金属与酸和水的反应ppt

新课标人教版课件系列《化学》必修1第一节《金属的化学性质》第三章金属及其化合物教学目标1、通过回忆初中学过的镁、铝、铁、铜的部分性质，结合实验来认识钠是一种活泼金属2、根据金属的性质来认识钠、镁、铝、铁的存在及用途3、通过学习钠、铝、铁分别与氧气的反应，找出与水反应的相同点和差异4、根据钠、铝、铁与氧气的反应情况差异，找出其本质原因通过学习钠、铝、铁分别与水的反应，找出与水反应的相同点和差异５、根据钠、铝、铁与水的反应情况差异，找出其本质原因６、掌握物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积应用于化学方程式的计算方法和格式。７、加深对物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积等概念的理解。８、培养自己综合运用知识的能力和综合计算的能力。第一课时1）钠与氧气的反应2）铝与氧气的反应：4Na+O2===2Na2O2Na+O2===Na2O2△4Al+3O2===2Al2O3复习巩固:同学们，你们听说过能用刀切的金属吗？你们见过比水轻的金属吗？你们听说过会游泳的金属吗？烈火英雄向秀丽50年代末，我国出了个女英雄向秀丽。一天她所在的工厂不慎失火。从火海中冲出的向秀丽突然想到车间还有很多钠，而这时救火车已经来了，但她还是毅然冲进火海抢救钠。最后钠全部抢救出来了，而她却由于重度烧伤，壮烈牺牲了。救火车来了，向秀丽为什么还要去抢救钠呢？难道这种情况下不可以用水来灭火吗？钠有什么特殊的性质呢？钠与水的反应在烧杯中加一些水科学探究实验3－3:操作步骤：滴加几滴酚酞溶液把一小块钠放入水中钠所在的位置钠球的运动和大小变化情况周围水雾的产生以及响声溶液颜色的变化情况观察点二、金属与酸和水的反应①钠浮在水面上--------------②钠熔成一个闪亮的小球------③小球四处游动--------------④发出“嘶嘶嘶”的响声------⑤加入酚酞，溶液变红---------实验现象：密度比水小熔点低，反应放热产生了气体，气体推动小球迅速移动反应剧烈、有可燃性气体生成生成了碱性物质二、金属与酸和水的反应金属钠与水(加了酚酞)反应的实验现象:如何设计实验验证钠与水反应产生的气体是什么?？金属钠与水化学方程式：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑练习写出钠与水反应的离子方程式：反应的实质：钠原子与水电离出来的H+发生氧化还原反应。2Na+2H2O=2NaOH+H2↑保存：为什么要保存在煤油（或石蜡油）中？不和煤油反应，密度比煤油大，能隔绝空气和水。思考：能否用手直接取用钠？钠的保存1、钠着火时，应如何灭火？2、将金属钠(密度为0.9788g/cm3)放入煤油(密度为0.8g/cm3)和水的混合物中，你推测可能会观察到什么现象？并解释原因。思考与交流用沙土扑灭钠放入煤油和水的混合物中，产生的现象：钠块将沉到煤油和水的界面上，有气泡产生，钠块上浮。当气泡逸出后，钠块又下沉到煤油和水的界面上，又发生反应，重复发生上述现象至钠块消失。1.预测金属钠与盐酸的反应的现象。钠与酸反应比与水反应剧烈。由于钠与水反应，实质上是钠跟水电离出的H+反应；而酸中的H+浓度比水中H+浓度大。思维拓展:钠与酸反应的离子方程式:2Na+2H+=2Na++H2↑思维拓展2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4蓝色絮状深沉总反应式：2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑钠和盐溶液反应实质：钠先和水反应，生成的氢氧化钠再与某些盐反应。例如：钠和CuSO4溶液反应钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属。2.若将金属钠投入到硫酸铜溶液中，能否置换出铜来呢？★铁不能与冷、热水反应，但能否与水蒸气反应？★你能不能用3支试管、水槽、胶塞、导管、酒精喷灯及其他必要的仪器和物品设计一套简单的实验装置，使铁粉与水蒸气反应？（这套装置应包括水蒸气发生、水蒸气与铁粉反应、检查产生气体等部分。）★与课本的实验相比较，你觉得哪一套更好？科学探究：铁与水的反应水蒸气的发生装置水蒸气与铁粉反应装置产物收集装置方案1:方案2:3Fe＋4H2O(g）Fe3O4＋4H2方案3:★课本中设计的装置更好（优点:装置简单、操作方便、现象明显）★在下表中记录实验现象3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2↑加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。三、铝与氢氧化钠溶液的反应实验探究：实验3-4Na、Mg、Fe都能与稀盐酸、稀硫酸反应，不能与NaOH溶液反应.Al能否与NaOH溶液反应？？实验现象:铝分别放入盐酸、NaOH溶液中有气泡产生，将点燃的木条放在试管口，可观察到蓝色火焰。化学方程式：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑铝的特殊性：既能跟酸反应产生H2，又能跟强碱溶液反应产生H2。偏铝酸钠学以致用解释：铝和氧化铝能跟酸、碱反应，因而铝的保护膜和铝制品会直接被酸、碱、盐侵蚀，所以，铝制餐具不宜用来蒸煮或长期存放酸性、碱性或咸的食物。为什么铝制餐具不能用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性的食物?为什么?以上我们学习了金属的一些化学性质，通过分析不难发现，在反应中这些金属元素的化合价都发生了变化，它们从0价升为正价。在这些变化中，金属表现了强的还原性，做还原剂。在自然界中金属多以化合态存在，只有极少数不活泼的金属如金以游离态存在。金在自然界中以游离态存在小结：1、下列离子方程式不正确的是（）A.钠与水的反应：2Na+2H2O=2Na＋+2OH－+H2↑B.铝与氢氧化钠溶液的反应：2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2↑C.铝与氯化亚铁溶液的反应：Al+Fe2+=Al3++FeD.钠与硫酸铜溶液的反应：2Na＋Cu2+＝Cu＋2Na＋CD练习:2.向一个铝制易拉罐充满CO2,然后往罐中注入足量的NaOH溶液,立即用胶布严封罐口,不一会儿听到罐内“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什么？写出（反应的离子方程式；（2）易拉罐又鼓起来的原因是什么？写出反应的离子方程式。NaOH溶液吸收CO2，罐内压强减小，外界压强将易拉罐压瘪。CO2+2OH-=CO32-+H2OAl表面氧化膜溶解后，Al与NaOH溶液反应产生H2，罐内压强又增大。2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑练习:这节课我们按照“设疑引入→探究实验→观察现象→分析原理→归纳总结→反馈运用”的思路，以实验探究为主要手段,学习了金属与酸和水的反应,也掌握了铝的特殊性质—既能与酸,又能与碱反应。同学们要学会运用所学的化学知识来解决一些生活中的实际问题。真正体现“化学源于生活，服务于生活的”宗旨。课堂小结：第二课时教学程序（一）理论探究，温故导新复习回顾钠、铁与水的反应，以金属活泼性顺序表中钠、铁、铝所处的位置，探究铝与水反应的情况。（二）实验探究，探索新知（铝片与氢氧化钠溶液反应的历程，体现铝的特性即两性，避开两性的概念。）实验探究2Al＋2H2O＋2NaOH＝2NaAlO2＋3H2↑（三）总结性质，承上启下总结：铝的金属共性、特性，都体现强还原性。存在形式生活中的联系定性到定量铝（五）练习反馈，巩固新知。（四）交流讨论、归纳小结→学生回顾、反思，课堂小结。以练习强化，突破难点。设置课后开放性探究练习，更体现学生的自主学习。在已学的金属中，哪些金属能与水发生反应？NaFeAl能否与水反应？K.Ca.Na.Mg.Al.Zn.Fe.Sn.Pb.H.Cu.Hg.Ag.Pt.Au教学过程想一想？思考[实验3]取几片铝片投入盛有约5mL盐酸溶的试管中，观察实验的现象。[实验2]取几片铝片投入盛有约5mL氢氧化钠溶液的试管中，观察实验的现象；[实验1]在常温条件下，取几片铝片投入盛有约5mL水的试管中，观察实验的现象；实验探究结论：1、常温条件下，铝和水难以反应；3、常温下，铝能与氢氧化钠溶液发生反应生成氢气，该反应为放热反应。2、常温下，铝能与盐酸溶液发生反应生成氢气，该反应为放热反应。0＋1＋3022223NaAlO2+H2↑偏铝酸钠Al+NaOH+H2O2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑三、铝与氢氧化钠溶液的反应:反应历程：0＋1＋30(特性)0+1+30请仔细分析以上反应是属于哪种类型的反应？试判断方程式中各物质充当的角色？思考①＋②×2可得：2Al＋6H2O＋2NaOH2NaAlO2＋4H2O＋3H2↑偏铝酸钠Al(OH)3＋NaOHNaAlO2＋2H2O②2Al＋6H2O2Al(OH)3＋3H2↑①联系生活应用：危害：来源:1.建筑工地上不用铝桶盛装石灰乳。2.家中不能用铝制器皿长时间盛放食物。铝盐能致人体中毒,出现老年性痴呆症,导致骨病,肾病和缺铁性贫血等。油条、粉丝和含铝药物(如胃舒平)等。刚才，我们定性研究了铝的化学性质。工农业生产当中更需要了解、掌握反应的定量问题，这就涉及到运用有关物理量进行计算的问题，我们已学习哪些物理量？它们之间有哪些联系？质量、物质的量、浓度、微粒个数、气体的体积mncNv想一想合作探究：物质的量与哪些物理量建立了联系？结论：物质的量是联系各物理量的纽带，是中心环节.物质的量(n)质量(m)微粒个数(N)体积(V)浓度(c)M×÷M×NANA÷÷22.4L/mol×22.4L/mol÷V(aq)×V(aq)化学计量数：22223扩大NA:物质的量:结论：化学方程式中各物质的化学计量之比等于各物质的粒子数之比，因而也等于各物质的物质的量之比。2mo12mo12mo12×NA2×NA2×NA2×NA2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑3×NA2mo13mo1四、物质的量在化学方程式计算中的应用（3）生成氢气的体积（标准状况）。（1）Al的摩尔质量是27g/mol.n(Al)=m(Al)M(Al)=2.7g27g/mol=0.1mol2mol2mol0.1moln(NaOH)2mol0.1mol=2moln(NaOH)n(NaOH)=0.1mol×2mol2mol=0.1mol解：例：把2.7克铝放入足量氢氧化钠溶液中，铝完全反应，计算：（1）2.7克铝的物质的量；（2）参加反应的NaOH的物质的量；(2)2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑2mol3mol×22.4L/mol(3)2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑2mol67.2L0.1molV(H2)V(H2)=0.1mol×67.2L2mol=33.6L答：(1)2.7gAl的物质的量是０.１mol；(2)有０.1molNaOH参加了反应；(3)生成H2的体积在标准状态下是33.6L.2mol0.1mol=67.2LV(H2)(3)2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑•5.4gAl与足量的NaOH溶液反应，求生成的气体在标况下的体积？若是足量的盐酸呢？练习：2mol3mol解：2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H254g3mol×22.4L/mo1=67.2L5.4gV(H2)解：答：生成的氢气在标况下的体积都是6.72L。54g5.4g67.2LV(H2)54g5.4g67.2LV(H2)6.72LV(H2)54g67.2L5.4gV(H2)2Al+6HCl2AlCl3+3H2V(H2)6.72L2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2小结：这节课你学到了什么？（收获与体会）定性:定量：物质的量在化学方程式计算中的应用化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比。Al与NaOH溶液的反应2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑(特性)作业：课外:1.科学视野—金属钛（了解钛的性质、用途、发展前景）2.写一篇关于金属的小论文（金属的性质、用途、改良等方面）课内:P455、6向一金属铝的易拉罐内充满CO2,然后向罐内注入足量NaOH溶液,立即用胶布严封罐口，过一段时间后,罐壁内凹而瘪,再过一段时间后,瘪了的罐壁重新鼓起,解释上述变化的实验现象：(1)罐壁内凹而瘪的原因：