高中化学 第三章 金属及其化合物 3.1 金属的化学性质（第3课时）学案 新人教版必修1-新人教版高一必修1化学学案VIP免费

第3课时铝与氢氧化钠溶液的反应[学习目标定位]1.知道Al与NaOH溶液反应的产物及本质，能正确书写化学方程式和离子方程式。2.学会化学方程式计算的一般方法和步骤。一、铝与氢氧化钠溶液的反应铝与强酸和强碱的反应铝与盐酸反应铝与氢氧化钠溶液反应实验操作实验现象铝片逐渐溶解，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有爆鸣声化学方程式2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑离子方程式2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑2Al＋2OH－＋2H2O===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＋H2O2Al＋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∶1C.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＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑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例如：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑2×23g2mol2mol22.4Lm(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0.4molNaOH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↑2mol2mol0.4moln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。2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑2mol3×22.4L0.4molV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、...