高中化學必修一教案6金屬的化學性質(zhì)(編輯修改稿)
2025-05-14 12:36 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 概念］鈉與水的反應(yīng)2 Na +2H2O ==2NaOH +H2 ↑［問］從氧化還原角度分析反應(yīng)失2 e［概念］2 Na +2H2O ==2NaOH +H2 ↑得 2e［問］從分類的角度說說該反應(yīng)分別屬于什么反應(yīng)？［觀察］置換反應(yīng)、離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、放熱反應(yīng)，Na 是還原劑，H2O 是還原劑，NaOH是氧化產(chǎn)物，H2是還原產(chǎn)物［概念］離子方程式：2Na +2H2O==2Na＋ +2OH― +H2 ↑［過］了解了活潑金屬與水的反應(yīng)再回過頭來看看我們熟悉的金屬鐵，根據(jù)金屬活動性表，我們知道鐵沒有鈉活潑，所以根據(jù)日常經(jīng)驗我們也知道鐵與冷水、熱水均不反應(yīng)，那如果我們再把條件創(chuàng)造得更好一些，該反應(yīng)是否能進行呢？例如，讓高溫的鐵與熾熱的水蒸汽接觸呢？如果可以，請大家預(yù)測這一反應(yīng)可能的產(chǎn)物。［概念］金屬鐵與水的反應(yīng)［問］我們必須尊重實驗事實，那么如何設(shè)計這一反應(yīng)的裝置？［引］設(shè)計反應(yīng)裝置的依據(jù)是什么(反應(yīng)物狀態(tài)、反應(yīng)條件和生成物性質(zhì))［問］該反應(yīng)的特點是固體與氣體，需要加熱且生成氣體的反應(yīng)，裝置類似于初中學過的哪一套實驗裝置？(類似于CO還原CuO 的實驗裝置)［觀察］［觀察］注意事項：Cacl2干燥劑的作用是吸收水蒸汽，使收集的氫氣易點燃管中石綿絨的作用是鐵粉的載體，增大鐵粉與水蒸汽的接觸面實驗現(xiàn)象：加熱時試管內(nèi)鐵粉紅熱，點燃氣體可聽到爆鳴聲［講］教科書中介紹的是用一支試管完成鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的實驗，試管底部塞有一團潮濕的棉花，在濕棉花左邊放有鐵粉，蒸發(fā)皿中放肥皂水（或在水中加幾滴洗滌劑）。整套裝置試管口應(yīng)低于試管底。鐵粉與濕棉花的距離可近一些，加熱時用一盞酒精燈先后加熱兩處。反應(yīng)產(chǎn)生的氣體導入到肥皂水中吹成氫氣泡，再用燃著的火柴去點燃，可發(fā)出爆鳴聲。這一實驗所用的時間短且很安全。［觀察］演示該實驗要注意：（1）鐵粉不需要與石棉絨混合，因改用酒精燈加熱，溫度比用噴燈加熱時低。（2）酒精燈應(yīng)先在放濕棉花的位置上加熱一會兒，待試管底部溫度略高，且有部分水形成蒸氣時，再將酒精燈移至放鐵粉的位置加熱，可防止發(fā)生倒吸現(xiàn)象。（3）加熱一會兒后再將導管插入到肥皂水中，最初插入時吹起的是空氣泡。肥皂水不宜太稀，否則吹起的氫氣泡太小，點燃時難以有較大的爆鳴聲（4）實驗結(jié)束時，應(yīng)先從肥皂水中撤出導管，再移去燃著的酒精燈。現(xiàn)象：加熱時試管內(nèi)鐵粉紅熱，點燃肥皂泡可聽到爆鳴聲。［概念］3Fe +4H2O (g)Fe3O4 +4H2 ［講］一天，英國一家煉鐵廠的熔鐵爐底部產(chǎn)生了裂縫，頓時熾熱的鐵水從裂口奪路而出。當溫度高達攝氏一千多度的鐵水碰上爐旁一條水溝里的不時，剎那間，“轟”的一聲震天動地的巨響，整個車間被掀掉了［問］水為什么會產(chǎn)生這么大的相當于TNT炸藥的威力呢？(這是因為高溫下發(fā)生了上述反應(yīng)，當攝氏一千多度的鐵水流入水溝時，在極短的時間內(nèi)產(chǎn)生了大量易燃易爆氣體，并且被鐵水的高溫點燃，所以輕而易舉地把巨大的生產(chǎn)車間給炸掉了［問］在生產(chǎn)實踐中，高溫操作鐵水的注意事項是什么？(所以鋼鐵廠里的鐵水包，在注入熾熱的鐵水與鋼水之前，必須進行充分的干燥處理，不讓包中留下水，以防止爆炸事故的發(fā)生)［講］以上介紹了兩種不同的金屬與水的反應(yīng)，從條件和產(chǎn)物都不相同，最本質(zhì)的原因還是金屬的活動性不同。其實，我們也可以根據(jù)金屬與水、酸反應(yīng)的情況來推測金屬的活動性。［問］金屬Al ，它能與沸水反應(yīng)生成對應(yīng)的氫氧化物和氫氣，請估計它的活動性范圍。(Al 的活動性介于金屬鈉和鐵之間，因為其反應(yīng)條件的苛刻程度介于這兩種金屬之間)［講］Na 與H2O 和酸反應(yīng)的實質(zhì)都是與H＋ 反應(yīng)，而酸電離出的H＋ 比水電離出的H＋要大得多，故先與酸反應(yīng)，現(xiàn)象與水反應(yīng)相似，但更劇烈，而且只有Na 過量時，Na 才與原酸中的H2O 反應(yīng)。［概念］鈉與酸和鹽溶液反應(yīng)(1) 2Na +2HCl==2NaCl +H2 ↑(2) 投入CuSO4 溶液中：2Na +2H2O +CuSO4 ==Cu(OH)2 ↓+Na2SO4 +H2 ↑［講］鎂、鋁、鐵按照金屬活動性順序，產(chǎn)生H2 的能力逐漸減弱。［概念］鎂、鋁與酸的反應(yīng)與非氧化性酸：Mg +2H＋ ==Mg2＋ +H2 ↑ 2Al+ 6H＋ ==2Al3＋ +3H2 ↑［講］與氧化性酸：Mg與濃H2SOHNO3 反應(yīng)不產(chǎn)生H2 Al 在冷的濃H2SO4或冷的濃HNO3中，表面會鈍化，生成堅固的氧化膜，因此可用鋁制容器裝運濃H2SO4 ［講］同樣，鐵也可以與非氧化性酸的反應(yīng)，請寫出Fe 與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)方程式
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