉先熔化?、谠诳諝庵腥紵懦鳇S色火花 ③燃燒后得到白色固體 ④燃燒時火焰為黃色 ⑤燃燒后生成淺黃色固體物質(zhì) A．①②　　　　　　　 B．①②③ C．①④⑤ D．④⑤ 【答案】　C 2．一小塊金屬鈉長時間置于空氣中，可能有下列現(xiàn)象，這些現(xiàn)象出現(xiàn)的先后順序是(　　) ①變成白色粉末?、谧儼怠? ③變成白色固體　④變成液體 A．①②③④　　　　　　 B．②③④① C．②③①④ D．③②④① 【解析】　鈉在空氣中發(fā)生如下變化： Na→Na2O→NaOH→Na2CO310H2O→Na2CO3。反應現(xiàn)象為：鈉由銀白色變暗，之后變成白色固體(NaOH)，白色固體潮解變成液體，與空氣中的CO2、H2O結(jié)合形成白色晶體(Na2CO310H2O)，最后晶體風化，變成白色粉末(Na2CO3)。 【答案】　B 3．等質(zhì)量的兩塊鈉，第一塊在足量氧氣中加熱，第二塊在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．第二塊鈉的反應產(chǎn)物質(zhì)量最大 D．兩塊鈉的反應產(chǎn)物質(zhì)量一樣大 【解析】　 【答案】　B 題組2　鋁與非金屬反應 4．下列關(guān)于金屬鋁的敘述中，說法不正確的是(　　) A．鋁的化學性質(zhì)很活潑，在空氣中不易銹蝕 B．鋁是比較活潑的金屬，在化學反應中容易失去電子，表現(xiàn)出還原性 C．鋁箔在空氣中受熱可以熔化，且發(fā)生劇烈燃燒 D．鋁箔在空氣中受熱可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的鋁并不滴落 【解析】　盡管鋁的化學性質(zhì)很活潑，但在空氣中易與氧氣反應，生成一層穩(wěn)定的致密氧化膜，故不易被銹蝕，A項正確；B項正確；鋁箔在空氣中受熱可以熔化，但形成的氧化膜使得鋁與氧氣不再反應，因而也就不會燃燒，C項錯；D項正確。 【答案】　C 5．鎂、鋁能夠在空氣中穩(wěn)定存在的原因是(　　) A．性質(zhì)不活潑，不與空氣中的成分反應 B．鎂、鋁與氧氣的反應速率極慢 C．經(jīng)過了特殊工藝處理 D．與氧氣反應形成了氧化物保護膜 【解析】　活潑金屬易與氧氣反應生成氧化膜，氧化膜疏松的不能保護內(nèi)層金屬，致密的能保護內(nèi)層金屬。 Mg、Al都能形成致密的氧化膜，阻止內(nèi)層金屬繼續(xù)被氧化。 【答案】　D 【題后反思】　(1)常溫下鋁的表面可形成一層致密的氧化膜，起著保護內(nèi)部金屬的作用，所以活潑的鋁在空氣中能穩(wěn)定存在，具有很強的抗腐蝕性。 (2)鎂條表面的氧化膜也很致密，所以鎂也有很強的抗腐蝕性。 (3)在驗證鎂條、鋁條的性質(zhì)之前都要先用砂紙打磨除去氧化膜。 金屬與酸和水的反應 [基礎初探] 1．金屬與酸的反應 非氧化性酸(鹽酸或稀硫酸)和金屬活動性順序表中氫以前的金屬反應生成鹽和氫氣。如Zn、Fe和稀鹽酸反應的離子方程式分別為Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；鋁與鹽酸反應的化學方程式為2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑。 2．金屬和水的反應 (1)鈉與水的反應 ①鈉的密度比水小。 ②鈉的性質(zhì)非?；顫姡芘c水發(fā)生劇烈反應，生成NaOH和H2。 ③反應時放出大量熱，可使鈉熔成小球。 ④反應后得到的溶液顯堿性。 ⑤化學方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。 (2)鐵與水的反應 鐵與冷水和熱水均不反應，可與水蒸氣反應，反應的化學方程式為3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。 [探究升華] [思考探究] 探究1　鈉與水、鹽溶液的反應 (1)鈉與水的反應 (2)鈉投入CuSO4溶液中的現(xiàn)象有鈉迅速熔化為小球在液面上四處游動，發(fā)出“嘶嘶”聲，溶液中有藍色沉淀，有關(guān)化學方程式為2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。 探究2　鐵與水蒸氣的反應 方法 方法一 方法二 實驗裝置 氣體 用小試管收集一試管氣體，點燃，聽到輕微地“噗”聲，證明生成了純凈的H2 用火柴點燃肥皂泡，聽到爆鳴聲，證明生成了H2 實驗結(jié)論 鐵不能與冷水、熱水反應，但在高溫條件下能與水蒸氣反應，化學方程式為3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 (1)方法一中，甲、乙酒精燈的點燃順序如何？為什么？ 【提示】　先點燃乙酒精燈產(chǎn)生大量水蒸氣后，再點燃甲酒精燈，防止加熱的鐵粉與氧氣反應。 (2)方法二鐵與水的反應實驗中，濕棉花有何作用？ 【提示】　提供水蒸氣。 [認知升華] 鈉與酸溶液、堿溶液和鹽溶液的反應 (1)鈉與酸溶液反應 ①鈉與酸溶液反應時先與酸中的H＋反應，離子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。 ②如果鈉過量，鈉把酸消耗盡之后，再與水反應。 (2)鈉與堿溶液反應 實質(zhì)就是鈉與水的反應。 (3)鈉與鹽溶液反應 鈉與鹽溶液反應時，首先與水反應生成NaOH，然后NaOH與鹽發(fā)生復分解反應(若氫氧化鈉不與鹽反應，則只有鈉與水的反應)。例如： ①Na與CuSO4溶液的反應 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑， 2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4， 總反應式為2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。 ②Na與K2SO4溶液的反應 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑(僅此一步反應)。 [題組沖關(guān)] 題組1　金屬與酸和H2O的反應 1．將適量金屬鈉投入下列溶液中，有氣體放出，但無沉淀生成的是(　　) A．鹽酸　　　　　 B．飽和氫氧化鈉溶液 C．FeCl3溶液 D．MgSO4溶液 【解析】　鈉與鹽酸和水溶液反應均放出氫氣，A項，發(fā)生反應為2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑，只有氣體無沉淀；B項，NaOH溶液是飽和溶液，投入鈉后，消耗水，析出氫氧化鈉晶體；C項，鈉與水反應生成的氫氧化鈉還能進一步與FeCl3反應產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀；D項，鈉與水反應生成的氫氧化鈉還能進一步與MgSO4反應產(chǎn)生氫氧化鎂沉淀。 【答案】　A 2．下列關(guān)于鐵與水蒸氣反應的說法中不正確的是(　　) A．反應中有氫氣產(chǎn)生 B．此反應需在加熱下才能發(fā)生 C．生成的鐵的化合物中鐵全部呈＋3價 D．該反應中水作氧化劑 【解析】　3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，F(xiàn)e3O4中鐵的價態(tài)為＋2價和＋3價。 【答案】　C 題組2　Fe與H2O(g)反應實驗探究 3．某化學興趣小組利用如圖裝置(夾持裝置已省略)進行“鐵與水反應”的實驗，并檢驗產(chǎn)物的性質(zhì)，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________處的酒精燈，點燃E處酒精燈之前應進行的操作是______________________________________________________。 【解析】　(1)根據(jù)Fe與H2O(g)反應可知A的作用是提供H2O(g)。 (2)D的作用是除去未反應的水蒸氣，干燥H2。 (3)E中反應為H2＋CuOCu＋H2O，故黑色粉末變紅，同時硬質(zhì)玻璃管右端會有水珠生成。 (4)應先點燃A處酒精燈，若先點燃B處酒精噴燈，B中的Fe會與空氣中O2反應生成Fe3O4，點燃E處酒精燈前要收集H2，檢驗純度。 【答案】　(1)產(chǎn)生水蒸氣 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 (2)吸收未反應的水蒸氣 (3)黑色固體變?yōu)榧t色，右端管壁有水珠生成 (4)A　收集H2，并檢驗其純度