2011年高一化学必修1(人教版)新新新学案(教案和课时练习含详解)第三章 金属及其化合物完美版
第三章金属及其化合物
教材分析：
本章以物质分类作为主线，教材从知识来看，属于传统的元素化合物知识，但没有按元素及其化合物进行纵向分类研究，而是将整个金属作为研究对象，按单质、氧化物、氢氧化物和盐横向分类，横向比较，了解通性，突出特性。而且没有以物质结构和元素周期律、元素周期表知识作为理论指导，而是以物质分类作为暗线贯穿全章。
本章的另一个特点是以实验事实作为研究的出发点。由于本章没有以物质结构和元素周期律、元素周期表知识作为理论指导，学生不能用推理、假设、验证的方法来学习，必须以实验提供的大量反应事实为依据，运用归纳的方法总结知识，形成规律。所以各知识点的展开都是以实验为出发点，实验探究是本章研究物质的重要手段。
本知识作为高考热点之一，历年各地高考皆有考查，05年全国卷Ⅲ第26、27题，05年江苏卷四20题，05年北京卷第28题；06年江苏卷第7题，06年上海卷14、22、27题，06年广东卷第22题；07年广东卷第12题，07年北京卷第27题，07年上海卷第24题等。常见题型有选择题、实验题、综合题等，属于中等难度。
考纲解读：
（一）本章课程标准：根据生产、生活中的应用实例或通过实验探索，了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质，能列举合金材料的重要应用。让学生充分体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙。培养学生敢于质疑，勤于思索，逐步形成独立思考的能力，善于与人合作，具有团队精神。
（二）本章教学要求
1、知识与技能目标
（1）了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质。能够写出课本上出现的化学方程式。
（2）在教师的引导下能够安全、顺利完成科学探究实验，并能用规范的语言记录实验现象。
2、过程与方法目标
（1）通过金属及其化合物性质的实验，提高学生对“化学是一门以实验为基础的科学”的认识，培养学生的实验意识、操作技能、观察能力和分析问题的能力等。
（2）以金属知识的学习为线索，通过阅读、查阅资料、讨论和概括等，培养学生获取知识及信息加工的能力。通过比较、归纳等，让学生逐步掌握学习元素化合物知识的一般方法。
（3）通过多种多样的活动，鼓励学生积极提出问题，培养学生敢于质疑、勇于创新的精神。并通过相互交流、角色扮演的活动，增进感情，培养合作的精神。
3、情感态度与价值观目标
（1）通过金属及其化合物、金属材料在生产、生活中的应用实例，提高学生学习化学知识的热情，增强学好化学，服务社会的责任感和使命感。
（2）初步认识金属材料在国民经济中的重要作用和与人们日常生活的密切联系，以及合理使用金属材料的重要意义。
单元重点：
1、钠的氧化和钠与水的反应；
2、铝与氢氧化钠溶液的反应；
3、氢氧化铝、氢氧化铁的性质，
单元难点：
1、钠与水的反应、铝与氢氧化钠溶液反应的实验现象观察
2、物质的量在化学方程式计算中的应用
3、两性氢氧化物概念的形成，Fe2+与Fe3+之间的转化。
单元教学建议
1.把握教材编排特点，做好知识归纳与总结
由于学生还不具备元素周期表和元素周期律知识，因此要充分利用学生已有的物质分类和金属活动顺序知识作为本章的理论指导，帮助学生做好归纳总结工作，形成知识规律。同时要利用课本第69页归纳与整理栏目提供的线索带领学生进行归纳。
2.认真对待每一个实验，发挥实验的各种功能
本章“实验”和“科学探究”两个栏目中涉及的化学实验有14个，这些实验的功能和作用各不相同，有单纯提供实验事实的，如第55页实验3-5；有训练科学思维和科学方法的，如第56页“科学探究”中的实验；还有一些不但提供实验事实，还可训练实验基本操作技能的，如第47页实验3-1。做好每一个实验，充分发挥实验的各种功能，在实验中培养学生的动手操作能力、观察分析能力和初步的实验设计能力，提高学习化学的兴趣。下面是两个实验改进，仅供参考：①钠与水反应生成氢气的实验可在试管中进行。大试管配三孔塞，一孔接输液管，一孔接球形分液漏斗，一孔接导气管，实验时大试管中约有10 mL煤油，放一小粒金属钠，塞好塞子，关输液管，开导气管，从分液漏斗中加约15 mL水，看到液体分为两层，钠在两层间跳动，跳到水层时产生大量气泡，验纯后关闭导气管，打开输液管，点火，观察氢气燃烧情况。实验完毕后滴几滴酚酞到试管中观察现象。②探究铁离子和亚铁离子的相互转化时，示范校学生可根据氧化还原反应的原理猜想转化方案，再分析可行性并选做几个，最后让学生总结转化条件。
3.把握好学生实践活动的度，重点训练学生的信息分析能力
本章知识内容与学生的生活实际密切联系，课本中“实践活动”有4项，考虑到学生的时间和精力分配，本章可由学生任选其中的一个主题进行活动（每一项都要安排一些学生做），在给定的时间内完成书面报告，报告中必须要有自己的分析和观点，一定要防止直接从报刊、网络等媒体直接拷贝，而不加任何思考的现象。因为对信息的分析处理能力和信息收集能力同样重要。活动结果必须进行交流或展评，并把活动成果放入学生成长记录袋。
4.重视基础知识的落实，保证教学质量
本章涉及的物质有十多种，仅课本上出现的化学方程式就有16个，涉及的各种实验也多达14个，而且都集中在一、二两节中，平均每个课时2-3个实验。容量大、活动多是本章的特点。在组织好学生活动的同时，一定要高度重视知识的落实，如化学方程式书写、氧化还原反应的判断，简单离子反应方程式的书写、某些实验操作、实验现象的书面表达等等。
单元课时分配计划：
第一节金属的化学性质（第一课时）
三维目标
（一）知识与技能
1、复习和巩固初中学习过的金属的化学知识，
2、了解金属钠在不同条件下与氧气反应的生成物
3、了解铝箔在空气中加热的变化情况及其原因。
（二）过程与方法：培养学生动手操作能力、发现问题，分析问题，解决问题的综合能力。
（三）情感、态度与价值观
1、通过体验金属性质的探究，增强学生学习化学的兴趣，重视探究物质变化的奥秘。
2、认识研究物质性质的基本方法，引导学生将其应用于今后学习的全过程中，发挥科学思想方法在科学教育中的作用。
3、培养学生严肃认真的实验习惯和科学态度。
教学重点：理解钠与空气反应的产物的不同
教学难点：钠、铝在空气中加热的实验现象的解释。
预习探究（学生用）
1、自然界中的绝大多数金属都是以化合态存在的。通常情况下，活泼金属单质能够与非金属、盐、酸、氧化物等发生反应。
根据教材图3—2有关金属化学性质的一些实验，写出下列反应的化学方程式：点燃
（1）铝丝插入硫酸铜溶液2Al+3CuSO4===Al2(SO4)3+3Cu ；（2）在空气中点燃2Mg+O2=====2MgO
（3）铜丝与硝酸银溶液反应Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag；（4Mg+2HCl====MgCl2+H2↑；
2、钠的表面呈银白色，有金属光泽，用小刀可切开，说明硬度小（质软）,说明钠熔点低，钠燃烧时产生黄色火焰，生成淡黄色色固体，现在，我们知道钠与氧气反应的产物有两种，它们是氧化钠和过氧化钠。过氧化钠中氧的化合价为—1价，在钠燃烧的反应中，氧化剂是O2，还原剂是钠；钠很活泼，一般保存在煤油中，钠的密度比煤油大。
3、铁、镁、铝等常见金属化学性质比金属钠不活泼，通常能存放于空气中，其原因是铁在干燥的空气中很难跟氧气发生化学反应，镁、铝等金属的表面容易生成一层致密的氧化物薄膜，阻止金属与氧气进一步反应；这些金属在加热条件下，与氧气也能剧烈反应，甚至燃烧。
互动课堂
（一）情景激思（教师用）
【引入】五千年前，人类进入青铜器时代，三千年前进入铁器时代，20世纪铝合金成为仅次于铁的金属材料。金属在人类社会发展、改善人类生活方面起着重要的作用，金属和它的化合物有着截然不同的性质，例如：铝是一种常见的金属，具有金属的通性（导电性、导热性、延展性），高温可以燃烧，而氧化铝却耐高温，为什么呢？本章我们就来讨论几种重要的金属及它们的化合物。首先我们先探究几种重要金属的化学性质。
【强调】本节的课标是：根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铝、铁、等金属的主要性质。
【板书】：第一节、金属的化学性质
（二）合作探究（师生共用）
【思考与交流】金属有哪些共同的化学性质？1、举例说明金属能发生哪些化学反应。
2、图3-2是一些化学反应的照片，请分析这些化学反应，并写出化学方程式。
【学生活动】思考与交流并板演。
【教师总结】2Al+3CuSO4===Al2(SO4)3+3Cu 2Mg+O2=====2MgO
Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag Mg+2HCl====MgCl2+H2↑
【板书】一、金属与氧气的反应
【讲述】在初中我们已经知道铁在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色的Fe3O4，而铁在空气中生锈的产物是红棕色的铁锈，成分为Fe2O3.
这说明反应条件与产物有很大的关系，那么钠与氧气反应，又是怎样的呢？【学生探究】钠的原子结构示意图、讨论其化学性质。
【点拨】质子数＝核外电子数＝核电荷数＝原子序数
【板书】（一）、金属钠（Na
）
1.钠的原子结构示意图：
【学生小结】
【演示】[实验3-1]：，并观察图3—4。
【提问】1、通过实验的观察，你能不能简单描述出钠有哪些物理性质呢？
2、放置一会儿，新切开的钠表面发生了什么变化呢？
【学生回答】
【板书】2.钠的物理性质：银白色、有金属光泽的固体，热、电的良导体，质软，密度小，熔点低。
【教师总结】对，新切开的表面逐渐变暗，是钠与空气中的氧气发生反应，生成了白色的固体----氧化钠。【板书】 3.钠的化学性质：（1）与氧气反应：4Na+ O2===2Na2O（白色）
（判断其是否为氧化还原反应，氧化剂、还原剂分别是哪一种物质）
【过渡】如果将钠在空气中加热，会有怎样的实验现象？是否与刚才的一样？
【教师演示】[实验3-2]：
【提问】钠在空气中燃烧有哪些实验现象呢？
点燃
【学生回答】
【教师讲述】刚才我们知道氧化钠是一种白色的固体，而现在燃烧的产物却是淡黄色固体，可见钠在在空气中燃烧的产物不是氧化钠，它是钠和氧形成的另外一种化合物，我们把它称为过氧化钠。 【板书】 2Na+ O 2====== Na 2O 2（淡黄色）
（判断其是否为氧化还原反应，氧化剂、还原剂分别是哪一种物质）
【反问】对金属钠与氧气在这两种情况下的反应可以得到什么结论？
【学生思考回答】
【教师总结】1.反应物相同，反应条件不同，产物就不同，因此在化学反应中一定要注意反应的条件。
2.金属钠易与空气中的氧气反应，故保存钠时应隔绝空气。
3.在氧化钠和过氧化钠中氧元素的化合价不同，氧化钠中为—2价，过氧化钠中为—1价。初步推断过氧化钠既有氧化性又有还原性。
【探究】钠除了能和非金属单质O ２反应外，还能和哪些非金属单质反应?初中时学过钠能跟谁反应？
（引导学生回忆初中学过的Na 与Cl ２的反应)
点燃
【板书】（2）钠与氯气反应：2Na ＋Cl ２=====2NaCl
【教师强调】钠还可以和硫单质反应，甚至发生爆炸，生成Na ２S 。
【板书】（3）钠与硫反应：2Na ＋S====Na ２S
【教师小结】钠的化学性质很活泼，与空气在不同的反应条件下生成不同的氧化物, 钠在上述反应中，化合价均由0价变为+1价，这是由于钠原子的最外层只有一个电子之故，因此，钠在化学反应中易失电子，具有还原性，是一种强还原剂
【教师讲述】除了金属钠易与空气中的氧气反应生成氧化钠外，其他活泼金属也可以在空气中与氧气反应生成氧化物，在金属的表面形成氧化膜，有的氧化膜疏松，不能保护内层金属，如铁表面的铁锈；有的氧化膜致密，可以保护内层金属不被继续氧化，如镁、铝表面的氧化层。所以，在点燃镁条前，常用砂纸打磨，这样点燃起来更容易些。铝的情况如何呢？既然铝易与氧气反应，那为什么我们可用铝锅来烧饭呢？下面我们通过实验探究铝与氧气的反应。
【学生演示科学探究１】用坩埚钳钳住一块铝片在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动 【生描述实验现象】逐渐熔化，失去光泽，但不滴落
【讲解】 铝的熔点 为665℃ ，氧化铝的熔点 为2050℃，铝表面的致密氧化膜包在铝的外面，所以熔化了的液态铝不会落下。
【提问】如果我们去掉氧化膜再加热，有什么现象呢？
【学生演示科学探究２】用坩埚钳钳住一块用砂纸打磨过的铝片在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动 【描述实验现象】加热萎缩但熔化的铝仍不滴落
【师生共同分析原因】磨去氧化膜的铝片在空气中很快又形成一层新的氧化膜
【板书】（二）铝与氧气的反应： 4Al+3O 2 点燃 2Al 2O 3 纯氧中： 空气中：
【提问】从这两个科学探究中，可以得到怎么样的结论呢？
【小结】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。
【回顾】金属与氧气反应的图片、金属活动性顺序表
【设问】能否看出金属的活动性和金属与氧气反应的条件、剧烈程度有什么关系？
【小结】可以看出：金属的活动性越强，与氧气反应就越易进行，如钠露置空气中就氧化；金属活动性越弱，与氧气发生反应时反应条件较高，如铁在空气中不能被点燃。俗语说“真金不怕火炼”就说明金在加热条件下不与氧气反应。
第三章 金属及其化合物 第一节金属的化学性质 一. 金属与氧气的反应 1、金属钠（Na ） （1）钠的原子结构示意图： （2）钠的物理性质： （3）钠的化学性质
①与氧气反应
②钠与氯气反应：
③钠与硫反应：
2、铝与氧气的反应
小结：
（三）迁移应用
题型一、钠的有关计算
【例题】图17是一密闭容器，已知A 端盛有2.3g 金属钠，B 端盛有x gHgO ，当同时加热容器的两侧
支管时，钠着火燃烧，冷却后测得容器中的空气成分并未发生变化，求x 值。
已知HgO 加热会分解，生成两种单质，反应式为 点燃
钠着火燃烧的反应式为，因为空气的质量并没有改变，你得到的结论是
通过氧作桥梁，HgO 与Na 的关系式为 A
解：设HgO 质量为x ，由O 原子守恒可列关系式：
HgO O O O Na Na 222222----
23 216.6
2.3g x
x g 6.2163.223=g x 66.21=
注意：当氧气充足时，应考虑Na 燃烧生成22O Na ，这是开始计算的前提。
2HgO==2Hg+O 2，2Na+ O 2====== Na 2O 2；空气质量不改变说明钠燃烧消耗O 2的量与HgO 分解放出O 2的量相等。Na--- HgO 。
【变式训练】4.6g 纯净金属钠在干燥空气中被氧化后,得到7.0g 固体,由此可判断其氧化产物是( )
A ．只有Na 2O
B ．只有Na 2O 2
C ．Na 2O 2和Na 2O
D ．无法确定
【解析】：此题可用极限法巧解。4.6g 纯净金属钠完全被氧化为Na 2O 2，质量应为7.8g.；如果完全生成Na 2O ，则质量应为6.2g.由此可知被氧化的产物应为Na 2O 2和Na 2O 的混合物。答案：C 。
(四)反思感悟
。
（五）备选例题
【例题】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？
解析：将一小块钠在空气中久置，经过一系列的变化，最终变成白色粉末，其过程为：光亮的钠表面很快变暗，然后变成白色固体，再形成小液滴，随后变成块状固体，最后变成粉末状固体。发生了如下变化：
变暗： Na 与氧气反应： 4Na+O 2＝2Na 2O ，
变成白色固体： Na 2O 与水蒸汽反应： Na 2O ＋H 2O ＝2NaOH ，
形成小液滴： NaOH 吸水变成NaOH 溶液，
变成块状固体： NaOH 与CO 2和水反应：2NaOH ＋9H 2O ＋CO 2＝Na 2CO 3.10H 2O ，
变成粉末状固体：Na 2CO 3.10H 2O 失水风化：Na 2CO 3.10H 2O ＝Na 2CO 3＋10H 2O ，
理论上讲，Na 2O 更易与CO 2反应，但为什么会先与水反应呢? 是因为空气中CO 2浓度太小，所以Na 2O 优先与水蒸汽反应。
达标体验（学生用）
1．下列有关钠的物理性质的叙述中正确的是（ ）
①银白色金属 ②质软，可以用小刀切割 ③熔点低于100℃④密度比水小 ⑤热和电的良导体
A ．①②④
B ．①②③④
C ．①③④
D ．①②③④⑤
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激烈
3．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 ．Na 2O
4、下列关于金属钠的说法中，不正确的是（ ）
A.钠具有银白色金属光泽，密度比水小
B.钠的还原性很强，在空中易被氧气氧化而变成过氧化钠
C.由于钠的密度比煤油大且不与煤油反应，所以可将少量的钠保存在煤油里
D.钠在上业上用于制氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠等化合物
5、下列说法正确的是 ( )
A.铁、镁、铝等能够存放在空气中，是因为它们在常温下与氧气不反应；
B.活泼金属在空气中与氧气反应都会因为生成氧化物保护膜，而不能进一步与氧气反应。
C.金属加热时都能在空气中燃烧
D.活泼性不同金属之间一般可以通过单质与盐溶液反应相互置换。
课时作业
1．在地壳中含量最多的金属元素是（）
A ．铁
B ．氧
C ．硅
D ．铝
2．一小块钠置于空气中，有下列现象：①变成白色粉末；②变暗；③变成白色固体；④变成液体。上述现象出现的先后顺序是（ ）
A.①②③④
B.②③④①
C.②③①④
D.③②④①
3．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
4．活泼金属在空气中易与氧气反应，在表面生成一层氧化膜，氧化膜致密，可以保护内层金属不被继续氧化的金属是（）
A ．铁
B ．钠
C ．铝
D ．镁
5、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.铁
6．将金属钠放在燃烧匙中加热使其燃烧，不可能出现的现象是（）
A ．金属钠融化为小球
B ．火焰为黄色
C ．燃烧后得到一白色固体
D ．燃烧后得到一淡黄色固体
7．能正确描述金属通性的是（）
A.具有金属光泽
B.易导电、导热
C.具有高熔点
D.具有强还原性
8．下列有关金属元素特征的叙述，正确的是（）
A.金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性
B.金属元素在化合物中一定显正价
C.金属元素在不同的化合物中的化合价相同
D.金属单质在常温下均为固态
9、.钠离子的性质是（）
A、有强还原性
B、有弱氧化性
C、有碱性
D、比钠原子稳定
10．1989年世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一而应加以控制使用，铝在下列应用时应加以控制的是①制铝合金②制电线③制炊具④银色漆颜料⑤明矾净水⑥明矾与苏打制食品膨松剂⑦易拉罐⑧用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品⑨包装糖果和食品（）A．③⑤⑧⑨B．⑥⑧⑨C．③⑤⑨D．③⑤⑥⑦⑧⑨
参考答案达标体验：
1、解析：通过学生课堂观察体验可以得出以上所有选项都是正确的。答案：D
2、解析：钠在常温下可以被氧化为Na2O，加热条件下可以被氧化为Na2O2。钠在空气中氧化但是不自燃，在纯氧中燃烧更剧烈。
答案：C。3、B。
4、解析：根据我们的课堂观察判断，A、C正确。钠的还原性确实很强，在空气中也容易变质，但常温下在空气中与氧气反应生成氧化钠（不稳定），最后进一步与水、二氧化碳等反应转化成为碳酸钠，在加热时被氧化为过氧化钠，所以B不正确。对D，因为工业生产应该用常见易得的廉价物质制备天然含量较少、相对较贵重物质，钠可与氯气、水等反应生成氯化钠、氢氧化钠等物质，但由于金属钠很活泼，在自然界根本没有单存在，本身都需要通过电解其化合物来制备，而氯化钠则相反，天然储量较丰富，所以，用金属钠来制取氯化钠是不可取的。但并不用于工业制备，很容易漏选。答案：BD
5、解析：由于氧气是一种十分活泼的非金属单质，极容易得到电子表现出强氧化性，因而许多金属都能与氧气反应，尤其是活泼金属如钠、镁、铝在常温下都能与氧气反应。但在常温下，这种反应往往在金属生成一层致密的氧化物保护膜，阻碍了内部的金属与氧气的进一步反应，所以A错误，铁、镁、铝等能够存放在空气中，并不是因为它们在常温下与氧气不反应，而是反应后生成了氧化物保护膜。但是B也是错误的，并不是所有活泼金属在空气中与氧气反应生成的氧化物都是致密结构，例如金属钠与氧气反映生成的氧化钠就不具有保护性。同时，并不是所有金属都能在空气中燃烧，因为不同的金属，其活泼性不一样，活泼性较差的金属如铜、银等就不能在空气中燃烧。答案：D
课时作业：
1、解析：元素在地壳中含量的顺序是氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢……。答案：D
2、解析：见例题。【答案】B。
3、解析：AC。
4、解析：铁在干燥的空气中很难跟氧气发生化学反应，镁、铝等金属的表面容易生成一层致密的氧化物薄膜，阻止金属与氧气进一步反应。答案：CD
5、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Na2O2。镁与氧气反应只生成氧化镁。铝只生成氧化铝。铁会生成氧化铁和四氧化三铁两种物质。答案：AC。
6、解析：金属钠燃烧后的产物是淡黄色的Na2O2。答案：C。
7、解析：金属汞在常温下为液态，是熔点最低的金属；在金属的活动性顺序表中，在前面的金属的活动性强，而排在后面的金属的活动性差，如金、银、铂等金属的活动性较差，还原性差。答案：AB。
8、解析：金属原子在化学反应中只能失去电子，故只表现出还原性，而金属的阳离子不一定只表现氧化性，如Fe2+，既有氧化性又有还原性，故A错误，金属元素许多有多种价态，如Fe元素有+2、+3价，Cu有+1和+2价等，故C错误。金属单质在常温下不一定都呈固态，如汞就为液态。答案：B。
9、解析：Na+是Na原子失去一个电子之后的产物，Na+非常稳定，由于处在最高价，所以有弱氧化性。答案：BD。
10、解析：要积极应对生活中的铝污染。答案：D。
第一节金属的化学性质（第二课时）
三维目标
（一）知识与技能
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
4、能用置换反应和金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题
（二）过程与方法：探究性学习，观察能力及其抽象概括和总结归纳的能力。
（三）情感、态度与价值观
1、培养对化学现象和本质的辨证认识，以及热爱科学、尊重科学的思想。
2、激发探究性学习的兴趣，培养主动意识，严谨求学，努力探索等的优良品质。
教学重点：钠和水的反应的实验现象的观察。认识铁的化学性质并写出主要的化学方程式。
教学难点：铁与水蒸气反应的实验探究。
预习探究（学生用）
1、活泼金属在酸性溶液中（活泼金属在中性溶液中）反应一般均有气体H2产生，请写出镁与稀盐酸反应的化学方程式：
Mg+2HCl====MgCl2+H2↑。能与盐酸，稀硫酸反应的金属是金属活动顺序表中氢以前的金属如钾、钙、钠、镁、铝、锌、铁等；
不能与盐酸，稀硫酸反应的金属是金属活动顺序表中氢以后的金属如铜、汞、银、铂、金等。
2、钠与水反应的化学方程式和离子方程式为：２Nａ＋２H２O ====２NａOH＋H２↑；２Nａ＋２H２O ====２Nａ++2OH—＋H２↑。
3、写出铁与水蒸汽的反应方程式：
互动课堂
（一）情景激思（教师用）
【引入】生活常识告诉我们，铁、铝、铜与冷水、热水几乎是不反应的。那么是否所有金属都不和水反应呢？这节课我们就来探究金属与水反应的问题。钠是一种非常活泼的金属，能与氧气反应，能否跟水反应呢？首先我们探究钠到底能不能跟水反应呢？若能反应，
产物和现象如何？
【强调】本节的课标是：根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铝、铁等金属与水或氢氧化钠溶液的反应。
【板书】二、金属与酸和水的反应：1、金属与水的反应
（二）合作探究（师生共用）
【探究实验3-3】当金属钠遇到水
【实验目的】1、学会观察实验现象；
2、学会分析实验现象，揭示物质的性质；
3、通过实验观察，认识金属钠的状态、颜色、硬度和密度的相对大小、熔点的相对高低等物理性质；
4、通过观察金属钠与水反应的现象，分析金属钠的化学性质。
【实验步骤】（由一位学生上台演示，老师注意纠正其实验操作的规范性。）
1、用镊子取一小块钠置于滤纸上，吸干表面的煤油，用小刀切绿豆大的一粒，其余放回原瓶。观察切面的颜色、光泽。
2、在小烧杯中加一半水，滴入1～2滴酚酞溶液，并将切下的钠粒投入小烧杯中，盖上玻片，观察实验现象。
２
面引导学生讨论。如：用小试管收集气体来验证气体是氢气；简易些的，用塑料瓶利用排水法来收集氢气，利用氢气吹肥皂泡，然后引爆(点燃)肥皂泡等方法。）
【教师分析】从水和钠的化学式，根据原子个数守恒（质量守恒定理）知，碱应该是NａOH，气体应该是氢气。请尝试着写出钠和水反应的化学方程式和离子方程式。
【学生板演】２Nａ＋２H２O ====２NａOH＋H２↑；２Nａ＋２H２O ====２Nａ++2OH—＋H２↑
【板书】1、钠与水的反应：２Nａ＋２H２O ====２NａOH＋H２↑；２Nａ＋２H２O ====２Nａ++2OH—＋H２↑
【思考】不能用铁制容器盛放硫酸铜溶液是因为铁能把硫酸铜溶液中的铜置换出来，请写出该反应的化学方程式。
【学生板演】Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
【教师讲述】初中我们知道在金属活动顺序表中，排在前面的金属能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。钠排在铜的前面，那么金属钠能否从CuSO4溶液中置换出单质铜？推测可能出现的现象。
【补充实验】探究金属钠与硫酸铜溶液的反应在烧杯中加入约20ml的CuSO4溶液，将切好的钠投入到其中，盖上表面皿，观察现象。【实验现象】：有钠与水反应产生的一切现象，还有蓝色絮状沉淀生成。
【结论】钠不能从CuSO4溶液中置换出单质铜。
【教师解释】通过对实验现象的分析，我们得到的结论是：Na优先与溶剂水反应，生成的产物NaOH再与溶质CuSO4反应，故该实验的启示是：1.物质与溶液反应，要考虑溶质同时也要考虑溶剂。2.“在金属活动顺序表中，排在前面的金属能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来”的规律要把钾、钙、钠等活泼金属除外。
【板书】金属钠与硫酸铜溶液的反应：2Na+2H2O＝2NaOH＋H2↑，2NaOH＋CuSO4＝Cu(OH)2↓＋Na2SO4，2Na+2H2O＝2Na＋＋2OH—＋H2↑，2OH—＋Cu2＋＝Cu(OH)2↓
【问题讨论】1、钠既能与氧气反应，又能与水反应，那么钠应该如何保存呢？
应隔绝空气和水，故常保存在石蜡油或煤油中。
2、已知钠和四氯化碳不能反应，四氯化碳的密度比钠大，那么钠能否保存在四氯化碳中？
不能。因为四氯化碳的密度比钠大，钠漂浮在上面，与空气接触被氧化。
3、钠着火应该怎么扑灭？用水行吗？泡沫灭火器呢？
钠着火必须用干燥沙土来灭火。不能用水因为钠与水反应，也不能用泡沫灭火器因为钠与其中的二氧化碳反应生成氧气。
【过渡】金属钠能和水剧烈反应，其它金属是否也能和水反应呢？我们来探究铁和水的反应。
【学生活动】预测铁与水蒸气反应的产物
【板书】2、铁与水的反应：
【学生探究】设计铁与水蒸气反应装置
明确实验设计思路：水蒸气的发生——→水蒸气与铁粉的反应——→检验产生的气体
[ 科学探究]演示课本装置的实验。
【学生活动】根据实验现象完成下列表格。
现象化学方程式
加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声，反应后，试管内的固体仍呈黑色。
【学以致用】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？
【解答】：这是因为高温下发生了下面的反应，。当一千多摄氏度的铁水流入水沟时，在极短的时间内产生了大量易燃易爆气体，并且被铁水的高温点燃，所以轻而易举地把巨大的生产车间给炸掉了。因此钢铁厂里的铁水包，在注入
炽热的铁水与钢水之前，必须进行充分的干燥处理，不让包中留下一滴水，以防止爆炸事故的发生
【思维拓展】尝试写出你所知道的其它金属和水反应的方程式。
【板书】（二）金属与酸的反应
【学生实验】 镁、锌、铁、铜四种金属分别放入盐酸中，观察现象完成下表：
金属 现象 化学方程式
铜 没有明显变化
铁 产生大量的气泡，形成浅绿色的溶液 Fe+2HCl==FeCl 2+H 2↑
镁 产生大量的气泡，放出热量，形成无色的溶液 Mg+2HCl==MgCl 2+H 2↑
锌 产生大量的气泡，放出热量，形成无色的溶液 Zn+2HCl==ZnCl 2+H 2↑
小结：镁、锌、铁、铜四种金属的活动性顺序是镁> 锌>铁>铜
【学生思考】如果把金属钠放入盐酸中的现象是什么？反应的化学方程式又如何？
【教师解释】钠的活泼性很强，如果把金属钠放入盐酸中反应特别剧烈，不容易控制，所以这个实验我们不再演示，反应原理与刚才铁、镁、锌一样。 【板书】2Na +2HCl==2NaCl+H 2↑
【思考】铜是否与所有的酸都不反应？ 不是，铜能与稀硝酸、浓硝酸反应，加热时能与浓硫酸反应。
二、金属与酸和水的反应 1、金属与水的反应 （1）钠与水的反应： （2）金属钠与硫酸铜溶液的反应：
（3）铁与水的反应
2、金属与酸的反应
（三）迁移应用 题型一、钠的性质
【例题1】有人设计了如图所示的实验装置，目的是做钠与水反应的实验并验证：①钠的物理
性质; ②钠与水反应的产物是什么。
(1)当进行适当操作时还需要的仪器有____________。 (2)如何进行操作？_______________。 解析：(1)由于实验目的是做Na 和水的反应，验证钠的物理性质并验证钠和水反应的产物是什 么，所以要收集产生的气体，并验证气体的可燃性，故还需用小试管和酒精灯．(2) 要由钠和水反应来验证钠的物理性质，使自由的钠块与水接触，就要想办法将钠
块放入水中：将大头针向上提，使钠块落入水中，将小试管扣在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，松开拇指点燃试管中的气体．(3)观察到的现象是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，点燃小试管中的气体时，有尖锐的爆鸣声．
答案：(1)小试管和酒精灯；(2)将大头针向上提，使钠块落入水中，将小试管扣在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，松开拇指点燃试管中的气体；(3)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，点燃小试管中的气体时，有尖锐的爆鸣声．
题型二、铁的性质
【例题
2】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”。请分别用图中示意的两套仪器装置，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6mol·L -1
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）
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 型管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________________。 解析：本题涉及的反应分别为：3Fe+4H 2O( 气 )Fe 3O 4+4H 2，Fe 3O 4+4H 23Fe+4H 2O ，由反应分析题中所给两套仪器装置图，知右图中的仪器H 和I 结合是用于H 2的发生装置，右图是用H 2还原Fe 3O 4制“引火铁”的装置。其中可用题中指定的6mol/L 的盐酸和锌粒反应制H 2。而这样生成的H 2含有HCl 气体和水蒸气，可在U 型管中用碱石灰吸收，确保用纯净的H 2还原Fe 3O 4制“引火铁”。按实验操作的注意事项，H 2在加热条件下还原金属氧化物之前，先对H 2进行验纯，验纯操作可通过导管F 处收集气体进行。还原过玻璃管 大头针
滴有酚酞的水溶液
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。另左图装置即可确定为铁粉和水蒸气反应生成Fe 3O 4和H 2的装置，反应在仪器A 中进行，水蒸气由仪器B 中发生提供。生成的H 2用排水法收集到试管D 中。仪器C 可防止水槽中水倒吸至试管A 中使其炸裂。
答案：（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 ) ； 6mol/L 盐酸。（3）A ，B ，E 。（4）Fe 3O 4+4H 2====3Fe+4H 2O 。（5）检验氢气的纯度；点燃氢气。
（四）反思感悟
。
（五）备选例题（教师用）
【例题1】用金属钠制取Na 2O 通常采用下法：2NaNO 2＋6Na ＝4Na 2O ＋N 2↑。试说明不采用钠在氧气中燃烧而用此法制取Na 2O 的原因。
解析：钠在氧气中燃烧将生成Na 2O 2，而题示反应有N 2生成，在氮气流中Na 2O 就不会被进一步氧化成Na 2O 2。
答案：钠在氧气中燃烧将得到Na 2O 2，利用题给方法制得氧化钠同时生成N 2，N 2作为保护气，防止Na 2O 进一步被氧化为Na 2O 2。 点评：作为物质的制取，应考虑的是：物质的性质→制取药品→制取装置→制取→可能杂质的除去→纯净的物质。
达标体验
1．解释钠投入水中反应产生现象的原因
①钠浮在水面
②钠熔化成闪亮的小球
③小球在水面四处游动，并发出嘶嘶声
④钠逐渐变小，最后完全消失
⑤滴有酚酞的水变红
由此可推知钠与水反应的化学方程式和离子方程式分别为： ，
其中，氧化剂为，还原剂为，当产生0.2mol H 2，会消耗钠的质量为，反应中转移电子mol 。
2．在实验室中金属钠一般应保存在中，原因是①
②③
3．将金属钠分别投入下列物质的溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是（ ）
A ．HCl B.K 2SO 4 C.CuCl 2 D.饱和NaOH 溶液
4、下列灭火剂能用于扑火金属钠着火的是（ ）
A 、干冰灭火剂
B 、黄砂
C 、干粉（含NaHCO 3）灭火剂
D 、泡沫灭火剂
5．将2.3g 金属钠放入100g 水中，完全反应后溶液的质量分数为（ ）
A ．
?3.21004＋100％ B ．?8
.141004－＋100％ C ．?41004＋100％ D ．?1.03.21004－＋100％ 课时作业
1．下列离子方程式中，正确的是（） A ．2Na +2H + ==2Na + + H 2↑B ．2Na+2H 2O ==2Na + +2OH -+ H 2↑
C ．2Fe + 2H + ==2Fe 3+ + H 2↑
D ．Na 2O 2 + H 2O ==2Na + +2OH -+ H 2↑
2．下列微粒中，只有氧化性的是（） A ．Fe B ．Fe 2+ C ．Fe 3O 4 D ．Fe 3+
3．在Na 与H 2O 的反应中（）
A ．Na 是氧化剂
B ．H 2是氧化产物
C ．反应实质是钠置换水电离出的少量的H +
D ．反应实质是钠置换水中的氢气
4．金属钠与水（滴加少量的酚酞）反应的实验中，下列有关叙述或解释正确的是（）
A ．金属钠浮在水面，是因为钠不与水反应
B ．溶液呈红色是因为产物中有碱性物质生成
C ．钠在水面旋转是因为搅拌
D ．没有反应的钠回用手拿出放入原瓶中
5．由Zn 、Fe 、Al 、Mg 四种金属中的两种组成的混合物10g ，与足量的盐酸反应产生的H 2在标准状况下为11.2L ，则混合物中一定含有的金属是（ ）。A 、Zn B Fe C Al D Mg
6、把0.5molNa 和0.5molMg 分别投入到足量的m 1g 水中和m 2g 盐酸中,分别得到溶液a 和b 。若 m 1= m 2，则a 与b 的质量关系为（）
A 、a ＞b
B a ＜b
C a=b
D 无法确定
7、金属钠分别与下列物质的溶液反应时，既有气体又有沉淀产生的是（ ）
A ．K 2SO 4
B ．NaHCO 3
C ．BaCl 2
D ．CuSO 4
8．将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是（）
A ．HCl
B ．NaOH
C ．K 2SO 4
D ．CuSO 4
9．将金属钠投入有5 mL 澄清石灰水的试管中，不可能观察到的现象是
A ．钠熔成小球并在液面上游动
B ．有气体产生
C ．溶液底部有银白色物质产生
D ．溶液变浑浊
10．下列离子方程式正确的是
A ．钠与水的反应：Na+H 2O Na ++OH -+H 2↑
B ．钠投入盐酸中：2Na+2H +2Na ++H 2↑
C ．固体氢氧化钠投入到盐酸中：H ++OH -H 2O
D ．钠投入到硫酸亚铁溶液中：2Na+Fe 2+2Na ++Fe
11、把4.6g 钠投入到95.6g 水中，发生化学反应。假设水无蒸发现象，所得溶液中溶质的质量分数是（）
A ．4.6%
B ．7.7%
C ．8.0%
D ．10%
12、欲使每10个水分子中溶有1个钠离子，则90ml 水中应投入金属钠的质是 （ ）
A 、10.5g
B 、11.5g
C 、21g
D 、23g
13、在钠、镁、铜、铁中，能与冷水反应的是，能与沸水反应的是，能与水蒸气反应的
是写出有关的化学方程式，， 。
14、 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。 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：；并指明该氧化还原反应的还原剂是，氧化剂是。
（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 ；烧瓶底部放置了几片碎瓷
片，碎瓷片的作用是。
（4）酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是 ，为什么？ 。
（5）干燥管中盛装是的物质是，作用是。
（6）试管中收集气体是，如果要在A 处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行，方法是。这一操作的目的是。
参考答案达标体验
1、答案：①钠的密度小于水的密度；②钠与水的反应为放热反应、钠的熔点低；③钠与水反应有气体放出；
④钠逐渐与水反应；⑤钠与水反应后溶液呈碱性；2Na+2H 2O ==2NaOH+ H 2↑；2Na+2H 2O ==2Na + +2OH -+ H 2↑
2、答案：煤油：原因是①钠的密度大于煤油的密度；②钠易与水反应； ③钠易与空气中的氧气反应。
3、解析：钠遇水或水溶液均能发生反应置换出氢气，故以上四个选项均能满足题干中有气体放出这一条件。解题的关键在题干中的最后“溶液质量减轻”。若投入金属钠的质量小于脱离溶液的物质的质量，则溶液的质量必定减轻。选项A 、B 中每有23g 钠进入溶液均生成lgH 2，溶液质量增加22g 。C 选项中由于钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与CuCl 2反应，析出氢氧化铜沉淀，所以溶液质量减轻。D 选项中氢氧化钠溶液是饱和溶液，投入钠后消耗水，析出氢氧化钠固体，溶液质量也减轻。答案：CD
4、解析：干冰灭火剂主要是靠CO 2的汽化，干粉中NaHCO 3受热分解有CO 2生成，泡沫灭火剂也含有CO 2、水，而Na 和水、CO 2均反应生成氧气。答案：B 。
5、解析：2.3g 钠与100g 水完全反应生成4gNaOH ，同时放出0.1gH 2，故反应后溶液的质量分数为ω（NaOH ）＝?
1.03.21004
－＋100％。【答案】D 。
课时作业：
1、【解析】：题中C 项Fe 与酸反应一般不生成Fe 3+，D 项中Na 2O 2与水反应应生成氧气，而非氢气。【答案】AB 。
2、【解析】：只有氧化性的物质或微粒应处于最高价；同理只有还原性的微粒应处于最低价（如S 2-），处于中间价的既有氧化性也有
还原性（如Fe 2+）。【答案】D 。
3、【解析】：在Na 与H 2O 的反应中Na 是还原剂，H 2是还原产物。水中只有氢元素而没有“氢气”。【答案】C 。
4、【解析】：金属钠浮在水面，是因为钠的密度比水小，溶液呈红色是因为产物中有碱性物质生成，钠在水面旋转是因为生成气体的推动，没有用完的钠应用镊子放入原瓶中，绝不能用手拿。【答案】B 。
5、【解析】：用极值思想和左栏金属与酸反应产生H 2的关系式，很容易求解。由此很快算出，产生
标准状况下11.2L 的H 2时，需要个金属的质量分别是：m(Zn)=32.5g m(Fe)=28g 【答案】C 。
m(Mg)=12 g m(AI)=9 g ＜10 g 。只有当Al 与其它任意一种金属混合才可能.
6、【解析】：2Na+2H 2O====2NaOH+H 2↑溶液增重
2mol 44g
Mg+2HCl====MgCl 2+H 2 溶液增重
1mol 22g
可见，消耗0.5molNa 和0.5 molMg ，两溶液增重各11g ，因m 1=m 2，故a=b 。【答案】C 。
7、【解析】：金属钠与盐的溶液反应实质是：钠先与水反应，生成的碱再与盐发生复分解反应。所以本题各选项都有气体产生，只有D 同时有沉淀生成。【答案】D 。
8、【解析】：反应后“溶液质量减轻”是指投入的金属钠的质量小于脱离溶液的物质的质量，脱离溶液的物质是指生成的气体和沉淀等物质。少量钠投入上述四种物质的水溶液中，均有H 2产生，故都满足题目的第一个条件“有气体放出”。在A 、B 、C 三个选项中都只有H 2放出，根据2Na+2H 2O=2NaOH+H 2↑，故溶液质量是增加的。D 选项中由于Na 与H 2O 反应生成的NaOH 还能继续与CuSO 4反应析出Cu(OH)2沉淀：2Na ＋CuSO 4＋2H 2O ＝Cu(OH)2↓＋Na 2SO 4＋H 2↑，反应后溶液质量减轻。【答案】D 。
9、【解析】：将一小块钠投入饱和澄清石灰水中，钠与水剧烈反应，所以首先观察到钠与水反应的一系列现象。随着2Na ＋2H 2O=2NaOH+H 2↑反应的进行，水被消耗，溶液的温度升高，由于Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，所以溶液中的Ca(OH)2有部分析出，可以观察到溶液变浑。【答案】C 。
10、【解析】A 项中没有配平，B 项钠投入盐酸中实质是钠与酸反应（酸中H +浓度大于水电离的H +浓度）。而D 项相对复杂，先发生
2Na+2H 2O 2Na ++2OH -+H 2↑，而后2 OH -+ Fe 2+ Fe （OH ）2↓.【答案】BC 。
11、【解析】：解该题要注意以下两点：①溶液中的溶质是NaOH ；②简捷、准确地计算溶液的质量。
设生成的NaOH 和H 2的质量分别为x 和y 。
2Na ＋ 2H 2O = 2NaOH + H 2↑
2×23 2×40 2
4.6g x y
x ＝＝8.0g ；y ＝＝0.2g 。
溶液质量为：4.6g+95.6g －0.2g ＝100g 【答案】C 。
12、【解析】：2 Na + 2 H 2O ==== 2 NaOH+ H 2↑，若使每10个水分子中溶有1个Na+，则H 2O 与Na+的个数比为10：1 ，即H 2O ：NaOH=10：1，90ml 水质量是90g ，物质的量为5mol ，看反应方程式可以知道其中O 并没有失去，即O 的物质的量为5mol 。综上所述Na ：O=1：
11（还有1在NaOH 中，10+1=11） ，以下可通过比例法计算钠的质量等于10.5g 。
这道题的关键是Na 与H 2O 反应生成了NaOH ，而O 元素的个数与反应前是一样的，所以只要算出了O 的个数，再根据O 与Na 的个数比
就能很容易算出Na 的个数，就可以算出Na 的质量，要注意Na +是与OH -结合在一起的溶于溶液中的（虽然在溶液中它们是以离子状态
存在），所以算Na 与O 的个数比要加上OH -中的O 。【答案】、A 。
13、【答案】．钠 镁 铁 2Na+2H 2O=2NaO H+H 2↑ Mg+2H 2O
△Mg(OH)2+ H 2↑ 3Fe+42H 2O △Fe 3O 4+4H 2↑ 。 14、 【解析】：常温下Fe 不与H 2O 发生反应，但在高温下，Fe 与H 2O （g ）反应生成Fe 3O 4和H 2，故Fe 是一种较活泼的金属。因铁粉和Fe 3O 4均为黑色，因此实验过程中固体颜色无明显变化，但产物H 2可用点燃的方法证明。石棉绒成分为硅酸盐，它耐高温且性质稳定，是铁粉的载体。
【答案】（1）；Fe ；H 2O
（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O 2的反应。
（5）碱石灰干燥剂；除去反应产生的H 2中的水蒸气。
（6）H 2；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。
第一节 金属的化学性质（第三课时）
三维目标
（一）知识与技能
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、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度应用于化学方程式的计算方法和格式；深刻理解化学方程式的意义。
（二）过程与方法
1、通过对化学方程式多角度地理解，提高对各种化学量相互转化的运用能力；
2、通过对例题的分析、讲解，培养综合运用知识和综合计算能力；通过一题多解，培养思维的多样性和灵活性。
（三）情感、态度与价值观：通过对计算题格式、方法、思维过程的规范化要求、示范和训练，培养严谨、认真的科学态度。 教学重点：铝与NaOH 溶液的反应
教学难点：物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积各物理量间的换算及应用于化学方程式中的计算能力的培养
预习探究（学生用）
1、铝与盐酸反应现象为：开始时几乎不反应，而后缓慢地有气泡生成，最后反应非常剧烈有大量气泡生成，发生反应化学方程式和离子方程式分别为2Al ＋6H +＝2Al 3++3H 2↑；
2、铝与氢氧化钠溶液反应现象为： 有大量的气泡产生；发生反应化学方程式和离子方程式分别为2Al + 2NaOH + 2H 2O == 2NaAlO 2 + 3H 2↑；2Al ＋2OH －＋2H 2O ＝2AlO 2－+3H 2↑
互动课堂
（一）情景激思（师生共用）
初中我们学过金属（排在金属活动性顺序表中H 之前的金属，如铝、锌、铁等）和酸反应产生氢气的知识，有没有那种金属能和碱反应呢？我们来探讨部分金属和碱的反应。
【强调】本节的课标是：能将物质的量用于简单的化学计算，体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用。
【板书】三、铝与氢氧化钠溶液的反应
（二）合作探究
【实验3—4】铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应：现象：两支试管中都有大量的气泡产生 。
化学方程式： 2Al ＋6H +＝2Al 3++3H ↑ ，2Al + 2NaOH + 2H 2O == 2NaAlO 2 + 3H 2↑。
【板书】222【练习】将上述化学方程式改成离子方程式。2Al + 2OH —+ 2H 2O == 2AlO 2— + 3H 2↑
【小结】铝既可以与盐酸反应又可以与氢氧化钠溶液反应。
【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。
【自主学习】通过学习金属的化学性质发现，在反应中这些金属元素的化合价都发生变化，从0价升为正价，被__氧化__。也就是说，在这些变化中金属表现了较强的还原性，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。
[ 提出问题 ] 金属元素一般在自然界以化合态还是游离态(单质)形式存在？你知道自然界天然存在那些金属单质呢？（金、银、铂等）有兴趣的同学对照周期表查阅各种教学参考书，看看自然界中还有那些金属能以游离态(单质)的形式存在。
【过渡】物质的量在化学方程式计算中的应用
【思考】2CO + O 2 == 2CO 2 这个反应方程式表示哪些意义？
【结论】化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于反应物和生成物的物质的量之比，等于反应物和生成物的微粒数目之比，在同一条件下也等于各气体的体积之比。
【阅读】例1，分析总结计算步骤。
【补充例2】：实验室欲制备一定量的氯气，现有2.61g MnO 2和12mol ·L －1的浓盐酸50mL ，理论上可制得标况下的氯气多少升？
(M MnO2=87g ·mol －1)
[分析]初中化学关于化学方程式的计算一般都是已知一种反应物的量求另外一种反应物的量或生成物的量；而本题是已知两种反应物的量求生成物的量，必须判断哪一种反应物过量，用完全反应的反应物来计算。
解：设2.61g MnO 2和VmL12mol ·L －1的浓盐酸恰好完全反应
MnO 2过量，求标况下的氯气的体积应按盐酸的量来计算。设2.61g MnO 2和50mL12mol ·L －1的浓盐酸理论上可制得标况下的氯气V 1
升
答：2.61g MnO 2和50mL12mol ·L －1的浓盐酸理论上可制得标况下的氯气3.36升.
[ 实践活动 ] 学完本节内容，你对金属的性质有什么认识呢？请完成课本P43的实践活动。
（三）迁移应用
题型一、铝的有关计算
【例题1】用铝箔包裹着2.3克金属钠投入到足量水中,理论上可以收集到氢气物质的量为
A.0.05mol
B. 0.2mol
C. 大于0.05mol 小于0.2mol
D. 无法判断
【分析】：此题为半定量分析类试题，应先从理论上找出可能发生的反应，然后再进行计算和分析。钠与水可发生反应：2Na ＋2H 2O ＝2NaOH ＋H 2↑往往认为结果为0.05mol ，而忽略了生成的产物NaOH 溶液还可以与Al （当左足量）反应产生氢气0.15mol ，2Al ＋2NaOH ＋2H 2O ＝2NaAlO 2＋3H 2↑，经计算，理论上可产生氢气0.15mol ，所以氢气总的物质的量为0.2mol ，能做到这里，已经很不错了，但还是忽略了一个小细节，铝箔表面是一薄层保护膜Al 2 O 3，它也会与NaOH 发生如下反应：
Al 2 O 3＋2 NaOH ＝2NaAlO 2＋H 2O ，因为消耗掉一部分NaOH ，则实际与Al 反应的NaOH 小于0.1mol ，所以与Al 产生的H 2小于0.15mol ，最终，理论上产生的H 2大于0.05mol 小于0.2mol 【答案】：C
【变式训练1】1、n mol 钠和n mol 铝一同投入mg 足量的水中，所得溶液的密度为dg.cm -3，该溶液的质量分数为：（ ）
A 、82n/(46n+m)%
B 、8200n/(46n+2m)%
C 、8200n/(46n+m)%
D 、8200n/(69n+2m)%
题型二、混合物计算中元素守恒的应用
【例题2】有一在空气中存放过的KOH 固体，经分析测知其含H 2O:6.72%，K 2CO 3:3.28%；KOH:90%。若将此样品1g 加入1mol/L 盐酸46ml ，过量的盐酸用浓度为1.070mol/L 苛性钾中和，使溶液恰好中和，蒸发中和后的溶液可得固体质量为：（ ）
A 、3.43g
B 、4.00g
C 、4.50g
D 、无法确定
【分析】：该反应数据多，反应复杂，不容易理清思维，最好的方法是画出反应的流程图：固体——KCl （HCl ）———KCl 。中和后的溶液，溶质为KCl ，所以蒸发后的固体成分为KCl 。根据元素守恒，KCl 的物质的量等于K 元素或者Cl 元素的物质的量，再根据元素的来源，K 元素由固体和中和过量盐酸的苛性钾提供，由于苛性钾溶液体积未知，所以不能用K 元素来计算，Cl 元素来源于和样品反应
的盐酸，且全部转化为KCl 中的Cl 元素，所以，n （KCl ）＝n （Cl ）＝n （HCl ）＝1mol/L ×46×10－3L 。【答案】：A
[变式训练2]5g 含Fe 、Mg 、Zn 三种金属的混合物跟足量的稀硫酸反应，生成2.8L 氢气（标况下），则这三种金属的物质的量之和为mol 。
题型三、金属与酸反应
【例题3】Na 、Mg 、Al 与盐酸反应生成等质量的H 2，消耗三种金属的物质的量之比为，
【解析】：由金属与盐酸反应的化学方程式得：2Na ~ H 2、Mg ~ H 2、2Al ~ 3H 2 .，若生成等质量的H 2即H 2物质的量相等，假设为1mol ，则消耗三种金属的物质的量为：n （Na ）= 2 mol ；n （Mg ）= 1 mol ；n （Al ）=2/3mol ；所以三种金属的物质的量为之比为6：3：2.
【变式训练3】（1）0.2molNa 、Mg 、Al 分别与100mL1mol/L 的盐酸反应生成的H 2在相同状况下的体积比为，
（2等质量的Na 、Mg 、Al 与足量的盐酸反应，生成的标况下H 2的体积比为。
MnO 2 ＋ 4HCl (浓) △ MnCl 2 ＋ 2H 2O ＋ Cl 2↑ 87g 4 mol 2.16g V ×10-3 L ×12mol ·L －1 87g 2.16g = 4 mol V ×10-3 L ×12mol ·L －1 V=100mL MnO 2 ＋ 4HCl (浓) △ MnCl 2 ＋ 2H 2O ＋ Cl 2↑ 87g 4 mol 22,4L 50×10-3 L ×12mol ·L －1 V 1 V 1= 3.36 L
【变式训练】参考答案
1、【答案】C。【解析】：2Na+2H2O＝2NaOH＋H2↑，2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑由两个方程式可得：
Na ~ Al ~ NaAlO2
n mol n mol n mol 反应后溶液的溶质为NaAlO2其质量为82n克。
溶液的质量为钠的质量+铝的质量+水的质量—氢气的质量==23n+27n+m —4n==46n +m
故该溶液的质量分数为：8200n/（46n +m）%。
2、【答案】0.125 。【分析】：Fe~ H2、Mg~ H2、Zn~ H2，三种金属与氢气的物质的量之比都为1：1 ，
所以的氢气的物质的量就是三种金属的物质的量之和，n（H2）= n（Fe）+ n（Mg）+ n（Zn）= 22.8/22.4=0.125 mol..
3、（1）【答案】1：1：1。解析：由金属与盐酸反应的化学方程式得：2Na ~ 2HCl ~ H2、Mg ~ 2HCl ~ H2、2Al ~ 6HCl ~ 3H2 .，n（HCl）= 0.1mol，可见三种金属全部过量，盐酸全不足，生成氢气的物质的量必须按n（HCl）计算，n（HCl）相等，产生氢气的体积也相等。（2）、【答案】108：207：276.。
【解析】由金属与盐酸反应的化学方程式得：2Na ~~~ H2、Mg ~~~ H2、2Al ~~~ 3H2
46g22.4L24g22.4L54g67.2L
1g a L 1g bL 1 g c L
a =22.4/46
b =22.4/24
c =67.2/54 ,故a:b:c=108：207：276.
（四）反思感悟（教师用）
。
（五）备选例题（教师用）
【例1】：标准状况下，一个装满Cl2的容器质量为74.6g，若装满氮气质量为66 g，则此容器的容积是( )
解析：根据阿伏加德罗定律在同温同压下，相同体积的不同气体密度比等于相对分子质量比，假设容器的体积均为22.4L，在标况下所装气体必为1mol，其质量差必为两气体的摩尔质量差，即71g-28g=43g，则有：
Cl2 ～N2 △m
22.4L71g-28g=43g
x 74.6g-66g=8.6g
=
x=4.48L。【答案】：D。
【例2】用1L1mol·L－1的NaOH溶液吸收0.8molCO2，所得溶液中CO32-和HCO3-的物质的量浓度之比约为( )
A．1：3 B．2：1 C．2：3 D．3：2
【解析】：利用叠加法，1NaOH+0.8CO2=xCO32-+yHCO3-+H2O，利用Na元素、C元素守恒有：①2x+y=1；②x+y=0.8 。解得x=0.2；
y=0.6。所以，c(CO32-)：c(HCO3-)=x：y=1：3。【答案】：A。
【例3】13.5gCuCl2样品中含有下列某一种盐类杂质，当与足量AgNO3溶液充分反应后，得到AgCl沉淀29 g，则样品中混有的杂质是( ) A.ZnCl2 B.KCl C.BaCl2 D.MgCl2
【解析】：若为纯CuCl213.5 g与AgNO3反应生成28.7gAgCl，现有29 gAgCl，说明杂质的合氯量更高，其中含氯量CuCl2：=；ZnCl2：；KCl：=；BaCl2：；MgCl2：。不难看出MgCl2的含Cl量高于CuCl2，所以，样品中混有MgCl2。【答案】：D。
达标体验
1、下列钠的化合物，不可能在自然界稳定存在的是（）
A．氧化物B．硫酸盐C．硝酸盐D．氯化物
2．下列各组物质相互反应时，改变反应条件或反应物的质量比，生成的产物也不会改变的是（）
A．钠与氧气B．澄清石灰水与二氧化碳C．碳与氧气D．过氧化钠与水
3、下列有关铝与氢氧化钠溶液反应的说法正确的是：
A.铝作还原剂，氢氧化钠作氧化剂
B.铝被氧化为Al3+，水被氧化为氢气
C.有1mol铝参与反应，转移3mol电子
D.有1mol铝参与反应，产生3mol氢气
4．称取两份铝粉，第一份加入足量的盐酸，第二份加入足量的烧碱。若同温同压下放出相同体积的气体，则两份铝粉的质量比为（）A．1:1 B．2:3 C．3:2 D．1:6
5、有一块表面被氧化成氧化钠的金属钠，质量是10.8g。将它投入到100g水中完全反应后，收集到0.2g氢气，试计算。
⑴未被氧化的金属钠的质量是多少克?
⑵被氧化成氧化钠的金属的质量是多少克?
⑶反应后所得溶液中溶质的质量分数。
课时作业
1．用1mol·L-1BaCl2溶液分别和等体积、等物质的量浓度的下述溶液恰好完全反应，耗用BaCl2溶液体积最大的是( )
A.Na2SO4溶液
B.Fe2(SO4)3溶液
C.FeSO4溶液
D.CuSO4溶液
2．将4.6gNa投入到500mL0.2mol·L－1CuSO4溶液中，假设反应后溶液的体积仍为500mL，则所得溶液的物质的量浓度是( ) A．0.2mol·L－1B．0.3mol·L－1C．0.4mol·L－1D．无法计算
3．200mL0.5mol·L－1盐酸与13.4gNa2CO3·xH2O恰好完全反应，则x值为( )
A．1 B．3 C．7 D．9
4．等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生H2的量，前者与后者的关系为
A.大于
B.小于
C.等于
D.无法确定
5.在一定条件下，PbO2与Cr3+反应，产物是Cr2O72-和Pb2+，则将1molCr3+氧化为Cr2O72-所需的PbO2物质的量为( )
A．3.0mol B．1.5mol C．1.0mol D．0.75mol
6．两种金属的混合物粉末15g，与足量的盐酸反应时，恰好得到11.2L标准状况下的H2，下列各组金属能构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
7．含MgCl2、KCl、Na2SO4三种溶质的混合溶液，已知其中Cl-为1.5mol，K+和Na+共1.5mol，Mg2+为0.5mol，则SO42-的物质的量为( ) A.1mol B.0.5mol C.0.25mol D.0.15mol
8．等质量的铁粉分别放入到100mL2mol·L－1的盐酸和100mL2mol·L－1H2SO4溶液中，放出的H2的体积比为2：3，则投入的铁粉的质
量为( )
A．2.8g B．5.6g C．8.4gD．11.2g
9．锌粉、铝粉、镁粉的混合物44g与一定量的溶质质量分数为17.25%的硫酸溶液恰好完全反应，将溶液蒸发结晶得干燥的无水固体140g，则放出的气体在标准状况下的体积为( )
A．22.4L B．33.6L C．6.72L D．无法确定
10、、请你设计至少两种方法除去细小的铁颗粒中混有的细小的铝颗粒。（简要说明）
参考答案：达标体验：
1、【解析】：Na2O+H2O===2NaOH ，Na2O+CO2===Na2CO3。【答案】A。
2、【解析】：钠与氧气可生成Na2O，加热时生成Na2O2，B、D产物与反应物量有关，B中CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 或2CO2+Ca(OH)2===Ca(HCO3)2，C+O2===CO2或2C+O2===2CO（碳不完全燃烧）。【答案】：D。
3、【解析】：铝与溶液反应时铝先与水反应生成Al (OH)3和H2, 然后Al (OH)3再与O H-反应生成NaAlO2即
2Al + 6H2O = 2Al (OH)3↓+ 3H2↑Al (OH)3 +NaOH = NaAlO2 + 2H2O 【答案】C。
4、解析：根据铝与酸、碱反应的化学方程式：2Al＋6HCl＝2A1C13＋3H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑
可以发现：等量的铝分别与足量的酸、碱反应会产生等量的H2（同温同压），故题中答案选A。【答案】A
5、【解析】根据化学方程式计算。反应后所得溶液的质量为（10.8+100—0.2）克，溶质的质量为两部分氢氧化钠的质量之和，钠与水反应和氧化钠与水反应，共16克。【答案】（1）、4.6；（2）、4.6；（3）14.5%
课时作业：
1、【解析】：物质的量相等，含SO42-越多则所需Ba2+越多。【答案】B。
2、【解析】：n(Na)==0.2mol，n(NaOH)=0.2mol，n(Cu2+)=0.5L×0.2mol·L－1=0.1mol，所以消耗n(NaOH)=0.2mol，所以剩余溶质为Na2SO4，n(Na2SO4)=n(CuSO4)=0.5L×0.2mol·L－1=0.1mol，c(Na2SO4)==0.2mol·L－1。【答案】A。
3、【解析】：关系式：2HCl～Na2CO3·xH2O。求出Na2CO3·xH2O的物质的量，就可以求出Na2CO3·xH2O的摩尔质量。【答案】D。
4、【分析】：本题若分别写出铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的方程式，定量进行计算和比较也可以，但不如从本质上进行分析来的巧妙：两个反应均是Al与H＋发生氧化还原反应产生H2，与H＋来源无关，因为为等量的铝，所以产生的氢气相同。【答案】：C。
5、【解析】：Cr3+～Cr2O72-～3e－；PbO2～Pb2+～2e-。根据电子守恒，1molCr3+～molPbO2。【答案】B。
6、【解析】：用平均值法：11.2L标准状况下的H2的物质的量为=0.5mol，得到电子为：0.5mol×2=1mol，即金属失去1mol电子的平均质量为15g，必须有有一种金属失去1mol电子其质量大于15g（或金属与酸不反应，即不生成H2），而另一金属失去1mol电子其质量小于15g。A项：Na失去1mol电子的质量为23g，Ag不反应，可看成大于15g，所以A不正确。B项：Zn：=32.5g·mol－1，Cu与酸不反应，故不符合；C项：Al：=9g·mol－1，Fe：=28g·mol－1，C符合。【答案】C。
7、【解析】：由于整个溶液呈电中性，即阳离子所带的正电荷总数等于所有阴离子所带的负电荷总数：n(Na+)×1+n(K+)×1+n(Mg2+)×2=n(Cl-)×1+n(SO42-)×21.5mol×1+0.5mol×2=1.5mol+2n(SO42-)，所以n(SO42-)=0.5mol。【答案】：B。
8、【解析】：根据反应关系式：Fe～2HCl～H2SO4～H2；n(HCl)=n(H2SO4)=0.2mol，由题意知盐酸用完，得n(H2)=0.1mol，硫酸有剩余，由Fe来求产生H2的量，该反应产生n(H2)=0.15mol，则n(Fe)=0.15mol，m(Fe)=8.4g。【答案】：C。
9、【解析】：若把方程式一一写出，再设未知数求解，会使本题更加复杂化。抓住“恰好完全反应”，金属与酸恰好用完，则140g－44g=96g 即是SO42-的质量。n(SO42-)==1mol，n(H+)=2mol，n(H2)=1mol。【答案】：A。
10、【答案与解析】：方法一：可以使用NaOH溶液洗涤混合物，铁与NaOH溶液不发生反应，而Al可溶于NaOH溶液。2Al＋2NaOH
＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑。经过滤、洗涤可以得到铁。
方法二：可以使用磁铁将混合物中的铁吸引出来而留下杂质铝。
方法三：向混合物中加FeCl3溶液，Al与FeCl3反应：A1＋FeCl3Fe＋AlCl3，用水洗涤并干燥。
第二节几种重要的金属化合物（第一课时）
三维目标
（一）知识与技能
1、掌握氧化钠和过氧化钠的化学性质。
2、掌握Na2CO3和NaHCO3的共性和差异性。通过探究实验，比较碳酸钠和碳酸氢钠在水中的溶解性及热稳定性，从而掌握鉴别它们的
方法；
（二）过程与方法：培养学生的观察能力；训练学生运用对比的方法认识事物和全面地分析事物的逻辑思维能力；完善学生的实验能力和创造思维能力。
（三）情感、态度与价值观：培养学生认真细致和严谨求实的科学态度以及合作学习的精神。
教学重点：碳酸钠和碳酸氢钠的溶解性、热稳定性、与盐酸的反应
教学难点：碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸的反应
预习探究（学生用）
1、Na2O2是一种强氧化剂，潜水艇在紧急情况下有时也用过氧化钠作供氧剂，过氧化钠供氧时与水和二氧化碳反应的原理为：
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。反应中氧化剂为Na2O2，还原剂为Na2O2，当有1mol O2生成时转移的电子数为1N A 。
2、碳酸钠的化学式为Na2CO3，俗名为纯碱。通常情况下其晶体分子带10 个结晶水。碳酸钠晶体在干燥的空气里容易失去结晶水变成白色粉末。
3、碳酸氢钠化学式为NaHCO3，俗名为小苏打。碳酸氢钠，观察其外观，为白色的晶体。
互动课堂
（一）情景激思（教师用）
【引入】上节课我们学习了几种常见的金属，了解了它们的性质知道多数金属单质都可以转化为化合物---氧化物、氢氧化物、盐等，但它们的组成不同，甚至化合价的变化都可以使化合物的性质产生巨大的差异。化合物种类繁多，所呈现出的性质千变万化，为我们呈现可琳琅满目、难以穷尽的世界。这节课我们就来学习几种重要的金属化合物。
【强调】本节的课标是：能将物质的量用于简单的化学计算，体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用。
【板书】一、钠的重要化合物
（二）合作探究（师生共用）
【讲述】钠是一种活泼的金属元素，在自然界中不存在游离态的钠，钠元素都是以化合态存在于自然界的。常见的钠的化合物有很多，
如氢氧化钠是我们初中就学过一种常见的强碱，上节课我们学过的氧化钠和过氧化钠，还有钠盐-----氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、硫酸钠等。这节课我们重点学习氧化钠和过氧化钠以及碳酸钠和碳酸氢钠。
【板书】1.氧化钠和过氧化钠
【阅读】教材中【思考与交流】
【学生板演】1. 4Na+ O2===2Na2O （白色）2Na+ O2====== Na2O2（淡黄色）
2. CaO + H2O ==== Ca（OH）2 Na2O + H2O ====2 NaOH
【讲述】氧化钠是一种常见碱性氧化物，具有碱性氧化物的性质，如能跟水反应生成碱-----氢氧化钠；能跟酸反应生成水和相应的盐。请写出氧化钠与盐酸反应的化学方程式。
【生板演】Na2O + 2HCl=== 2NaCl+H2O
【过渡】过氧化钠也是碱性氧化物吗？它具有哪些性质呢？下面我们一起来探究。
【板书】Na2O2的性质：①物理性质：淡黄色固体。②化学性质
【探究实验】教师指导，学生完成以下三个探究实验：
【实验1】：滴水生火：往包有少量Na2O2粉末的脱脂棉上，滴加几滴水。观察现象。
【实验2】吹气生火：用细长玻璃管向包有少量Na2O2粉末的脱脂棉缓缓吹气。观察现象。
【实验3】教材实验3—5.观察现象。
2222322222
【分析】在这两个反应中，Na2O2 中氧元素的化合价为-1价，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，并且常温下就能与水或二氧化碳反应放出氧气，因此过氧化钠可用于呼吸面具或潜水艇中的供氧剂。
【提问】过氧化钠是碱性氧化物吗？
【学生回答】
【教师点拨】不是，因为过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠外，还有氧气。
【追问】过氧化钠与盐酸反应产物又会是什么？请试着写出反应的方程式。
【板书】Na2O2+2HCl=== 2NaCl+H2O+ O2↑
【小结】氧化钠是碱性氧化物，过氧化钠不是碱性氧化物。
【过渡】日常生活中在做面包、馒头时，为了疏松可口，要加入哪些食品添加剂？
【生思考、回答】
【师追问】发酵粉、食用碱的主要成分是什么？
【生思考、回答】
【师】这节课我们一起来共同探究碳酸钠和碳酸氢钠的性质。
【板书】2、碳酸钠和碳酸氢钠
【师展示样品】
【教师讲解】观察一下，可以获得哪些信息？强调注意二者之间在外观上细小的差异。
【学生活动】观察、对比，完成下列表格。
【教师活动】引导学生猜想假设：碳酸钠和碳酸氢钠可能具有哪些性质？
【学生讨论】猜想假设，并将想法相互交流。
【教师总结】可溶于水、具有热稳定性、可与酸反应、可与碱反应、可与某些盐溶液反应等。
【过渡】根据刚才的猜想，我们一起来完成下列三个探究实验：
【展示】实验探究1 碳酸钠和碳酸氢钠的溶解性
实验步骤为：⑴在2支试管里分别加入少量碳酸钠和碳酸氢钠(各约1克)；⑵滴入1mL水，振荡，用手摸试管底部，观察现象。
⑶加入10mL水，用力振荡，观察现象；⑷向试管内滴入1-2滴酚酞溶液，观察现象。
【学生思考总结】
【教师总结并板书】溶解性：Na2CO3＞NaHCO3
【展示】实验探究2：碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性
【学生阅读】 图3-13碳酸钠和碳酸氢钠固体受热分解实验装置图。
【教师活动】引导：与实验室制备什么气体的反应装置相同？实验时要注意哪些问题？
【学生活动】观看、分析、交流。与制备氧气的装置相同。
【强调】实验时要注意：1.试管口要略低于试管底；铁夹要夹在试管的中上部。
2.固体药品要平铺试管底部，加热时要先均匀受热再集中加热。
3.使用前要检查装置的气密性。
【教师演示】碳酸钠和碳酸氢钠固体分别受热分解实验
【学生活动】观察实验、对比实验现象。通过观察实验推导出碳酸氢钠受热方程式并得出碳酸钠固体比碳酸氢钠固体热稳定性强的结
小结：热稳定性Na 2CO 3＞ NaHCO 3
【板书】热稳定性：Na 2CO 3＞ NaHCO 32NaHCO 3==Na 2CO 3+H 2O+CO 2
【提问】固体碳酸钠有碳酸氢钠杂质怎样除去？
【学生回答】加热的方法。
【展示】实验探究3：碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸的反应气球实验：在两支相同体积小试管中分别加入2ml 等体积同浓度的稀盐酸（盐酸过量），将两个各装有等质量（约0.2g ）的Na 2CO 3和NaHCO 3粉末的小气球分别套在两支试管口上，同时掀起气球。
【师问】同学们观察到什么现象？哪种物质反应更剧烈？最后两个气球一样大吗？
【学生回答】反应产生气泡使小气球膨胀起来。碳酸氢钠与盐酸的反应更剧烈。盛碳酸氢钠的试管上的气球要大一些。
【板书】与HCl 反应的剧烈程度：Na 2CO 3 【练习】写出碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式和离子方程式。 【学生板演】Na 2CO 3+2HCl=2NaCl+H 2O+CO 2↑ ； CO 32-+2H +=H 2O+CO 2↑ NaHCO 3+HCl=NaCl+H 2O+CO 2↑ ； HCO 3-+H +=H 2O+CO 2↑ 【生思考回答】盐酸过量，二者完全反应，质量相同，相对分子质量不同，物质的量不同，由化学方程式可知，产生的二氧化碳的体积不同，碳酸氢钠产生的气体多故盛碳酸氢钠的试管上的气球要大一些。 【教师小结】等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量稀盐酸反应，碳酸氢钠产生二氧化碳气体多。 【探讨】引导探讨：等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量稀盐酸反应产生二氧化碳气体的量关系； 产生等量的二氧化碳气体各消耗稀盐酸的量的关系。 【结论】等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量稀盐酸反应，产生二氧化碳气体的量相等。 等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量稀盐酸反应，碳酸氢钠产生二氧化碳气体多。 产生等量的二氧化碳气体消耗稀盐酸的量，碳酸钠是碳酸氢钠的2倍。 【讨论】为什么碳酸氢钠与盐酸的反应比碳酸钠与盐酸的反应更剧烈？ 【教师分析】碳酸钠与盐酸的反应分两步：CO 32-+H += HCO 3-HCO 3-+H +=H 2O+CO 2↑ 碳酸氢钠与盐酸的反应则一步：HCO 3-+H +=H 2O+CO 2↑ 【引导回忆】初三讲溶洞里的钟乳石形成原理。 【提问】如果往饱和碳酸钠溶液通入二氧化碳，是否会发生反应？有何现象？ 【学生讨论】 【讲解】如果往饱和碳酸钠溶液通入二氧化碳，会发生反应，观察到由晶体析出，反应原理为：Na 2CO 3+H 2O+ CO 2=2NaHCO 3 由此可见析出的晶体是碳酸氢钠，碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠的溶解度小。 【提问】 如果碳酸氢钠溶液中含有碳酸钠该如何去除呢？ 【学生回答】通入二氧化碳气体。 【讲解】 我们通过对碳酸钠与碳酸氢钠性质的探讨，发现它们两者间既有相同的地方又存在很大的差异。 【练习】碳酸钠与碳酸氢钠的性质共性和差异性 【小结】结构相似，必然性质相似；结构不同，性质不同。板书设计 一、钠的重要化合物 1.氧化钠和过氧化钠Na2O2的性质 ①物理性质： ②化学性质：2、碳酸钠和碳酸氢钠 （1）溶解性： （2）热稳定性： （3）与HCl反应的剧烈程度： （三）迁移应用 题型一有关钠的化合物的性质 【例题1】化学实验员拿出一包干燥粉末状的化学药品，，估计可能由Na2O、Na2O2、NaHCO3、Na2CO3和NaCl中的一种或几种组成。为了确定该粉末的成分，实验员设计了一套实验方案，做了如下几个实验：⑴将该粉末与足量的盐酸反应有气体X逸出。⑵X通过足量NaOH溶液后体积有所缩小（同温、同压下测定）。⑶若将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放出，且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量。根据上述实验现象，他很快判断出了这包粉末的成分。你想知道实验员判断出的成分是什么吗？不妨试一试！你的选择是 A.粉末中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3 B.粉末中一定不含有Na2CO3和NaCl C.粉末中一定不含有Na2O和NaCl D.无法肯定粉末里是否有Na2CO3和NaCl。 解析：根据实验⑴，可推测粉末中可能含有Na2O2、NaHCO3、Na2CO3三者中至少一种；再根据实验⑵中X通过足量NaOH溶液后体积只有所缩小，没有完全消失的现象，可肯定粉末里有Na2O2，NaHCO3和Na2CO3中至少有一种；根据实验⑶直接加热有气体放出，肯定粉末中有NaHCO3，剩余固体的质量大于原混合粉末的质量，肯定原粉末中有Na2O；因此，综合上述所得结论，得出如下结果：该粉末中一定含有Na2O、Na2O2、NaHCO3三种成分，可能含有Na2CO3和NaCl。【答案】A 题型二物质成分的确定 【例题2】将16.8LCO2气体（标准状况下）通入1.00L、1.00mol·L－1的NaOH溶液中，试确定产物的组成及其物质的量。 解析：通入CO2的物质的量＝16.8L/22.4L·mo l-＝0.75 mol；溶液中NaOH的物质的量＝1.00L×1.00mol·L－1＝1.00mol。 根据2NaOH＋CO2＝Na2CO3＋H2O Na2CO3＋CO2＋H2O＝2 NaHCO3 2mol 1mol 1mol 1mol 1mol 2mol 1.00mol 0.5mol 0.5mol 0.25 mol 0.25 mol 0. 5 mol 溶液中剩余的Na2CO3为0.5mol－0.25 mol＝0.25 mol 答案：产物的组成为Na2CO3和NaHCO3的混合物，Na2CO30.25 mol，NaHCO30. 5 mol。 题型三钠的化合物的溶液中溶质的质量分数 【例3】小军同学爱动脑筋，特别是在做计算题时，思维非常活跃，想出的方法又科学又简单。这不？老师在课堂上要求同学们做如下一道题：在100g水中分别加入下列量的物质①2.3g钠②6.2g氧化钠③7.8g过氧化钠④4 g氢氧化钠,完全溶解后,比较各溶液的溶质质量分数的大小，不到2分钟，小军就得出了正确结果，你知道是怎么做出来的吗？请你也试一试，结果是（） A.③＞②＞④＞① B.①＞②＞③＞④ C.②＝③＞①＞④ D.③＝②＞①＝④ 解析：向100g水中加入的物质的物质的量都是0.1mol，比较①和④可知，加入的溶质的物质的量相同，而①中发生反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,总质量①＜④，故质量分数①＞④，比较②和③，分析反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，向溶液中加入1mol的Na2O2就会以O2的形式跑出去1mol的氧原子，即加入0.1mol的Na2O2相当于加入0.1mol的Na2O，故质量分数②＝③，由于溶质的物质的量是0.2mol，显然质量分数关系为②＝③＞①＞④。【答案】：C 【变式训练】1、在甲、乙、丙、丁四个烧杯中分别放入0.1mol的钠、氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠，然后各加入100mL水，搅拌，使固体完全溶解，则甲、乙、丙、丁的质量分数由大到小的顺序是 A．甲<乙<丙<丁 B．丁<甲<乙=丙 C．甲=丁<乙=丙 D．丁<甲<乙<丙 解析：分析方法同题型三中例1.【答案】：B （四）反思感悟（教师用） 。 （五）备选例题（教师用） 【例题1】过量的NaHCO3和Na2O2混合，在密闭容器中充分混合加热后，最后排出气体，残留的固体是（）A．Na2O B．Na2CO3 C．Na2O2和Na2CO3 D．Na2O2和Na2O 解析：由于NaHCO3过量，分解产生Na2CO3、CO2和H2O，而过量的CO2会和Na2O2反应生成Na2CO3和O2，故残留的固体是Na2CO3 。【答案】：B 【例题2】按以下装置图进行实验，填写有关现象及化学方程式。 ①A中现象是________；②B中浓硫酸的作用是_________； ③C中发生反应的化学方程式为_____________________； ④D中现象是__________；⑤E中收集的气体是_________； 【答案】：①试管口有水珠；②干燥二氧化碳；③2CO2+2Na2O2＝ 2Na2CO3+O2；④变浑浊；⑤氧气 达标体验 1．下列说法中不正确的是（） A．Na2CO3比NaHCO3易溶于水B．Na2CO3比NaHCO3稳定 C．Na2CO3和NaHCO3都能跟石灰水反应得到白色沉淀 D．物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应得CO2的物质的量之比为2：1 2．不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的实验操作是（） A．分别加热这两种固体物质，并将生成的气体通人澄清的石灰水中B．分别在这两种物质的溶液中，加入CaCl2溶液 C．分别在这两种固体中，加入同浓度的稀盐酸D．分别在这两种物质的溶液中，加入少量澄清的石灰水 3．有两包白色粉末，只知分别是K2CO3和NaHCO3，请你写出鉴别方法 （1）。 （2）。 （3）。 课时作业 1、下列化合物与小苏打溶液反应，没有气体或沉淀生成的是 （ ） A ．烧碱 B ．硫酸氢钠 C ．氢氧化钡 D ．过氧化钠 2、下列有关Na 2CO 3与NaHCO 3的说法中正确的是 ( ) A .在水中的溶解性：Na 2CO 3＜NaHCO 3B.两者都能与酸反应生成CO 2 C.热稳定性：Na 2CO 3＜NaHCO 3 D.两者在相同情况下可以相互转化 3、通常情况下，下列物质露置于空气中不会发生变化的是 ( ) A. NaHCO 3 B. Na 2O 2 C. Na 2CO 3·10 H 2O D. NaOH 4、检验碳酸盐最简单的方法是 （ ） A ．加入氯化钡溶液，产生白色沉淀 B ．加入石灰水，产生无色气体 C ．加入稀盐酸产生了使石灰水变浑浊的气体 D ．加入水中，不溶解的是碳酸盐 5．下列六种物质：①Na 2O ②Na 2O 2③NaCl ④Na 2CO 3溶液⑤NaOH ⑥NaHCO 3，其中不能与CO 2反应的是（ ） A ．①④ B ．②③ C ．③⑥ D ．⑤⑥ 6．把CO 2通入含NaOH0.8g 的碱溶液中，将产物在减压条件下蒸干后，得固体1.37g ，则通入CO 2的质量是（ ） A ．0.44g B ．0.88g C ．0.66g D ．都不是 7．有甲、乙、丙三瓶等体积等物质的量浓度的NaOH 溶液，若将甲蒸发掉一半水分，在乙中通入少量的CO 2，丙不变，然后分别向甲、乙、丙三瓶中加入同浓度的盐酸，完全反应后所需盐酸溶液的体积是（ ） A ．甲＝丙＞乙 B ．丙＞乙＞甲 C ．乙＞甲＝丙 D ．甲＝乙＝丙 8、某K 2CO 3样品中含有Na 2CO 3、KNO 3和Ba(NO 3)2三种杂质中的一种或两种，现将13.8g 样品加入足量水中，样品全部溶解。再加入过量的CaCl 2溶液，得到9g 沉淀。对样品所含杂质的正确判断是( ) A ．肯定有KNO 3 B ．肯定有KNO 3，可能还含有Na 2CO 3 C ．肯定没有Ba(NO 3)2，可能有KNO 3 D ．肯定没有Na 2CO 3和Ba(NO 3)2 9．现有一定量含有Na 2O 杂质的Na 2O 2试样，请从下面图2-3中选用适当的实验装置，设计一个最简单的实验，测定Na 2O 2试样的纯度。(可供选用的反应物只有CaCO 3固体，6mol/L 盐酸和蒸馏水) 请填写下列空白： (1)写出在实验中Na 2O 2和Na 2O 分别发生反应的化学方程式。 (2)应选用的装置是(只要求写出图中装置的标号)_________。 (3)所选用装置的连接顺序是(填各接口的字母，连接胶管省略)_______________。 10．右图表示A→E 五种物质的相互转化关系，其中A 为淡黄色固体，B 为单质。 （1）根据上述信息你能将A 、B 、C 、D 、E 的化学式推导出来吗？ A ； B ； C D ； E 。 （2）写出标号①②③⑧的化学反应方程式 ①； ②； ③； ⑧。 H 2O A B ① 浓H 2SO 4 ② C D ③ E F ④ ⑤ G ⑥ H I J K ⑦ 碱石灰 图2-3 11、.用沉淀法测定NaHCO3和K2CO3混合物的组成。实验过程中每次称取一定质量 的样品溶于水制成溶液，向其中滴加相同浓度的Ba(OH)2溶液，每次实验均充分反应。实验记录见下表： 回答下列问题：(1)第2次实验中产生沉深质量是多少克，请将结果填Array在表格相应空格中。 (2)样品中NaHCO3和K2CO3的物质的量之比是_________。 (3)室温下取第3组实验所得溶液体积的1 / 10，加水配成500mL溶液， 求稀释以后溶液中的c（OH-）是多少。 参考答案达标体验： 1、【解析】：NaHCO3与石灰水反应时，反应物的量不同，产物也不相 同，但不管以何种比例混合，都有CaCO3生成。当加入少量石灰水时， 反应方程式为：2NaHCO3＋Ca（OH）2Na2CO3＋CaCO3↓＋2H2O； 当加入过量的石灰水时，反应方程式为：NaHCO3＋Ca（OH）2NaOH＋CaCO3↓＋H2O。故C正确。物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应可得等量的CO2，故D不正确。【答案】D。 2、【解析】：A中能产生气体且能使澄清石灰水变浑浊的是NaHCO3；B中有白色沉淀生成的是Na2CO3；C中反应速度快（剧烈）的是NaHCO3；D中两者均可与Ca（OH）2反应产生白色沉淀，故无法用于鉴别。【答案】D。 3.答案：(1) 加热分解法：取两种少许待检粉末于试管中，分别加热，有CO2气体产生的是NaHCO3。 （2）盐酸产气法：取两种少许待检粉末于试管中，同时分别在两支试管中加入1mL稀盐酸，产气速度快的是NaHCO3。 （3）焰色反应法：取两种粉末进行焰色反应实验，透过钴玻璃能够观察到紫色火焰的是K2CO3。 课时作业： 1、【解析】：NaOH+ NaHCO3= Na2CO3+ H2O Ba（OH）2+2 NaHCO3=BaCO3↓+ 2H2O+ Na2CO3 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑【答案】A。 2、【解析】主要考察Na2CO3与NaHCO3的物理性质和化学性质的比较。【答案】B。 3、【解析】分析：Na2O2会和空气中的CO2以及H2O反应而变质；Na2CO3·10 H2O会失去10个结晶水发生风化；NaOH在吸收了空气中的水分之后会和CO2发生反应而变质。【答案】A。 4、【解析】：考察碳酸盐的检验。【答案】C。 5、【解析】：①Na2O+ CO2= Na2CO3②Na2O2＋CO2= Na2CO3＋O2 ④Na2CO3＋CO2＋H2O＝2 NaHCO3⑤2NaOH＋CO2= Na2CO3＋H2O【答案】C。 6、【解析】0.8gNaOH若全部转化成Na2CO3，则其质量为1.06g＜1.37g；若全转化成NaHCO3，则其质量应为1.68g＞1.37g。故NaOH 吸收CO2时实际上生成了Na2CO3（x mol）和NaHCO3（y mol）的混合物。依Na原子守恒，得2x＋y＝0.02，且有：106x＋84y ＝1.37，解得x＝0.005mol，y＝0.01mol，故通人CO2的物质量为x＋y＝0.015mol,质量为0.015mol×44g·mol－1＝0.66g。 【答案】C。 7、【解析】由题给条件，可知将甲蒸发掉一半水分，溶质的量并未发生变化，故完全反应时消耗的盐酸应与丙相同，甲丙很容易判断。由于存在如下关系式：2NaOH～Na2CO3～2HCl，可知向乙中通入量CO2后部分NaOH变为Na2CO3，而生成的Na2CO3在与盐酸反应时会消耗与NaOH变质前等量的盐酸，故完全反应后，所需盐酸溶液的体积应是相等的，即甲＝乙＝丙。【答案】D。 8、【解析】：将样品加入足量水中，样品全部溶解可判断出一定不含Ba(NO3)2，假设9g沉淀完全是由K2CO3和CaCl2反应得到的，则需要K2CO3的质量是12.42g，相同质量的K2CO3和Na2CO3与足量CaCl2溶液反应，产生沉淀的量后者大于前者，故K2CO3样品中一定含有KNO3,可能含有Na2CO3。【答案】B。 9、【解析】本题主要考查Na2O2和Na2O在性质方面的不同点，即Na2O2不是碱性氧化物，与水反应可生成O2，然后再利用生成的氧气将水排出，测定水的体积，即可得到氧气的体积，间接得到样品中Na2O2的量，从而求得试样中Na2O2的纯度。【答案】(1)2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑Na2O+H2O＝2NaOH； (2)所用仪器为：⑤、①、④；(3)连接顺序为：G、A、B、F。 10.【答案】：（1）A、Na2O2B、NaC、NaOHD、Na2CO3E、NaCl （2）①Na+O2= Na2O2②2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑③Na2O2＋CO2= Na2CO3＋O2⑧2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 11、【答案】：(1) 2.758 g (2) 2∶5 (3) 0.01mol/L 第二节几种重要的金属化合物（第二课时） 三维目标 （一）知识与技能 1、了解焰色反应及其应用。 2、明确两性氧化物、两性氢氧化物的概念［以Al2O 3、Al(OH)3的两性为例］。 3、了解Al2O3、Al(OH)3的性质和重要用途。 4、掌握实验室制取氢氧化铝的方法。 （二）过程与方法 1. 学习判断两性化合物的方法，并运用到设计实验中去。 2. 掌握正确的制取氢氧化铝的方法，学会分析实验成败的原因。 3. 自主-探究-体验-合作，对问题的过程进行理性思考。 4. 学会科学的实验方法，灵活控制变量进行研究。 （三）情感、态度与价值观 1、从氧化铝两性到预期氢氧化铝两性并验证，加深对化学的元素观和分类观的认识。 2、分析铝的存在形式之间的转化，学会辨证和发展地认识事物。 教学重点：Al2O3的两性和氢氧化铝的两性。 教学难点：氢氧化铝的两性的探究 预习探究（学生用） 1、很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫焰色反应。 常见几种金属元素的焰色为：钠黄色、钾紫色、铜绿色、锶红色。 2、氧化铝与盐酸反应的化学方程式为：Al2O3 + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2O 氧化铝与氢氧化钠反应的化学方程式为：Al2O3 + 2NaOH==2NaAlO2 + H2O 3、氢氧化铝与强酸反应的离子方程式为：32 氢氧化铝受热分解的方程式为：2 Al (OH)3 ==== Al2O3 + 3 H2O 互动课堂 （一）情景激思（教师用） 【引入】我们经常遇到这样的情况：①我们在炒菜的时候，偶有食盐溅在煤气火焰上，火焰呈黄色； ②用玻璃导管点燃气体时，火焰通常呈现呈黄色。用铜管点燃气体时，火焰通常却呈现呈绿色。 这说明不同的金属灼烧时火焰的颜色不同，在化学上我们叫做焰色反应 【强调】本节的课标是：焰色反应的基本操作要领及其在物质鉴别中的应用；初步掌握Al(OH)3的实验室制取方法和其特殊性质──两性氢氧化物。 （二）合作探究（师生共用） 【板书】3.焰色反应：概念：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特珠的颜色，这在化学上叫做焰色反应。 【阅读】教材图3-14金属的焰色反应 【板书】②钠钾的焰色反应 【演示】教材实验3-6 【自主学习】焰色反应的操作步骤为：①铂丝在火焰上灼烧至原火焰色；②蘸取溶液（沾取固体）放在火焰上灼烧，观察火焰颜色； ③铂丝在火焰上灼烧至原火焰色（如不能灼烧至原火焰色，则需再酸洗，再灼烧）；若是检验钾元素，还要透过蓝色的钴玻璃去观察。【板书】钾——紫色（透过蓝色钴玻璃）钠——黄色 【思考】1.铂丝为什么要用盐酸洗涤?（除去杂质，防止干扰） 2.为什么要用蓝色钴玻璃观察钾的焰色?（为了滤去黄光，避免钾盐中所含的微量钠盐造成干扰） 【教师强调】焰色反应是鉴别物质的一种方法，但焰色反应只是一种现象，而且焰色反应中只认元素，不认元素的存在形态。 【学生活动】观察教材图3-14金属及化合物的焰色反应和图3-15利用焰色反应可制成节日烟花。 【教师讲述】节日燃放的五彩缤纷的烟花,就是碱金属,以及锶、钡等金属化合物所呈现的各种艳丽的色彩。 【过渡】地壳中含量最多的金属为铝，但人们发现并制得单质却比较晚，这是由于铝很活泼。铝的很多化合物在人类的生产和生活中具有重要的作用，下面我们就来学习铝的重要化合物。 【板书】二、铝的重要化合物1、铝的氧化物：氧化铝 【学生阅读】教材1、氧化铝， 【自主学习】(1)、物理性质：硬度大 ,熔点很高 , 难于水. (2)、化学性质：与HCl反应化学方程式：Al2O3 + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2O；离子方程式：Al2O3 + 6H+== 2Al+ + 3H2O 与NaOH反应：Al2O3 + 2NaOH==2NaAlO2 + H2O；离子方程式Al2O3 + 2OH==2AlO2 —+ H2O。 （3）用途①保护内层金属②冶炼金属铝③耐火材料 【生板演】Al2O3 + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2O；Al2O3 + 2NaOH==2NaAlO2 + H2O 【思考】氧化铝与酸反应体现它的碱性，与碱反应体现它的酸性，象Al2O3这样既能溶于酸又能溶于碱的氧化物，是酸性氧化物还是碱性氧化物呢？ 【学生小结】Al2O3是一种两性氧化物。 【板书】Al23 【思考】如何除去MgO中混有的Al2O3？ 【回答】用氢氧化钠溶液，因为MgO不溶于氢氧化钠溶液而 Al2O3氢氧化钠溶液。 【学生小结】氧化铝的用途为：①冶炼金属铝的原料②耐火材料③保护作用。 【讲述】Al2O3是一种两性氧化物，那铝的氢氧化物----氢氧化铝又具有什么特殊的性质呢？下面我们一起探究氢氧化铝的性质。 【板书】2.氢氧化铝 【学生实验】在试管里加入10ml 0.5mol/L Al2 (SO4) 3溶液，滴加氨水，观察实验现象。 【学生描述】生成白色胶状物质，继续滴加氨水，产生的沉淀不溶解。 【师总结并板书】（1）氢氧化铝的制备 【学生板书】 Al2 (SO) 3 +6NH3·H2O = 2Al（OH）3 +3（NH3）2 SO4 【师强调】氢氧化铝是白色胶状沉淀，它能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素，故可用来净化水。通过刚才的学习我们知道氧化铝具有两性，下面我们通过实验探讨氢氧化铝是否也具有两性呢？ 【板书】（2）氢氧化铝的性质 【学生实验】取一些上面实验中制得的Al（OH）3沉淀，分装两支试管里，往一支试管中加入2 mol/L盐酸。往另一支试管中滴加2 mol/L NaOH，边加边振荡，观察现象。 【师生互动】各小组交流实验现象，教师提问。 【学生板演】Al(OH)3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O；Al(OH)3＋NaOH＝NaAlO2＋2H2O 离子方程式为： 【板书】Al(OH)3 +3H+ = Al3+ + 3H2O ；Al(OH)3+OH- = AlO2-+2H2O ；氢氧化铝是两性氢氧化物。 【教师强调】注意：Al(OH)3不能溶于较弱的酸和弱碱 【学生思考】学与问:为什么用氨水与硫酸铝反应来制氢氧化铝而不用氢氧化钠? 【学生回答】氨水与氢氧化钠都可以与硫酸铝反应生成氢氧化铝，但是氢氧化铝不溶于弱碱--氨水而能溶于强碱—氢氧化钠，所以用氨水与硫酸铝反应来制氢氧化铝而不用氢氧化钠。 【自主学习】1. Ａｌ２Ｏ３和Al（OH）3既可以与强酸反应，又可以与强碱反应，它们分别是两性氧化物和两性氢氧化物。 2．在MgCl２溶液中滴加少量NaOH溶液，现象为有白色沉淀生成，继续加入过量的NaOH溶液，现象为沉淀不溶解；在AlCl3溶液中滴加少量NaOH溶液，现象为有白色沉淀生成，继续加入过量的NaOH溶液，现象为白色沉淀逐渐溶解。 【质疑】治疗胃酸过多的胃药中有的含有氢氧化铝，为什么？ 【教师讲述】Al（OH）3是医用的胃酸中和剂中的一种，它的碱性不强，不至于对胃壁产生强烈的刺激或腐蚀作用，但却可以与酸反应，使胃液酸度降低，起到中和过多胃酸的作用。 。 【板书】（3）不稳定性：2Al(OH)32O3＋2H2O 【小结】1.制备氢氧化铝的方法：2.“铝三角”关系：Al3+ Al(OH)3 AlO2— 板书设计： 3.焰色反应 （1）概念： （2）钠钾的焰色反应： 二、铝的重要化合物 1、铝的氧化物：氧化铝 2、氢氧化铝 （1）氢氧化铝的制备： （2）氢氧化铝的性质： （3）不稳定性： （三）迁移应用 题型一常见离子的性质 【例题1】在一次实验课上，王老师给了如下四组化合物：⑴FeCl3、AlCl3；⑵NaCl、BaCl2；⑶MgCl2、CuCl2；⑷FeCl3、FeCl2，要求同学们在每组试剂中分别滴加氨水，通过实验观察，现象完全相同的是：（填序号） 解析：学生通过实验观察到，⑴组FeCl3溶液中加入氨水有红褐色的沉淀生成，而AlCl3中有白色沉淀生成，现象自然不同；⑵组中NaCl与BaCl2都不与氨水反应，所以都没有现象，情况相同；⑶组中MgCl2溶液中加入氨水后有白色沉淀生成，CuCl2溶液中加入氨水后有蓝色沉淀生成，因而现象不同；⑷组中FeCl3溶液中加入，但迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的沉淀。答案：⑵ 题型二关于铝的计算 【例题2】有200mL氯化镁和氯化铝的混合溶液，其中c（Mg2＋）为0.2mol·L－1,c（Cl－）为1.3mol·L－1。要使Mg2＋全部转化为沉淀分离出来，至少需加4mol·L－1NaOH溶液的体积为（） A．40mL B．72mL C．80mL D．128mL 解析：欲使Mg2＋全部转化成沉淀并从溶液中分离出来，应向溶液中加入过量的NaOH溶液，使Mg2＋、Al3＋全部沉淀后，再使Al （OH）3恰好溶解。设c（Al3＋）＝x mol·L－1，则根据电荷守恒：3x＋2c（Mg2＋）c（Cl－），即3x＋2×0.2＝1.3,x＝0.3mol·L －1。设NaOH溶液的体积为V mL，则根据关系式：Mg2＋2OH－Al3＋4OH－ 0.2×0.22×0.2×0.20.3×0.24×0.3×0.2 得2×0.2×0.2＋4×0.3×0.2＝4× 1000 V，即V＝80Ml。答案：C。 【变式训练】在V LAl2（SO4）3溶液中加入过量氨水,过滤得沉淀,然后在高温中灼烧沉淀最后得白色固体m g,则溶液中SO-24的物质的量浓度是（） A． V m 27 mol·L－1B． V m 27 2mol·L－1C． V m 54 3mol·L－1D． V m 34 mol·L－1 解析：依题意，最后所得固体为Al2O3，其物质的量为 102 m mol，故原V LAl2（SO4）3溶液中含SO-24的物质的量为（ 102 m×3）mol，c （SO-2 4 ）＝() V m3 102?＝ V m 34 mol．L－1，所以答案选D。答案：D。 （四）反思感悟（教师用） 。 （五）备选例题（教师用） 【例题1】现有甲乙两瓶无色溶液，已知它们可能是AlCl3和NaOH溶液。现做如下实验： ①取440mL甲溶液与120mL乙溶液反应，产生1.56g沉淀； ②取120mL甲溶液与440mL乙溶液反应，也产生1.56g沉淀； ③取120mL甲溶液与400mL乙溶液反应，则产生3.12g沉淀； 通过必要的计算和推理判定：(1) 甲溶液为溶液，其物质的量浓度是mol·L-1； 乙溶液为溶液，其物质的量浓度是mol·L-1。 (2) 写出实验③的有关离子方程式。 答案：（1）AlCl31/3mol．L－1NaOH 0.5 mol．L－1（2）Al 3++3 OH－=Al(OH)3↓Al(OH)3+ OH－=AlO2－+2H2O 【例题2】、两份铝屑，第一份与盐酸反应，第二份与氢氧化钠反应，在相同状况下产生的H2体积比为1：3，则这两份铝的质量比是 A、1：1 B、1：2 C、1：3 D、2：1 解析：设两份铝的物质的量分别为x和y。 2Al+6HCl= 2AlCl3+3H2↑2H2O+ 2Al+ 2NaOH==2NaAlO2 +3 H2↑ x 2 3x y 2 3y 所以： 2 3x： 2 3y=1：3，故x:y=1:3,所以两份铝的质量比为1：3。答案：C 达标体验 1、下列关于“焰色反应”的理解正确的是（） A．只有金属单质才有焰色反应B．只有金属化合物才有焰色反应 C．只有某些金属或其化合物才有焰色反应D．只有金属离子才有焰色反应
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