学年苏教版必修1 专题2第2单元 钠镁及其化合物第1课时 学案.docx

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学年苏教版必修1专题2第2单元钠镁及其化合物第1课时学案

第一课时　金属钠的性质与应用

1．以铁为例，回顾金属有哪些主要的化学性质？

写出有关反应的化学方程式。

提示：

①Fe在O2中燃烧：

3Fe＋2O2

Fe3O4；　②Fe与稀H2SO4反应：

　Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑；　③Fe与CuSO4溶液反应：

　Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。

在上述三个化学反应中，铁失去电子，化合价升高，显示还原性。

2．回顾金属活动性顺序表，认识金属Na的活动性。

提示：

K　Ca　Na　Mg　Al　Zn　Fe　Sn

Pb（H）　Cu　Hg　Ag　Pt　Au

[新知探究]

探究1　画出Na原子结构示意图，并预测其性质。

（1）钠原子结构示意图为

（2）钠原子结构和性质的关系：

容易失去最外层的1个电子，表现强还原性。

探究2　填写表中空白，认识钠的物理性质。

颜色

状态

质地

密度

熔点

银白色

固态

较软

比水小

较低

探究3　认识钠的化学性质。

（1）钠与水的反应：

实验操作

实验现象

钠浮在水面上；熔成闪亮的小球；在水面上四处游动，发出嘶嘶的响声，最后消失；溶液由无色变为红色

实验结论

钠的密度比水的小，熔点比较低，与水剧烈反应放出热量，反应方程式为：

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

（2）钠与氧气反应：

①常温下：

将一块金属钠用小刀切开，断面呈光亮的银白色，片刻后断面变暗，反应方程式为：

4Na＋O2===2Na2O。

②加热：

钠在空气中剧烈燃烧，产生黄色火焰生成淡黄色固体，反应方程式为：

2Na＋O2

Na2O2。

（3）钠与熔融的金属卤化物反应：

钠与TiCl4反应的化学方程式为：

TiCl4＋4Na

Ti＋4NaCl。

探究4　金属钠的用途和制备。

（1）用途：

①冶炼金属，如：

钛、锆等。

②高压钠灯：

其特点是黄光射程远，透雾能力强。

③钠钾合金：

常温下是液体，可用于原子反应堆作热交换剂。

（2）制备：

电解熔融NaCl，反应方程式为：

2NaCl

2Na＋Cl2↑。

[必记结论]

金属钠与各类溶液的反应

（1）金属钠与酸溶液的反应：

钠与水反应的实质是Na与H＋作用。

因为酸可以产生大量的H＋，钠就直接与酸作用，当与酸反应完后才与水反应。

如钠与盐酸反应的化学方程式为2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑。

（2）钠与碱溶液的反应实际上是钠与水的反应。

（3）钠与盐溶液反应，实质上是钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与盐发生复分解反应，不能置换出盐中的金属。

例如：

钠与CuSO4溶液反应：

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，

CuSO4＋2NaOH===Cu（OH）2↓＋Na2SO4，

总反应化学方程式：

2Na＋2H2O＋CuSO4===Na2SO4＋Cu（OH）2↓＋H2↑。

[成功体验]

1．（好题共享·选自人教版教材P53·T2）下列关于钠的叙述中，不正确是的（　　）

A．钠燃烧时发出黄色的火焰

B．钠燃烧时生成氧化钠

C．钠有很强的还原性

D．钠原子的最外层只有一个电子

解析：

选B　Na燃烧生成Na2O2。

2．将一小块金属钠投入足量的下列物质中，既能生成气体，又能生成白色沉淀的是（　　）

A．MgSO4溶液　　　　　　B．BaCl2溶液

C．Fe2（SO4）3溶液D．CuCl2溶液

解析：

选A　钠与盐的水溶液反应时，先与水反应产生H2和NaOH，然后NaOH再与盐反应。

NaOH与BaCl2溶液不反应，与MgSO4溶液、Fe2（SO4）3溶液、CuCl2溶液反应分别生成Mg（OH）2、Fe（OH）3、Cu（OH）2沉淀。

其中只有Mg（OH）2沉淀是白色的。

[新知探究]

探究　Na2O和Na2O2的主要性质及应用

（1）氧化钠：

白色碱性氧化物，与H2O、酸（HCl）反应的方程式分别为：

Na2O＋H2O===2NaOH，Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O。

（2）过氧化钠：

①淡黄色过氧化物，与H2O、CO2反应的方程式分别为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。

②Na2O2常用作漂白剂和供氧剂。

[必记结论]

氧化钠和过氧化钠的比较

物质

氧化钠

过氧化钠

氧化物类型

碱性氧化物

过氧化物（不属于碱性氧化物）

氧的价态

－2价

－1价

结构

存在O2－

存在O

与H2O反应

Na2O＋H2O===2NaOH

2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑

与HCl反应

Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O

2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑

与CO2反应

Na2O＋CO2===Na2CO3

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

相互转化

Na2O

Na2O2

[成功体验]

3．下列有关Na2O2的叙述中正确的是（　　）

A．Na2O2与CO2反应时，1molNa2O2转移2mole－

B．Na2O2与水发生置换反应生成O2

C．Na2O2只有氧化性，而无还原性

D．Na2O2加入紫色石蕊试液中，溶液先变蓝色后褪色

解析：

选D　Na2O2中氧元素为－1价，其中一半被氧化为0价，另一半被还原为－2价，1molNa2O2转移1mole－，A错误；置换反应应该符合单质1＋化合物1===单质2＋化合物2，所以B错；Na2O2中O呈－1价，处于中间价态，所以既有氧化性又有还原性，C错；Na2O2加入紫色石蕊试液中与水反应生成氢氧化钠，所以溶液变蓝，但Na2O2有强氧化性，可以使有机色素褪色，所以变蓝的溶液又褪色，D对。

———————————————[关键语句小结]————————————————

1．钠原子容易失去最外层的一个电子，表现出强的还原性，易与非金属单质、水等物质发生反应。

2．钠与O2、水反应的化学方程式为：

4Na＋O2===2Na2O（白色）

2Na＋O2

Na2O2（淡黄色）

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

Na与水反应现象可概括为浮、游、熔、响。

3．Na2O是碱性氧化物，Na2O2不是碱性氧化物，可作漂白剂和供氧剂。

Na2O2与H2O、CO2反应的化学方程式为：

2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

4．工业上电解熔融NaCl制金属钠。

[例1]　某同学设计出一种在隔绝空气下让钠与水反应的方法，利用煤油来控制反应速率，使学生能仔细观察到各种实验现象。

该方法简便、安全、现象明显、有趣味性。

实验装置如图所示，将长颈漏斗和套有乳胶管的玻璃管插入橡皮塞孔中，乳胶管另一端接有金属尖嘴管，乳胶管上带有弹簧夹。

实验时，往100mL的大试管中先加入40mL煤油，取绿豆粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入滴有酚酞的水直至液体充满整个试管。

根据反应中观察到的现象，回答下列问题：

（1）实验前怎样检验该装置的气密性？

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）金属钠变化的现象是_____________________________________________________。

（3）大试管中溶液颜色的变化是___________________________________________。

（4）装置中液面的变化分别是：

大试管中__________；长颈漏斗中________________________________________________________________________。

（5）简述检验产生气体的方法：

___________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：

由于钠的密度比水小，比煤油大，所以钠在煤油与水的界面处漂浮。

钠与水反应产生的气体在逸出过程中把钠带入煤油层，钠在重力作用下再回到界面。

反复多次，直至钠完全消失。

产生的气体聚集在大试管上部，把液体反压到长颈漏斗中。

答案：

（1）关闭弹簧夹，通过长颈漏斗向大试管中加水直至漏斗中液面高于试管中液面，一段时间后液面差保持不变，说明装置气密性良好

（2）钠在煤油中逐渐下沉，至水面时与水发生反应，熔化成闪亮的小球，像热气球一样在煤油中作上下跳动，最后完全消失

（3）水溶液从上至下逐渐由无色变为红色

（4）液面逐渐下降　液面逐渐上升

（5）当漏斗中液面上升到一定高度后，打开弹簧夹，点燃气体，有淡蓝色火焰产生

（1）金属钠着火不能用水、泡沫灭火器及干粉灭火器灭火，一般用沙土盖灭。

（2）金属钠与水的反应过于剧烈，一般不用此反应制备H2。

1．下列关于金属钠的说法中，正确的是（　　）

A．钠是活泼金属，将其投入到硫酸铜溶液中，可置换出铜

B．金属钠着火时，可用泡沫灭火器来灭火

C．将4.6g金属钠投入到95.4g水中，所得溶液中溶质的质量分数等于8%

D．钠在空气中燃烧生成淡黄色固体过氧化钠

解析：

选D　A项，钠投入盐溶液中，实质上是先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与盐发生复分解反应，不能置换出盐中的金属，A错；B项钠与水反应生成易爆性的氢气加之钠着火生成的过氧化钠能跟水或二氧化碳反应产生氧气使燃烧更加剧烈，B错；C项，4.6g钠与水反应生成溶质氢氧化钠的质量为8g，氢气的质量为0.2g，溶液的质量为4.6g＋95.4g－0.2g＝99.8g，故溶液中溶质的质量分数大于8%，C错。

　　[例2]　（2016·开封高一检测）下列叙述正确的是（　　）

①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物

②Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3，Na2O2与CO2发生置换反应生成O2

③Na2O是淡黄色物质，Na2O2是白色物质

④Na2O2可作供氧剂，而Na2O不可

⑤Na2O2和Na2O焰色反应均为黄色

A．都正确　　B．②③④⑤　　C．②③⑤　　D．④⑤

解析：

选D　①中Na2O2不是碱性氧化物，②中Na2O2与CO2的反应不是置换反应；③中Na2O为白色，Na2O2为淡黄色。

Na2O2与CO2、H2O反应中有关量的关系

（1）物质的量的关系

无论是CO2或H2O（g）的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O（g）与放出O2的物质的量之比均为2∶1，即气体减小的体积等于生成O2的体积。

（2）固体质量关系

相当于固体（Na2O2）只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看作发生相应的反应：

Na2O2＋CO===Na2CO3、Na2O2＋H2===2NaOH（实际上两反应不能发生）。

（3）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。

（4）电子转移关系

两反应都是Na2O2自身发生氧化还原反应，每有1molO2生成时，转移的电子均为2mol。

2．CO和H2的