高中化學(xué)必修1全冊(cè)課件（人教版） (14)

1、第2課時(shí) 金屬與酸和水的反應(yīng),課前自主學(xué)習(xí)(學(xué)生用書(shū)P55),一?金屬與酸和水的反應(yīng)1.金屬與酸反應(yīng)酸和金屬活動(dòng)順序表中氫以前的金屬反應(yīng)生成鹽和氫氣?,2.鈉與水的反應(yīng),3.鐵與水的反應(yīng),二?鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)鋁與鹽酸?氫氧化鈉溶液的對(duì)比實(shí)驗(yàn),誘思探究:鈉著火時(shí),能否用水滅火?提示:不能,鈉與水反應(yīng)生成可燃性氣體,應(yīng)用干燥的沙土蓋滅?,課堂深化探究(學(xué)生用書(shū)P55),一?鈉在溶液中的反應(yīng)1.鈉與水的反應(yīng)(1)將鈉放入

2、加入幾滴酚酞的水中,觀察到的現(xiàn)象:浮(鈉浮在水面上)?熔(熔化成一個(gè)閃亮的小球)?游(小球在水面上向各個(gè)方向迅速游動(dòng),最后消失)?響(發(fā)出嘶嘶的響聲)?紅(反應(yīng)后的水溶液使酚酞變紅)?(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:鈉與水劇烈反應(yīng),鈉的密度比水小,反應(yīng)放熱,反應(yīng)后溶液顯堿性,有氣體產(chǎn)生?,(3)反應(yīng)分析①反應(yīng)類(lèi)型:置換反應(yīng)?氧化還原反應(yīng)?離子反應(yīng)?放熱反應(yīng)?②反應(yīng)方程式:2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑離子方程式:2Na+2H2O＝2Na+

3、+2OH-+H2↑,2.鈉與酸的反應(yīng)鈉與稀硫酸?鹽酸等非氧化性酸反應(yīng)時(shí),首先是鈉直接跟酸反應(yīng),過(guò)量的鈉再與水反應(yīng),而不能認(rèn)為是鈉先跟水反應(yīng),生成的NaOH再跟酸中和?鈉投入足量鹽酸中反應(yīng)的化學(xué)方程式是:2Na+2HCl＝2NaCl+H2↑離子方程式是:2Na+2H+＝2Na++H2↑3.鈉跟堿溶液的反應(yīng)實(shí)際是鈉跟水反應(yīng)?,4.鈉跟鹽溶液的反應(yīng)(1)NaCl溶液:實(shí)際是與水反應(yīng)?反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Na+2H2O＝2NaOH

4、+H2↑(2)CuSO4溶液:鈉先與水反應(yīng),生成的NaOH再跟CuSO4反應(yīng),而不能發(fā)生置換反應(yīng)?上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑2NaOH+CuSO4＝Cu(OH)2↓+Na2SO4,總反應(yīng)式為:2Na+CuSO4+2H2O＝Cu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4,二?金屬鋁與酸?堿反應(yīng)及生成H2的量的關(guān)系1.鋁在金屬活動(dòng)性順序中位于氫前面,能置換出酸中的氫?強(qiáng)酸:2Al+6H+＝2Al3++3

5、H2↑,弱酸:2Al+6CH3COOH＝6CH3COO-+2Al3++3H2↑?,2.Al與NaOH溶液反應(yīng)(1)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體可以燃燒?(2)反應(yīng)分步進(jìn)行:2Al+6H2O＝2Al(OH)3+3H2↑Al(OH)3+NaOH＝NaAlO2+2H2O總反應(yīng)為:還原劑是Al,氧化劑是H2O?,3.鋁與酸或堿反應(yīng)置換H2的關(guān)系(1)等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的體積比(2)足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的鹽

6、酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的體積為,(3)一定量的鋁分別和一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)[n(HCl)＝n(NaOH)],若產(chǎn)生氫氣的體積比為 則必定是:①鋁與鹽酸反應(yīng)時(shí),鋁過(guò)量而鹽酸不足量?②鋁與氫氧化鈉反應(yīng)時(shí),鋁不足而氫氧化鈉過(guò)量?解題時(shí)應(yīng)充分利用上述關(guān)系快速求解?,典 例 剖 析(學(xué)生用書(shū)P56),知識(shí)點(diǎn)一 鈉在溶液中的反應(yīng)例1 將一小塊鈉投入到盛有硫酸銅溶液的小燒杯中,不可能觀察

7、到的現(xiàn)象是( )A.溶液出現(xiàn)藍(lán)色渾濁B.鈉塊熔成小球浮在水面四處游動(dòng)C.有氣體產(chǎn)生D.有紅色的銅被置換出來(lái),〔解析〕 由于金屬陽(yáng)離子在水中,一般是以水合離子的形式存在,所以鈉與鹽溶液反應(yīng)時(shí)不能置換出鹽中的金屬,而是先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣,生成的氫氧化鈉又與硫酸銅反應(yīng),生成藍(lán)色沉淀,因此選項(xiàng)中只有D中現(xiàn)象不可能觀察到?〔答案〕 D,知識(shí)點(diǎn)二 金屬與酸的反應(yīng)例2 將鈉?鎂?鋁各0.3 mol分別放入100 m

8、L 1 mol/L的鹽酸中,同溫同壓下產(chǎn)生的氣體體積比是( )A.1：2：3 B.6：3：2C.3：1：1D.1：1：1,〔解析〕 Mg、Al投入到鹽酸中,由于金屬過(guò)量,以HCl的量為準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算,產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量為0.05 mol,Na不僅與酸反應(yīng)還可與水反應(yīng),以鈉的物質(zhì)的量為準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算,產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量為0.15 mol?故正確答案為C?〔答案〕 C,知識(shí)點(diǎn)三 鋁與氫氧化鈉溶液

9、的反應(yīng)例3 甲?乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 mol·L-1的鹽酸和NaOH溶液,向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉,反應(yīng)結(jié)束后測(cè)得生成的氣體體積比為甲乙＝12,則加入鋁粉的質(zhì)量為( )A.5.4 gB.3.6 gC.2.7 gD.1.8 g,〔解析〕 2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑,由反應(yīng)方程式可知,若在等物質(zhì)的量的鹽酸和NaO

10、H溶液中分別加入足量鋁,反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生H2的體積之比為1：3,現(xiàn)在產(chǎn)生H2的體積之比為1：2,說(shuō)明鋁粉的量相對(duì)于鹽酸來(lái)說(shuō)是過(guò)量的,對(duì)于NaOH來(lái)說(shuō)是不足量的,所以與鹽酸反應(yīng)的鋁粉質(zhì)量為2.7 g,與NaOH反應(yīng)的鋁粉質(zhì)量為5.4 g?〔答案〕 A,課內(nèi)針對(duì)性訓(xùn)練(學(xué)生用書(shū)P57),1.將一小塊鈉投到FeCl3溶液中,觀察到的現(xiàn)象是( )A.鈉溶解,有鐵析出并有氣體產(chǎn)生B.只有氣體產(chǎn)生C.只有沉淀產(chǎn)生D.既有氣體產(chǎn)生,又有

11、紅褐色沉淀產(chǎn)生答案:D解析:Na投入FeCl3溶液中發(fā)生如下反應(yīng):2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑,FeCl3+3NaOH＝Fe(OH)3↓+3NaCl?,2.等質(zhì)量的鈉?鎂?鋁分別與足量的鹽酸反應(yīng),產(chǎn)生H2的質(zhì)量由大到小的排列順序正確的是( )A.Al、Mg、Na B.Mg、Al、NaC.Na、Mg、AlD.Na、Al、Mg答案:A解析:因足量的鹽酸與等質(zhì)量的金屬反應(yīng),則金屬完全反應(yīng),

12、根據(jù)電子守恒,等質(zhì)量的Na、Mg、Al產(chǎn)生H2的質(zhì)量由大到小應(yīng)為Al、Mg、Na,也可根據(jù)化學(xué)式計(jì)算?,3.等質(zhì)量的兩份鋁分別與足量稀H2SO4和NaOH溶液作用,若消耗的兩溶液的體積相等,則兩溶液的物質(zhì)的量濃度之比為( )A.3：2B.2：3C.1：1D.1：2答案:A,解析:依題意,兩份鋁的物質(zhì)的量相等,設(shè)n(Al)＝1 mol?2Al + 3H2SO4＝Al2(SO4)3+3H2↑2 m

13、ol 3 mol1 mol n(H2SO4)得:n(H2SO4)＝1.5 mol2Al + 2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑2 mol 2 mol1 mol n(NaOH),得:n(NaOH)＝1 mol兩溶液體積相等,故c(H2SO4)：c(NaOH)＝n(H2SO4)：n(NaOH)＝1.5：1＝3：2?,4.下列物質(zhì)反應(yīng)后,沒(méi)有堿生成的是( )A.生石灰投入水中B.紅熱的Fe

14、與H2O(g)反應(yīng)C.鈉放入水中D.鍛燒石灰石答案:BD,解析:A中反應(yīng)為CaO+H2O＝Ca(OH)2;B為3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2;C為2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑;D為CaCO3 CaO+CO2↑?,課后優(yōu)化訓(xùn)練(學(xué)生用書(shū)P57),基礎(chǔ)強(qiáng)化1.鈉與下列物質(zhì)反應(yīng),產(chǎn)物唯一的是( )A.鹽酸 B.H2OC.Cl2D.O

15、2答案:C解析:鈉與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生NaCl和H2,與H2O反應(yīng)生成NaOH和H2,與O2反應(yīng)生成Na2O2和Na2O,只有與Cl2反應(yīng)生成NaCl?,2.除去鎂粉中的少量鋁粉,可選用( )A.硫酸B.氫氧化鈉溶液C.水D.鹽酸答案:B解析:鋁與NaOH溶液反應(yīng)而鎂不與NaOH溶液反應(yīng),可以除去?,3.鐵制的菜刀在生產(chǎn)時(shí)要通過(guò)“淬火”處理來(lái)增加刀的硬度,具體操作是將紅熱的菜刀浸入水中急速冷卻?此時(shí)發(fā)生反應(yīng)為3Fe+

16、4H2O(g) Fe3O4+4H2,該反應(yīng)中屬于還原劑的是( )A.FeB.H2OC.Fe3O4D.H2答案:A解析:由反應(yīng)3Fe+4H2O(g) 4H2+Fe3O4知鐵失電子作還原劑,H2O得電子,作氧化劑?,4.用鋁箔包裝0.1 mol金屬鈉,用針扎出一些小孔,放入水中,完全反應(yīng)后,用排水集氣法收集產(chǎn)生的氣體,則收集到的氣體為(標(biāo)準(zhǔn)狀況)( )A.O2與H2的混合氣體B.1

17、.12 L H2C.大于1.12 L H2D.小于1.12 L氣體答案:C,解析:在題中隱藏著一個(gè)至關(guān)重要的條件“鋁箔”,Na與水反應(yīng)放出H2,并且生成NaOH,鋁能與NaOH溶液反應(yīng),也生成H2,故最后收集到的氣體是這兩部分H2的總和,顯然要比Na單獨(dú)反應(yīng)產(chǎn)生的H2多?Na + H2O＝NaOH + H2↑0.1 mol 0.1 mol 0.05 mol,5.下列有關(guān)反應(yīng)的離子方程式正確的是(

18、 )A.鈉與水反應(yīng):Na+2H2O＝Na++2OH-+H2↑B.鈉與稀硫酸反應(yīng):2Na+2H2O＝2Na++2OH-+H2↑,H++OH-＝H2OC.鈉與CuSO4溶液反應(yīng):2Na+Cu2+＝Cu+2Na+D.Na與稀H2SO4溶液反應(yīng):2Na+2H+＝2Na++H2↑答案:D,解析:A中電荷不守恒;B中鈉與硫酸直接反應(yīng),而不是先與水反應(yīng);C中鈉先與水反應(yīng)生成NaOH,然后NaOH再與CuSO4反應(yīng)生成Cu(OH)2沉淀

19、?,6.將2.3g鈉投放到97.7g水中,所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為( )A.2.3% B.小于2.3%C.4%D.大于4%答案:D解析:錯(cuò)選A是把鈉與水反應(yīng)后,鈉看成溶質(zhì),計(jì)算錯(cuò)誤;錯(cuò)選C是忽視了鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生H2使溶液質(zhì)量減少?解答本題應(yīng)明確鈉與水反應(yīng)有H2產(chǎn)生,所得溶液中溶質(zhì)是NaOH,溶液的質(zhì)量等于水的質(zhì)量和鈉的質(zhì)量之和減去氫氣的質(zhì)量?,本題屬半定量題,不需準(zhǔn)確計(jì)算溶質(zhì)的質(zhì)量分

20、數(shù)?設(shè)生成NaOH的質(zhì)量為x,則:2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑2×232×402.3 gx,7.將金屬鈉分別投入下列物質(zhì)的溶液中,有氣體放出,且溶液質(zhì)量減輕的是( )A.HClB.K2SO4C.CuCl2D.飽和NaOH溶液答案:CD解析:鈉遇水或水溶液均能發(fā)生反應(yīng)置換出氫氣,故以上四個(gè)選項(xiàng)均能滿足題干中有氣體放出這一條件?解題的關(guān)鍵在于題干中的最后“溶液質(zhì)量減輕”?若

21、投入金屬鈉的質(zhì)量小于脫離溶液的物質(zhì)的質(zhì)量,則溶液的質(zhì)量必定減輕?,選項(xiàng)A?B中每有23 g鈉進(jìn)入溶液均生成1 gH2,溶液質(zhì)量增加22 g;C項(xiàng)中由于鈉與水反應(yīng)生成的NaOH還能進(jìn)一步與CuCl2反應(yīng),析出Cu(OH)2沉淀,所以溶液質(zhì)量減輕;D選項(xiàng)中NaOH溶液是飽和溶液,投入鈉后消耗水,析出NaOH固體,溶液質(zhì)量也減輕?,8.(1)分別取W g鈉?鎂?鋁與足量的鹽酸反應(yīng),在相同條件下產(chǎn)生氫氣的體積比是____________

22、______________?(2)分別取0.1 mol鈉?鎂?鋁與足量的鹽酸反應(yīng),在相同條件下產(chǎn)生氫氣的體積比是_________________________?(3)若產(chǎn)生相同物質(zhì)的量的氫氣,所需鈉?鎂?鋁的質(zhì)量之比為_(kāi)____________________?,1：2：3,23：12：9,(4)若產(chǎn)生相同體積(同溫同壓下)的氫氣,所需鈉?鎂?鋁的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______________________?(5)若將0.

23、2 mol鈉?鎂?鋁分別放入到10 mL 1 mol/L的鹽酸中,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,產(chǎn)生氫氣的大小順序是______________________?,6：3：2,Na>Al＝Mg,解析:2Na+2HCl＝2NaCl+H2↑Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑(1)由方程式可得Na產(chǎn)生H2 Mg產(chǎn)生H2 Al產(chǎn)生 故可得出結(jié)論?(2)由方

24、程式可得出產(chǎn)生H2體積比(即物質(zhì)的量比)為1：2：3?,(3)由方程式可得出產(chǎn)生H2物質(zhì)的量相同,設(shè)產(chǎn)生H2 2克,消耗Na 46克,Mg 24克,Al 18克,故得出結(jié)論?(4)由(3)可推出n(Na消耗):n(Mg消耗):n(Al消耗)＝1：0.5: ＝6：3：2?(5)由方程式可得出三種金屬和酸反應(yīng),金屬過(guò)量,故產(chǎn)生H2應(yīng)相同,但Na可與水反應(yīng),故得出Na>Al＝Mg?,能力提升1.下列各組離子中,能大量共存,溶液呈

25、現(xiàn)無(wú)色,且加入一小塊鈉粒后仍然能大量共存的是( )答案:C,解析:A中MnO 為紫色不符合題意且H+與Na反應(yīng),B中Na與水反應(yīng)生成的NaOH與HCO 反應(yīng),有CO 生成,Ba2+與CO 不能共存;D中Ca2+與CO 不共存?,2.兩種金屬混合物粉末15 g,與足量的鹽酸反應(yīng)時(shí)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 L氫氣,符合上述情況的金屬混合物是( )A.Mg?FeB.Zn?AgC.Al?Zn

26、D.Mg?Al答案:AC解析:生成11.2 LH2,需轉(zhuǎn)移1 mol電子?即金屬的平均電子摩爾質(zhì)量為15 g/mol?其中Mg?Fe?Zn?Al的電子摩爾質(zhì)量分別為12 g/mol,28 g/mol,32.5 g/mol和9 g/mol,而Ag不反應(yīng),其值可認(rèn)為無(wú)限大,故A?C符合情況?,3.把足量的鐵粉投入到硫酸和硫酸銅的混合溶液中,充分反應(yīng)后,剩余金屬粉末的質(zhì)量與原加入鐵粉的質(zhì)量相等,則原溶液中H+與SO 的物質(zhì)的量濃度

27、之比為( )A.1：4 B.2：7C.1：2D.3：8答案:A,解析:相關(guān)反應(yīng)為:Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu設(shè)生成Cu 64 g,因反應(yīng)前后金屬粉末質(zhì)量相等,則消耗Fe 64克,由此可知與CuSO4反應(yīng)的Fe為56克,與H2SO4反應(yīng)的Fe為8克,CuSO4物質(zhì)的量為1 mol,則H2SO4物質(zhì)的量為mol,H+物質(zhì)的量為

28、mol,則H+與SO 物質(zhì)的量之比為,4.X?Y?Z?M代表四種金屬,有以下事實(shí):①水溶液中X+Y2+＝X2++Y;②Z+2H2O(冷)＝Z(OH)2+H2↑;③Y可跟硫酸反應(yīng)而M不能?則四種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)開(kāi)_____________?解析:由①知X>Y,由①知X?Y不與水反應(yīng),由②知Z>X>Y,由③知Y>M,即可得出答案?,Z>X>Y>M,5.某化學(xué)興趣小組利用如圖進(jìn)行“鐵與水反應(yīng)”的

29、實(shí)驗(yàn),并檢驗(yàn)產(chǎn)物的性質(zhì),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:,(1)A裝置的作用是____________________ ,B中反應(yīng)的方程式為_(kāi)________________________ ?(2)D的作用是____________________ ?(3)E中的現(xiàn)象是__________________________________?(4)A?B兩個(gè)裝置中應(yīng)先點(diǎn)燃________處的________燈,點(diǎn)燃E處酒精燈之前應(yīng)進(jìn)行的操

30、作是____________________ ?,產(chǎn)生水蒸氣,吸收未反應(yīng)的水蒸氣,黑色固體變成紅色,右端管壁有水珠生成,A,酒精噴,收集H2,并檢驗(yàn)其純度,解析:(1)B中進(jìn)行的反應(yīng)是3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2,故A為提供水蒸氣的裝置?(2)D的作用是除去未反應(yīng)的水蒸氣,干燥H2?(3)E中反應(yīng)為H2+CuO Cu+H2O,故黑色粉末變紅,同時(shí)硬質(zhì)玻璃管右端會(huì)有水珠生成?(4)應(yīng)先點(diǎn)A處,若先點(diǎn)燃B