1、羅田一中高一化學(xué)自主研究性學(xué)習(xí)案第三章金屬及其化合物金屬的化學(xué)性質(zhì)的探究編者：夏東峰審核：姚志江【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、通過課前導(dǎo)學(xué)案, 查閱資料，完成金屬的化學(xué)性質(zhì)的研究性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生用分類、對(duì)比、實(shí)驗(yàn)、歸納的方法認(rèn)識(shí)事物和全面的分析事物的邏輯思維能力；通過親身體驗(yàn)獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果的探索過程，使學(xué)生形成科學(xué)的態(tài)度。2、按金屬活動(dòng)順序表的順序探究金屬的通性，金屬與常見的非金屬、水、酸、鹽反應(yīng)的基本規(guī)律，掌握金屬的化學(xué)性質(zhì)的一些基本知識(shí)。 (重點(diǎn)、難點(diǎn)）3、學(xué)會(huì)元素及其化合物的學(xué)習(xí)方法。【課前自主研究性學(xué)習(xí)】 預(yù)習(xí)探究 根據(jù)課本內(nèi)容和導(dǎo)學(xué)案進(jìn)行分組學(xué)習(xí)，小組成員進(jìn)行分工與合作完成探究內(nèi)容。小組活動(dòng)一：探究

2、金屬的通性；小組活動(dòng)二：探究金屬與常見非金屬的反應(yīng)；小組活動(dòng)三：探究金屬與水的反應(yīng)；小組活動(dòng)四：探究金屬與酸的反應(yīng)；小組活動(dòng)五：探究金屬與鹽的反應(yīng)。【小組活動(dòng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告】小課題實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)結(jié)論及解釋【預(yù)習(xí)檢測 】1. 在地殼中的含量最豐富的前4 種元素是什么？2. 在實(shí)驗(yàn)室里做鈉跟水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，用到的儀器有a試管夾b鑷子c小刀d冷凝管e濾紙()f 研缽g燒杯h(huán)坩堝i 石棉網(wǎng)j 玻璃片k藥匙l 燃燒匙A abdiB ecfkC fghlDbcegj3鈉與水反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的各種現(xiàn)象如下： 鈉浮在原因是鈉熔化原因是小球游動(dòng)逐漸減小，最后；原因是發(fā)出聲音，原在是滴入酚酞后溶液，原因是。4.小明家中

3、有一只世紀(jì)50 年代初的鋁鍋，至今仍保存完好。該鋁鍋未銹蝕的主要原因是()。A. 鋁不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)B. 鋁不易被氧化C.鋁的氧化物容易發(fā)生還原反應(yīng)D. 鋁易被氧化，但氧化生成的氧化鋁具有保護(hù)內(nèi)部鋁的作用5下列實(shí)驗(yàn)描述，符合事實(shí)的是（）A. 金屬鈉暴露在空氣中，表面變暗，生成白色固體氧化鈉B. 用坩堝鉗夾住打磨過的鎂帶，在酒精燈上點(diǎn)燃，發(fā)出耀眼的白光，放出大量的熱，產(chǎn)生白色固體C. 用坩堝鉗夾住鋁箔在酒精燈上點(diǎn)燃，發(fā)出耀眼的白光，放出大量的熱D. 用坩堝鉗夾住鋁箔在酒精燈上加熱至熔化，輕輕晃動(dòng)，有液態(tài)的鋁滴落下來6分別將 0.2 mol 的 Na、Mg、Al 投入 500 mL濃度為為0.2

4、mol/L 的鹽酸中， 生成氫氣的質(zhì)量比為()。A. 1:2:3B. 1:1:1C. 3:2:1D. 2:1:1【小組學(xué)習(xí)匯報(bào)】【提出疑惑 】同學(xué)們，通過你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容【知識(shí)整合】金屬的活動(dòng)性與知識(shí)規(guī)律的關(guān)系：物質(zhì)的性質(zhì)的學(xué)習(xí)方法：【課堂練習(xí) 】1下列有關(guān)鈉的物理性質(zhì)的敘述中正確的是（）銀白色金屬質(zhì)軟，可以用小刀切割熔點(diǎn)低于100密度比水小熱和電的良導(dǎo)體A BCD 2以下說法錯(cuò)誤的是（）A 鈉在常溫下就容易被氧化B 鈉受熱后能夠著火燃燒C鈉在空氣中緩慢氧化能自燃D 鈉在氧氣中燃燒更為激烈2羅田一中高一化學(xué)自主研究性學(xué)習(xí)案3把一小塊鈉投入到硫酸

5、銅溶液中，生成物有（）A CuB Cu（ OH ） 2CH 2D O24金屬鈉放在水中浮在水面上，放在煤油中沉在油層下，煤油的密度是0.8g·cm 3，推測鈉的密度 （ g·cm 3）是（A 大于 1.0B小于 0.8C介于 0.8 1.0 之間D不能確定5將 2.3g 金屬鈉放入100g 水中，完全反應(yīng)后溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（）A 4100B41001002.310041.8C4100D 4100100 4100 2.30.16在燒杯中加入水和苯( 苯的密度為0.88 g·cm3，與水互不相溶，且不與鈉反應(yīng)) 各 50 mL，將一小粒金屬鈉 ( 密度為 0.97g&

6、#183;cm3) 投入燒杯中，觀察到的現(xiàn)象可能是什么？【課后自主檢測】能力提升7在杠桿的兩端分別掛著質(zhì)量和體積都相同的鋁球和鐵球，此時(shí)杠桿平衡。然后將兩球分別浸沒在稀硫酸和硫酸銅溶液中片刻，如圖所示，則下列說法正確的是()A 、鋁球一定是空心的B、左邊燒杯中的溶液質(zhì)量減少了C、去掉兩燒杯杠桿仍平衡D、右邊鐵球上出現(xiàn)紅色8用等質(zhì)量的金屬鈉進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)生氫氣最多的是（）A 將鈉放入足量的稀鹽酸中B將鈉放入足量的稀硫酸中C將鈉放入足量的硫酸鋁鉀溶液中D將鈉用鋁箔包好，并刺穿一些小孔，放入足量的水中9取 18.4g 鋁鋅合金溶于足量硫酸中，完全反應(yīng)后收集到（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氫氣的氫氣的體積比為（）A

7、1:1B 2:3C 3:2D 1:611.2L，則由鋁和鋅分別產(chǎn)生10下列說法正確的是（）A 鈉在溶液中可置換出鐵B鐵在溶液中可置換出銅C Fe 不與 H2O 反應(yīng)D Fe 比 Al 活潑11把鎂鋁合金用稀硫酸溶解，加入氫氧化鈉溶液的體積與生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系如右圖，則合金中鎂和鋁的質(zhì)量比是（）A、11B、89C、43D、 4912、如圖，在玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱并通入水蒸氣，用試管收集產(chǎn)生的經(jīng)干燥的水蒸氣，并靠近火焰點(diǎn)燃。（ 1）寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式，氧化劑是，還原劑是。（ 2）加熱燒瓶的作用是，燒瓶底部放了幾片碎瓷片，其作用是。（ 3）干燥管里可裝入的試劑是，其作用是。

8、（ 4）玻璃管中石棉絨的作用是。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)先熄滅。13、某無色透明溶液與鋁反應(yīng)放出H，該溶液中可能含有大量的H 、K 、Mg 、Cl 、OH 、SO4 2 、CO32，試推斷：第一種情況，無色透明溶液中一定有，可能有離子。第二種情況，無色透明溶液中一定有，可能有離子。14、有人設(shè)計(jì)出一種在隔絕空氣條件下讓鈉與FeSO4 溶液反應(yīng)的方法以驗(yàn)證反應(yīng)實(shí)質(zhì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，往 100 mL 大試管中先加40 mL 煤油，取 3 粒米粒大小的金屬鈉放入大試管后塞上橡皮塞，通過長頸漏斗加入FeSO4 溶液使煤油的液面至膠塞，并夾緊彈簧夾(如圖 ) 。仔細(xì)觀察，回答下列問題：(1) 有關(guān)鈉反

9、應(yīng)的現(xiàn)象是 _ 。(2) 大試管里的溶液中出現(xiàn)的現(xiàn)象：_ 。(3) 裝置中液面的變化：大試管內(nèi) _；長頸漏斗內(nèi) _。(4) 寫出鈉與硫酸亞鐵溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。小組活動(dòng)一：金屬的通性：1.金屬的存在2.金屬的物理通性4羅田一中高一化學(xué)自主研究性學(xué)習(xí)案3.金屬的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)小組活動(dòng)二： 1鈉與 O2 的反應(yīng)：學(xué)生實(shí)驗(yàn)1簡單描述鈉的物理性質(zhì)學(xué)生實(shí)驗(yàn) 2鈉放在玻璃燃燒匙上，加熱。觀察有什么現(xiàn)象。與加熱前有何不同？可以得出什么結(jié)論？寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。“ 銅樹”實(shí)驗(yàn)的實(shí)質(zhì)是 置換反應(yīng) 。我們用最簡陋的裝置完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，并得到了點(diǎn)滴啟示。2 鋁與 O2 反應(yīng)實(shí)驗(yàn)探究分別加熱未打磨和已打磨的鋁箔，

10、有何現(xiàn)象？現(xiàn)象有何不同？如何解釋？寫出反應(yīng)方程式。小組活動(dòng)三：鈉，鎂，鋁與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟（ 1）取 100mL 小燒杯，向燒杯中注入約 50mL 水，然后取綠豆大小擦去煤油的鈉，放入燒杯中，反應(yīng)完畢后，向燒杯中滴入 2-3 滴酚酞試液，觀察現(xiàn)象 .（2）另取兩個(gè)試管各注入約5mL 的水，取一條鎂條，用砂紙擦去表面的氧化物后，放入一個(gè)試管中 .再取一片鋁片， 浸入氫氧化鈉溶液中以除去表面氧化膜，然后取出， 用水洗凈， 放入另一支試管中若前面兩支試管反應(yīng)緩慢，可在酒精燈上加熱.反應(yīng)一段時(shí)間再加入2-3 滴酚酞試液，觀察現(xiàn)象。注意事項(xiàng)a. 鎂，鋁與水反應(yīng)前，一定要認(rèn)真除去表面的氧化膜，如氧化膜除

11、得不凈，反應(yīng)難以進(jìn)行.b. 鋁片經(jīng)氫氧化鈉溶液處理后，一定要用水淋洗幾次，并用濾紙擦干后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如洗不干凈， 帶入的氫氧化鈉會(huì)使酚酞變紅而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鈉與水反應(yīng)劇烈， 鈉投入水中浮在水面上， 反應(yīng)放熱使鈉很快熔化成光亮的小球， 并向四處游動(dòng)，發(fā)出嘶嘶響聲， 反應(yīng)后溶液滴入酚酞后變紅； 鎂投入冷水中發(fā)生較微弱的反應(yīng)， 當(dāng)加熱時(shí)能跟沸水起反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡， 反應(yīng)后溶液使無色酚酞試液變紅 .鋁投入冷水中不反應(yīng)， 加熱時(shí)，反應(yīng)很微弱，有少量氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)后加入酚酞看不到溶液變色。實(shí)驗(yàn)結(jié)論鈉，鎂，鋁與水反應(yīng)的程度越來越弱，說明金屬性鈉 > 鎂 > 鋁 .即同一周期內(nèi)金屬性隨核

12、電荷數(shù)的增加而減弱。小組活動(dòng)四：鈉，鎂，鋁，銅與酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)小組活動(dòng)五：1.鈉與硫酸銅反應(yīng)2.桐樹的形成：1 、 實(shí)驗(yàn)過程裝置：取一鋁片。擦去其表面的氧化物，之后將鋁片剪成樹狀，并放入事先洗凈的燒杯中。取膽礬約 2530g 加入燒杯，之后注水，以沒過樹狀鋁片為宜，再擰緊瓶塞。現(xiàn)象： 開始在鋁片表面覆蓋一層紫紅色物質(zhì)，之后該物質(zhì)越來越多，最后成絨毛狀，形成美麗的 “銅樹 ”。同時(shí)發(fā)現(xiàn)從鋁片表面產(chǎn)生氣泡，而且產(chǎn)生的氣體越來越多。在此過程中，溶液的藍(lán)色逐漸褪去，并有藍(lán)色絮狀沉淀生成。將該瓶靠近耳邊，會(huì)聽到 “滋滋 ”作響；并有熱感。反應(yīng)一段時(shí)間后，點(diǎn)一根火柴，在火焰附近擰松瓶蓋，會(huì)聽到 “嘭 ”的一聲

13、爆鳴。6羅田一中高一化學(xué)自主研究性學(xué)習(xí)案2 、 實(shí) 驗(yàn) 分 析產(chǎn) 生 紫 紅 色 物 質(zhì) 很 容 易 解 釋 ， 是Al與CuSO4發(fā) 生 了 置 換 反 應(yīng) ：2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu，從而形成了美麗的“銅樹”。但是為什么會(huì)產(chǎn)生氣體？為什么生成銅與氣體的速率比開始加快？很多學(xué)生在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)可能未曾注意過這些現(xiàn)象。原因解釋： CuSO4 的水解： Cu2+2H2O Cu(OH)2+2H+，所以該溶液呈酸性，與較活潑的金屬鋁 發(fā)生反應(yīng)： 2Al+6H+=2Al3+3H2。隨 H+ 的消耗， Cu2+ 水解平衡 右移，所以有藍(lán)色絮狀沉淀Cu(OH)2生成。有些學(xué)生會(huì)有這樣的

14、疑問： Cu2+ 與 H+ 共存同一溶液中， Cu2+ 的氧化性比 H+ 強(qiáng)，鋁能與 H+反應(yīng)嗎？首先， Cu2+ 與 H+ 的電極電位 相差不大；另外，從反應(yīng)速率的角度看：當(dāng)一個(gè)體系內(nèi)的多種物質(zhì)與另一物質(zhì)發(fā)生 氧化還原反應(yīng)時(shí)，往往是 電極電位 差大的先反應(yīng)，電極電位 差小的后反應(yīng)，但不是絕對(duì)的。比如電極電位差 大的， 氧化還原反應(yīng) 速率極慢，而電極 電位差 小的反應(yīng)速率卻較快。從宏觀上看，是電極 電位差 小的先發(fā)生。因此，該反應(yīng)有可能同時(shí)發(fā)生。 原電池反應(yīng) ：當(dāng)部分鋁表面生成一層銅后，兩種活潑性不同的金屬與硫酸銅 溶液就形成了原電池 。電極反應(yīng) 是：負(fù)極： Al-3e-=Al3+ ；正極：

15、Cu2+2e-=Cu ， 2H+2e- =H2。因此，我們觀察到產(chǎn)生氫氣與銅的速率加快了。3、啟示 “銅樹”實(shí)驗(yàn)不單單是簡單的置換反應(yīng) ，還存在著上述化學(xué)變化 。由于 CuSO4 的水解， H+ 濃度增加；又發(fā)生了 原電池反應(yīng) ，因此使氫氣的產(chǎn)生量與速率大大增加。我們也可用這種方法來制取氫氣。 Cu + 2Ag+ = Cu2+ + Ag之前之后3. 趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)銀樹【試驗(yàn)方法】將銅片剪成樹枝的形狀銅樹，把“樹根”插在切有一窄縫的橡皮塞上。（ 2）稱取 1 克硝酸銀，放入 50 毫升的燒杯中再加入 49 毫升蒸餾水，用玻璃棒攪拌，使硝酸銀全部溶解（配制成 2%的硝酸銀溶液）（ 3）將橡皮塞連同“銅樹”一起小心的放入盛有硝酸銀溶液的燒杯中，靜置。觀察“銀樹”的生長和溶液的顏