金属钠和化合物教学案.docx
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金属钠和化合物教学案
金属钠及其化合物
适用学科
高中化学
适用年级
高中一年级
适用区域
全国通用
课时时长（分钟）
60分钟
知识点
金属钠的性质与应用；钠的化合物的性质与应用
教学目标
知识与技能：
1、金属钠的性质，用途；2、钠氧化物的性质与用途；3、钠的氢氧化物的性质以及用途；4、钠盐（碳酸钠、碳酸氢钠为例）的性质与用途。
能力过程与方法：
类比碱金属元素的学习，学习有关钠，钠氧化物，氢氧化物，以及钠盐的相关知识。
情感态度与价值观：
通过比较，总结知识的方式，培养学生对化学的学习兴趣。
教学重点
钠的过氧化物的性质，钠盐的性质、用途
教学难点
有关钠氧化物，钠盐的相关计算
教学过程
一、课堂导入
二、复习预习
1.通过回忆初中学过的镁、铝、铁、铜的部分性质，来认识钠是一种活泼金属
2.写出一些与钠元素相关的反应方程式
3.金属的性质与存在
三、知识讲解
考点/易错点1金属钠
1、钠原子结构：
钠原子最外层只有一个电子，在化学变化中易失去最外层电子，呈现很强的金属性，在氧化还原反应中做还原剂。
2、钠的物理性质：
钠是银白色金属，密度小（0.97g/cm3），熔点低（97℃），硬度小，质软，可用刀切割。
钠通常保存在煤油中。
是电和热的良导体。
3、钠的化学性质：
从原子结构可知钠是活泼的金属单质。
（1）钠与非金属反应：
2Na+S=Na2S 4Na+O2=2Na2O
（钠先熔化成小球，再燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体）
（2）钠与水（冷水）反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
钠与水反应的现象实验原理
钠浮在水面上，钠的密度比水小
熔成小球，钠的熔点低，反应放热
在水面上迅速游动，逐渐变小，最后消失，反应产生的气体推动小球运动
与水反应发出哧哧的声音钠与水反应剧烈，反应放热
在反应后的溶液中滴加酚酞，溶液变红。
有碱性物质生成
（3）钠与酸反应：
2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
（4）钠与碱反应：
实质是钠与水的反应
（5）钠与盐反应：
Na与盐溶液一般不发生置换反应，但与熔融的盐可发生置换反应。
（如4Na+TiCl4（熔融）
Ti+4NaCl）
Na放入盐溶液时，先与水反应，它包括两种情况：
（1）如果盐溶液的溶质不与NaOH反应:
如氯化钠溶液；
（2）如果盐溶液中的溶质与NaOH反应:
生成的碱与盐发生复分解反应，
例如：
将Na放入CuSO4溶液中，反应剧烈，有气体和沉淀生成。
2Na+H2O=2NaOH+H2↑2NaOH+CuSO4=Cu（OH）2↓+Na2SO4
因Na与水反应时有热量放出，生成的Cu（OH）2是难溶性碱，受热易分解，所以此反应中有时会有黑色沉淀CuO生成。
（Cu（OH）2
CuO+H2O）
4、工业制钠：
电解熔融的NaCl，2NaCl（熔融）
2Na+Cl2↑。
5、钠的用途：
在熔融的条件下钠可以制取一些金属，如钛、锆、铌、钽等；钠钾合金是快中子反应堆的热交换剂；钠蒸气可作高压钠灯，发出黄光，射程远，透雾能力强。
6、碱金属元素原子结构、性质的相似性和递变性
（1）相似性：
与Na结构相似的还有Li、K、Rb、Cs等元素。
它们原子的最外层都只有1个电子，均易失1个电子形成带1个单位正电荷的阳离子，所以它们均为活泼金属，均具有很强的还原性，能与氧气、非金属、水、酸等反应，生成产物均为离子化合物。
（2）差异性与递变性
随着核电荷数的增加，由Li到Cs，电子层数依次递增，核到最外电子层的距离逐渐增大，核对最外层电子的引力逐渐减小，失电子能力增强，即还原性增强，与其它物质间的反应程度更加剧烈。
如与氧气反应时，Li常温或燃烧均生成Li2O，Na常温时生成Na2O，燃烧时则生成Na2O2，而K常温生成K2O2，燃烧生成KO2（超氧化钾）。
它们的最高价氧化物的对应水化物——碱－－均为强碱，且碱性依次增强。
考点/易错点2钠的氧化物
名称
氧化钠
过氧化钠
化学式
Na2O
Na2O2
颜色、状态
白色固体
淡黄色固体
物质类别
离子化合物、碱性氧化物
离子化合物、过氧化物
电子式
Na+[:
O:
]2-Na+
Na+[:
O:
O:
]2-Na+
化学键类型
离子键
离子键、非极性共价键
生产条件
常温下
加热或者点燃
氧元素化合价
-2价
-1价
氧化性、还原性
在化学反应中，不表现氧化性，还原性
既有氧化性，又有还原性
稳定性
不稳定，可继续氧化
稳定
转化关系
2Na2O+O2=2Na2O2
与水反应
Na2O+H2O=2NaOH
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
与酸反应
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2=Na2CO3
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
用途
制NaOH，用途较少
氧化剂、供氧剂、漂白剂、杀菌剂
保存
隔绝空气，密封保存
隔绝空气，远离易燃物，密封保存
阴、阳离子个数比
O2-:
Na+=1:
2
O22-:
Na+=1:
2
考点/易错点3钠的氢氧化物
1、物理性质：
氢氧化钠具有很强的腐蚀性。
俗称：
苛性钠、烧碱、火碱。
氢氧化钠是一种白色固体，易吸收水分而发生潮解，易溶于水，溶于水放出大量的热量。
2、化学性质：
（1）与酸碱指示剂作用：
能使紫色石蕊试液变蓝色，使无色酚酞变红色。
（2）与酸发生中和反应：
与酸反应中和生成盐和水。
（3）与非金属氧化物反应：
与二氧化硫、二氧化碳等酸性气体反应，生成盐和水。
（4）与某些盐溶液反应：
与硫酸铜溶液反应生成蓝色沉淀；与硫酸铁溶液反应生成红褐色沉淀；与铵盐反应生成碱性气体。
3、氢氧化钠的保存
密封保存在橡胶塞的玻璃瓶（原因是玻璃的主要成分是二氧化硅，会跟氢氧化钠反应，生成硅酸钠，硅酸钠具有粘稠性，会是塞子黏住导致开不了。
）
考点/易错点4钠盐
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱苏打
小苏打
颜色状态
白色固体
白色固体
溶解性
都能溶解于水，但Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度
用途
制玻璃、造纸、制肥皂、纺织工业
发酵粉的主要成分、治疗胃酸、泡沫灭火
与盐酸
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O
若逐滴滴加盐酸反应顺序为：
Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3；NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O
NaHCO3与盐酸反应的剧烈程度大于Na2CO3与盐酸反应的剧烈程度
与NaOH溶液
不反应
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
与Ca（OH）2溶液
产生白色沉淀Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3+2NaOH
产生白色沉淀
2NaHCO3+Ca（OH）2=CaCO3+Na2CO3+2H2O
与CaCl2溶液
产生白色沉淀Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl
不反应
与CO2
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3；若向饱和的Na2CO3溶液中通入CO2气体，溶液中析出白色固体（NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度）
不反应
热稳定性
稳定，受热不分解
Δ
不稳定，受热分解
2NaHCO3====Na2CO3+CO2+H2O
四、例题精析
【例题1】
.有一小块钠久置于空气中，最后生成的产物是（）
A.Na2O2B.NaHCO3C.Na2CO3D.Na2CO3·10H2O
【答案】 C
【解析】钠在空气中久置，其变化过程是：
Na
Na
O
NaOH
Na2CO
·10H
O
Na
CO
【例题2】
将31.2g过氧化钠和100g水充分反应后所得溶液的质量分数为（）
A.25.6%B.31.2%C.32.0%D.34.5%
【答案】A
【解析】过氧化钠溶于水生成氢氧化钠溶液，故所求溶液的溶质为NaOH。
2Na
O
+2H
O
4NaOH+O
↑
2×784×4032
31.2gxy
x=
=32g（NaOH）y=
=6.4g（O
）w（NaOH）=
×100%=25.6%
【例题3】
有关热稳定性的强弱比较，不正确的是（）
A.K2MnO4Na2OC.NaHCO3
【答案】A
【解析】在加热条件下，Na2O
Na2O2，NaHCO3
Na2CO3，KClO3
KCl，KMnO4
K2MnO4，故A不正确。
五、课堂运用
【基础】
1、下列各组内的两种物质发生反应时，其产物不随反应物用量比的改变而发生变化的是（）
A.C和O2B.NaOH溶液和CO2
C.Na2CO3溶液和盐酸D.Na和Cl2
【答案】D
【解析】A选项中，O2不足量，生成CO2；O2过量，生成CO2。
B选项中，CO2不足，生成Na2CO3；CO2过量，生成NaHCO3。
C选项中，盐酸不足，生成NaHCO3和NaCl；盐酸足量，生成NaCl、H2O和CO2。
D选项正确。
2、将11.5g金属钠投入到88.5g水中，反应完毕后，求生成溶液的质量分数（不考虑水的蒸发）。
【答案】20.1%
【解析】本题的解题关键是弄清钠跟水反应有氢气产生，所得溶液中的溶质是NaOH。
设消耗水的质量为x，生成NaOH和H2的质量分别为y、z，则：
2Na+2H2O
2NaOH+H2↑
2×232×182×402
11.5gxyz
46∶36=11.5g∶xx=9g
46∶80=11.5g∶yy=20g
46∶2=11.5g∶zz=0.5g
解法1：
w（NaOH）=
=20.1%
解法2：
w（NaOH）=
=20.1%
【巩固】
1、下列各步反应中，A为金属，B为淡黄色固体，且每一物质均含A元素
写出A、B、C、D、E、F的化学式及有关化学方程式。
【答案】A—NaB—Na2O2C—Na2CO3D—NaClE—NaOHF—NaHCO3
【解析】此题的解题关键是要先判断出已知具体色态的B为何物质，金属对应的化合物呈现淡黄色的暂判定为Na2O2，那么就可以引出D为NaCl，C+CO2+H2OF，F
C，而Na2O2可以生成C，C可以生成NaCl，从而推导出各物质。
2、在盛有5mL澄清饱和石灰水的试管中放入一小块钠，不可能观察到的现象是（）
A.钠熔化成银白色的小球B.浮在液面快速游动C.液体底部出现银白色固体D.溶液变浑浊
【答案】C
【解析】钠首先跟水反应，发生的现象有：
熔化成银白色的小球，浮在液面上迅速游动，有气泡产生等。
因跟水反应需消耗水（减少溶剂）且生成OH-，都会使澄清石灰水变浑浊，析出Ca（OH）2沉淀。
【拔高】
1．200℃时，11.6gCO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应，反应后固体的质量增加了3.6g。
则原混合气体的平均式量为（）
A．5.8B．11.6C．23.2D．46.4
【答案】C
【解析】解法一：
差量法
设原混合气体中含CO2和H2O物质的量分别为x、y
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2固体质量增加
78×2g2mol106×2g（212－156）g
x28x
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2固体质量增加
78×2g2mol40×4g4g
y2y
则混合气的平均式量为：
故选C
解法二：
平均值法
由方程式：
2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2和2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2可知，固体增加的质量
，应是
之值，即：
所以，
这样，
则O2物质的量
又由于
所以混合气总物质的量
因此混合气体的平均式量
解法三：
估算法
CO2的式量为44，水蒸气的式量为18，因此两种气体的混合物的平均式量必介于二者之间，故应选C。
2、将ag水煤气（成分为CO和H2）充分燃烧，将燃烧生成的气体（150℃）通过盛有过量的Na2O2的干燥管（反应气体无损失），充分反应后干燥管增重bg，则a和b的关系为（）
A．a＞bB．a＝bC．a＜bD．无法比较
【答案】B
【解析】2H2+O2=2H2O，2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2把这两个反应加和，得到：
2H2＋Na2O2=2NaOH相当于过氧化钠直接吸收了氢气。
同样道理：
2CO+O2=2CO2，2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2把这两个反应加和，得到：
CO+Na2O2=Na2CO3也是相当于过氧化钠直接吸收了CO所以有多少克CO和H2的混合物，最后Na2O2的质量就会增加多少。
课程小结
1.金属钠的性质
2.钠氧化物的性质与用途
3.钠盐的性质与用途
4.
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