第2课时金属与酸和水的反应.docx
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第2课时金属与酸和水的反应
第1课时 金属与非金属的反应
【学习目标】1.熟悉金属的存在形态、物理共性,能从金属的原子结构分析金属具有还原性。
2.会用实验的方法探索认识钠、铝分别与氧气的反应,能正确描述反应现象,会书写有关反应的化学方程式。
一、金属的通性
1.金属元素的存在及含量
(1)金属元素的存在
绝大多数金属(如铁、铝等)在自然界中以_________形式存在,极少数化学性质不活泼的金属(如金等),以___________形式存在。
(2)地壳中含量最多的金属元素是______,次之的是______。
2.金属的物理通性
(1)常温下,唯一呈液态的金属是_____,其余金属都为_______。
(2)除铜、金外,大多数金属为_______色,有金属光泽。
(3)金属都具有良好的_____性、______性和________性。
3.金属的化学性质
(1)与非金属反应:
(写出镁、铁分别与氧气反应的化学方程式)
___________________________________,_______________________________________
(2)与酸反应:
(写出镁与盐酸、铁与稀硫酸反应的离子方程式)
________________________________、___________________________________
(3)与盐溶液反应:
(写出铝与硫酸铜溶液、铜与硝酸银溶液反应的离子方程式)
_________________________________、____________________________________
【归纳总结】金属的原子结构与化学性质的联系
(1)原子结构:
金属原子的最外层电子数一般少于_____个。
(2)化学性质:
反应中易______电子,表现______性,作_______剂。
(3)存在形态:
自然界绝大多数金属为化合态。
【例题1】判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)金属具有良好的导热、导电性( )
(2)金属单质在氧化还原反应中总是作还原剂( )
(3)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,所以铝比钠活泼( )
(4)金属在加热条件下均易与氧气反应( )
(5)金属元素只有正化合价,没有负化合价( )
二、钠与氧气的反应
1.用镊子从试剂瓶中取出金属钠,将其表面的煤油用滤纸吸干,用小刀切下一小块金属钠(如图1):
(1)放置在空气中发生的变化是_________;
(2)上述变化的原因是_______________________________________________,反应的化学方程式是__________________________。
2.将一小块金属钠放在坩埚中加热(如图2):
(1)钠块先熔化为_______________,然后剧烈燃烧,火焰呈_______,生成________色固体。
(2)写出上述反应的化学方程式:
______________________。
归纳总结:
(1)钠是一种硬度___,熔点____的银白色金属,在空气中极易被_______,实验室保存钠时应与空气隔绝,通常保存在_______中。
(2)钠在常温下与氧气反应生成________,在加热或点燃时生成_____________,由此可知,钠与氧气反应,反应条件不同,其产物不同。
【例题2】关于钠的叙述中正确的是( )
A.钠是银白色金属,硬度很大
B.将金属钠放在石棉网上用酒精灯加热后,金属钠剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成过氧化钠
C.金属钠在空气中燃烧,生成氧化钠D.金属钠的熔点很高
【例题3】等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在氧气中常温下充分反应,则下列说法正确的是( )
A.第一块钠失去电子多B.两块钠失去电子一样多
C.第二块钠的生成物质量最大D.两块钠的生成物质量一样大
三、铝与氧气的反应
1.将在空气中久置的铝箔放在酒精灯火焰上加热
(1)观察到的现象是铝箔_________,失去光泽而不滴落。
(2)其原因是构成铝表面氧化膜的氧化铝______很高,包在铝的表面,使_________不能滴落。
2.将铝箔在氧气中点燃
(1)观察到的现象是铝箔_______,失去光泽,液态铝能否滴落?
_______燃烧。
(2)其原因是加热时,铝先与_______反应,生成的_______包在铝的外面。
【归纳总结】
(1)铝是非常活泼的金属,极易与氧气反应,其化学方程式是_____________________。
(2)生活中许多铝制品却很耐腐蚀,这是因为__________________________________________。
【例题4】下列关于金属铝的叙述中,说法不正确的是( )
A.铝的化学性质很活泼,但在空气中不易锈蚀
B.铝是比较活泼的金属,在化学反应中容易失去电子,表现出还原性
C.铝箔在空气中受热可以熔化,且发生剧烈燃烧
D.铝箔在空气中受热可以熔化,但由于氧化膜的存在,熔化的铝并不滴落
思维启迪 铝、镁都是非常活泼的金属,在空气中易形成致密的氧化膜而能稳定存在。
四、金属与氯气、硫的反应
写出下列反应的化学方程式:
(1)钠在氯气中燃烧;
(2)铝与硫蒸气反应;
(3)铁在氯气中燃烧;
(4)铁与硫蒸气反应;
(5)铜在氯气中燃烧;
(6)铜与硫蒸气反应。
【归纳总结】
(1)金属与氯气反应生成其氯化物,与硫反应生成其硫化物。
(2)变价金属与强氧化剂(如氯气等)反应,生成的是高价金属氯化物。
(3)变价金属与弱氧化剂(如硫等)反应,生成的是低价金属硫化物。
【例题5】下列叙述正确的是( )
A.纯铁为灰黑色,所以铁属于黑色金属
B.铁在硫蒸气中燃烧生成Fe2S3
C.纯铁的抗腐蚀能力非常强,铁在干燥的空气里不易被氧化
D.足量的铁在氯气中燃烧生成FeCl2和FeCl3
【学习小结】
金属具有还原性,能与非金属(O2、Cl2、S等)反应:
【随堂练习】
1.下列关于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.金属单质都可以和酸反应置换出氢气
D.金属元素的单质在常温下均为固体
2.下列关于金属的说法中正确的是( )
A.金属在常温下都能与氧气反应
B.常温下,与氧气反应的金属均可形成致密的氧化膜,阻止金属继续被氧化
C.根据金属与氧气反应的难易程度可以初步比较一些金属的活动性
D.将一张已除去表面氧化膜的铝箔浸入硝酸汞溶液中,片刻后取出,然后置于空气中,不久铝箔表面生成“白毛”,生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物
3.下列说法正确的是( )
A.钠保存在煤油里的原因之一是它极易与氧气反应
B.铝在空气中很容易燃烧
C.镁表面的氧化膜疏松,不能保护内层金属
D.铁锈的主要成分是Fe3O4
4.下列关于金属性质的叙述中正确的是( )
A.钠与氧气反应时,产物是由O2的用量决定的
B.打磨的铝箔加热至熔化时,铝会滴落
C.点燃镁之前,应先用砂纸打磨
D.铁只能与氧气反应,与氯气不反应
一、1.
(1)化合态游离态
(2)铝铁
2.
(1).汞固体
(2)银白导电导热延展3.略
(1)√
(2)√ (3)× (4)× (5)√
二、1.
(1)很快变暗
(2)钠是较活泼金属,在空气中易被氧化4Na+O2===2Na2O
2.银白色小球黄淡黄
2Na+O2
Na2O2
(1)小低氧化煤油
(2)氧化钠过氧化钠BB
三、1.熔化熔点液态铝
2.熔点不能氧气氧化铝
4Al+3O2===2Al2O3
常温下铝在空气中极易与氧气反应,表面生成致密的氧化铝薄膜,能阻止氧气等与铝进一步反应,因而铝具有很强的抗腐蚀性C
四、答案
(1)2Na+Cl2
2NaCl
(2)2Al+3S
Al2S3
(3)2Fe+3Cl2
2FeCl3 (4)Fe+S
FeS
(5)Cu+Cl2
CuCl2 (6)2Cu+S
Cu2SC
第2课时 金属与酸和水的反应
【学习目标】1.会描述钠与水反应的现象,并能解释产生现象的原因,会正确书写化学方程式和离子方程式。
2.通过实验完成铁与水蒸气的反应,并会检验生成物、书写化学方程式。
一、金属与酸的反应
1.分别写出下列反应的化学方程式:
(1)钠与盐酸反应;
(2)镁条放入稀硫酸中;
(3)金属铝溶于盐酸中。
2.相同物质的量的钠、镁、铝三种金属分别与足量的盐酸反应:
(1)反应剧烈程度最大的是;
(2)完全反应后,产生氢气最多的是;
(3)相同条件下,三种金属产生氢气的体积比是。
【归纳总结】
(1)金属活动性顺序表中氢以前的金属能与非氧化性酸(盐酸或稀硫酸)反应,生成______和_________。
金属的活泼性越强,与酸反应就越________。
(2)金属与酸发生置换反应的实质是_______________________________________________________
_________________________________________。
【例题1】以下是有关金属与酸的反应,请填写下列空白:
(1)分别取0.1mol铝、铁与足量盐酸反应,在相同条件下产生氢气的体积比是。
(2)分别取Wg铝、铁与足量盐酸反应,在相同条件下产生氢气的体积比是。
(3)若产生相同物质的量的氢气,所需铝、铁的质量比是。
二、钠与水的反应
在小烧杯中加入约
的水,滴入1~2滴酚酞溶液,将切好的钠投入到水中,盖上表面皿,观察实验现象。
填写下表:
实验现象
原因分析
钠_____在水面上
钠_____成光亮小球
四处______动
发出“嘶嘶”的响声,且很快消失
反应_______
溶液变_____色
反应生成物显_____
【归纳总结】钠与水反应
(1)化学方程式是__________________________________。
(2)氧化剂是_____,还原剂是______。
(3)离子方程式是_______________________________________。
【例题2】将0.2mol金属钠投放到10mL1mol·L-1盐酸中:
(1)反应的化学方程式是。
(2)反应完全后在标准状况下产生氢气的体积是。
思维启迪 钠与酸溶液反应
(1)钠与酸反应时先与酸中的H+反应。
(2)如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与水反应。
(3)钠与酸反应比与水反应剧烈。
【例题3】将小块钠投入到CuSO4的稀溶液中,观察到的现象是(填序号)。
①钠浮于液面上 ②熔化成小球 ③发出嘶嘶的响声,放出气体 ④有蓝色沉淀产生 ⑤析出大量红色的铜。
用离子方程式解释实验现象:
______________。
思维启迪 钠与盐溶液反应:
钠与盐溶液反应时先与水反应,它包括两种情况:
(1)如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠不反应,只发生钠与水的反应。
(2)如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠反应,则会发生两个反应,如钠与硫酸铜溶液的反应:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑;
2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4。
三、铁与水蒸气的反应
铁与水蒸气反应的实验装置如下图所示:
(1)实验过程中C试管有______产生,液面_______。
(2)将收集满气体的C试管口移近酒精灯火焰,其现象是____________。
【归纳总结】
铁在________下能与水蒸气反应,其化学方程式是_________________________________。
【例题3】某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实验,并检验产物的性质,请回答下列问题:
(1)A装置的作用是________________,烧瓶底部放碎瓷片的作用是___________________。
(2)写出装置B中发生反应的化学方程式:
___________________________________________,
该反应中氧化剂是________,氧化产物是______。
(3)D的作用是____________________________________________________。
(4)E中的实验现象是________。
(5)A、B两个装置中应先点燃________处的酒精(喷)灯,点燃E处酒精灯之前应进行的操作是______________________________________。
【学习总结】
1.金属单质无论是与水反应,还是与酸反应,金属都是作还原剂,水或酸作氧化剂。
金属与酸或水反应的难易,取决于金属的活动性强弱,金属越活泼,反应就越容易。
2.钠的性质简单记忆法
银白轻低软,传导热和电,遇氧产物变,遇氯生白烟,
浮熔游响红,遇水记五点,遇酸酸优先,遇盐水在前。
【随堂练习】
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)与酸反应产生氢气是所有金属的通性( )
(2)金属与水反应时,均生成氢氧化物和氧气( )
(3)钠着火后,能用水灭火( )
(4)钠与酸反应比与水反应剧烈( )
(5)1molFe和1molAl分别与足量的稀H2SO4反应产生的H2的体积在标况下相等( )
(6)还原铁粉与水蒸气反应生成红棕色固体( )
(7)铁屑与过量盐酸反应的离子方程式为2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑( )
2.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4点性质中的( )
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钠与水反应后溶液呈碱性
A.①④B.①②④C.①③④D.①②③④
3.一定质量的钠、钾投入一定量的稀盐酸中,产生气体随时间变化的曲线如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.投入的Na、K一定等质量
B.投入的Na的质量大于K的质量
C.曲线a为K,b为Na
D.稀盐酸的量一定是不足量的
4.铁与下列物质反应时,能生成黑色固体的是________(填字母,下同),能生成氢气的是________。
①氧气 ②水蒸气 ③稀硫酸 ④硫酸铜溶液
A.①②B.①④C.②③D.①②④
5.用下图所示的方法研究钠与水的反应,其中A是用带孔的铝箔包裹着的小钠块。
(1)待用的小钠块要用滤纸吸一吸,这样做的目的是_________________________。
(2)包裹钠块的铝箔要预先刺上适当大小、足够多的小孔,假如在实验刚开始就将镊子松开。
A将出现的现象是______________,出现这种现象的原因是__________________。
(3)据预测,钠与水反应生成氢气和氢氧化钠。
①证明生成的气体是氢气的实验方法是________________________________。
②证明生成氢氧化钠的实验方法和相应的现象是____________________________。
③钠跟水反应的化学方程式是____________________。
(4)用盐酸代替水做钠的性质探究实验有危险,主要原因是_______________________。
6.等物质的量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定条件下充分反应,则在相同的条件下,产生氢气的体积比是( )
A.1∶1B.3∶4
C.2∶3D.4∶3
一、答案 1
(1)2Na+2HCl===2NaCl+H2↑
(2)Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑
(3)2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
2答案
(1)钠
(2)铝 (3)1∶2∶3
盐氢气剧烈金属与酸电离出的H+之间的反应,金属失去电子被氧化,H+得到电子被还原。
答案
(1)3∶2
(2)
∶
(或28∶9) (3)9∶28
二、
实验现象
原因分析
钠浮在水面上
钠的密度比水小
钠熔成光亮小球
反应放热且钠的熔点低
四处游动
生成气体
发出“嘶嘶”的响声,且很快消失
反应剧烈
溶液变红色
反应生成物显碱性
答案
(1)2Na+2HCl===2NaCl+H2↑、2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
(2)2.24L
答案 ①②③④ 2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑;2OH-+Cu2+===Cu(OH)2↓(或2Na+2H2O+Cu2+===Cu(OH)2↓+2Na++H2↑)
三、
(1)气泡下降
(2)有爆鸣声产生。
高温3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2
答案
(1)产生水蒸气 防止加热时液体暴沸
(2)3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2 H2O Fe3O4
(3)吸收未反应的水蒸气,干燥H2
(4)黑色固体变成红色,玻璃管内壁上有水珠生成
(5)A 收集H2并检验其纯度
随堂练习答案 1
(1)×
(2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)×
2D3C4AC
5答案
(1)吸干钠表面煤油,避免影响实验效果
(2)浮上水面 钠的密度小于水的密度,且反应生成气体也会使A上浮 (3)①在气体充满或基本充满试管时,将试管管口朝下移出水面,用拇指堵住试管口,靠近火焰,松开拇指,点燃气体,听到轻微的“噗噗”声 ②向烧杯内的溶液中滴入几滴酚酞溶液,溶液显红色 ③2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ (4)钠与盐酸反应非常剧烈,生成H2的同时放出大量的热,易发生爆炸
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