四川省宜宾市一中高中化学《铝与氢氧化钠溶液的反应》教学设计.docx
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四川省宜宾市一中高中化学《铝与氢氧化钠溶液的反应》教学设计
《铝与氢氧化钠溶液的反应》教学设计
课题
化化学计量在实验中的应用
总课时
2
班级(类型)
学习
目标
1.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。
重、难点
重点:
铝的特殊性
难点:
铝与碱溶液的多步反应
学习环节和内容
学生活动
教师反思
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__________,有无色气泡冒出,将点燃的木条放在试管口有___________
化学方程式
离子方程式
结论
铝既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应,都产生_____
【归纳总结】
(1)铝是一种典型金属,既能与酸反应,又能与强碱溶液反应,其反应中都有_______生成,反应的还原剂都是______。
(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_____价变为______价,当1mol铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应时都产生_________mol氢气。
【例题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:
_____________________;____________________。
【例题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
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2__________
扩大NA倍2NA_______________
物质的量之比2mol__________________
结论:
化学方程式中各物质的化学计量数之比,等于_____________之比,等于___________之比,在同一条件下也等于___________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↑
2×23g 2mol 2mol 22.4L
m(Na) n(H2O) n(NaOH) V(H2)
则有
=
=
=
【例题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。
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。
【学习总结】
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:
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
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。
【随堂练习】
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
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
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
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
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。
6.等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中,各加等质量的铝,生成氢气的体积比为3∶4,则甲、乙两烧杯中的反应情况可能是( )
A.甲、乙中都是铝过量B.甲中铝过量,乙中碱过量
C.甲中酸过量,乙中铝过量D.甲、乙中都是铝不足
一、
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
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↑
二、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
粒子数目物质的量气体体积
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
随堂练习1答案 ③⑤⑥⑦2D3D4D
5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。
6B
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