高中化學 專題2 從海水中獲得的化學物質 第2單元 鈉、鎂及其化合物 第1課時 金屬鈉的性質與應用學案 蘇教版必修1

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1、 第1課時　金屬鈉的性質與應用 學習目標：1.掌握鈉的性質及應用。(重點)2.了解Na的制備和存在形式。3.理解鈉的氧化物的性質及應用。(重點) [自 主 預 習探 新 知] 1．鈉的存在與物理性質 (1)存在：在自然界中都以化合態(tài)存在，如氯化鈉、碳酸鈉和硫酸鈉等。 (2)鈉的物理性質 顏色、狀態(tài) 熔、沸點 密度 硬度 銀白色固體 熔沸點較低 比水小 硬度小、質地軟 2．鈉的結構與化學性質及應用 (1)結構 鈉離子(Na＋)的形成： Na＋ (填結構示意圖) 說明鈉具有強還原性。 (2)化學性質 ①鈉與氧氣反應 ②與水反應 a．化學方程式：2N

2、a＋2H2O===2NaOH＋H2↑。 b．現(xiàn)象及原因。 　　　 ③與熔融的金屬鹵化物反應 Na與熔融的TiCl4反應的方程式為4Na＋TiCl44NaCl＋Ti。 (3)鈉的制備與應用 ①制備：電解熔融的氯化鈉，反應方程式為2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。 ②用途 a．冶煉金屬。 b．高壓鈉燈：其特點是黃光射程遠，透霧能力強。 c．鈉鉀合金：在常溫下為液體，可用于快中子反應堆作熱交換劑。 3．鈉的氧化物 (1)氧化鈉 氧化鈉為白色固體，屬于堿性氧化物，與水和鹽酸反應的化學方程式分別為Na2O＋H2O===2NaOH、Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O。

3、 (2)過氧化鈉 ①物理性質：淡黃色固體。 ②化學性質 分別寫出過氧化鈉與水、二氧化碳反應的化學方程式： 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。 ③用途 作呼吸面具里的供氧劑，也可作漂白劑。 [基礎自測] 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“”) (1)自然界中金屬都是以化合態(tài)形式存在的。(　　) (2)鈉是活潑金屬具有還原性。(　　) (3)鈉與O2反應時，條件不同，產物也不同。(　　) (4)Na2O和Na2O2中氧的化合價分別為－2和－1價。(　　) (5)Na與H2O反應生成NaOH和O2。(

4、　　) (6)Na2O2與H2O反應，H2O作還原劑。(　　) 【答案】　(1)　(2)√　(3)√　(4)√　(5)　(6) 2．Na及其化合物的轉化如圖，寫出有關的化學方程式 ①____________________________________________________________； ②____________________________________________________________； ③____________________________________________________________； ④___________

5、________________________________________________。 【答案】?、?Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑?、?Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑?、跱a2O＋CO2===Na2CO3?、?Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 [合 作 探 究攻 重 難] 鈉的主要性質 [思考交流] (1)金屬鈉著火生成什么物質？能用水滅火嗎？為什么？ 【提示】　鈉著火生成Na2O2。不能用水滅火。因為Na與水反應產生易燃氣體H2，同時生成的Na2O2與H2O反應又生成O2易燃。 (2)若將Na投入稀鹽酸中，請你預測Na與稀鹽酸反應

6、的現(xiàn)象和Na與水反應的現(xiàn)象有何異同？ 【提示】　相同點：浮、熔、游、響。不同點：①Na與稀鹽酸的反應比Na與H2O的反應更劇烈。②Na與滴有酚酞的水反應后溶液變紅，Na與滴有酚酞的稀鹽酸反應后溶液不變紅。 (3)將Na投入CuSO4溶液中，有什么現(xiàn)象？寫出有關的化學方程式。 【提示】　熔化的Na球在液面上面四處游動，溶液中有藍色沉淀生成。2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。 (1)Na與H2O的反應 ①反應實質：水是一種非常弱的電解質，水可以微弱地電離出H＋，鈉與水反應的實質是Na與H＋的反應。 ②反應類型：

7、置換反應，化學方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。 (2)鈉與O2的反應 ①常溫下，鈉容易與氧氣發(fā)生反應，這說明鈉比鐵、鋁、鎂等金屬活潑得多，4Na＋O2===2Na2O。 ②鈉受熱后，可以與氧氣劇烈反應，產生黃色火焰，生成一種淡黃色固體——過氧化鈉，2Na＋O2Na2O2。 (3)鈉與酸反應，Na先與酸反應，酸反應完再與H2O反應。 (4)鈉與鹽溶液反應：鈉與鹽溶液反應是Na與H2O的反應。因鹽中金屬離子被水分子包圍，使Na不能與之接觸。Na與H2O反應生成NaOH，若與鹽能生成難溶堿，則鹽也會參與反應。 [對點訓練] 1．取一小塊金屬鈉，放在燃燒匙里加熱，下

8、列實驗現(xiàn)象描述正確的是 (　　) ①金屬熔化?、谌紵蟮冒咨腆w　③燃燒時火焰為黃色?、苋紵笊傻S色固體物質 A．②④　　　 B．①②③　　　 C．①③④　　　 D．③④ 【答案】　C 2．金屬Na與下列溶液反應時，既有氣體產生，又有白色沉淀產生的是 (　　) 【導學號：90512059】 A．BaCl2溶液 B．KCl溶液 C．Na2SO4溶液 D．MgSO4溶液 D　[Na與鹽溶液的反應，實際是Na先與水反應生成NaOH，NaOH再與鹽反應。因此，不管什么鹽溶液與Na反應一定有H2生成。BaCl2、KCl、Na2SO4不與NaOH反應；MgSO4與NaOH反應：Mg

9、SO4＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋Na2SO4，Mg(OH)2為白色沉淀，符合題意。] 3．金屬鈉和水(含幾滴酚酞)的反應是一個重要的實驗，能從該實驗獲得的信息中說明金屬鈉具有的性質是(　　) ①密度較小?、谌埸c較低?、劢饘倩顒有詮姟、茉摲磻上鄳膲A?、菰摲磻欠艧岱磻、藿饘兮c導電性強 A．僅①②③④ B．僅①②④⑤ C．除③⑤之外 D．除⑥之外 D　[Na可以浮在水面，說明鈉密度較小，Na可熔成小球，說明鈉熔點低，且反應放熱，Na與水反應的方程式為2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，可看出鈉的金屬活動性強并生成了相應的堿，但導電性強從此實驗中無法看出。]

10、Na2O2的主要性質及應用 [思考交流] 用脫脂棉包住約0.2 g過氧化鈉粉末，置于石棉網(wǎng)上，往脫脂棉上滴水，可觀察到脫脂棉劇烈燃燒起來。 (1)由上述實驗現(xiàn)象所得出的有關過氧化鈉跟水反應的結論是第一，有氧氣生成；第二，________。過氧化鈉跟水反應的化學方程式為_______________ _____________________________________________________________， 其中還原劑是________。 (2)某研究性學習小組擬用如圖所示裝置進行實驗，來證明上述結論。用以驗證第一條結論的實驗方法是_______________ _

11、__________________________________________________ __________________________________________________； 用以驗證第二條結論的實驗方法及現(xiàn)象是__________________________。 (3)7.8 g Na2O2與H2O反應，生成O2的體積(標準狀況)________L，轉移電子________mol。 【答案】　(1)放出熱量　2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑　Na2O2 (2)將帶火星的小木條放在試管上導管的末端口，若木條復燃，說明反應生成了氧氣　將錐形

12、瓶上導管的末端插入盛有水的燒杯里，若有氣泡冒出，說明反應放出熱量 (3)1.12　0.1 Na2O2與CO2或H2O反應的數(shù)量關系 1．物質的量的關系 無論是CO2還是H2O，通過足量的Na2O2時，放出O2的物質的量與CO2或H2O的物質的量之比均為1∶2。 2．固體質量關系 (1)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 　Δm(固體) 278 g 2 mol 2106 g 56 g (2 mol CO的質量) 即：發(fā)生反應(1)時，固體增加的質量等于與CO2等物質的量的CO的質

13、量。 (2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ Δm(固體) 278 g 2 mol 440 g 4 g (2 mol H2的質量) 即：發(fā)生反應(2)時，固體增加的質量等于與H2O等物質的量的H2的質量。 3．電子轉移關系 在Na2O2與CO2或H2O的反應中，Na2O2既作氧化劑又作還原劑，每生成1 mol O2都轉移2 mol電子。 4．先后順序關系 一定量的Na2O2與一定量CO2和H2O(g)的混合物的反應，解決問題時可視作Na2O2先與CO2反應，待CO2反應完成后，Na2O2再

14、與H2O發(fā)生反應。 [對點訓練] 4．下列對于Na2O、Na2O2的比較正確的一項是 (　　) A．Na2O、Na2O2都是鈉的氧化物，都是堿性氧化物 B．Na2O、Na2O2都是易溶于水(與水反應)的白色固體 C．Na2O2在和CO2的反應中既是氧化劑又是還原劑 D．Na2O2與水反應時，1 mol Na2O2轉移2 mol電子 C　[A項，Na2O2不是堿性氧化物；B項，Na2O2為淡黃色固體；D項，1 mol Na2O2與H2O反應，轉移1 mol電子。] 5．下列敘述正確的是(　　) ①1 g CO和H2的混合物完全燃燒的產物通入足量Na2O2，充分反應后固體增加

15、的質量大于1 g ②Na2O與CO2發(fā)生化合反應生成Na2CO3，Na2O2與CO2發(fā)生置換反應生成O2 ③Na2O是淡黃色物質，Na2O2是白色物質 ④Na2O2可作供氧劑，而Na2O不可作供氧劑 ⑤Na2O2和Na2O焰色反應均為黃色 A．都正確　　 B．②③④⑤ C．②③⑤ D．④⑤ D　[①中反應后固體增重等于1 g；②中Na2O2與CO2的反應不是置換反 應；③中Na2O為白色，Na2O2為淡黃色。] 6．在105 ℃的密閉容器中，2 mol Na2O2與1 mol CO2和1 mol H2O(g)的混合氣體反應，生成的固體成分是________________。

16、 【解析】　Na2O2與CO2和H2O(g)反應時，先與CO2反應，再與H2O(g)反應。 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 1 mol 1 mol 1 mol 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 1 mol 1 mol 2 mol 【答案】　Na2CO3、NaOH [當 堂 達 標固 雙 基] 1．關于鈉的敘述中正確的是(　　) A．鈉是銀白色金屬，硬度很大 B．將金屬鈉放在石棉網(wǎng)上用酒精燈加熱后，金屬鈉劇烈燃燒，產生黃色火焰，生成過氧化鈉 C．金屬鈉在空氣中燃燒，生成氧化鈉 D．Na與H2O反應生成NaOH和O2 B　[A

17、項，鈉硬度?。籆項，Na燃燒生成Na2O2；D項，Na與H2O反應生成H2，不是O2。] 2．將一小塊鈉投入到盛有CuSO4溶液的試管中，不可能觀察到的現(xiàn)象是 (　　) A．鈉熔成小球并在液面上游動 B．有氣體生成 C．溶液底部有紅色物質生成 D．溶液變渾濁 C　[溶液中有Cu(OH)2藍色沉淀，沒有Cu生成。] 3．下列判斷正確的是(　　) A．可用水來確定某Na2O粉末中是否含有Na2O2 B．可用CO2來確定某Na2O粉末中是否含有Na2O2 C．可利用在空氣中加熱的方法除去Na2O中的Na2O2 D．將足量的Na2O2、Na2O分別加到酚酞溶液中，最終溶液均為紅

18、色 A　[CO2、H2O與Na2O2、Na2O均能反應，但與Na2O2反應時能產生氣體，不過因氧氣是無色無味的氣體且CO2也是氣體，故CO2與Na2O2的反應無明顯的現(xiàn)象產生，水與Na2O2反應則會產生氣泡而有明顯的現(xiàn)象，故A項正確，B項錯誤；在空氣中加熱Na2O2與Na2O的混合物，后者會轉化為前者，故C項錯誤；D項中兩種氧化物加到酚酞溶液中后，均先與溶液中的水反應生成堿而使溶液變?yōu)榧t色，但因Na2O2具有漂白性，最后又會將變成紅色的溶液漂白，D項錯誤。] 4．對于反應：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，下列說法中正確的是 (　　) A．Na2O2是氧化劑，H2O是還原

19、劑 B．Na2O2既是氧化劑，又是還原劑 C．該反應中電子轉移的數(shù)目為4e－ D．每有18 g H2O與足量Na2O2反應，則固體增重4 g B　[在Na2O2與H2O的反應中，Na2O2中－1價氧原子之間發(fā)生電子轉移，Na2O2既是氧化劑又是還原劑；不知反應物的物質的量無法確定電子轉移的數(shù)目；根據(jù)原子守恒，固體增重質量等于參加反應水中氫原子的質量，即18 g H2O參加反應，固體增重2 g。] 5．下圖中，A是固體金屬單質，燃燒時火焰呈黃色。 (1)判斷A、B、C、D是什么物質，寫出其化學式： A________，B________，C________，D________

20、。 (2)寫出下列轉化的化學方程式： ①A→B_______________________________________________________。 ②B→D_______________________________________________________。 ③A→C_______________________________________________________。 【解析】　對于元素及其化合物的框圖推斷題，關鍵之處是找到突破口，該題的突破口為“A是固體金屬單質，燃燒時火焰呈黃色”，只要推斷出A，問題就可以迎刃而解。另外，熟練掌握元素及其化合物的性質

21、也是快速解決此類問題的關鍵。 【答案】　(1)Na　Na2O2　NaOH　Na2CO3 (2)①2Na＋O2Na2O2 ②2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 ③2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ (1)鈉與鹽溶液反應時，鈉先與水反應，然后生成的NaOH再考慮與鹽反應。 (2)Na2O2本身具有強氧化性，能把一些還原性物質氧化。 (3)Na2O2具有漂白性，投入有色溶液中，可使有色溶液褪色。 (4)w g CO和H2的混合物在O2中充分燃燒，其產物通過足量的Na2O2固體，反應充分后，固體增加的質量是w g。 (5)同溫、同壓下V L CO2和H2O(氣)混合氣體通過足量的Na2O2，反應完全后得到V L O2。 我國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài)，需要轉變經(jīng)濟發(fā)展方式，改變粗放式增長模式，不斷優(yōu)化經(jīng)濟結構，實現(xiàn)經(jīng)濟健康可持續(xù)發(fā)展進區(qū)域協(xié)調發(fā)展，推進新型城鎮(zhèn)化，推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因：我國經(jīng)濟發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調等現(xiàn)實挑戰(zhàn)。