高中化学 专题2 从海水中获得的化学物质 第2单元 钠、镁及其化合物 第1课时 金属钠的性质与应用学案 苏教版必修1

第1课时金属钠的性质与应用学习目标：1.掌握钠的性质及应用。(重点)2.了解Na的制备和存在形式。3.理解钠的氧化物的性质及应用。(重点)自 主 预 习探 新 知1钠的存在与物理性质(1)存在：在自然界中都以化合态存在，如氯化钠、碳酸钠和硫酸钠等。(2)钠的物理性质颜色、状态熔、沸点密度硬度银白色固体熔沸点较低比水小硬度小、质地软2钠的结构与化学性质及应用(1)结构钠离子(Na)的形成：Na (填结构示意图)说明钠具有强还原性。(2)化学性质钠与氧气反应与水反应a化学方程式：2Na2H2O=2NaOHH2。b现象及原因。与熔融的金属卤化物反应Na与熔融的TiCl4反应的方程式为4NaTiCl44NaClTi。(3)钠的制备与应用制备：电解熔融的氯化钠，反应方程式为2NaCl(熔融)2NaCl2。用途a冶炼金属。b高压钠灯：其特点是黄光射程远，透雾能力强。c钠钾合金：在常温下为液体，可用于快中子反应堆作热交换剂。3钠的氧化物(1)氧化钠氧化钠为白色固体，属于碱性氧化物，与水和盐酸反应的化学方程式分别为Na2OH2O=2NaOH、Na2O2HCl=2NaClH2O。(2)过氧化钠物理性质：淡黄色固体。化学性质分别写出过氧化钠与水、二氧化碳反应的化学方程式：2Na2O22H2O=4NaOHO2、2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。用途作呼吸面具里的供氧剂，也可作漂白剂。基础自测1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)自然界中金属都是以化合态形式存在的。()(2)钠是活泼金属具有还原性。()(3)钠与O2反应时，条件不同，产物也不同。()(4)Na2O和Na2O2中氧的化合价分别为2和1价。()(5)Na与H2O反应生成NaOH和O2。()(6)Na2O2与H2O反应，H2O作还原剂。()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)2Na及其化合物的转化如图，写出有关的化学方程式_；_；_；_。【答案】2Na2H2O=2NaOHH22Na2HCl=2NaClH2Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2合 作 探 究攻 重 难钠的主要性质思考交流(1)金属钠着火生成什么物质？能用水灭火吗？为什么？【提示】钠着火生成Na2O2。不能用水灭火。因为Na与水反应产生易燃气体H2，同时生成的Na2O2与H2O反应又生成O2易燃。(2)若将Na投入稀盐酸中，请你预测Na与稀盐酸反应的现象和Na与水反应的现象有何异同？【提示】相同点：浮、熔、游、响。不同点：Na与稀盐酸的反应比Na与H2O的反应更剧烈。Na与滴有酚酞的水反应后溶液变红，Na与滴有酚酞的稀盐酸反应后溶液不变红。(3)将Na投入CuSO4溶液中，有什么现象？写出有关的化学方程式。【提示】熔化的Na球在液面上面四处游动，溶液中有蓝色沉淀生成。2Na2H2O=2NaOHH2；2NaOHCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4。(1)Na与H2O的反应反应实质：水是一种非常弱的电解质，水可以微弱地电离出H，钠与水反应的实质是Na与H的反应。反应类型：置换反应，化学方程式：2Na2H2O=2NaOHH2。(2)钠与O2的反应常温下，钠容易与氧气发生反应，这说明钠比铁、铝、镁等金属活泼得多，4NaO2=2Na2O。钠受热后，可以与氧气剧烈反应，产生黄色火焰，生成一种淡黄色固体过氧化钠，2NaO2Na2O2。(3)钠与酸反应，Na先与酸反应，酸反应完再与H2O反应。(4)钠与盐溶液反应：钠与盐溶液反应是Na与H2O的反应。因盐中金属离子被水分子包围，使Na不能与之接触。Na与H2O反应生成NaOH，若与盐能生成难溶碱，则盐也会参与反应。对点训练1取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象描述正确的是()金属熔化燃烧后得白色固体燃烧时火焰为黄色燃烧后生成淡黄色固体物质ABCD【答案】C2金属Na与下列溶液反应时，既有气体产生，又有白色沉淀产生的是() 【导学号：90512059】ABaCl2溶液BKCl溶液CNa2SO4溶液DMgSO4溶液DNa与盐溶液的反应，实际是Na先与水反应生成NaOH，NaOH再与盐反应。因此，不管什么盐溶液与Na反应一定有H2生成。BaCl2、KCl、Na2SO4不与NaOH反应；MgSO4与NaOH反应：MgSO42NaOH=Mg(OH)2Na2SO4，Mg(OH)2为白色沉淀，符合题意。3金属钠和水(含几滴酚酞)的反应是一个重要的实验，能从该实验获得的信息中说明金属钠具有的性质是()密度较小熔点较低金属活动性强该反应生成相应的碱该反应是放热反应金属钠导电性强A仅B仅C除之外D除之外DNa可以浮在水面，说明钠密度较小，Na可熔成小球，说明钠熔点低，且反应放热，Na与水反应的方程式为2Na2H2O=2NaOHH2，可看出钠的金属活动性强并生成了相应的碱，但导电性强从此实验中无法看出。Na2O2的主要性质及应用思考交流用脱脂棉包住约0.2 g过氧化钠粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴水，可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。(1)由上述实验现象所得出的有关过氧化钠跟水反应的结论是第一，有氧气生成；第二，_。过氧化钠跟水反应的化学方程式为_，其中还原剂是_。(2)某研究性学习小组拟用如图所示装置进行实验，来证明上述结论。用以验证第一条结论的实验方法是_；用以验证第二条结论的实验方法及现象是_。(3)7.8 g Na2O2与H2O反应，生成O2的体积(标准状况)_L，转移电子_mol。【答案】(1)放出热量2Na2O22H2O=4NaOHO2Na2O2(2)将带火星的小木条放在试管上导管的末端口，若木条复燃，说明反应生成了氧气将锥形瓶上导管的末端插入盛有水的烧杯里，若有气泡冒出，说明反应放出热量(3)1.120.1Na2O2与CO2或H2O反应的数量关系1物质的量的关系无论是CO2还是H2O，通过足量的Na2O2时，放出O2的物质的量与CO2或H2O的物质的量之比均为12。2固体质量关系(1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 m(固体) 278 g 2 mol 2106 g 56 g (2 mol CO的质量)即：发生反应(1)时，固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量。(2)2Na2O22H2O=4NaOHO2 m(固体) 278 g 2 mol 440 g 4 g (2 mol H2的质量)即：发生反应(2)时，固体增加的质量等于与H2O等物质的量的H2的质量。3电子转移关系在Na2O2与CO2或H2O的反应中，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，每生成1 mol O2都转移2 mol电子。4先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应，解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O发生反应。对点训练4下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是 ()ANa2O、Na2O2都是钠的氧化物，都是碱性氧化物BNa2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体CNa2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂DNa2O2与水反应时，1 mol Na2O2转移2 mol电子CA项，Na2O2不是碱性氧化物；B项，Na2O2为淡黄色固体；D项，1 mol Na2O2与H2O反应，转移1 mol电子。5下列叙述正确的是()1 g CO和H2的混合物完全燃烧的产物通入足量Na2O2，充分反应后固体增加的质量大于1 gNa2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3，Na2O2与CO2发生置换反应生成O2Na2O是淡黄色物质，Na2O2是白色物质Na2O2可作供氧剂，而Na2O不可作供氧剂Na2O2和Na2O焰色反应均为黄色A都正确BCDD中反应后固体增重等于1 g；中Na2O2与CO2的反应不是置换反应；中Na2O为白色，Na2O2为淡黄色。6在105 的密闭容器中，2 mol Na2O2与1 mol CO2和1 mol H2O(g)的混合气体反应，生成的固体成分是_。【解析】Na2O2与CO2和H2O(g)反应时，先与CO2反应，再与H2O(g)反应。2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 1 mol 1 mol 1 mol2Na2O22H2O=4NaOHO2 1 mol 1 mol 2 mol【答案】Na2CO3、NaOH当 堂 达 标固 双 基1关于钠的叙述中正确的是()A钠是银白色金属，硬度很大B将金属钠放在石棉网上用酒精灯加热后，金属钠剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成过氧化钠C金属钠在空气中燃烧，生成氧化钠DNa与H2O反应生成NaOH和O2BA项，钠硬度小；C项，Na燃烧生成Na2O2；D项，Na与H2O反应生成H2，不是O2。2将一小块钠投入到盛有CuSO4溶液的试管中，不可能观察到的现象是()A钠熔成小球并在液面上游动B有气体生成C溶液底部有红色物质生成D溶液变浑浊C溶液中有Cu(OH)2蓝色沉淀，没有Cu生成。3下列判断正确的是()A可用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2B可用CO2来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2C可利用在空气中加热的方法除去Na2O中的Na2O2D将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中，最终溶液均为红色ACO2、H2O与Na2O2、Na2O均能反应，但与Na2O2反应时能产生气体，不过因氧气是无色无味的气体且CO2也是气体，故CO2与Na2O2的反应无明显的现象产生，水与Na2O2反应则会产生气泡而有明显的现象，故A项正确，B项错误；在空气中加热Na2O2与Na2O的混合物，后者会转化为前者，故C项错误；D项中两种氧化物加到酚酞溶液中后，均先与溶液中的水反应生成碱而使溶液变为红色，但因Na2O2具有漂白性，最后又会将变成红色的溶液漂白，D项错误。4对于反应：2Na2O22H2O=4NaOHO2，下列说法中正确的是()ANa2O2是氧化剂，H2O是还原剂BNa2O2既是氧化剂，又是还原剂C该反应中电子转移的数目为4eD每有18 g H2O与足量Na2O2反应，则固体增重4 gB在Na2O2与H2O的反应中，Na2O2中1价氧原子之间发生电子转移，Na2O2既是氧化剂又是还原剂；不知反应物的物质的量无法确定电子转移的数目；根据原子守恒，固体增重质量等于参加反应水中氢原子的质量，即18 g H2O参加反应，固体增重2 g。5下图中，A是固体金属单质，燃烧时火焰呈黄色。 (1)判断A、B、C、D是什么物质，写出其化学式：A_，B_，C_，D_。(2)写出下列转化的化学方程式：AB_。BD_。AC_。【解析】对于元素及其化合物的框图推断题，关键之处是找到突破口，该题的突破口为“A是固体金属单质，燃烧时火焰呈黄色”，只要推断出A，问题就可以迎刃而解。另外，熟练掌握元素及其化合物的性质也是快速解决此类问题的关键。【答案】(1)NaNa2O2NaOHNa2CO3(2)2NaO2Na2O22Na2O22CO2=2Na2CO3O22Na2H2O=2NaOHH2(1)钠与盐溶液反应时，钠先与水反应，然后生成的NaOH再考虑与盐反应。(2)Na2O2本身具有强氧化性，能把一些还原性物质氧化。(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中充分燃烧，其产物通过足量的Na2O2固体，反应充分后，固体增加的质量是w g。(5)同温、同压下V L CO2和H2O(气)混合气体通过足量的Na2O2，反应完全后得到V L O2。我国经济发展进入新常态，需要转变经济发展方式，改变粗放式增长模式，不断优化经济结构，实现经济健康可持续发展进区域协调发展，推进新型城镇化，推动城乡发展一体化因：我国经济发展还面临区域发展不平衡、城镇化水平不高、城乡发展不平衡不协调等现实挑战。