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文档简介
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
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