高中化学 第三章 第一节 金属的化学性质（第3课时）学案 新人教版必修11

金属的化学性质（第3课时）【学习目标】1. 了解铝与碱溶液的反应原理。2. 掌握物质的量应用于化学方程式计算方法。【学习过程】1. 铝与氢氧化钠溶液的反应：实验操作实验现象向盛有2-3ml盐酸溶液的试管A中放入一小块铝片，待观察到明显现象后将点燃的木条放在A试管口铝片放入盐酸溶液中有气泡产生，将点燃的木条放在试管口，可观察到蓝色火焰向盛有2-3mlNaOH溶液的试管中B放入一小块铝片，待观察到明显现象后将点燃的木条放在B试管口铝片放入NaOH溶液中有气泡产生，将点燃的木条放在试管口，可观察到蓝色火焰（1）2Al6HCl=2AlCl33H2（2）2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2温馨提示：铝跟氢氧化钠溶液的反应是分步进行的：2Al6H2O=2Al(OH)33H2；Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O；总反应为2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，反应中Al是还原剂，H2O是氧化剂。（3）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31、产生H2的体积比为11；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13。（4）因为酸、碱、盐均能腐蚀铝制品，所以铝制容器不宜蒸煮或长时间盛放酸性、碱性或咸的食物。2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： 2Na2H2O=2NaOHH2质量之比 46 g 36 g 80 g 2 g计量数之比 2 2 2 1扩大NA倍 2NA 2NA 2NA NA物质的量之比 2 mol 2mol 2mol 1mol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）根据化学方程式进行计算的基本步骤：设：设所求物质的物质的量为n(B)。写：写出相关的化学方程式。标：在有关物质的化学式下面标出已知量和未知量。列：列出所求物质的数学表达式。解：根据比例式求解。答：简明地写出答案。（3）根据化学方程式计算需注意的问题：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。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。【当堂检测】1. 下列反应的离子方程式书写正确的是()A钠和冷水反应：Na2H2O=Na2OHH2B金属铝溶于氢氧化钠溶液：Al2OH=AlOH2C金属铝溶于盐酸中：2Al6H=2Al33H2D铁跟稀硫酸反应：Fe2H=Fe3H22. 用铝箔包裹0.1 mol金属钠，用针扎出一些小孔，放入水中，完全反应后用排水集气法收集产生的气体，则收集到的气体为(标准状况)()AO2和H2的混合气体B1.12 L H2 C大于1.12 L H2 D小于1.12 L H23. 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的物质的量之比为()A11 B21 C31 D134. 在500 mL NaOH溶液中加入足量铝粉，反应完全后共收集到标准状况下的气体33.6 L，该NaOH溶液的浓度为()A1 mol/L B2 mol/L C1.5 mol/L D3 mol/L5. 铝镁合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料。某研究性学习小组的同学，为测定某含镁3%5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计下列实验方案进行探究。填写下列空白：将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体在通常状况下(约20，1.01105 Pa)的体积。(1)同学们拟选用下列实验装置完成实验，你认为最简易的装置其连接顺序是：A接()()接()()接()()。(填接口字母，可不填满) 实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶。原因是_。(2)仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小于是他们设计了如图所示的实验装置。(碱式滴定管上的刻度数值上小下大)装置中导管a的作用是_。实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL.则产生氢气的体积为_ mL。答案与解析题号答案解析1CA项，电荷不守恒；B项，应为2Al2OH2H2O=2AlO3H2；D项，铁与H2SO4反应，生成Fe22C从钠和铝的性质入手，首先钠与水反应生成NaOH和H2，铝再与NaOH反应生成NaAlO2和H2，收集到的气体为两者产生的氢气之和，显然要比钠单独产生的H2多，故正确答案为C3C1 mol铝不论跟酸反应还是跟碱反应都失去3 mol电子，生成等量的氢气。现生成气体的体积相同，则需要铝的物质的量也相同，由铝跟盐酸反应和铝跟氢氧化钠溶液反应的生成物AlCl3和NaAlO2可以看出，相同物质的量的铝所消耗HCl和NaOH的物质的量之比为31。也可根据铝分别与盐酸和氢氧化钠反应方程式中的计量数进行对比得出4Bn(H2)1.5 mol2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 2 mol 3 mol n(NaOH) 1.5 moln(NaOH)1 mol，c(NaOH)2 mol/L5(1)E、D、G锌与稀硫酸反应放热且生成气体，使锥形瓶中气体压强变大(2)使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下；可以消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差V1V2实验中通过测定气体体积来确定样品中各组分的质量分数，所以装置的连接顺序为A、E、D、G；稀硫酸不能滴入的原因是产生的氢气使锥形瓶内的压强增大从而大于外界大气压所致；导管a的作用是平衡气压，使液体能够顺利滴下，同时消除滴入的硫酸对气体体积的影响