2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第3章金屬及其化合物第1節(jié)課時(shí)1金屬與非金屬酸和水的反應(yīng)學(xué)案新人教版必修1

PAGE6-課時(shí)1金屬與非金屬、酸和水的反應(yīng)目標(biāo)與素養(yǎng)：1．了解金屬的物理通性與化學(xué)通性。(宏觀辨識(shí))2．了解Na、Al與O2的反應(yīng)，Na、Fe與H2O的反應(yīng)。(改變觀念)3．試驗(yàn)探究Na、Al與O2反應(yīng)以及Na、Fe與H2O反應(yīng)的原理。(科學(xué)探究)一、金屬的通性1．金屬的存在和物理通性2．金屬的化學(xué)通性金屬與酸、鹽反應(yīng)的一般規(guī)律(1)金屬與酸的反應(yīng)在金屬活動(dòng)性依次表中，排在氫之前的金屬可與非氧化性酸(鹽酸、稀硫酸等)反應(yīng)生成氫氣。(2)金屬與鹽溶液的反應(yīng)在金屬活動(dòng)性依次表中，一般位于前面的金屬(K、Ca、Na除外)能夠把位于后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來。二、金屬與非金屬(O2、Cl2、S)的反應(yīng)1．鈉與氧氣的反應(yīng)反應(yīng)條件室溫加熱或點(diǎn)燃試驗(yàn)步驟試驗(yàn)現(xiàn)象新切開的鈉具有銀白色的金屬光澤，在空氣中很快變暗鈉先熔化成小球，然后猛烈燃燒，火焰呈黃色，生成淡黃色固體化學(xué)方程式4Na＋O2=2Na2O2Na＋O2eq\o(=,\s\up10(△))Na2O22．鋁與氧氣的反應(yīng)試驗(yàn)現(xiàn)象鋁箔熔化，失去光澤，熔化的鋁不滴落試驗(yàn)結(jié)論常溫下，鋁與空氣中的氧氣反應(yīng)，生成一薄層致密的氧化膜試驗(yàn)緣由鋁表面生成的氧化膜(Al2O3)的熔點(diǎn)高于鋁的熔點(diǎn)，包在鋁的外面，所以熔化的液態(tài)鋁不滴落化學(xué)方程式4Al＋3O2=2Al2O33．其他反應(yīng)(1)Na與Cl2、S反應(yīng)的化學(xué)方程式2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up10(點(diǎn)燃))2NaCl、2Na＋Seq\o(=,\s\up10(△))Na2S。(2)Al與Cl2、S反應(yīng)的化學(xué)方程式2Al＋3Cl2eq\o(=,\s\up10(點(diǎn)燃))2AlCl3、2Al＋3Seq\o(=,\s\up10(△))Al2S3。三、金屬與水的反應(yīng)1．Na與水反應(yīng)試驗(yàn)操作試驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論或說明①鈉浮在水面上①鈉的密度比水小②鈉熔化成小球②鈉熔點(diǎn)低，反應(yīng)放熱③小球在水面上四處游動(dòng)③反應(yīng)產(chǎn)生的氣體推動(dòng)小球運(yùn)動(dòng)④與水反應(yīng)發(fā)出“嘶嘶”聲，漸漸變小，最終消逝④鈉與水猛烈反應(yīng)，產(chǎn)生氣體⑤反應(yīng)后溶液的顏色漸漸變紅色⑤有堿性物質(zhì)(NaOH)生成化學(xué)方程式：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。2．鐵與水蒸氣的反應(yīng)試驗(yàn)裝置試驗(yàn)操作及現(xiàn)象導(dǎo)管口冒出大量氣泡，用小試管收集一試管氣體，點(diǎn)燃，聽到爆鳴聲，證明生成了H2用火柴點(diǎn)燃肥皂液，聽到爆鳴聲，證明生成了H2試驗(yàn)結(jié)論在高溫下，鐵能與水蒸氣反應(yīng)生成H2，化學(xué)方程式為3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up10(高溫))Fe3O4＋4H21．推斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)全部金屬在常溫下均為固體，在自然界中主要以化合態(tài)存在。 ()(2)鈉與空氣反應(yīng)肯定生成Na2O。 ()(3)金屬與水反應(yīng)均生成堿和H2。 ()(4)Fe與H2O(g)反應(yīng)生成Fe2O3和H2。 ()[答案](1)×(2)×(3)×(4)×2．寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式。(1)Cu與AgNO3溶液反應(yīng)：________________________________________。(2)Cu與O2反應(yīng)：_______________________________________________。(3)Zn與稀硫酸反應(yīng)：_____________________________________________。(4)Na與H2O反應(yīng)：______________________________________________。(5)Fe與H2O(g)反應(yīng)：______________________________________________。(6)Al與稀鹽酸反應(yīng)：____________________________________________。[答案](1)Cu＋2AgNO3=2Ag＋Cu(NO3)2(2)2Cu＋O2eq\o(=,\s\up10(△))2CuO(3)Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑(4)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑(5)3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up10(高溫))Fe3O4＋4H2(6)2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑Na、Al、Fe與O2的反應(yīng)1．金屬的金屬性越強(qiáng)，越易與氧氣發(fā)生化合反應(yīng)。(1)常溫下活潑金屬K、Ca、Na在空氣中易被氧化，在空氣中可發(fā)生燃燒。4Na＋O2=2Na2O、2Na2O＋O2eq\o(=,\s\up10(△))2Na2O2、2Na＋O2eq\o(=,\s\up10(點(diǎn)燃或△))Na2O2。(2)常溫下較活潑金屬M(fèi)g、Al在空氣中易氧化，形成氧化膜，Mg在空氣中可發(fā)生燃燒。(3)常溫下金屬Fe與干燥空氣不發(fā)生氧化反應(yīng)，加熱條件下能被氧化，在純氧中可發(fā)生燃燒。2．金屬鈉露置于空氣中的主要改變鈉(Na)eq\o(→,\s\up10(空氣))表面變暗(Na2O)eq\o(→,\s\up10(H2O))白色固體(NaOH)eq\o(→,\s\up10(H2O))表面形成溶液(NaOH潮解)eq\o(→,\s\up10(CO2))白色固體(Na2CO3·10H2O)eq\o(→,\s\up10(風(fēng)化))白色粉末(Na2CO3)。1．下列有關(guān)試驗(yàn)的描述，符合事實(shí)的是()A．金屬鈉暴露在空氣里，表面變暗，生成白色的氧化鈉固體，最終生成Na2CO3粉末B．用坩堝鉗夾住打磨過的鎂帶，在酒精燈上點(diǎn)燃，發(fā)出刺眼的白光，放出大量的熱，產(chǎn)生白色粉末C．鈉與氧氣反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)物是由氧氣的用量確定的D．打磨的鋁箔加熱至熔化時(shí)，鋁會(huì)滴落A[用坩堝鉗夾住打磨過的鎂帶，在酒精燈上點(diǎn)燃，產(chǎn)生的是白色固體氧化鎂，而不是白色粉末，B不正確；鈉與氧氣反應(yīng)產(chǎn)物，由反應(yīng)條件確定，打磨的鋁箔加熱至熔化也不滴落，所以C、D不正確。]2．裝運(yùn)金屬鈉的包裝箱上應(yīng)印有下列警示標(biāo)記中的()A．爆炸品B．遇濕易燃物品C．氧化劑D．腐蝕品B[鈉為遇濕易燃物品。]Na、Fe與H2O、酸、鹽的反應(yīng)1．鈉與H2O、酸、鹽溶液的反應(yīng)(1)鈉與水的反應(yīng)離子方程式：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑，還原劑：Na，氧化劑：H2O。(2)鈉與酸溶液的反應(yīng)①鈉與酸溶液反應(yīng)時(shí)先與酸中的H＋反應(yīng)生成H2。②假如鈉過量，鈉把酸消耗盡之后，再與水反應(yīng)。(3)鈉與鹽溶液的反應(yīng)鈉與鹽溶液反應(yīng)時(shí)，首先與水反應(yīng)生成NaOH，然后NaOH與鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)(若氫氧化鈉不與鹽反應(yīng)，則只有鈉與水的反應(yīng))。但在熔融鹽中加入Na，也可以把鹽中金屬置換出來。2．Fe與H2O的反應(yīng)(1)Fe在潮濕的空氣中緩慢氧化最終生成鐵銹(Fe2O3·xH2O)。(2)Fe與液態(tài)水不反應(yīng)，但在高溫條件下與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和H2。3．金屬鈉分別與下列溶液反應(yīng)時(shí)，既有氣體又有沉淀產(chǎn)生的是()A．BaCl2溶液 B．K2SO4溶液C．FeCl3溶液 D．稀鹽酸C[鈉與鹽溶液中的水反應(yīng)生成NaOH和H2，故每種溶液中均有氣體產(chǎn)生。A、B、D中均無沉淀生成，C中FeCl3與NaOH反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀。]4．某同學(xué)欲分別用甲、乙兩裝置在試驗(yàn)室中完成鐵與水蒸氣反應(yīng)的試驗(yàn)。甲乙已知B中放入的是鐵粉與石棉絨的混合物，C中放的是干燥劑，E為酒精噴燈，G為帶有鐵絲網(wǎng)罩的酒精燈。對(duì)比兩裝置，回答下列問題：(1)如何檢查乙裝置的氣密性？___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)乙裝置中濕沙子的作用是_______________________________________。(3)B處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________。(4)裝置乙中H必不行少，H的作用是_______________________________。(5)對(duì)比甲、乙兩裝置的B和K，B的優(yōu)點(diǎn)是__________________________。[答案](1)向H中加入水沒過導(dǎo)管口，連接好裝置，微熱K，若H中導(dǎo)管口出現(xiàn)氣泡，停止加熱后導(dǎo)管中出現(xiàn)水柱，證明氣密性良好(其他合理答案也可)(2)供應(yīng)水蒸氣(3)3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up10(高溫))Fe3O4＋4H2(4)干燥氫氣，降低氫氣中水蒸氣的含量(5)運(yùn)用石棉絨，增大水蒸氣與鐵粉的接觸面積，使反應(yīng)充分進(jìn)行1．人們習(xí)慣上把金、銀、銅、鐵、錫五種金屬統(tǒng)稱為“五金”。在“五金”依次中，把一種金屬的位置向后移一位，正好符合某化學(xué)規(guī)律。這種金屬和該化學(xué)規(guī)律是()A．鐵、金屬活動(dòng)性依次 B．金、質(zhì)量守恒定律C．銀、質(zhì)量守恒定律 D．銅、金屬密度依次A[將“五金”中的鐵后移一位，為金屬活動(dòng)性由弱到強(qiáng)的依次。]2．下列關(guān)于金屬的說法中正確的是()A．金屬在常溫下都能與氧氣反應(yīng)B．常溫下，與氧氣反應(yīng)的金屬均可形成致密的氧化膜，阻擋金屬接著被氧化C．鐵能置換出CuSO4溶液中的銅，故銀也能置換出CuSO4溶液中的銅D．金屬活動(dòng)性依次中，排在氫之前的金屬與鹽酸都能發(fā)生置換反應(yīng)D[金、鉑性質(zhì)特別穩(wěn)定，不能與氧氣、鹽酸等反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；像鐵這類金屬形成的氧化膜疏松，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Ag的金屬活動(dòng)性比Cu的弱，Ag不能與CuSO4反應(yīng)，C錯(cuò)誤；活潑金屬均能與鹽酸發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生H2，D項(xiàng)正確。]3．某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了下圖所示的試驗(yàn)，試驗(yàn)后組員之間的溝通不合理的是()A．甲同學(xué)認(rèn)為試管b中收集到的氣體可點(diǎn)燃，且產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰B．乙同學(xué)認(rèn)為試管a中生成的黑色固體可能為四氧化三鐵C．丙同學(xué)認(rèn)為將少量還原性鐵粉放入試管中，加適量的水，加熱也可實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)D．丁同學(xué)認(rèn)為試管中濕棉花的作用是產(chǎn)生水蒸氣C[鐵與水蒸氣在高溫條件下可反應(yīng)，與液態(tài)水加熱不反應(yīng)。]4．將小塊鈉投入到硫酸銅的稀溶液中：(1)視察到的現(xiàn)象是________(填序號(hào))。①鈉浮于液面上②熔化成小球③發(fā)出“嘶嘶”的響聲，放出氣體④有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生⑤析出大量紅色的銅(2)用離子方程式說明試驗(yàn)現(xiàn)象：__