2024_2025学年高中化学第三章金属及其他化合物第一节第2课时金属与酸和水的反应铝与氢氧化钠溶液的反应学案新人教版必修1.docVIP

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第2课时金属与酸和水的反应铝与氢氧化钠溶液的反应

一、金属与酸的反应

1．反应实质：金属与酸电离出的H＋发生置换反应。

2．反应条件：金属活动性依次表中H之前的金属与盐酸、稀硫酸等非氧化性酸发生反应，生成盐和__H2。

3．反应实例(写离子方程式)

(1)镁条放入稀硫酸中Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑。

(2)金属铝溶于盐酸中2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。

(1)金属越活泼，该金属与酸或水发生置换反应越简单吗？

提示：金属越活泼，还原性越强，与酸或水发生置换反应越简单。

(2)(学问前后串联)我们初中学过铁和铝都能与稀硫酸反应，那么，1molFe和1molAl分别与足量的稀硫酸反应转移的电子数分别是多少？

提示：2NA、3NA。铁和铝与足量的稀硫酸反应后的价态不同，分别变为＋2和＋3，故1molFe和1molAl转移电子的数目分别为2NA、3NA。

二、金属与水的反应

1．钠与水的反应

(1)试验探究

(2)试验结论：钠与水反应猛烈，生成NaOH，化学方程式是2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。

2．铁与水蒸气的反应

(1)据报道，郑州市某小区地下停车场内曾发生火灾，起因是蜡烛照明而引起地下室内放置的固体钠燃烧，主子不知钠的特性而用水灭火，结果产生急速化学反应，起火并引燃下水管道等存放物，滚滚浓烟冲出，瞬间充斥地下停车场，并充满整个小区。

钠着火时应如何扑灭？用水加速化学反应的缘由是什么？

提示：应用沙土、石棉等盖灭。用水时Na与H2O反应放热且产生H2，燃烧加剧火势。

(2)(教材二次开发)教材中铁与水的方程式表示为“3Fe＋4H2O(g)eq\o(=====,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2”，在日常生活中为何可以用铁壶烧水？另外，“趁热打铁”是物理变更吗？

提示：铁与冷水、热水不反应，只能与水蒸气反应。趁热打铁过程中除了铁的形态发生变更外，生铁中的碳与氧气反应生成CO2，发生化学变更。

(3)(情境思索)某船员在运输盛有钠的铁桶时，不当心把盖子打开，桶内立刻冒起浓浓的白烟，而且一接触桶内物质，双手马上感到猛烈的难受，情急之下他将桶推到江里。一遇到水，桶立马爆炸。盛有钠的桶遇水立马爆炸的缘由是什么？

提示：钠与水反应放出热量，使生成的氢气发生爆炸。

三、铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应

(1)若要除去铁粉中的少量铝粉，可采纳什么方法？

提示：可利用铝与强碱溶液反应的原理除去铝粉，可将混合物加入过量NaOH溶液中溶解，然后过滤、洗涤、干燥可除去铁粉中的铝粉。

(2)(学问前后串联)阴离子中确定不含有金属元素吗？

提示：不确定。AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))中含有金属元素。

(3)(情境思索)生活中有这样的生活阅历，铝锅可经受千蒸万煮，却难忍耐油盐酱醋，这是什么缘由造成的呢？

提示：酸碱盐干脆侵蚀氧化铝爱护膜及铝本身。

学问点一钠与水、酸、碱、盐溶液反应的实质

1．钠与水反应的实质

钠与水反应的化学方程式是2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，氧化剂是H2O，还原剂是Na，离子方程式是2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。

2．钠与溶液反应的实质

物质类别

反应分析

酸

①钠与酸反应时先与酸中的H＋反应，如2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑

②假如钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应

碱

钠与碱溶液反应其实质是钠与水的反应

盐

钠与盐溶液反应时先与水反应，假如盐中的溶质能与NaOH反应，则会发生其他反应，如Na与CuSO4溶液的反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4

【特殊提示】(1)钠与饱和碱溶液反应时，虽然只是钠与水反应，但是因水的消耗，会使碱结晶析出。

(2)书写钠与盐反应的化学方程式时，可以分步书写，也可以写总反应的化学方程式。

(1)(思维升华)钠投入硫酸镁溶液中，能否置换出镁，为什么？(宏观辨识与微观探析)

提示：钠不能从硫酸镁溶液中置换出镁。钠与水反应生成NaOH和H2，NaOH又与MgSO4反应生成Mg(OH)2。

(2)(情境应用)某试验小组对钠与水反应的试验进行了探讨，为点燃反应生成的H2，他们设计了图示装置。试验小组查阅煤油的密度为0.80g·cm－3、水的密度为1.00g·cm－3，并据此对试验进行改进。在改进后的试验中H2的生成速率减慢，缘由是什么？(科学探究与创新意识)

提示：钠的密度比煤油大，而比水小，钠与水反应产生的H2会使钠的浮力增大而上升，进入煤油层后反应停止又下降。

【典例1】把金属钠投入下列物质的溶液中，溶液质量减轻的是()

A．HCl B．Na2SO4

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