2015-2016学年高一化学人教版必修1学案313铝与氢氧化钠溶液的反应

1第3课时铝与氢氧化钠溶液的反应[学习目标定位]1.知道Al与NaOH反应的产物及本质。能正确书写化学方程式和离子方程式。2.学会化学方程式计算的一般方法和格式。1．写出下列反应的离子方程式(或化学方程式)(1)钠块放入水中：_______________________________________________________________________________________________________________________________；(2)水蒸气通过热的还原铁粉：____________________________________________________________________________________________________________________；(3)钠与硫酸镁溶液反应：________________________________________________________________________________________________________________________；(4)将铝粉加入氯化铜溶液中：_____________________________________________________________________________________________________________________；(5)铁丝伸入稀硫酸中：__________________________________________________________________________________________________________________________。2．回答下列问题：(1)铝是一种活泼金属，极易与氧气反应，而铝片在空气中却能稳定存在，其原因是____________________________________________________________________________________。(2)若将铝片置于盐酸中，开始发生反应的化学方程式是_______，离子方程式是________________________________________________。(3)铝片与盐酸反应一段时间后，开始有气体产生，此时反应的化学方程式：___________，氧化剂是________，还原剂是________，氧化产物是________。知识点一铝与氢氧化钠溶液的反应[探究活动]将除去氧化铝薄膜的铝片，放入盛有氢氧化钠溶液的试管中，可观察到的实验现象是____________________________；若将点燃的木条放在试管口部，发生的现象是__________________________。由此可说明反应过程中有________产生。[归纳总结](1)根据以上实验结论，分析推测铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是________________________________________________，氧化剂是________，还原剂是________，氧化产物是________。(2)铝与盐酸反应的离子方程式是___________________，与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是________________________________________。(3)相同质量的铝分别与足量盐酸溶液和氢氧化钠溶液完全反应后，在相同条件下产生氢气的体积比是________。[迁移应用]1．铝分别与足量的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HCl和NaOH的物质的量之比为()A．1∶1B．2∶1C．3∶1D．1∶3理解感悟本题中是铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应，反应中铝是还原剂，所以生成等2量的H2时，消耗铝的质量相等，即生成等物质的量的AlCl3和NaAlO2，所以根据氯元素和钠元素守恒得到所需HCl与氢氧化钠的物质的量之比为3∶1。2．在铝质易拉罐中收集满CO2气体，然后向其中倒入10mL浓NaOH溶液，并迅速用胶带将易拉罐口封住，能够观察到的实验现象是易拉罐突然变瘪了，经过一段时间后，又可以观察到的现象是___________________________________________________________________________________________________________________________________。试解释易拉罐变瘪的原因：____________________________________；并解释后一现象的原因：_______________________________________________________________________________________________________________________________________。写出反应过程中的两个离子方程式：________________________________________；__________________________________。知识点二物质的量在化学方程式计算中的应用[探究活动]化学方程式是表示物质间发生化学反应的式子，它必须遵循质量守恒定律，即在反应前后质量守恒、原子种类和数目守恒。在化学方程式中，可反映出物质的质量关系、粒子数目关系、物质的量关系等。例如：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑质量之比46g36g80g2g计量数之比2____________扩大NA倍2NA__________________物质的量之比2mol______________________[归纳总结](1)有关结论是化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于________________之比，等于____________________之比，在同一条件下也等于______________之比。(2)根据化学方程式进行计算的基本步骤[迁移应用]3．金属钠1.15g跟水反应，得到100mL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？4．向500mLNaOH溶液中投入10.8gAl，二者恰好完全反应后，计算：(1)参加反应的NaOH的物质的量和溶液的物质的量浓度。(2)生成标准状况下H2的体积。3理解感悟根据化学方程式进行计算时，若求某物质的质量，其基准值可设为质量；若求某物质的物质的量，其基准值可设为物质的量，从而直接列式比例式计算。同时要注意，反应中各物质之间的单位要左右对应[物质的质量(克—g)、物质的量(摩尔—mol)、气体体积(升—L)]，同一种物质的单位要上下相同。1．铝与酸、碱溶液反应的比较：它们的还原剂相同(都为________)，但氧化产物不同(前者为________，后者为________)；氧化剂不同(前者为________，后者为________)，但还原产物相同(都为________)。2．物质的量应用化学方程式计算的依据是______________________________。物质的量又可将物质的质量、物质的量浓度、气体体积联系起来融入计算之中。第3课时铝与氢氧化钠溶液的反应课前准备区1．(1)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑(2)3Fe＋4H2O(g)=====高温Fe3O4＋4H2(3)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑、2OH－＋Mg2＋===Mg(OH)2↓(4)2Al＋3Cu2＋===2Al3＋＋3Cu(5)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2．(1)铝片表面形成了一层致密氧化铝薄膜，阻止内层铝不再与氧气等反应(2)Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2OAl2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O(3)2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑HClAlAlCl3课堂活动区知识点一探究活动铝片溶解，有气泡产生产生爆鸣声H2归纳总结(1)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑H2OAlNaAlO2(2)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑(3)1∶1迁移应用1．C[由铝与盐酸的反应方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，铝与氢氧化钠溶液的反应方程式：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，可知生成等量氢气需两者物质的量之比为n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。]2．易拉罐又鼓起来易拉罐中的CO2与浓NaOH溶液反应，致使易拉罐内气压降低，从而使易拉罐被大气压压瘪浓NaOH溶液与易拉罐(Al)反应产生H2，随着易拉罐内H2量的增多，易拉罐内气压增大CO2＋2OH－===CO2－3＋H2O2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑解析易拉罐的瘪与鼓与其中的气压有关开始时NaOH吸收了CO2气体，后来Al与NaOH反应产生H2，气体压强增大，又会鼓起。知识点二探究活动2212NA2NANA2mol2mol1mol归纳总结(1)粒子数目物质的量气体体积(2)物质的量质量、体积化学方程式已知量和未知量比例式迁移应用3．(1)生成的气体在标准状况下的体积是0.56L。4(2)反应后所得溶液的物质的量浓度是0.5mol·L－1。解析n(NaOH)＝1.15g23g·mol－1＝0.05mol设标准状况下生成气体体积为V，生成NaOH的物质的量为n(NaOH)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑2mol2mol22.4L0．05moln(NaOH)V(1)V＝0.05mol×22.4L2mol＝0.56L(2)n(NaOH)＝0.05mol×2mol2mol＝0.05mol所以c(NaOH)＝0.05mol0.1L＝0.5mol·L－14．(1)参加反应的NaOH的物质的量为0.4mol，NaOH溶液的物质的量浓度为0.8mol·L－1。(2)生成标准状况下H2的体积为13.44L。解析设参加反应的NaOH的物质的量为n，生成标准状况下H2的体积为V2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑54g2mol67.2L10．8gnV则54g10.8g＝2moln，解得：n＝0.4molc(NaOH)＝0.4mol0.5L＝0.8mol·L－154g10.8g＝67.2LV，解得：V＝13.44L课堂小结1．AlAl3＋AlO－2H＋H2OH22．参加反应的各物质的物质的量之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比课后练习区1．B2.B3.D4.C5.B6．C[NaOH与盐酸反应时物质的量之比为1∶1，即参加反应的HCl的物质的量为n(HCl)＝n(NaOH)＝0.4g40g·mol－1＝0.01mol，则c(HCl)＝0.01mol0.01L＝1mol·L－1。]7．B[0.1molNa产生H2为0.05mol，生成0.1molNaOH，而反应共释放H2为4.48L/22.4L·mol－1＝0.2mol，因此Al与NaOH反应放出0.15molH2，2Al～3H223x0.15molx＝0.1mol]8．B[根据反应方程式，利用差值法进行计算：Fe＋CuSO4===FeSO4＋CuΔm1mol8gn(CuSO4)(8.2－8)g则n(CuSO4)＝1mol×0.2g8g＝0.025molc(CuSO4)＝0.025mol0.1L＝0.25mol·L－1。]9．不合理除去水垢后，盐酸若过量，则会继续与铝反应(1)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑(2)Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O(3)Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O5(4)2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑