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第三章第三章 金属及其化合物金属及其化合物第一节第一节 金属的化学性质金属的化学性质 第三课时第三课时 铝与氢氧化钠溶液的反应铝与氢氧化钠溶液的反应 物质的量在化学方程式计算中的应用物质的量在化学方程式计算中的应用学习目标学习目标v了解铝与碱溶液的反应原理了解铝与碱溶液的反应原理v掌握物质的量应用于化学方程式的计算方法掌握物质的量应用于化学方程式的计算方法与格式与格式回顾：回顾：金属的化学性质金属的化学性质2Na+2H2O=2NaOH+H22、金属与酸水的反应金属与酸水的反应：2Na+2HCl=2NaCl+H2 3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2 1、金属与非金属的反应金属与非金属的反应：2Na+O2=Na2O2 4Al+3O2 =2Al2O3 常温或加热常温或加热3、金属与盐的反应金属与盐的反应：Fe+CuSO4=Cu+FeSO44Na+O2 2Na2OZn +2HCl=ZnCl2+H2 【情景引入情景引入】（1）与酸反应放出氢气是活泼金属的通性，金属能与）与酸反应放出氢气是活泼金属的通性，金属能与强碱反应吗？强碱反应吗？（2）铝制餐具不能长期存放或蒸煮酸性或碱性食物，）铝制餐具不能长期存放或蒸煮酸性或碱性食物，为什么？为什么？一、铝与氢氧化钠溶液反应一、铝与氢氧化钠溶液反应【左图左图】试管中试管中 ，铝片，铝片 ，点燃的木，点燃的木条放在试管口时发出条放在试管口时发出 声。声。【右图右图】试管中试管中 ，铝片，铝片 ；点燃的木；点燃的木条放在试管口时发出条放在试管口时发出 声。声。产生气泡产生气泡溶解溶解爆鸣爆鸣产生气泡产生气泡溶解溶解爆鸣爆鸣【实验现象】2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 2Al+6HCl=2AlCl3+3H22Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H22Al+6H+=2Al3+3H2共同点共同点？偏铝酸钠偏铝酸钠【化化学学反反应应】金属单质在化学反应中均表现出还原性！金属单质在化学反应中均表现出还原性！得到得到6e-6e-被还原被还原失去失去23e-23e-被氧化被氧化铝与氢氧化钠溶液的反应铝与氢氧化钠溶液的反应:(特特 性性)Al(OH)3 NaOHNaAlO22H2O 反应历程反应历程：2可得：可得：2Al6H2O2NaOH2NaAlO24H2O3H2 2Al6H2 O2Al(OH)33H2 化简为：化简为：2Al2H2O2NaOH2NaAlO23H2偏铝酸钠偏铝酸钠6e-还原剂还原剂氧化剂氧化剂氧化产物氧化产物还原产物还原产物0+30+1【思考讨论思考讨论】（1）除去镁粉中的少量铝粉，可加什么试剂？）除去镁粉中的少量铝粉，可加什么试剂？提示：提示：可加入氢氧化钠溶液将铝粉溶解，过滤即可可加入氢氧化钠溶液将铝粉溶解，过滤即可。（2）当铝与足量的强酸或强碱发生反应时，若产生的）当铝与足量的强酸或强碱发生反应时，若产生的氢气的量相等，则加入的氢气的量相等，则加入的 铝的量是什么关系？铝的量是什么关系？提示：提示：据铝与酸或碱反应的化学方程式可知，两个反据铝与酸或碱反应的化学方程式可知，两个反应中铝均是还原剂，产生等量的氢气，则转移的电子应中铝均是还原剂，产生等量的氢气，则转移的电子的量相等，故消耗的铝的物质的量也相等。的量相等，故消耗的铝的物质的量也相等。（3）等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，）等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，消耗盐酸和氢氧化钠的物质的量之比为多少？消耗盐酸和氢氧化钠的物质的量之比为多少？提示：3:1。【温馨提示】有关有关Al与与NaOH溶液反应的说法中正确的是溶液反应的说法中，正确的是()AAl是还原剂，是还原剂，NaOH及及H2O均是氧化剂均是氧化剂B还原产物是还原产物是H2，且由，且由H2O还原所得的还原所得的H2与与 NaOH还原所得的还原所得的H2物质的量之比为物质的量之比为2 1C反应中反应中1 mol Al 失去失去 4 mol 电子电子D此反应中，只有水是氧化剂，此反应中，只有水是氧化剂，NaOH既不是氧既不是氧 化剂也不是还原剂化剂也不是还原剂D2Al+6H2O+2NaOH=2NaAl(OH)4+3H2 2NaAlO2+4H2O 化学方程式的意义化学方程式的意义v表明了化学反应的粒子数（表明了化学反应的粒子数（N）之比）之比 每每2个氢分子跟个氢分子跟1个氧分子反应生成了个氧分子反应生成了2个水分子个水分子v表明了化学反应中各物质之间的质量（表明了化学反应中各物质之间的质量（m）关系，即各物质之间的质量比关系，即各物质之间的质量比 每每4份质量的氢气跟份质量的氢气跟32份质量的氧气反应生成份质量的氧气反应生成36份质量的水份质量的水 2H2 +O2 2H2O点燃点燃例、把例、把6.5gZn放入到足量的盐酸中，完全反应放入到足量的盐酸中，完全反应后生成的后生成的H2的质量是多少克？的质量是多少克？解析解析：设生成的：设生成的H2的质量是的质量是mZn +2HCl =H2 +ZnCl265 26.5g m65/6.5g=2/m解得：解得：m=0.2g答：完全反应后生成的答：完全反应后生成的H2的质量是的质量是0.2g物物质质的的量量与与各各物物理理量量的的关关系系 2Na +2H2O =2NaOH +H2 化学计量数之比化学计量数之比 2 ：2 ：2 ：1粒子数之比粒子数之比 2NA ：2NA：2NA ：1NA物质的量之比物质的量之比 2 mol：2mol ：2mol ：1mol结论：结论：方程式中化学计量数之比方程式中化学计量数之比=参加反应的物质参加反应的物质的的_之比之比=参加反应的物质的参加反应的物质的_之比之比=参加反应的物质的参加反应的物质的 _ _ 之比。之比。粒子数粒子数物质的量物质的量气体体积（相同条件）气体体积（相同条件）二、物质的量在化学方程式计算中的应用二、物质的量在化学方程式计算中的应用横（量）相当，竖（单位）相同横（量）相当，竖（单位）相同例例1、把、把6.5g Zn 放入足量盐酸中，放入足量盐酸中，Zn完全反应。计完全反应。计算：算：（1）6.5g Zn 的物质的量；的物质的量；（2）参加反应的）参加反应的 HCl 的物质的量；的物质的量；（3）求出氢气的体积（标准状态下）。求出氢气的体积（标准状态下）。解：（1）Zn 的摩尔质量是的摩尔质量是65g/mol（2）Zn+2HCl=ZnCl2+H2 1 2 0.1mol n（HCl）提示提示:先求出未先求出未知物的物质的知物的物质的量量,再利用物质再利用物质的量与其他物的量与其他物理量的关系来理量的关系来进行换算进行换算.Zn+2HCl=ZnCl2+H2 1 10.1mol n（H2）(3)例例1、把、把6.5g Zn 放入足量盐酸中，放入足量盐酸中，Zn完全反应。计完全反应。计算：算：（1）6.5g Zn 的物质的量；的物质的量；（2）参加反应的）参加反应的 HCl 的物质的量；的物质的量；（3）求出氢气的体积（标准状态下）。求出氢气的体积（标准状态下）。Zn+2HCl=ZnCl2+H2 1mol 1mol0.1mol n（H2）(3)22.4LV(H2)例例1、把、把6.5gZn放入到足量的盐酸中，锌完全反应，计算：放入到足量的盐酸中，锌完全反应，计算：（1）参加反应的）参加反应的Zn的物质的量；的物质的量；（2）参加反应的盐酸的物质的量；）参加反应的盐酸的物质的量；（3）生成的）生成的H2的体积的体积(标准状况标准状况)。解：解：设设参加反应的参加反应的Zn的物质的量为的物质的量为n(Zn),盐酸的物质的量盐酸的物质的量为为n(HCl),生成的生成的H2的体积为的体积为V(H2).（1）n(Zn)=m/M=6.5g/65=0.1mol（2）Zn +2 HCl =ZnCl2 +H2（写）（写）1mol 2mol 22.4L 0.1mol n(HCl)V(H2)1mol/0.1mol=2mol/n(HCl)（列）（列）解得解得 n(HCl)=0.2mol（算）（算）(3)1mol/0.1mol=22.4L/V(H2)解得解得 V(H2)=2.24L 答答：参加反应的盐酸的物质的量是：参加反应的盐酸的物质的量是0.2mol；反应生成的；反应生成的H2的物质的量是的物质的量是0.1mol，体积是，体积是2.24L.标标5.4g Al 与足量的与足量的 NaOH 溶液反应，求生成的气体溶液反应，求生成的气体在标况下的体积？若是足在标况下的体积？若是足量的盐酸呢？量的盐酸呢？例例2：2Al +2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2 54g3mol22.4L/mo1 =67.2L54gV(H2)答：生成的氢气在标况下的体积都是答：生成的氢气在标况下的体积都是 6.72L。54g5.4g67.2LV(H2)6.72LV(H2)解解：54g67.2L5.4gV(H2)2Al +6HCl 2AlCl3 +3H2 54g5.4g 67.2LV(H2)V(H2)6.72L 2物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤 (1)设：设：设所求物质的物质的量为设所求物质的物质的量为n。(2)写：写：写出有关的化学反应方程式。写出有关的化学反应方程式。(3)标：标：在化学方程式有关物质下面标出在化学方程式有关物质下面标出其化学计量数，再标出未知量。其化学计量数，再标出未知量。(4)列：列：列式计算。列式计算。(5)答：答：简明地写出答案。简明地写出答案。【小结】一、铝与氢氧化钠溶液反应一、铝与氢氧化钠溶液反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 二、物质的量在化学方程式计算中的应用二、物质的量在化学方程式计算中的应用化学方程式中各物质的化学方程式中各物质的化学计量之比化学计量之比等于各物质等于各物质的的粒子数之比粒子数之比，因而也等于各物质的因而也等于各物质的物质的量之物质的量之比比。这节课你学到了什么？（收获与体会）这节课你学到了什么？（收获与体会）你敢挑战吗1 1MgMgAlAl组成的混合物与足量盐酸反应，产生标准状组成的混合物与足量盐酸反应，产生标准状况下的氢气况下的氢气4.48 L，下列推断中不正确的是，下列推断中不正确的是()A A参加反应的参加反应的Mg、Al共共0.2 mol B B参加反应的参加反应的HCl为为0.4 mol C CMgMg、AlAl在反应中共失去在反应中共失去0.4 mol0.4 mol电子电子 D D若与足量的稀硫酸反应能产生若与足量的稀硫酸反应能产生0.2 mol H0.2 mol H2 2 A解析：反应的实质为：解析：反应的实质为：Mg2H=Mg2H2，2Al6H=2Al33H2.n(H2)4.48L/22.4L0.2 mol，则参加反应的则参加反应的n(H)0.4 mol.若换成稀若换成稀H2SO4，同样产生同样产生0.2 mol H2.依据得失电子守恒，由依据得失电子守恒，由2HH2得电子总数为得电子总数为0.2mol20.4 mol，故，故C正确正确.0.2 mol Mg提供提供0.4mol电子，电子，0.2 mol Al则提供则提供0.6 mol电子，电子，0.2 mol Mg、Al混合物提供的电子数大于混合物提供的电子数大于0.4 mol小于小于0.6 mol，A不正确不正确2将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL1mol/L的盐酸中，在同温、同压下产生的气体体积比是()A1 2 3 B6 3 2C3 1 1 D1 1 1解析：解析：选选C C 0.3 mol Na、Mg、Al对对100mL1molL1的盐酸都过量，产生的的盐酸都过量，产生的H H2 2应该由盐酸决定，盐酸应该由盐酸决定，盐酸的量相等时的量相等时Mg、Al产生的产生的H H2 2为为0.1moL/2，但钠，但钠与水还可以反应，故与水还可以反应，故0.3 mol Na全部反应后产生全部反应后产生的的H2 应为应为0.15 mol0.15 mol，所以三者产生的气体体积，所以三者产生的气体体积比应为比应为0.15 0.1/2 0.1/23 1 1.C4.4.现有现有1L1mol/L1L1mol/L的盐酸与的盐酸与50 g NaOH50 g NaOH样品恰好完全反应样品恰好完全反应(杂质不与盐酸反应杂质不与盐酸反应)，则该样品中，则该样品中NaOHNaOH的含量为多少的含量为多少？(1)(1)设设：设样品中：设样品中NaOH的质量为的质量为x(2)(2)写写：HClNaOH=NaClH2O(3)(3)标标：1 mol 40 g 1 L1 mol/L x