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.doc

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：fe在o2中燃烧：3fe2o2fe3o4；fe与稀h2so4反应：feh2so4=feso4h2；fe与cuso4溶液反应：fecuso4=feso4cu。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：kcanamgalznfesnpb(h)cuhgagptau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：2na2h2o=2naohh2(2)钠与氧气反应：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：4nao2=2na2o。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：2nao2na2o2。(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：ticl44nati4nacl。探究4金属钠的用途和制备。(1)用途：冶炼金属，如：钛、锆等。高压钠灯：其特点是黄光射程远，透雾能力强。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：2nacl2nacl2。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2na2hcl=2naclh2。(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：2na2h2o=2naohh2，cuso42naoh=cu(oh)2na2so4，总反应化学方程式：2na2h2ocuso4=na2so4cu(oh)2h2。成功体验1(好题共享选自人教版教材p53t2)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bna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()amgso4溶液bbacl2溶液cfe2(so4)3溶液 dcucl2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：na2oh2o=2naoh，na2o2hcl=2naclh2o。(2)过氧化钠：淡黄色过氧化物，与h2o、co2反应的方程式分别为2na2o22h2o=4naoho2、2na2o22co2=2na2co3o2。na2o2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na2oh2o=2naoh2na2o22h2o=4naoho2与hcl反应na2o2hcl=2naclh2o2na2o24hcl=4nacl2h2oo2与co2反应na2oco2= na2co32na2o22co2=2na2co3o2相互转化na2ona2o2成功体验3下列有关na2o2的叙述中正确的是()ana2o2与co2反应时，1 mol na2o2转移2 mol ebna2o2与水发生置换反应生成o2cna2o2只有氧化性，而无还原性dna2o2加入紫色石蕊试液中，溶液先变蓝色后褪色解析：选dna2o2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，1 mol na2o2转移1 mol e，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：4nao2=2na2o(白色)2nao2na2o2(淡黄色)2na2h2o=2naohh2na与水反应现象可概括为浮、游、熔、响。3na2o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：2na2o22h2o=4naoho22na2o22co2=2na2co3o24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100 ml的大试管中先加入40 ml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4.6 g金属钠投入到95.4 g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da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，4.6 g钠与水反应生成溶质氢氧化钠的质量为8 g，氢气的质量为0.2 g，溶液的质量为4.6 g95.4 g0.2 g99.8 g，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()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bcd解析：选d中na2o2不是碱性氧化物，中na2o2与co2的反应不是置换反应；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21，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：na2o2co=na2co3、na2o2h2=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1 mol o2生成时，转移的电子均为2 mol。2co和h2的混合气体3 g在足量的氧气中燃烧后，在150时将混合气体通过足量的na2o2后，na2o2增重的质量为()a1.5 gb3 gc6 g d无法计算解析：选b2coo22co2，2co22na2o2=2na2co3o2，2h2o22h2o，2na2o22h2o=4naoho2。将两式合并得：cona2o2=na2co3；将两式合并得：h2na2o2=2naoh。由、两式可知，固体增加的质量就等于co和h2的质量。课堂双基落实1下列有关金属钠的说法错误的是()a钠投入到酸溶液中，先与水反应b钠与氧气反应的产物与反应条件有关c钠应保存在煤油中d钠在反应中易失电子，表现出还原性解析：选a钠投入到酸溶液中，先与酸反应，酸反应完后再与水反应。2某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中，此实验能证明钠下面四点性质中的()钠的密度比水的小钠的熔点较低钠与水反应时放出热量钠与水反应后溶液呈碱性abc d解析：选dna与水反应时，na熔化成闪亮的小球，在水面四处游动，同时溶液变红色。体现了四点性质。3双选将金属钠投入到下列物质中，有气体放出且溶液质量减轻的是()ahcl溶液 bk2so4溶液ccucl2溶液 d饱和naoh溶液解析：选c、dna投入溶液中都有h2放出，关键看溶液质量减轻这一条件。c项中生成cu(oh)2沉淀，d项中析出naoh晶体，使溶液质量减轻。4下列关于钠的说法正确的是()a金属钠与氧气反应，条件不同，产物不同b金属钠着火可用水扑灭c少量的钠可保存在汽油中d钠的化学性质活泼，可从cuso4溶液中置换出cu解析：选a钠与氧气反应，在常温下生成na2o，在加热时生成na2o2，故a项对；若钠着火用水扑灭，钠与水反应生成可燃性气体h2，且水与钠燃烧的产物na2o2反应生成o2，使燃烧更剧烈，故b项错；由于汽油易挥发且易燃烧，故c项错；由于钠与盐溶液反应时，首先是钠与水发生反应，生成的naoh再与盐溶液反应，故d项错。5钠的氧化物有氧化钠和过氧化钠两种。(1)写出过氧化钠与水及二氧化碳反应的化学方程式，并分析电子转移的方向和数目，指出氧化剂、还原剂。_(2)在呼吸面具和潜水艇里，用作氧气来源的物质是_。ah2o2 bna2o2ckclo3 dkmno4(3)把na2o2投入到少量紫色石蕊溶液中，有什么现象？如何解释？_，_，_。解析：(1)过氧化钠与水及二氧化碳的反应中，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂。(2)因为na2o2与co2和水反应均可产生o2，故在呼吸面具和潜水艇里na2o2用作o2来源的物质。(3)na2o2具有强氧化性，可以使有机色质褪色。答案： 上述两反应中，na2o2既是氧化剂，又是还原剂(2)b(3)石蕊溶液先变为蓝色，后变为无色na2o2与水反应生成的naoh使石蕊溶液由紫色变为蓝色；na2o2具有强氧化性、漂白性，因此片刻后，溶液由蓝色变为无色1将下列各组物质溶于水，所得溶液中只有一种溶质的是()anacl和nabna2o和na2o2cna2o2和na2co3 dnacl和naoh解析：选ba项得到的溶质分别是nacl和naoh；b项得到的溶质都是naoh；c项得到的溶质分别是naoh和naco3；d项得到的溶质分别是nacl和naoh。2在烧杯中加入水和苯(密度：0.88 gcm3，不溶于水，不与钠反应)各50 ml。将一小粒金属钠(密度：0.97 gcm3)投入烧杯中，观察到的现象可能是()a钠在水层中反应并四处游动b钠停留在苯层中不发生反应c钠在苯的液面上反应并四处游动d钠在苯与水的界面处反应并可能做上、下跳动解析：选d苯不溶于水，且其密度小于水，即(水)(钠)(苯)，故金属钠应处于苯与水的交界处，钠与水接触会与之发生剧烈反应，产生的氢气使钠上浮于苯层中，反应随即停止，在重力的作用下，钠又回落于苯与水的交界处，上述过程反复循环，从而导致了钠的上下浮动，直至反应结束。3下列关于na2o和na2o2的叙述正确的是()a都是白色固体b都是碱性氧化物c都能和水反应形成强碱溶液d都是强氧化剂解析：选cna2o是白色固体，na2o2是淡黄色粉末。na2o是碱性氧化物，na2o2是过氧化物。它们都能和水反应形成氢氧化钠溶液。na2o中氧元素价态为2价，无氧化性，na2o2中氧元素价态为1价，具有氧化性、还原性，是强氧化剂。4将一小块钠投入盛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上游动b发出“嘶嘶”的响声c溶液底部有银白色物质生成d溶液变浑浊解析：选c将一小块钠投入饱和澄清石灰水中，钠与水剧烈反应，有a、b选项所叙述的现象。随着2na2h2o=2naohh2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。5等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气(常温)中充分反应，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第二块钠的反应产物质量较大d两块钠的反应产物质量一样大解析：选b等质量的钠被氧化时失去相同数目的电子，等质量的钠生成过氧化钠时结合的氧多，产物质量大。6将0.1 mol下列物质分别加入100 ml蒸馏水中，恢复至室温，所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计)()na2o2na2ona2co3nacla bc d解析：选cna2o2、na2o与水反应的化学方程式分别为：na2o2h2o=2naoho2、na2oh2o=2naoh，二者均产生0.2 mol oh，因溶液体积变化忽略不计，故；na2co3和nacl电离产生的阴离子均为0.1 mol，而co发生微弱的水解：coh2ohcooh，阴离子数目增多，。7.用右图所示表示的方法研究金属钠与水反应的性质，其中a是用带孔的铝箔包着的小块的金属钠。(1)从大块钠上取下的小块钠要