2019_2020学年高中化学专题2钠、镁及其化合物第1课时金属钠的性质与应用学案（含解析）苏教版.docx

第1课时金属钠的性质与应用学习目标1.认识钠的结构，并学会从钠的结构出发，能够用实验方法探究钠及其化合物的性质。2.掌握钠的主要化学性质。一、钠的性质和保存1物理性质2化学性质3保存方法实验室保存少量钠应放入煤油或石蜡油中。二、过氧化钠的性质和用途1物理性质色态：淡黄色固体。2化学性质3用途作为呼吸面具和潜水艇中的供氧剂及漂白剂。1实验室如何保存少量的金属钠？提示：放在煤油中密封保存。2金属钠着火，能否用泡沫灭火器灭火？应如何灭火？提示：不能，泡沫灭火器中喷射出大量CO2和水，水与钠反应生成H2，水、CO2与Na2O2反应产生O2，能使燃烧更剧烈，不能用该类灭火器；若要对金属钠灭火，可以用沙子灭火。3切割金属钠时为什么不能用手直接去拿金属钠？提示：金属钠与手上的水迅速反应，生成的物质NaOH会腐蚀手。4实验室用Na2O2制取氧气应选用何种发生装置？提示：Na2O2与H2O反应制取O2是固体和液体反应，不需加热，与制取H2、CO2原理相同，所以可以用制CO2的气体发生装置。5钠在空气中放置会发生怎样的变化？提示：钠在空气中放置发生的变化过程与周围环境条件密切相关。一般条件下，银白色(Na)变暗(生成Na2O)变为白色固体(NaOH)表面变潮湿(NaOH潮解)结块(吸收CO2形成Na2CO310H2O)最终变成白色粉末(风化生成Na2CO3)，有关反应如下：4NaO2=2Na2O；Na2OH2O=2NaOH；2NaOHCO2=Na2CO3H2O；Na2CO310H2O=Na2CO310H2O；Na2CO310H2O=Na2CO310H2O。一、钠与水、酸、碱、盐溶液的反应1钠与含酚酞的水溶液反应2钠与酸、碱、盐溶液反应(1)钠与酸溶液反应的实质钠与H2O反应的实质是钠与水电离出的H的置换反应；钠与酸反应的实质是钠与酸电离出的H的置换反应，且更剧烈，如盐酸：2Na2HCl=2NaClH2。(2)钠与碱溶液反应的实质钠与碱溶液反应实质是与水反应。(3)钠与盐溶液反应的实质钠先与水反应，生成的NaOH与盐发生反应。如钠与FeCl3溶液反应：2Na2H2O=2NaOHH23NaOHFeCl3=Fe(OH)33NaCl总反应为：6Na6H2O2FeCl3=2Fe(OH)33H26NaCl。3钠与熔融状态的盐反应在熔融状态下，金属钠能将不活泼金属置换出来，如4NaTiCl44NaClTi。特别提醒钠的化学性质非常活泼，在使用中要注意以下几个方面：(1)钠易与水蒸气反应生成NaOH，NaOH有强烈的腐蚀性，取用金属钠时要用镊子，不能用手直接拿取。(2)实验时切取钠不宜太多，一般有黄豆粒大小即可。(3)切完剩余的钠要放回原瓶，不得随意乱丢。 练习与实践1如图所示，一只烧杯内有适量的水，倒扣在水槽内恰好悬浮在水中，烧杯内液面上漂浮着被石蜡包住的一小粒金属钠，当石蜡外壳破裂以后，烧杯运动状态判断正确的是(假定烧杯不会倾斜)()A烧杯上浮 B烧杯下沉C仍停留原位 D无法判断答案A解析石蜡外壳破裂以后将发生反应：2Na2H2O=2NaOHH2，从而使烧杯上浮。2某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物，设计如图装置(夹持装置省略)。首先在U形管内加入少量煤油和几粒钠块，再从U形管高端加入水(含有酚酞)，赶出空气，一会儿加热铜丝。根据反应中观察到的现象，回答下列问题：(1)金属钠的变化现象_ _。(2)U形管中溶液的颜色_，说明有_生成。(3)铜丝的现象_，说明有_生成；若去掉后面的装置，简述检验气体的方法_。(4)若a g钠与b mL水完全反应，则该溶液的溶质的质量分数是_。答案(1)在水和煤油的界面上逐渐变小并作上下跳动(2)由无色变为红色 NaOH(3)由黑色变红色 H2 在导管口处点燃气体，有淡蓝色火焰产生(4)100%解析钠位于水和煤油界面上，与水发生反应：2Na2H2O=2NaOHH2，生成的H2与CuO发生反应：H2CuOCuH2O。钠与水反应得NaOH溶液：2Na2H2O=2NaOHH22232402a g g g则w(NaOH)100%100%。二、过氧化钠的性质及有关计算1Na2O2的漂白性Na2O2投入滴有酚酞的水中，水溶液先变红而后变化至无色，显示Na2O2具有漂白性。2Na2O2与酸的反应Na2O2投入盐酸、稀H2SO4等溶液中，可认为Na2O2先与水反应，而后产生的NaOH与酸发生中和反应。例如：Na2O2与盐酸的反应：先：2Na2O22H2O=4NaOHO2后：NaOHHCl=NaClH2O总反应方程式：2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2。3Na2O2固体质量的差量计算对于Na2O2固体而言：在反应中，Na2O2增重的质量实际相当于参加反应的水中H原子的质量，其结果可以看作：Na2O22NaOHO在反应中，Na2O2增重的质量实际上相当于与参加反应的CO2等物质的量的CO的质量，其结果可以看作：Na2O2Na2CO3O 综合以上分析，可以认为：(实际上两反应均不能发生)。4Na2O2与CO2和水蒸气的混合物的反应一定量的Na2O2与一定量的CO2和水蒸气的混合物反应时，由于Na2O2与H2O反应生成的NaOH还能与CO2反应生成Na2CO3，所以可视为Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，再与水蒸气发生反应。特别提醒(1)Na2O2不是碱性氧化物。(2)a g通式符合(CO)m(H2)n(m0，1，2，n0，1，2，)的物质在氧气中燃烧，将其产物通过足量的Na2O2固体，反应完毕后，Na2O2固体增重a g。练习与实践3在120 的条件下，把总质量为2.1 g的CO与H2的混合气体在足量的O2中充分燃烧，然后将产物通过足量的Na2O2固体，固体质量增加了()A7.2 g B3.6 gC2.1 g D数据不足，无法确定答案C解析由2H2O22H2O和2H2O2Na2O2=4NaOHO2合并得：H2Na2O2=2NaOH；同理得：CONa2O2=Na2CO3。因此，Na2O2质量增加。从整体上看，无论CO和H2以任何比例混合，Na2O2增加的质量一定是CO和H2的总质量，故选C。4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：_。(2)某研究性学习小组拟用如图所示装置进行实验，以证明上述结论。用以验证第一条结论的实验方法及现象是_。用以验证第二条结论的实验方法及现象是_。答案(1)反应放热2Na2O22H2O=4NaOHO2(2)将带火星的木条放在导管P的管口，木条复燃 将导管Q浸入水中，导管Q口有气泡冒出解析(1)脱脂棉燃烧的条件：与氧气接触；温度达到着火点，由此可知Na2O2与水反应时要放出热量。(2)由所示装置知，Na2O2与水反应生成的O2由导管P口逸出，验证是否有O2产生时，只需将带火星的木条放在导管P的管口即可；Na2O2与水反应放出的热量使锥形瓶内气体温度升高，导致气体膨胀，气体由导管Q口逸出，验证该反应是否放热时，只需将导管Q浸入水中，观察导管Q口是否有气泡冒出即可。本课小结1钠原子最外层有一个电子，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：4NaO2=2Na2O(白色)2NaO