2018版高中化学专题2从海水中获得的化学物质第二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.doc

第1课时金属钠的性质与应用学习目标定位1.掌握钠的物理性质和化学性质。2.了解钠元素在自然界中的存在形式，了解钠的生产原理和主要用途。3.理解Na2O和Na2O2的组成、性质和应用。一、钠的性质1物理性质颜色、状态熔、沸点密度硬度银白色块状固体较低比水小硬度小、质地软2.钠的化学性质(1)钠与氧气反应用镊子从试剂瓶中取出金属钠，将其表面的煤油用滤纸吸干，用小刀切下一小块金属钠(如图1)：放置在空气中发生的变化是很快变暗；上述变化的原因是钠是较活泼金属，在空气中易被氧化，反应的化学方程式是4NaO2=2Na2O。将一小块金属钠放在坩埚中加热(如图2)：钠块先熔化为银白色小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体。写出上述反应的化学方程式：2NaO2,Na2O2。(2)钠与水反应在小烧杯中加入约1/2的水，滴入12滴酚酞溶液，将切好的钠投入到水中，盖上表面皿，观察实验现象。填写下表：实验现象原因分析钠浮在水面上钠的密度比水小钠熔成光亮小球反应放热且钠熔点低四处游动生成气体发出“嘶嘶”响声，且很快消失反应剧烈溶液变红色反应生成物显碱性钠与水反应的化学方程式是2Na2H2O=2NaOHH2，氧化剂是H2O，还原剂是Na。3钠的制备和用途(1)制备工业上电解熔融NaCl可以得到金属钠：2NaCl2NaCl2(填电解方程式)。(2)用途钠和钾的合金常温下呈液态，可用于快中子反应堆作热交换剂。高压钠灯发出的黄光射程远，透雾能力强，常用作路灯。金属钠还可以用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。如Na与TiCl4反应：TiCl44NaTi4NaCl。有关钠的反应(1)钠在常温下与O2反应生成Na2O，加热条件下生成Na2O2，钠与O2的反应产物是由温度决定的，而不是由O2的量决定的。(2)钠与水(滴有酚酞)反应的实验现象可概括为5个字“浮”“熔”“游”“响”“红”。(3)钠与酸反应是先酸后水；钠与盐溶液反应是先水后盐，并不能置换出不活泼金属。(4)钠与熔融的盐反应时可以置换出比其不活泼的金属。1等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在氧气中常温下充分反应，则下列说法正确的是()A第一块钠失去电子多B两块钠失去电子一样多C第二块钠的生成物质量大D两块钠的生成物质量一样大答案B解析易错提醒钠与O2反应时，常温下生成Na2O，加热条件下生成Na2O2，反应产物与O2的用量无关。2将一定量的金属钠投入下列溶液中，充分反应后，最终不可能有沉淀的是()A硫酸铜溶液 B氯化钠溶液C氯化铁溶液 D氯化镁溶液答案B解析钠与盐溶液反应分两步进行：先是Na与H2O反应，然后是生成的NaOH与盐溶液反应生成难溶碱。NaNaOH思维启迪钠与盐溶液反应的分析思路(1)Na先与水反应。(2)生成的NaOH是否与盐溶液中的溶质发生复分解反应。(3)NaOH若与溶质反应分步写出化学方程式。特别提醒Na不能从盐溶液中置换出金属单质。二、氧化钠和过氧化钠1氧化钠是一种碱性氧化物，能与水、酸、酸性氧化物等发生反应。请写出下列反应的化学方程式：(1)氧化钠与水反应：Na2OH2O=2NaOH；(2)氧化钠溶于盐酸：Na2O2HCl=2NaClH2O；(3)氧化钠与CO2反应：Na2OCO2=Na2CO3。2实验探究(1)把水滴入盛有少量Na2O2固体的试管中，立即把带火星的木条放在试管口，现象为_；用手轻摸试管外壁，感觉_，说明反应_；向试管溶液中滴入酚酞溶液，现象为_。实验结论：_。(2)写出过氧化钠与水反应的化学方程式：_；氧化剂是_，还原剂是_；被氧化的元素是_，被还原的元素是_。答案(1)试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃试管壁温度升高放热溶液先变红，后褪色过氧化钠与水反应产生O2和碱性物质，同时放热，过氧化钠有漂白性(2)2Na2O22H2O =4NaOHO2Na2O2Na2O2Na2O2中的氧元素Na2O2中的氧元素3氧化钠、过氧化钠都能与水反应生成氢氧化钠，其不同点是Na2O2与水反应有O2生成，Na2O与水反应无O2生成。二者与二氧化碳反应具有类似的规律，试写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。4Na2O2具有强氧化性，与H2O、CO2反应生成O2，Na2O2可作漂白剂和呼吸面具中的供氧剂。归纳总结氧化钠与过氧化钠的比较名称氧化钠过氧化钠化学式Na2ONa2O2氧元素的化合价21颜色状态白色固体淡黄色固体氧化物类别碱性氧化物过氧化物化学性质相同点都能与H2O反应生成NaOH，都能与CO2反应生成Na2CO3不同点Na2O2与H2O、CO2反应有O2产生，具有强氧化性，而Na2O不具有此强氧化性3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电子答案C解析Na2O2与水反应时除了生成碱外，还生成了O2，故Na2O2不属于碱性氧化物，A项错误；Na2O2是淡黄色固体，B项错误；Na2O2与CO2和H2O反应时，是Na2O2中的氧元素发生了氧化还原反应，CO2、H2O既不是氧化剂又不是还原剂，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，1 mol Na2O2反应转移1 mol e，故C项正确，D项错误。知识拓展(1)Na2O2不属于碱性氧化物。(2)Na2O固体中的阳离子和阴离子分别为Na、O2，其数目比为21，Na2O2固体中的阳离子和阴离子分别为Na、O，其数目比为21。(3)Na2O2与CO2或H2O反应均为自身氧化还原反应，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，H2O和CO2既不是氧化剂也不是还原剂。1 mol Na2O2参与反应转移1 mol电子。(1)钠的性质简单记忆法银白轻低软，传导热和电；遇氧产物变，遇氯生白烟；浮熔游响红，遇水记五点；遇酸酸优先，遇盐水在前。(2)“两反应”、“一作用”2Na2O22CO2=2Na2CO3O22Na2O22H2O=4NaOHO2Na2O2常作供氧剂。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D金属钠的熔点很高答案B解析钠是银白色的固体，硬度小，密度也小，熔点很低，分析各选项，只有B项正确。2取一小块金属钠放在燃烧匙里加热，观察到下列实验现象：金属先熔化；在空气中燃烧，放出黄色火花；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。描述正确的是()A BC D答案D解析钠的熔点只有97.8 ，受热时立即熔化。钠是一种很活泼的金属，受热时与氧气化合生成过氧化钠，呈淡黄色。钠在空气中燃烧的火焰为黄色。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，最终溶液均为红色答案A解析CO2、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下列对于过氧化钠的叙述中正确的是()A过氧化钠能与酸反应生成盐和水，所以过氧化钠是碱性氧化物B过氧化钠能与水反应，所以过氧化钠可以作很多气体的干燥剂C过氧化钠与水反应时，过氧化钠是氧化剂，水是还原剂DNa2O2与CO2反应时，1 mol Na2O2转移1 mol电子答案D解析A项，碱性氧化物是指与酸反应生成盐和水的氧化物，而Na2O2与酸反应除生成盐和水外，还生成O2，如2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2，故Na2O2不是碱性氧化物；B项，Na2O2与H2O反应放出O2，引入新的杂质，故Na2O2不能作气体干燥剂；C项，Na2O2与H2O反应中电子转移关系如下：Na2O2既是氧化剂，又是还原剂，水既不是氧化剂，也不是还原剂；D项，Na2O2与CO2反应时电子转移关系如下：故1 mol Na2O2转移1 mol电子。5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溶液变浑浊答案C解析钠投入CuSO4溶液中，钠先与水反应产生氢氧化钠，然后氢氧化钠与硫酸铜发生复分解反应生成难溶物氢氧化铜，使溶液变浑浊，不能置换出单质铜。6.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_。答案(1)NaNa2O2NaOHNa2CO3(2)2NaO2Na2O22Na2O22CO2=2Na2CO3O22Na2H2O=2NaOHH2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。基础过关题组一钠与O2、水反应1下列说法中错误的是 ()A钠在常温下很容易被氧化B钠受热后能够着火燃烧C钠在空气中缓慢氧化能自燃D钠在氧气中燃烧比在空气中更为剧烈答案C解析钠在空气中容易被氧化为Na2O，但不能自燃；加热条件下燃烧生成Na2O2，在纯氧气中燃烧更剧烈。2将钠放入盛有空气的密闭容器中，生成Na2O还是Na2O2是由下列哪项因素所决定的()A反应温度 B空气的量C钠粒的大小 D钠的状态(s、l)答案A解析钠与氧气在常温下反应生成Na2O，加热时生成Na2O2，反应温度不同，其产物不同。3将一小块金属钠投入到滴有紫色石蕊溶液的盛冷水的烧杯中，甲同学认为可以观察到下列实验现象，其中正确的是 ()钠投入水中，先沉入水底，后浮出水面钠立即与水反应，并有气体产生反应后溶液变红钠熔化成闪亮的小球小球在水面上四处游动有“嘶嘶”的响声发出A BC D答案C解析钠的密度小于水的密度，把钠放入水中， 它不会沉入水底，应浮在水面上，不正确；钠与水反应时有NaOH生成，使紫色石蕊溶液变蓝色，不是变红色，不正确。4某同学按如图所示实验装置进行钠与水反应的实验，据此判断下列说法中正确的是()A打开右端软塞，将一小块金属钠加入到煤油中，然后塞上软塞，反应前片刻，钠的位置在a处B开始反应后，能观察到的实验现象是钠在b处液面以下的水中反应C反应一段时间后，左端液面上升进入长颈漏斗，b处有无色气体产生D若用苯或酒精来代替煤油，可观察到相同的实验现象答案C解析密度：煤油Na水，所以钠在煤油中会下沉，至煤油与水的界面处立即与H2O反应，产生气体使Na上浮，气泡基本消失后Na又下沉，然后上浮如此，Na做上下跳动至消耗完，产生的H2将水压入左端，长颈漏斗中液面上升。苯与煤油相似而酒精与水混溶，故用苯代替煤油可观察到相同现象而用酒精代替煤油则不行。5将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中，有气体放出且溶液质量减轻的是()AHCl BNaOHCK2SO4 DCuSO4答案D解析钠与4种溶液中的水反应均有H2放出。A、B、C三项只有H2放出，逸出H2的质量小于加入的Na的质量，溶液质量增加；D项，氢气与氢氧化铜沉淀的质量大于所加入的钠的质量，故溶液质量减轻。题组二Na2O和Na2O2的性质与比较6下列叙述正确的是()Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物Na2O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Na2O2和Na2O焰色反应均为黄色A都正确 BC D答案D解析Na2O2不是碱性氧化物，错误；Na2O2与CO2反应不属于置换反应，错误；Na2O是白色固体，Na2O2为淡黄色固体，错误；正确。7如下图装置，试管中盛有水，气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒。U形管中注有浅红色的水。将气球用橡皮筋紧缚在试管口。实验时将气球中的Na2O2抖落到试管b的水中，将发生的现象是()AU形管内红水褪色 B试管内溶液变红C气球a被吹大 DU形管水位：dc。8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 g答案B解析在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；电子转移的数目为2e；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。题组三钠及其氧化物的综合9下列关于钠的说法中正确的是()A金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同B钠钾合金通常状况下呈固态，可作原子反应堆的导热剂C钠的活泼性很强，少量的钠可保存在有机溶剂CCl4中D由于钠比较活泼，所以它能从溶液中置换出金属活动顺序表中钠后面的金属答案A解析4NaO2=2Na2O,2NaO2Na2O2，A正确；钠钾合金通常状况下呈液态，这是钠的重要用途之一，B错误；钠的保存原则是将钠与空气和水隔绝，故应保存在密度小于钠的有机溶剂中，(CCl4)(Na)，故C错误；盐溶液中的金属阳离子周围有一定数目的水分子包围着，不能和钠直接接触，另外，钠先跟水反应，故不能从盐溶液中置换出金属，D错误。10某同学将金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色变灰暗变白色出现液滴白色固体。根据钠及其化合物的性质分析，下列说法正确的是()A发生了氧化还原反应B变灰暗色是因为生成了过氧化钠C是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液D只发生物理变化答案A解析变灰暗是因为钠与氧气反应生成了氧化钠，发生了氧化还原反应，A正确，B错误；是氢氧化钠吸收空气中的水蒸气表面形成了溶液，C错误；中氢氧化钠与空气中的CO2反应生成了碳酸钠，发生了化学变化，D错误。能力提升11回答下列问题：(1)在实验室里，有些钠块浸在煤油里，要取金属钠做钠与水反应的实验，取用的操作方法为_。(2)在空气中切开一块金属钠，可看到断面呈_色，具有金属光泽，但断面很快变_，主要是由于生成了一薄层_。若把钠放在石棉网上加热，可观察到_，反应的化学方程式为_。若把1.15 g钠放在足量的氯气中燃烧，生成氯化钠的质量是_g，反应的化学方程式是_。(3)将一小块金属钠投入氯化镁溶液中观察到的现象是_。答案(1)用镊子夹取一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油并放在玻璃片上，用小刀切下绿豆粒大小的一小块钠，其余的立刻放回原瓶(2)银白暗Na2O钠先熔化成光亮的银白色小球，后剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色粉末2NaO2Na2O22.9252NaCl22NaCl(3)钠浮在液面上，迅速熔化成光亮的银白色小球，小球四处游动，发出“嘶嘶”的响声，生成白色沉淀12A、B、C是中学化学中常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如下(部分反应条件及产物略去)：O2(1)若A是一种金属，C是淡黄色固体，则B的化学式为_，AC反应的化学方程式为_。(2)若A是一种非金属，其常见单质为黑色固体，C是主要的温室气体，则C的分子式为_，BC反应的化学方程式为_。A和C是否能反应？_(填“能”或“不能”)，若能，写出反应的化学方程式：_(若不能，此空不填)。答案(1)Na2O2NaO2Na2O2(2)CO22COO22CO2能CCO22CO解析(1)根据C为淡黄色固体，推知C为Na2O2，则B为Na2O，A为Na，AC的反应为2NaO2Na2O2。(2)根据C是主要的温室气体，推知C为CO2，则A为C，B为CO，A与C能反应，化学方程式为CCO22CO。13(1)如图1所示，在平底烧瓶的底部有一块钠，平底烧瓶内是干燥的空气。过一段时间后可观察到_，发生反应的化学方程式为_。(2)某班同学用如图乙所示装置测定空气中氧气的含量。先用弹簧夹夹住橡胶管。点燃钠，伸入瓶中并塞上瓶塞。待钠熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面变化情况。上述实验过程中发生反应的化学方程式为_。实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的，乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的。下列对这两种现象解释合理的是_(填字母)。a甲同学可能使用钠的量不足