学年人教版必修1 第3章第1节 金属的化学性质第3课时 学案Word下载.docx

学年人教版必修1 第3章第1节 金属的化学性质第3课时 学案Word下载.docx

《学年人教版必修1 第3章第1节 金属的化学性质第3课时 学案Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《学年人教版必修1 第3章第1节 金属的化学性质第3课时 学案Word下载.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

2AlO＋3H2↑

结论

铝既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应，都产生氢气

（1）铝是一种典型两性金属，既能与酸反应，又能与强碱溶液反应，其反应中都有氢气生成，反应的还原剂都是铝。

（2）在铝与盐酸和氢氧化钠溶液的反应中，铝元素的化合价都是由0价变为＋3价，当1mol铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应时都产生1.5mol氢气。

1.在铝制易拉罐中收集满CO2气体，然后向其中倒入10mL浓NaOH溶液，并迅速用胶带将易拉罐口封住，能够观察到的实验现象是易拉罐突然变瘪了，经过一段时间后，又可以观察到的现象是_______________________________________________。

试解释易拉罐变瘪的原因：

_________________________________；

并解释后一现象的原因：

___________________________________。

写出反应过程中的两个离子方程式：

_____________________；

____________________。

答案　易拉罐又鼓起来　易拉罐中的CO2与浓NaOH溶液反应，致使易拉罐内气压降低，从而使易拉罐被大气压压瘪　浓NaOH溶液与易拉罐（Al）反应产生H2，随着易拉罐内H2量的增多，易拉罐内气压增大，又会鼓起　CO2＋2OH－===CO＋H2O　2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑

解析　易拉罐的瘪与鼓与其中的气压有关，开始时NaOH溶液吸收了CO2气体，后来Al与NaOH溶液反应产生H2，气体压强增大，又会鼓起。

2.铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH物质的量之比为（　　）

A.1∶1B.2∶1

C.3∶1D.1∶3

答案　C

解析　金属铝无论是与酸还是与碱反应，铝与氢气的关系式均为2Al～3H2，利用此特点可以很方便地进行有关的计算。

2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑

据以上两个化学方程式知，放出等量气体时消耗HCl和NaOH的物质的量之比为3∶1。

思维启迪　

（1）等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，消耗HCl和NaOH的物质的量之比为3∶1。

（2）等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生H2的体积比为1∶1。

（3）足量的铝分别与等物质的量浓度、等体积的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生H2的体积比为1∶3。

二、物质的量在化学方程式计算中的应用

1.化学方程式是表示物质间发生化学反应的式子，它必须遵循质量守恒定律，即在反应前后质量守恒、原子种类和数目守恒。

在化学方程式中，可反映出物质的质量关系、粒子数目关系、物质的量关系等。

例如：

　　　　2Na　＋2H2O===2NaOH＋H2↑

质量之比46g36g80g2g

计量数之比2221

扩大NA倍2NA2NA2NANA

物质的量之比2mol2mol2mol1mol

结论：

化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于粒子数目之比，等于物质的量之比，在同一条件下也等于气体体积之比。

2.物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤

2Na　＋　2H2O===2NaOH　＋　H2↑

　　2×

23g　2mol　　2mol　　　22.4L

　　m（Na）　n（H2O）　n（NaOH）　V（H2）

则有＝＝＝

3.向500mLNaOH溶液中投入10.8gAl，二者恰好完全反应，试计算：

（1）Al的物质的量。

（2）参加反应的NaOH的物质的量和溶液的物质的量浓度。

（3）在标准状况下生成H2的体积。

答案　

（1）Al的物质的量为0.4mol

（2）参加反应的NaOH的物质的量是0.4mol

NaOH溶液物质的量浓度是0.8mol·

L－1

（3）在标准状况下生成H2的体积为13.44L

解析　

（1）Al的摩尔质量是27g·

mol－1，

n（Al）＝＝0.4mol。

（2）设参加反应的NaOH物质的量是n。

则2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑

　2mol　　　2mol

　0.4mol　　n

则＝，n＝0.4mol，

c（NaOH）＝＝0.8mol·

L－1。

（3）设生成标准状况下的H2的体积是V。

2mol3×

22.4L

0.4molV

所以V＝＝13.44L。

特别提示　根据化学方程式计算需注意的问题

（1）书写格式规范化：

在计算过程中应注意表达格式的规范化：

各物理量、物质的名称、公式等尽量用符号表示，且数据的运算要公式化并带单位。

（2）单位运用对应化：

一般来说，在一个题目中如果都用统一的单位，不会出现错误，但如果题目所给的两个量单位不一致，若换算成同一个单位，有时显得很繁琐，这时只要做到两个量的单位“上下一致，左右相当”即可。

（3）如果两种反应物的量都是已知的，求解某种产物的量时，必须先判断哪种物质过量，然后根据不足量的物质进行计算。

1.铝（或氧化铝）既能与酸反应，又能与碱反应，因此，铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物。

2.熟记两个反应：

3.有关化学方程式计算的三个等式关系

各物质的化学计量数之比＝各物质的物质的量之比

＝各物质构成粒子的粒子数之比

＝相同条件下的气体的体积之比。

1.下列说法不正确的是（填序号）。

①铝和盐酸、NaOH溶液的反应中，铝作还原剂

②等质量的铝与足量的盐酸、NaOH溶液反应放出的H2物质的量相等

③等体积等物质的量浓度的盐酸、NaOH溶液与过量的Al反应，产生H2的物质的量相等

④铝与NaOH溶液反应中，每转移3mole－，就生成1.5molH2

⑤化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的质量之比

⑥根据方程式2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，可知2molNa与足量水反应放出22.4L氢气

⑦根据离子方程式Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，可知1gMg与足量H＋反应生成1mol氢气

答案　③⑤⑥⑦

解析　③由反应2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑可知，等物质的量的盐酸和NaOH与足量的Al反应，放出H2的体积比为1∶3。

⑤化学方程式中各物质的化学计量数之比＝各物质的物质的量之比。

⑥未指明标准状况。

⑦Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，表示1molMg与2molH＋反应生成1molH2。

2.物质在发生化学反应时（　　）

A.它们的质量一定相等

B.它们的物质的量一定相等

C.它们的质量比等于化学方程式中化学计量数之比

D.它们的物质的量之比等于化学方程式中化学计量数之比

答案　D

解析　发生化学反应时各物质的物质的量之比等于化学方程式中的化学计量数之比。

3.足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是（　　）

A.氢氧化钠溶液B.稀硫酸

C.盐酸D.氢氧化钡溶液

解析　铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的离子方程式分别为2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，即Al～3H＋，Al～OH－，可知1molAl需NaOH：

1mol，稀H2SO4：

mol，HCl：

3mol，Ba（OH）2：

0.5mol。

故应选D。

4.将铝投入到一定量的NaOH溶液中，充分反应后，有2mol的电子发生转移，则参加反应的铝的物质的量为（　　）

A.molB.1molC.2molD.mol

解析　铝在参加反应时1molAl可失去3mol电子，因此有2mol电子转移时需Al的物质的量为mol。

5.把铁、铝混合物1.1g溶于200mL5mol·

L－1盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6mol·

L－1（溶液体积变化忽略不计）。

求：

（1）反应中消耗HCl的物质的量；

（2）该混合物中铝、铁的物质的量。

答案　

（1）反应中消耗HCl的物质的量为0.08mol。

（2）该混合物中铝、铁的物质的量分别为0.02mol，0.01mol。

解析　

（1）消耗HCl的物质的量为0.2L×

5mol·

L－1－0.2L×

4.6mol·

L－1＝0.08mol。

（2）设Al、Fe的物质的量分别为x、y。

2Al　　＋　　6HCl===2AlCl3＋3H2↑，

2mol6mol

x3x

Fe　　＋　　2HCl===FeCl2＋H2↑

1mol2mol

y2y

得x＝0.02mol，y＝0.01mol。

[基础过关]

题组一　铝与NaOH、HCl（或H2SO4）溶液反应的定性分析

1.除去镁粉中的少量铝粉，可选用（　　）

A.硫酸B.水

C.盐酸D.氢氧化钠溶液

解析　铝与NaOH溶液反应，而镁不反应。

2.用等质量的金属钠进行下列实验，产生氢气最多的是（　　）

A.将钠放入足量的稀盐酸中

B.将钠放入足量的稀硫酸中

C.将钠放入足量的硫酸氢钠溶液中

D.将钠用铝箔包好，并刺穿一些小孔，放入足量的水中

解析　A、B、C三项中都是钠与酸或水反应放出氢气；

而D项中除了Na与水反应放出H2外，铝还会与生成的NaOH溶液反应放出一定量的氢气。

3.某无色溶液放入铝片后有氢气产生，在该溶液中下列离子一定可以大量存在的是（　　）

A.HCOB.Mg2＋

C.Cl－D.CO

解析　该溶液能与铝反应放出氢气，说明该溶液可能呈酸性，也可能呈碱性。

A项中HCO不能在酸性或碱性溶液中大量存在；

B项中Mg2＋不能在碱性溶液中大量存在；

D项中CO不能在酸性溶液中大量存在。

4.a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种。

已知：

（1）a、c均能与稀硫酸反应放出气体；

（2）b与d的硝酸盐溶液反应，置换出单质d；

（3）c与强碱溶液反应放出气体，e可被磁铁吸引。

由此推断a、b、c、d、e依次为（　　）

A.Fe、Cu、Al、Ag、Mg

B.Mg、Cu、Al、Ag、Fe

C.Mg、Cu、Al、Fe、Ag

D.Al、Cu、Mg、Ag、Fe

答案　B

解析　c与强碱溶液反应放出气体，则c为Al，e可被磁铁吸引，则e为Fe，a、c均能与稀硫酸反应放出气体，则a为Mg，b与d的硝酸盐溶液反应，置换出单质d，则b为Cu，d为Ag，选B。

题组二　铝与NaOH、H＋反应的定量计算

5.将5.4gAl投入到200m