2018-2019学年高中化学 专题3.1.2 钠与水、铝与氢氧化钠溶液的反应教学案 新人教版必修1.doc

3-1-2 钠与水、铝与氢氧化钠溶液的反应教学目标1了解金属钠与水的反应，铝与氢氧化钠反应，会解释他们反应的各种现象产生的原因。2设计铁与水蒸气反应的实验装置，了解铁与水蒸气的反应。3掌握有关实验的基础知识和基本技能，学习实验研究的方法，能设计完成化学实验。教学重点、难点重点：钠与水的反应 难点：钠与水的反应，铁与水蒸气的反应教学过程引入现代社会是金属的世界，金属的世界是丰富多彩的，从坚硬无比的铜墙铁壁，到柔弱无骨的水银，以“不怕火炼”而为人类痴迷的贵族金属金和铂，到见光就能放出电子以“娇柔美丽”著称于世的铷和铯，你会感到不同的金属在性质上有天壤之别，你们想更多了解关于金属的知识吗？那么，这节课就让我们一起走进金属的世界，共同来探索它们的化学性质。板书二、金属与酸和水的反应实验引入滴水点灯设问为什么水能点燃酒精灯设问使物质燃烧需要满足哪两个条件？讲解可能是水与某物质发生了化学反应，而且该反应还放出了大量的热。事实上，我事先在酒精灯焰心上放了一小颗金属钠。金属钠可以与水反应并放热。设问从日常生活经验我们知道，像铁、铝等金属不仅常温下与水不反应，即使加热条件也很难反应，但金属钠却能与冷水反应，解释这一实验事实的唯一理由是什么呢？(可能是因为钠比其他两种金属都活泼)讲解金属钠与水究竟是怎么反应的，下面就请同学们来亲自感受一下该反应。投影实验3-3钠与水反应实验步骤：1、用镊子取一小块钠置于滤纸上，吸干表面的煤油，用小刀切绿豆大的一粒，其余放回原瓶。2、在小烧杯中加一小半水，并将切下的钠粒投入小烧杯中，观察实验现象3、反应结束后向烧杯中滴入1-2滴酚酞试剂，观察溶液的变化。投影实验现象现象解释浮在水面上钠的密度比水小熔成银白色小球钠是银白色金属，熔点低，且反应放热小球四处游动并发出嘶嘶响声生成气体推动小球游动反应剧烈且放热滴入酚酞溶液变红色有碱性物质生成板书1.钠与水的反应Na +2H2O =2NaOH +H2 设问从氧化还原角度分析反应板书 2 Na +2H2O =2NaOH +H2 设问从分类的角度说说该反应分别属于什么反应？投影置换反应、离子反应、氧化还原反应、放热反应，Na 是还原剂，H2O 是还原剂，NaOH是氧化产物，H2是还原产物板书离子方程式：2Na +2H2O=2Na +2OH +H2 过渡了解了活泼金属与水的反应再回过头来看看我们熟悉的金属铁，根据金属活动性表，我们知道铁没有钠活泼，所以根据日常经验我们也知道铁与冷水、热水均不反应，那如果我们再把条件创造得更好一些，该反应是否能进行呢？例如，让高温的铁与炽热的水蒸汽接触呢？如果可以，请大家预测这一反应可能的产物。板书2、金属铁与水的反应设问我们必须尊重实验事实，那么如何设计这一反应的装置？引入设计反应装置的依据是什么(反应物状态、反应条件和生成物性质)设问该反应的特点是固体与气体，需要加热且生成气体的反应，装置类似于初中学过的哪一套实验装置？(类似于CO还原CuO 的实验装置)投影讲解注意事项：1、剂的作用是吸收水蒸汽，使收集的氢气易点燃2、管中石绵绒的作用是铁粉的载体，增大铁粉与水蒸汽的接触面实验现象：加热时试管内铁粉红热，点燃气体可听到爆鸣声讲解教科书中介绍的是用一支试管完成铁粉与水蒸气反应的实验，试管底部塞有一团潮湿的棉花，在湿棉花左边放有铁粉，蒸发皿中放肥皂水(或在水中加几滴洗涤剂)。整套装置试管口应低于试管底。铁粉与湿棉花的距离可近一些，加热时用一盏酒精灯先后加热两处。反应产生的气体导入到肥皂水中吹成氢气泡，再用燃着的火柴去点燃，可发出爆鸣声。这一实验所用的时间短且很安全。投影演示该实验要注意：(1)铁粉不需要与石棉绒混合，因改用酒精灯加热，温度比用喷灯加热时低。(2)酒精灯应先在放湿棉花的位置上加热一会儿，待试管底部温度略高，且有部分水形成蒸气时，再将酒精灯移至放铁粉的位置加热，可防止发生倒吸现象。(3)加热一会儿后再将导管插入到肥皂水中，最初插入时吹起的是空气泡。肥皂水不宜太稀，否则吹起的氢气泡太小，点燃时难以有较大的爆鸣声(4)实验结束时，应先从肥皂水中撤出导管，再移去燃着的酒精灯。现象：加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。板书3Fe +4H2O (g)Fe3O4 +4H2 讲解一天，英国一家炼铁厂的熔铁炉底部产生了裂缝，顿时炽热的铁水从裂口夺路而出。当温度高达摄氏一千多度的铁水碰上炉旁一条水沟里的不时，刹那间，“轰”的一声震天动地的巨响，整个车间被掀掉了设问水为什么会产生这么大的相当于TNT炸药的威力呢？(这是因为高温下发生了上述反应，当摄氏一千多度的铁水流入水沟时，在极短的时间内产生了大量易燃易爆气体，并且被铁水的高温点燃，所以轻而易举地把巨大的生产车间给炸掉了设问在生产实践中，高温操作铁水的注意事项是什么？(所以钢铁厂里的铁水包，在注入炽热的铁水与钢水之前，必须进行充分的干燥处理，不让包中留下水，以防止爆炸事故的发生)讲解以上介绍了两种不同的金属与水的反应，从条件和产物都不相同，最本质的原因还是金属的活动性不同。其实，我们也可以根据金属与水、酸反应的情况来推测金属的活动性。设问金属Al ，它能与沸水反应生成对应的氢氧化物和氢气，请估计它的活动性范围。(Al 的活动性介于金属钠和铁之间，因为其反应条件的苛刻程度介于这两种金属之间)讲解Na 与H2O 和酸反应的实质都是与H 反应，而酸电离出的H 比水电离出的H要大得多，故先与酸反应，现象与水反应相似，但更剧烈，而且只有Na 过量时，Na 才与原酸中的H2O 反应。板书3、钠与酸和盐溶液反应(1) 2Na +2HCl=2NaCl +H2 (2) 投入CuSO4 溶液中：2Na +2H2O +CuSO4 =Cu(OH)2 +Na2SO4 +H2 板书三、铝与氢氧化钠溶液的反应投影实验3-4铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应实验步骤：在2支试管里分别加入5 mL 盐酸和5 mL NaOH 溶液，再分别放入一小段铝片。过一段时间后，将点燃的木条分别放在2支试管口，观察实验现象。实验现象：铝分别放入盐酸、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。讲解通过实验我们可以看到，铝既能与盐酸反应，又能与NaOH 溶液反应，反应可放出一种可燃性的气体-氢气。板书2 Al +2NaOH +2H2O =2NaAlO2 +3H2 讲解Al 只能与强碱(NaOH 、KOH)反应，不与弱碱(NH3H2O)反应。Al 与碱溶液反应，其实质是Al被氧化，溶液中的H 被还原，Al与H2O反应生成H2 ，同时又生成难溶液的Al(OH)3 覆盖在Al表面，阻止反应的进一步进行，所以，Al在常温下或加热条件下很难与H2O 反应，而在碱性溶液中，Al(OH)3 +OH =AlO2 +2H2O ，从而使Al 与H2O 的反应不断进行。请标出电子转移 板书 2Al +6 NaOH+6H2O =2NaAlO2 +3H2+4H2O 点击试题剩余的饭菜能否长时间保存在铝锅中？为什么？ 总结在这节课中，我们利用实验探究的方法了解到金属的化学性质-金属与水的反应及铝与氢氧化钠溶液的反应，又用对比的方法了解到不同活动性的金属与同一种物质反应的条件、现象和产物的差异。实验法和对比法这两种方法也将成为我们今后学习其他元素化合物知识的重要方法。课堂练习往烧杯内注入煤油和水各100 mL ，静置后将一小块钠投入烧杯内，发生的现象是( )A、钠沉到液柱1/2处，钠块下部有许多气泡，附有气泡的钠块徐徐上升到液体上部，一会儿又沉到液柱1/2处，如此反复多次，最后消失。B、钠块一直沉到烧杯底部，并停留在杯底，放出气泡，最后消失C、钠块浮在液柱表面上，很快熔成一个闪亮的小球，小球四处游动，最后消失 D、钠块沉到液柱1/2处，很快熔成一个闪亮的小球，小球在液柱1/2处沿水平方向迅速游来游去，最后消失课后作业把一小块Na 暴露在空气中，观察到以下各种现象，并写出相应的化学方程式 【板书设计】二、金属与酸和水的反应1、钠与水的反应：2 Na +2H2O =2NaOH +H2 离子方程式：2Na +2H2O=2Na +2OH +H2 2、金属铁与水的反应：3Fe +4H2O (g)Fe3O4 +4H2 3、钠与酸和盐溶液反应(1) 2Na +2HCl=2NaCl +H2 (2) 投入CuSO4 溶液中： 2Na+2H2O+CuSO4 =Cu(OH)2+Na2SO4+H2 三、铝与氢氧化钠溶液的反应投影实验3-4铝与盐酸、氢氧化钠溶液的反应2 Al +2NaOH +2H2O =2NaAlO2 +3H2 2Al +6 NaOH+6H2O =2NaAlO2 +3H2+4H2O