1、金属与酸和水的反应三维目标 1.知识与技能了解Na、Mg、Al、Fe与酸和水的反应现象和产物,理解反应的本质2过程与方法,体验科学实验设计、实践验证的科学探究程;体验实验目的对实验设计、实验观察的指导意义3.情感态度与价值观发展学生学习化学的兴趣,乐于探索金属性质的奥秘,休验科学探索过程的垠辛与喜悦,感受化学世界的竒妙与和谐。教学重点 钠、铁与水的反应教学难点 铁与水蒸气的反的实验设计教学过程知识回顾 上节我们学习了金属氧气等非金属的反应,知道产物、反应的现象因金属的性质和反应条件不同而所不同。例如钠与氧气在常温下缓慢氧化生成白色氧化钠,但是点燃时剧烈反应生成淡黄色的过氣化钠。今天我们学习的是
2、金厲与酸的反应。钠与氧气的反应也说明了纳是一种非常活泼的金厲,那么和常见活泼金属镁相比.钠在与酸反应这一性质上会有什么不同呢? 导入新课 提问镁条与不同浓度盐酸反应的现象、产物是否究全相同,为什么?回答:Mg十2H+ = Mg2+ 十 H2 ,镁与盐酸的反应,镁条深解产生氢气。盐酸浓度越大.镁条反应越剧烈.产生气泡的速度越快。分析 镁与盐酸反应.实质是与盐酸电离出来的氢离子反应,氢离子浓度越大.反应越剧烈推进新课 设问水也能电离出少量的H+,镁条能否与水反应产生氢气呢?实验取镁条.用砂纸打磨掉表面的氧化膜,剪下一小段放入盛有冷水的试管中,滴加酚酞试液,观察现象;用酒精灯加灯热试管;观察现象。回
3、答镁与冷水镁与热水实验现象无明显现象镁条表面有少量气泡,且镁条表面水溶液出现粉红色化学方程式-Mg 2H2O Mg(OH)2 H2结论水也能电离出少量的H+,因此镁能与水很缓慢的反应,放出氢气设问比镁活泼的金属钠、活泼性不如镁的金属Al、Fe能否与水反应,反应的、反应的条件、反应的现象会有什么不同呢?一、钠与水反应现象解释(对应的钠的性质)1钠浮在水面上金属钠的密度小于水2熔化成闪亮的银白色金属小球反应放热,钠的熔点较低3金属小球在水面上四处游动产生的气体推动金属钠来回游动4游动过程中发出“嘶嘶”声放出气体,气体与水面摩擦发出响声5钠完全消失,水溶液呈红色钠与水反应产生了碱性物质(氢氧化钠)
4、实验 在烧杯中加一些水,滴入酚酞试液,然后把一块钠放入水中。你看到什么现象现象与结论分析钠是非常活泼的金厲.能够在常温下和冷水发生剧烈的反应,产生气体.反应过程的现象可以用五个宇来概括“浮、熔、游、响、红”。体现了钠的些物理和化学性质的与众不同。提问请同学写出钠与水反应的化学方程式,分析它是否是一个氧化还原反应?分析钠与水的反应:2Na2H2O 2NaOH H2该反应是一个氣化还原反应.钠是强还原剂,被氧化为+1价钠离了.水作氧化剂,被还原为氢气.点评钠和水的反应,水被还厚为氢气,实质上是水电离出来的极少量的氢离子被钠还原为氢气,这也说明了钠是非常活泼的全属,还原性非常强。讨论1.保存钠的无色
5、液体是否为水?2.钠着火了可否用水灭火?结论1.钠不能保存在水里.因为钠会浮在水面上.并与水剧烈反应;应该用煤保存。2.钠着火不能水灭火。点评钠着火后应该用干燥的沙土灭火,不能用水灭火,也不能用含有C02 或氷的灭火器灭火,不光因为钠能与水反应产生易燃气体氢气,还因为的燃烧产物过氧化钠能和水、C02反庄产生氧气,对这部分知知感兴趣的同学可以课后查阅相关书藉和资料。.分析通过实验.我们已经了解了钠、镁与氢离子的反应的情况,钠很活泼,可以直接和水反应,和酸的反应应该非常剧烈,有一定的危险;镁和热水能微弱的反应,但是和强酸溶液能比较剧烈地反应.这些反应,金属都被氧化.氢离子被还原为氢气。生活中人们常
6、用金属器皿来盛水,也常用铁、铝或铜制的水壶來烧,说明这几种金属与热水是不反应的(活动性比镁差)。二、铁与水的反应分析同学们看到一些图片和录像中古代铁匠将红热的铁放入水中,听到“嘶嘶”声音,这个过程叫淬火。淬火能够改变铁器的-些性质,铁器的表面也会变为黑色有一定的光泽。淬火的过程中铁和水蒸气发生了反应。设问铁和水(水蒸气)反应可能生成哪些产物?我们在实验室里怎么来完成铁和水蒸气的反应.并检验该反应的生成物呢?实验探究请设计一套简单的实验装置,使还原铁粉与水蒸气反应。这套装置应包括水蒸气发生、水蒸气与铁粉反应、检验产生的气体等部分。1.如果提供给你3支试管、水槽、蒸发皿、胶塞、导管、酒精喷灯及其他
7、必要的仪器和物品,画出你设计的装置图.提示:本实验设计考虑因素:(1)水蒸气的发生装置;(2)水蒸气与铁粉反应装置:(3)产物的检验(收集装置。实验装置:还原铁粉I水蒸气发生装置 铁与水蒸气反应装置 产物收集装置湿棉花 还原铁粉2.有人设计了如图所示的装置,用一支稍大一些的试管代替3支试管就能完成实验,想想其中的原理。分析该实验设计灵巧、简便,易了操作。经过加热,温度上升,湿棉花中水蒸气加速挥发,水蒸气遇到炽热的铁粉,发生反应,产生的气体通过肥皂液收集。该实验设计适合少量置定性检。同学们可自己动手操作。将你观察到的现象记录下来。 4注意事項:(1)洒精灯应先放在湿棉花的位置上加热 会儿,待試管
8、底部温度略高,且有部分形成水蒸汽时,再将酒精灯移至放铁扮的位置加热,可防止发生倒吸现象。(2)加热一会几后再将导管插入到肥皂水中,最初播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鳴声。 一(3)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:铁粉失去光泽,变成黑色粉末,产生的气体在肥皂泡中经明火点燃,可燃,并有轻微爆鸣声。结论:铁与水蒸气在高温条件下的反应方程式。高温3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2思考铁粉与酸反应生成的产物类型与铁和水蒸气反应生成的产物类型相同吗?如来将等质量的铁粉分与足量盐酸和水蒸气充分反应,产生的氢气是否
9、相等呢?回答铁与酸反应生成盐和氢气;铁与水蒸气反应生成氧化物和氢气.,不同相。Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 高温3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2等量铁粉分别与足量盐酸和水蒸气反应产生的氢气不一样多.它们的体枳比为3:4 过渡看下面一段报道,然后回答问题。水雷事件:2002年7月7 日,在珠江石溪附近,前前后后共飘着七个白色的来历不明的 金属桶,突然,从飘在水面上的一个金属桶内冒起一股白烟,窜起亮黄色火苗.紧接着一声巨响,蘑菇状的水柱冲天而起,这个铁桶接着又连续爆炸了多次,煤炸騰起的白色烟雾有近十米高,还有許多未燃尽的白烟飘进旁边的公司内,这些灰白色的物体一遇到水
10、就不停地冒泡,有时甚至还突然着火。据悉,其中另有一铁桶被过往船只发现,并将其打捞上船,打算清洗后使用,但当船员把盖子打开后,桶内冒起浓浓白烟,一接触桶内物质,双手立即感到剧烈的疼痛,于是他们又将其推入江里,一遇水,这个桶就又爆炸了.所幸该船只迅速逃离,伤亡不大。问题:推測以上的爆炸物是什么金属? 2.短文中提到了该金属的哪些性质? 回答1.该金厲应该是Na。2.钠的密度小,浮在水面上,钠与水反剧烈,放出大量的热,产生有腐蚀性的强碱氢氧化钠和易燃气体氢气,钠燃烧发出黄色火焰,生成过氧化钠,过氧化钠与水反应放热并能产生氧气。课堂小结通过本节课的学习,我们主要掌握了金属钠与水的反应。,通过实验,我们
11、了解到金属钠和水反应的实验现象,明白了极活泼金属可以和水剧烈反应。本节课还介绍了比较活泼的金厲铁和水蒸气反应的实验,由于铁的活动性不如金属钠活泼,因此反应条件也不相同,必须在高温条件下才可以进行。因此在书写化学反应方程式时一定要注意反应条件。板书设计一、钠与水的反应1.反应现象:“浮、熔、游、响、红”。2.反应议程式:2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 二、铁与水的反应1.反应现象:铁粉失去光泽,变成黑色粉末,产生的气体可燃高温2.反应议程式:3Fe + 4H2O = Fe3O4 +4H2布置作业1.有关金厲钠的叙述不正确的是( D )A钠的密度比煤油大,保存在煤油中B金属钠质软,可以用小刀切割C钠的熔点比水大,钠投人水中放热反应生成的气体中有大量水蒸气DNa比Cu活泼,因而钠可以从Cu的盐溶液中置换Cu2.将钠投入紫色石蕊试液中,下列现象不正确的是( D )A浮在水面上 B.熔成光亮的小球 C.迅速游动D.溶液呈红色3.下列物质不能由金厲与酸反应而制取的是( C )A.FeCl2 B.MgSO4 C.CuCl2D.NaCl