人教版高中化学必修一教案：3-1-1金属和非金属、酸、水 反应

第一节 金属的化学性质

第1课时 金属与非金属反应

【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

【教学重点】：钠的氧化

【教学难点】：铝的氧化

【教学过程】

【思考】1、举例说明金属能发生哪些化学反应。

（1） 金属与非金属单质（如氧气、硫等）反应

（2） 活泼金属与与水反应

（3） 活泼金属与与酸反应

（4） 与盐溶液发生置换反应

2、图3-2有关金属化学性质的一些实验，四幅图分别是铝丝与硫酸铜反应形成铜树、镁条燃烧、铜丝与硝酸银溶液反应形成银树、镁条与盐酸反应。

【板书】一、金属与氧气的反应

1、钠与氧气的反应

【演示实验】

实验3—1切开金属钠前先观察钠的表面，以便与切后进行比较。切割金属钠在玻璃片上进行。

现象：常温下钠在空气中，新切开的钠的光亮的表面很快变暗

化学方程式：常温：4Na+O22Na2O(氧化钠)，白色固体。

实验3—2 把一小块金属钠放在坩埚里，加热。

现象：钠在空气中受热燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色固体物质。

化学方程式：点燃：2Na+O2点燃Na2O2(过氧化钠)，淡黄色固体。

注：（1）钠的燃烧实验在坩埚里进行比较规范。在石棉网上或蒸发皿里进行也比较安全，而且现象的能见度较大。如在火焰上方罩一个干燥的小烧杯，还可以看见烧杯壁上附着的淡黄色的过氧化钠。

（2）做此实验时应注意，钠开始燃烧后立即撤掉酒精灯。

【说明】：①钠与O2的反应因反应条件的不同，现象不同，产物不同。

②热稳定性：Na2O2>Na2O

③钠与氧气的反应都是氧化还原反应，还原剂都是钠，氧化剂都是氧气，但产物中氧元素的化合价不同，Na2O，Na2O2-2-1。

【思考】1.点燃镁条时为什么要用砂纸打磨？

...

... 第2课时 金属与酸和水的反应 铝与氢氧化钠溶液的反应

课后篇巩固提升

基础巩固

1.下列金属常温下就能与水反应的是( )

A.钠 B.铝 C.铁 D.铜

解析常温下钠能与冷水反应,铝去掉表面的氧化膜之后高温下能与水反应,铁在高温下能与水蒸气反应,铜与水不反应。

答案A

2.如图所示,在小烧杯中加入水和煤油各20 mL,然后将一小粒金属钠放入烧杯中,观察到的现象可能为 ( )

A.钠在水层中反应并四处游动

B.钠停留在煤油层中不发生反应

C.钠在煤油的液面上反应并四处游动

D.钠在水与煤油的交界处反应并上下跳动

解析钠的密度比煤油大,比水密度小,且钠与水反应而不与煤油反应,故可以看到钠在水与煤油的交界处反应并上下跳动,D项正确。

答案D

3.等质量的钠进行下列实验,其中生成氢气最多的是( )

A.将钠投入到足量水中

B.将钠用铝箔包好并刺一些小孔,再放入足量的水中

C.将钠放入足量稀硫酸中

D.将钠放入足量稀盐酸中

解析钠与水或酸反应,均是与H+反应,故A、C、D三项中产生的氢气相等;钠与水反应生成氢气和氢氧化钠,生成的氢氧化钠又能与铝箔反应生成氢气,故B项中产生的氢气最多。

答案B ...

... 4.将下列各种单质投入或通入CuSO4溶液中,能产生铜单质的是( )

A.Fe B.Na C.H2 D.Ag

解析Fe比Cu活泼,可以从CuSO4溶液中置换出Cu;Na虽然比Cu活泼,但钠先与CuSO4溶液中的H2O反应生成NaOH和H2,生成的NaOH再与CuSO4反应生成Cu(OH)2,不能置换出Cu;H2不能与CuSO4溶液反应;Cu比Ag活泼,Ag不能与CuSO4溶液反应。

答案A

5.对于铝和烧碱溶液的反应,下列说法不正确的是( )

A.铝是还原剂

B.该反应是氧化还原反应

C.该反应说明所有金属都能与碱反应

D.H2为还原产物

解析铝与烧碱溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,分析元素化合价变化可知反应为氧化还原反应,铝是还原剂,H2为还原产物,A、B、D正确。铝能与烧碱溶液反应,并不能说明所有金属都能与碱溶液反应,如镁、铁、铜等均不与碱溶液反应。

课程目标

1．了解常见金属的活动性顺序。

2．掌握钠、铝、铁、铜等金属与氧气的反应，了解常见金属与非金属的反应。

3．掌握钠、铁与水(酸)的反应，了解金属的通性。

图说考点

[新知预习]

一、金属的通性

1．金属的存在及含量

(1)存在：

①形式：绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界中，只有极少数金属如金、铂等以游离态的形式存在。

②原因：多数金属的化学性质比较活泼。

(2)含量：

金属在自然界中的含量(在下面的横线上填上相应的元素名称)

2．单质的物理性质

(1)共性：

①颜色：除了铜、金外，大多数为银白色，有金属光泽。

②状态：常温下，大部分金属是固态，唯一呈液态的是汞。

③三性：金属具有良好的导电性、导热性、延展性。

(2)差异：密度、硬度、熔点差别较大。

二、金属与非金属的反应 1．钠与氧气的反应

条件 常温 加热或点燃

实验

操作

实验

现象 新切开的钠具有银白色金属光泽，在空气中很快变暗 钠先熔化成银白色小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体

实验

结论 ①钠的物理性质：

钠是银白色金属，硬度小，熔点低，通常保存在石蜡或煤油中

②钠与氧气的反应(写出反应的化学方程式)：

常温下： 4Na＋O2===2Na2O

加热时： 2Na＋O2=====△Na2O2

2．铝与氧气的反应

实验操作 实验材料 实验现象 实验原理

①空气中久置的铝箔 铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝

并不滴落 构成铝表面氧化膜的Al2O3熔点很高(比铝高)，包在铝的外面，使液态铝不能滴落

②用砂纸仔细打磨的铝箔 铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝

不能滴落 发生反应： 4Al＋3O2=====△2Al2O3，生成的Al2O3包在铝的外面，使液态铝不能滴落

三、金属与水、酸的反应

1．金属与水的反应

(1)钠与水的反应：

实验操作 实验现象 结论或解释

①钠浮在水面上 ①钠的密度比水小

②钠熔成小球 ②钠熔点较低，且反应放热

小学+初中+高中

小学+初中+高中 3.1.2 金属与酸和水的反应

（时间：40分钟）

一、选择题

1．一小块金属钠长时间置于空气中，可能有下列现象，这些现象出现的先后顺序是

①变成白色粉末 ②变暗 ③变成白色固体 ④变成液体

A．①②③④ B．②③④① C．②③①④ D．③②④①

【答案】B

2．向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油，片刻后再向该烧杯中轻缓地加入一绿豆大小的金属钠，可能观察到的现象为图中的

【答案】A

【解析】Na的密度比煤油大，但比水小，故Na处于水与煤油的界面上跳动，且Na与H2O反应能产生H2。

3．下列①~④是钠与水反应的实验现象、解释和结论，其中对应关系正确的是

序号 实验现象 解释和结论

① 钠浮在水面上 钠的密度比水小

② 钠熔成小球 钠与水反应放热且钠的熔点低

③ 钠四处游动，嘶嘶作响 产生了氢气

④ 向反应后的溶液中滴加酚酞，溶液变红 生成了碱性物质

A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④ 小学+初中+高中

小学+初中+高中 【答案】D

4．下列关于金属与水的反应的说法中正确的是

A．钠可以沉入水底与水剧烈反应

B．由于铝锅可以用于烧水，因此铝不能跟沸水反应

C．铁和冷水可以反应生成四氧化三铁和氢气

D．金属的活泼性越弱，与水反应时需要的条件越苛刻

【答案】D

【解析】A、钠的密度比水小，钠不可能沉入水底与水剧烈反应，故A错误；B、由于铝锅可以用于烧水，因为铝表面有一层致密的氧化膜，阻止内部金属继续反应，故B错误；C、铁和水蒸汽可以反应生成四氧化三铁和氢气，故C错误；D、金属的活泼性越弱，还原性越差，与水反应时需要的条件越苛刻，故D正确；故选D。

5．金属Ti(钛)是一种具有许多优良性能的较为昂贵的金属，钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。某化学兴趣小组在实验室中探究Ti、Mg、Cu的活动性顺序。他们在相同的温度下，取大小相同的三种金属薄片，分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中，观察现象如下：