金属钠的性质与应用 课件（苏教版必修1）

第1课时 金属钠的性质与应用 1.了解单质钠的生产原理。 2.了解钠在自然界中的存在形态，认识钠是一种活泼的金属， 掌握钠的化学性质。 3.了解钠的保存与应用。 4.能用实验的方法探究和认识钠及其化合物的性质。 一、钠的存在、性质、制备和用途 钠在自然界中的存在形态是什么？钠单质有哪些性质和用途？ 1.存在 在自然界中都以_存在，如氯化钠、碳酸钠和硫酸钠。 2物理性质 颜颜色状态态质质地密度熔点 _质质_比水_较较_ 银白固体软小低 化合态 3.化学性质 钠的原子结构示意图为：_，在反应中容易失去最 外层的1个电子，形成8电子的稳定结构，表现强还原性。 (1)钠与氧气的反应。 常温时钠与氧气的反应 现象：_。 化学方程式：_。 钠表面迅速变暗，失去银白色金属光泽 4NaO2=2Na2O 加热条件下钠与氧气的反应 现象：_。 方程式：_。 钠剧烈燃烧，产生黄色火焰，有淡黄色固体产生 2NaO2 Na2O2 点燃 = (2)钠与水的反应。 实验操作 实验现象及解释 化学方程式：_。 现现象解释释 钠钠浮在水面上 钠钠熔化成小球 钠钠球在水面上游动动，并发发出 “嘶嘶”的响声 滴加酚酞酞后溶液变红变红 钠的密度比水小 钠的熔点低，反应放热 反应生成气体 反应中有碱生成 2Na2H2O=2NaOHH2 (3)钠与熔融的金属卤化物反应。 钠与熔融TiCl4的反应为：_。 700800 4Na+TiCl4 = 4NaCl+Ti 4.钠的保存 实验室常将钠保存在_中，其理由是_， _ _。 煤油钠与煤油不反应 且钠的密度大于煤油，可隔绝空气，避免钠与氧气、水蒸气 等的接触 5.钠的制备及应用 (1)钠的制备。 _。 (2)钠的应用。 冶炼钛、锆、铌、钽等难熔金属。 高压钠灯。其特点是_。 钠钾合金。常温下是液体，可用于_。 2NaCl 2Na+Cl2 电解 = 黄光射程远，透雾能力强 快中子反应堆作热交换剂 二、钠的氧化物 钠主要有几种氧化物？分别具有哪些性质？ 1.Na2O Na2O是碱性氧化物，与水和盐酸反应的化学方程式分别为： _、_。 2.Na2O2 Na2O2是淡黄色固体，与H2O和CO2反应的化学方程式分别为： _、_。 Na2O+H2O=2NaOHNa2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O22Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 1.钠元素在自然界中既存在游离态又存在化合态。( ) 分析：错误。钠的化学性质活泼，只能以化合态的形式存在于 自然界中。 2.在氧化还原反应中，金属钠既能表现氧化性又能表现还原性。 ( ) 分析：错误。金属钠中钠元素为0价，为钠元素的最低价态， 只具有还原性。 3.钠着火时可用水灭火。( ) 分析：金属钠与水反应生成可燃性的氢气，且放出大量的热， 能够加剧燃烧，应该用沙土盖灭。 4.金属钠与水反应时会熔化成光亮的小球，这是因为金属钠的 硬度较小。( ) 分析：错误。这是因为钠的熔点低且钠与水的反应为放热反应。 5.金属钠必须要隔绝空气保存。( ) 分析：正确。金属钠可与空气中的氧气、水蒸气等发生反应， 所以必须隔绝空气保存，如保存在煤油中。 一、氧化钠和过氧化钠的比较 物质质氧化钠钠(Na2O)过过氧化钠钠(Na2O2) 氧的价态态 所含离子 颜颜色状态态 氧化物类别类别 2价 1价 Na+和O2- Na+和O22- 白色固体淡黄色固体 碱性氧化物 过氧化物(不属于碱性氧化物) 物质质氧化钠钠(Na2O)过过氧化钠钠(Na2O2) 与水反应应 与CO2反应应 与HCl反应应 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl= 4NaCl+O2+2H2O 物质质氧化钠钠(Na2O)过过氧化钠钠(Na2O2) 漂白性 用途 保存 无漂白性强氧化性漂白 制NaOH漂白剂、供氧剂 都容易吸收空气中的CO2和水蒸气而变质，所 以都应密封保存；Na2O2还要远离易燃物 【特别提醒】(1)过氧化钠的稳定性强于氧化钠，氧化钠可在 加热条件下与氧气反应转化为过氧化钠。 (2)Na2O2与水反应生成碱的同时还生成氧气，所以不属于碱性 氧化物。 (3)过氧化钠中氧元素化合价是-1价，阴离子是O22-，是个原子 团，不是O-，所以不能把过氧化钠的化学式写成NaO。 【典例1】(2012兰州高一检测)下列关于钠的氧化物的叙述 正确的是( ) A.Na2O2是白色固体，和冷水作用得到O2和NaOH B.Na2O、Na2O2组成元素相同，与CO2反应产物也相同 C.Na2O不稳定，能继续被O2氧化生成Na2O2 D.都能与酸反应，生成含氧酸盐，都是碱性氧化物 【思路点拨】解答本题时要注意以下几点: (1)Na2O、Na2O2组成元素相同，但与CO2反应产物不同。 (2)Na2O2属于特殊氧化物，不属于碱性氧化物。 【解析】选C。Na2O2是淡黄色固体，和冷水作用得到O2和NaOH ，A错误；Na2O与CO2反应只得到Na2CO3一种产物，而Na2O2与CO2 反应会产生Na2CO3和O2，故产物不同，B错误；在加热条件下 Na2O可与O2反应而转化为Na2O2，因此Na2O不如Na2O2稳定，C正确 ；虽然Na2O、Na2O2均可与酸反应，但Na2O2与酸反应除了产生盐 和水之外，还会产生氧气，因此Na2O2并不是碱性氧化物，D错 误。 【延伸探究】 (1)Na2O、Na2O2与水的反应均为氧化还原反应吗？ 提示：Na2O与水的反应如下：Na2OH2O=2NaOH，反应前后 并无元素发生化合价的变化，为非氧化还原反应；而Na2O2与水 的反应为：2Na2O22H2O=4NaOHO2，反应前后氧元素发 生化合价的变化，由-1价变为0价和-2价，为氧化还原反应。 (2)Na2O和Na2O2与水的反应都是化合反应吗？为什么？ 提示：Na2O与水的反应中只有NaOH生成，所以是化合反应，但 是Na2O2与水的反应除了有NaOH生成外还有氧气生成，所以不是 化合反应。 【警示钟】由于Na2O2中-1价氧元素的存在而使得Na2O2具有强氧 化性，并因此具有漂白性，而Na2O则无此性质。 【变式备选】在呼吸面具中，Na2O2与CO2发生反应时转移的电 子数为6.021023个，则生成O2的物质的量为( ) A.0.25 mol B.0.5 mol C.1 mol D.2 mol 【解析】选B。n(e-)= 由2Na2O2+2CO2 =2Na2CO3+O2得O22e-，所以n(O2) 0.5 mol。 二、钠与酸、盐的反应规律 性质质规规律及反应应的化学方程式 与酸 反应应 规规律 金属钠钠先与酸反应应，酸反应应完之后，可继续继续 与 水反应应 反应应 钠钠与足量盐盐酸的反应应： 2Na2HCl=2NaClH2 与盐盐 溶液 反应应 规规律 钠钠先与水反应产应产 生NaOH，NaOH再与盐发盐发 生复分 解反应应。不能置换换出盐盐中的金属。 性质质规规律及反应应的化学方程式 与盐盐 溶液 反应应 反应应 钠钠与CuSO4溶液的反应应： 2Na2H2O=2NaOHH2 2NaOHCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4 与熔 融盐盐 反应应 规规律 钠钠与熔融盐盐反应应， 钠钠可置换换出不活泼泼的金属。 反应应 钠钠与熔融TiCl4的反应应： 4NaTiCl4 = 4NaClTi 700800 【特别提醒】(1)钠化学性质活泼，实验剩余的钠不能随意乱 扔，要放回原试剂瓶。 (2)钠能够与水剧烈反应，所以不能用手直接取钠，钠着火时 也不能用水灭火。 (3)在进行钠与酸、碱、盐溶液反应的计算时，生成H2的量都 按照钠的量进行计算。 【典例2】将一小块钠投入下列溶液时，既能产生气体又会出 现白色沉淀的是( ) A稀硫酸 B硫酸铜溶液 C氢氧化钠溶液 D氯化镁溶液 【思路点拨】解答本题时要注意以下几点: (1)钠与水溶液反应均可产生氢气。 (2)钠与碱溶液、盐溶液反应时，均先与水反应，与盐溶液的 反应，还要考虑有没有后续反应。 (3)当氢氧化钠溶液为饱和溶液时，加入金属钠会有白色沉淀 析出。 【解析】选D。A项，发生反应2NaH2SO4=Na2SO4H2,只 产生气体，无沉淀产生；B项，发生反应为2Na2H2O= 2NaOHH2，2NaOHCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4，产生的 沉淀为蓝色沉淀；C项，发生的反应为2Na2H2O=2NaOH H2，若氢氧化钠溶液为不饱和溶液，则无沉淀产生，若氢氧 化钠溶液为饱和溶液，由于水的消耗，会有氢氧化钠晶体析出； D项，发生的反应为2Na2H2O=2NaOHH2，2NaOHMgCl2 =Mg(OH)22NaCl。综上所述，选D。 【变式训练】将一小块钠投入盛有5 mL饱和澄清石灰水的试管 里，不可能观察到的现象是( ) A钠熔成小球并在液面游动 B有气体产生 C溶液底部有银白色物质生成 D溶液变浑浊 【解析】选C。钠投入饱和澄清石灰水中，钠与水剧烈反应， 所以首先观察到钠与水反应的一系列现象。随着2Na2H2O =2NaOH+H2反应的进行，水被消耗，溶液的温度升高，由 于Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，所以溶液中的 Ca(OH)2有部分析出，可以观察到溶液变浑浊。金属钠并不能置 换出单质钙。 1.(2012上饶高一检测)下列有关钠的物理性质叙述正确的是 ( ) 银白色金属 质软,可以用小刀切割 熔点低于100 密度比水小 热和电的良导体 A. B. C. D. 【解析】选D。钠是一种银白色的金属，质软，密度为 0.97 gcm-3,熔点为97.8 ，为热和电的良导体。故选D。 2.钠可以制成高压钠灯，是由于( ) A.钠是活泼金属 B.钠是电的良导体 C.焰色反应呈黄色 D.钠光射程远且透射能力强 【解析】选D。充满钠蒸气的高压钠灯发出的黄光射程远，透 雾能力强。 3.关于Na与H2O的反应现象描述不正确的是( ) A.Na很快熔化成为小球 B.反应时发出“嘶嘶”的响声 C.Na很快沉入水底 D.滴有酚酞的水溶液最终变为红色 【解析】选C。Na与H2O的反应中会放出热量，又由于金属钠的 熔点较低，所以很快会熔化成小球，A对；反应产物为H2和NaOH ，所以会发出“嘶嘶”的响声，并且水溶液呈碱性而最终变为 红色，B、D均对；钠的密度小于水，故应浮在水面上，C错。 4.下列关于钠的叙述中,不正确的是( ) 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。钠最外层为一个电子，化学性质活泼，容易失 电子而表现出强还原性；金属钠燃烧时会产生过氧化钠。 5.(2012厦门高一检测)已知： 某银白色固体A，放在空气中可氧化成白色固体B。 将A点燃，火焰呈黄色，生成淡黄色固体C。 A、B、C三种物质都能跟无色液体D反应，生成碱性物质E， 其中A跟D反应时还可生成可燃性气体F，C跟D反应时则生成另 一种气体G。 F和G混合后遇火可剧烈反应而发生爆炸，并生成D。 请结合上述信息完成下列问题： (1)B的名称为_，B与D反应的类型属于_。 (2)写出下列反应的化学方程式： AC：_； CE：_。 【解析】由A点燃，火焰呈黄色，生成淡黄色固体C， C为过氧 化钠，推知A为金属钠，B则为氧化钠；由A、B、C三种物质都 能跟无色液体D反应，可推知D为水，E为氢氧化钠，钠与水反 应可产生氢气，则F为氢气；过氧化钠与水反应可产生氧气， 所以G为氧气。 答案：(1)氧化钠 化合反应 (2)2Na+O2 Na2O2 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 点燃 = 有关过氧化钠化学性质的实验探究 以下为过氧化钠性质用途的文字介绍及方程式： 钠在空气中燃烧时生成过氧化钠。过氧化钠是一种淡黄色固体 ，与水反应生成氢氧化钠和氧气，与二氧化碳反应生成碳酸钠 和氧气。过氧化钠可用作漂白剂和呼吸面具中的供氧剂。 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 请结合上述内容探究以下问题： (1)Na2O2与CO2、H2O的反应中，Na2O2表现出了什么性质？ 提示：在两个反应中，Na2O2中的氧元素均由-1价变为产物中的 0价和-2价，因此Na2O2部分得电子，表现氧化性，部分失电子 ，表现还原性。 (2)与水的反应中，若有1 mol Na2O2参与反应，则反应中转移 电子的物质的量为多少？ 提示：1 mol Na2O2中有2 mol -1价的氧，其中的1 mol 氧元素 由-1价变为0价，失去1 mol电子，而另外1 mol氧元素由-1价 变为-2价，得到1 mol电子，所以1 mol的 Na2O2参与反应，反 应中转移电子的物质的量为1 mol。 (3)若将Na2O2加入到CuSO4溶液中会产生哪些现象？ 提示