《金属材料(第二课时)》教案

《金属材料（第二课时）》教案 教学目标

教学目标：

1．通过实验探究铝和铝的氧化物的性质，培养学生根据实验现象解释问题，分析问题的能力。认识两性氧化物，丰富学生对金属多样性的认识。

2．基于物质的量认识化学反应，学习运用物质的量及相关物理量根据化学方程式进行计算，感受定量研究对化学科学的重要作用。

教学重点：铝和氧化铝的化学性质，运用物质的量在化学方程式中的关系进行计算。

教学过程

时间 教学环节 活动线 知识线 方法线

环节一

认识铝的物理性质 介绍铝合金在生活中的应用，思考应用背后铝的性质特点。

了解认识物质性质的一般方法 铝的物理性质

环节二

认识铝的化学性质

【任务1】铝可能具有什么化学性质

【任务2】观看铝分别与盐酸和氢氧化钠溶液反应实验现象，分析实验现象，能得出 什么推论？

进行实验观察现象分析推理得出结论

从类别的角度结合金属的化学通性认识铝的基本化学性质。

从原子结构的角度认识铝在氧化还原反应中的变化特点。

观察宏观现象，分析推理，严密思维，得出结论。

梳理、归纳、总结，结构化知识。对金属多样性的认识。

环节三

对化学反应的定量认识 提出问题：

化学方程式中计量数的关系表示的是什么量的关系？

【任务3】应用化学方程式中物质的量的关系进行计算

200mL 1mol/L NaOH溶液与足量的铝反应。计算：

（1）参加反应的铝的质量；

（2）生成的H2的体积（标准状况）

【任务4】归纳应用物质的量进行化学方程式计算的方法步骤。

个数比物质的量之比

应用物质的量的关系根据化学方程式进行计算的方法。

环节四

课堂小结

课后篇素养形成

合格考达标练

1.(2020辽宁锦州高一检测)实验室利用反应2KClO32KCl+3O2↑制取氧气,已知有24.5 g KClO3参加反应,则得到标准状况下的氧气的体积是( )

A.2.24 L B.4.48 L

C.44.8 L D.6.72 L

答案D

解析24.5 g KClO3的物质的量是24.5 g122.5 g·mol-1=0.2 mol,

2KClO32KCl+3O2↑

2 mol 3 mol

0.2 mol n(O2)

2 mol∶0.2 mol=3 mol∶n(O2),则n(O2)=0.3 mol,故产生的氧气在标准状况下的体积是0.3 mol×22.4 L·mol-1=6.72 L。

2.2 mol·L-1的盐酸和稀硫酸各100 mL,分别加入等质量的铁粉,反应后生成的气体质量之比为2∶3,则向盐酸中加入的铁粉的物质的量为( )

A.0.05 mol B.0.075 mol

C.0.15 mol D.0.2 mol

答案C

解析n(HCl)=0.2 mol,n(H2SO4)=0.2 mol。若酸均不足,即完全反应生成H2的质量之比为1∶2;若酸均过量,即金属不足,则生成H2的质量之比为1∶1。现生成H2的质量之比为2∶3,则说明盐酸不足,硫酸过量;根据盐酸中HCl的物质的量可求出生成H2 0.1 mol,则H2SO4反应生成0.15 mol H2,则铁粉的物质的量为0.15

mol。

3.将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol·L-1的盐酸中,同温同压下产生的气体体积比是( )

A.1∶2∶3 B.6∶3∶2 C.3∶1∶1 D.1∶1∶1

答案C 解析根据金属与酸反应的实质2M+2nH+ 2Mn++nH2↑可知三种金属都过量,而铝、镁都不与H2O反应,按盐酸计算,两者产生气体的物质的量都为0.05 mol,金属钠可继续与H2O反应最终产生0.15 mol H2,即同温同压下产生气体的体积比为0.15 mol∶0.05 mol∶0.05 mol=3∶1∶1。

4.把一小块钠放入足量水中,会发生如下反应:2Na+2H2O2NaOH+H2↑。下列有关该反应的说法正确的是( )

A.反应中Na与NaOH的质量相等

B.反应中H2O和H2的质量相等

C.反应中H2O和H2的质量之比为2∶1

D.反应中Na与NaOH的物质的量之比为1∶1

答案D

解析该反应中,Na与NaOH的物质的量之比为1∶1,质量之比为23∶40,所以A项错误,D项正确;H2O与H2的物质的量之比为2∶1,质量之比为18∶1,所以B项、C项均错误。

5.(2020江苏如东高级中学高一检测)将一定质量的锌片放入500 mL CuSO4溶液中,二者恰好完全反应,待充分反应后取出锌片,洗净后称量,发现锌片比原来减轻了0.5 g,则该CuSO4溶液的物质的量浓度为( )

A.0.5 mol·L-1 B.1 mol·L-1

C.1.5 mol·L-1 D.2 mol·L-1

答案B

解析Zn与CuSO4溶液反应时,置换出来的Cu附着在锌片上。

Zn+Cu2+Zn2++Cu Δm

1 mol 1 g

n(Cu2+) 0.5 g

1mol𝑛(Cu2+)=1 g0.5 g,解得n(Cu2+)=0.5 mol,

所以c(CuSO4)=0.5mol0.5 L=1 mol·L-1。

6.金属钠1.15 g与水反应,得到100 mL溶液,试计算:

(1)生成的气体在标准状况下为 L。

(2)反应后所得溶液的物质的量浓度为 (若溶液体积变化忽略不计)。

答案(1)0.56 (2)0.5 mol·L-1

解析n(Na)=1.15 g23 g·mol-1=0.05 mol,

设标准状况下生成气体体积为V,生成NaOH的物质的量为n(NaOH)。

2Na+2H2O2NaOH+H2↑

2 mol 2 mol 22.4 L

0.05 mol n(NaOH)

V

(1)V=0.05mol×22.4 L2mol=0.56 L。

(2)c(NaOH)=0.05mol0.1 L=0.5 mol·L-1。

等级考提升练

7.用铝箔包裹着2.3 g金属钠,用针扎若干小孔,然后投入足量水中,理论上收集到氢气的物质的量为( )

A.等于0.05 mol

B.等于0.2 mol

C.大于0.05 mol,小于或等于0.2 mol

D.无法判断

答案C

解析铝箔包裹着2.3

g金属钠投入足量水中,钠首先与水反应,2.3 g金属钠的物质的量为0.1 mol,根据2Na+2H2O 2NaOH+H2↑,生成的氢气的物质的量为0.05 mol;生成NaOH的物质的量为0.1 mol,生成的NaOH和铝箔反应,2NaOH+2Al+2H2O 2NaAlO2+3H2↑,0.1 mol NaOH与足量铝作用可以生成0.15 mol H2,所以生成的H2总物质的量大于0.05 mol,小于或等于0.2 mol。

8.2.3 g钠与足量水发生反应,得到100 mL溶液,则所得到溶液的物质的量浓度是( )

A.2 mol·L-1 B.1 mol·L-1

C.0.2 mol·L-1 D.0.1 mol·L-1

答案B

解析2Na+2H2O2NaOH+H2↑

2 mol 2 mol

0.1 mol 0.1 mol

所得到溶液的物质的量浓度是0.1mol0.1 L=1 mol·L-1。

9.等量镁、铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应,放出氢气最多的是( )

A.2 mol·L-1 H2SO4溶液

B.3 mol·L-1 CuSO4溶液

C.6 mol·L-1 KOH溶液

D.3 mol·L-1 Ba(OH)2溶液

答案A

解析镁与铝都能与2 mol·L-1 H2SO4溶液反应得到H2;Mg、Al与CuSO4反应可置换出Cu,不产生H2;KOH溶液和Ba(OH)2溶液只能与铝反应产生氢气。

10.一块表面已被氧化为Na2O的钠块10.8 g,将其投入100 g 水中,产生H2 0.2

g,则被氧化的钠的质量是( )

A.9.2 g B.10.6 g C.6.2 g D.4.6 g

答案D

解析由于钠块放入水中发生反应2Na+2H2O2NaOH+H2↑,由产生H2的质量可求出Na的质量,进而可求出钠块中Na2O的质量,最后根据关系式Na2O~2Na才能求出被氧化的钠的质量。

11.将铁加入100 mL某浓度的盐酸中恰好完全反应,反应后生成气体的体积为V L(标准状况下),将铝加入100 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液中恰好完全反应,充分反应后生成气体的体积为3V L(标准状况下)。下列说法正确的是( )

A.铁和铝的物质的量相等

B.原盐酸的浓度为2 mol·L-1

C.铁加入盐酸中的离子方程式为2Fe+6H+2Fe3++3H2↑

D.盐酸与NaOH溶液中溶质的物质的量浓度之比为1∶3

答案B