新苏教版高中化学必修1课件3：3.2.1 钠的性质与制备

第1课时钠的性质于制备第二单元金属钠及钠的化合物1．通过实验探究钠的性质，尝试对具体物质的性质和变化作出解释和预测。2．能运用化学变化规律分析生产、生活中的实际问题，培养学生科学态度与社会责任的化学核心素养。学习目标自主预习颜色、状态熔、沸点密度硬度

、固体熔沸点较___

比水___

质软一、钠的存在与物理性质1．存在：在自然界中都以

存在，如

、

和

等。2．钠的物理性质化合态氯化钠碳酸钠硫酸钠银白色低小还原二、钠的结构与化学性质及应用

(填结构示意图)，说明钠具有强_____性。反应条件室温加热实验步骤实验现象新切开的钠具有_____色的金属光泽，在空气中很快______钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈

色，生成

色固体1．钠与氧气的反应淡黄银白变暗黄化学方程式

结论钠是非常活泼的金属，与O2反应，条件不同时，现象不同，产物也不同4Na＋O2===2Na2O实验现象解释钠浮在水面上_______________与水反应发出“嘶嘶”响声_____________________钠熔化成闪亮的小球__________________2.与水的反应钠熔点低，反应放热钠的密度比水小钠与水反应生成气体小球在水面上迅速游动，逐渐变小，最后消失___________________________反应后溶液的颜色逐渐变红___________________钠与水剧烈反应，生成NaOH和H2：____________________________2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑反应产生的气体推动小球运动钠与水反应生成碱3.与熔融的金属卤化物反应Na与熔融的TiCl4反应的方程式为4Na＋TiCl44NaCl＋Ti。4．钠的制备与应用(1)制备：电解熔融的氯化钠，反应方程式为2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。(2)用途：①冶炼金属。②高压钠灯：其特点是黄光射程远，透雾能力强。③钠钾合金：在常温下为液体，可用作快中子反应堆的热交换剂。微思考：将一块钠投入到少量的盐酸中，发生哪些反应？写出反应的化学方程式。[提示]钠先与HCl反应，过量的钠再与水反应。反应的化学方程式分别为2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑，2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。三、钠的氧化物1．氧化钠氧化钠为白色固体，属于

性氧化物，与水和盐酸反应的化学方程式分别为______________________________________________________。碱Na2O＋H2O===2NaOH、Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O供氧2．过氧化钠(1)物理性质：

固体。(2)化学性质①与水的反应化学方程式：

。②与二氧化碳的反应化学方程式：_______________________________。(3)用途：作呼吸面具里的

剂，也可作漂白剂。淡黄色2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

×√√×预习检测：1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”。)(1)自然界中金属都是以化合态形式存在的。 (

)(2)钠与O2反应时，条件不同，产物也不同。 (

)(3)Na2O和Na2O2中氧的化合价分别为－2和－1价。 (

)(4)Na2O2与H2O反应，H2O作还原剂。 (

)2．下列叙述中错误的是(

)A．钠在自然界中可以以游离态存在B．钠在燃烧时产生黄色火焰C．钠与硫化合时可能发生爆炸D．钠在空气中燃烧生成过氧化钠A解析：钠在自然界中只能以化合态的形式存在。3．Na及其化合物的转化如图所示，写出有关的化学方程式。①

；②

；③

；④

。2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑Na2O＋CO2===Na2CO32Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2一、钠的主要化学性质重难点探究[问题1]钠在空气中久置后最终会变为碳酸钠粉末，你能结合钠的性质说明钠在空气中久置时反应的过程吗？[提示]

银白色的金属钠→表面变暗(生成Na2O)→生成白色固体(生成NaOH)→表面变成溶液(氢氧化钠潮解)→白色晶体(Na2CO3·10H2O)→白色粉末(Na2CO3)。分析试管中会产生什么现象？写出溶液中反应的化学方程式。若将CuSO4溶液换成饱和石灰水，试管中出现什么现象？[问题2]有人设计了如图所示的实验装置验证钠的性质。组装仪器加入药品后，上提大头针，使钠块落入CuSO4溶液。[提示]

钠与盐溶液反应一般分两步考虑：先考虑Na与水反应生成NaOH，再考虑NaOH是否与盐溶液反应。钠在CuSO4溶液中反应的现象为钠熔化成小球，在液面上四处游动，并发出“嘶嘶”响声，溶液中出现蓝色沉淀。反应的化学方程式为：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，将二个方程式叠加可得总反应2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。钠与碱溶液反应的实质是钠与水的反应。将钠投入到饱和石灰水中，由于反应消耗了水，故会有溶质析出，溶液也会变浑浊。核心突破：1．金属钠露置于空气中的主要变化金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末，此过程中的主要变化与现象有：发生的主要变化的化学方程式为①4Na＋O2===2Na2O；②Na2O＋H2O===2NaOH；④2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O；⑤Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O。2．钠与水、酸溶液、碱溶液和盐溶液的反应(1)钠与水的反应化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，还原剂：Na，氧化剂：H2O。(2)钠与酸溶液的反应①钠与酸溶液反应时先与酸反应生成H2。②如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应。(3)钠与碱溶液的反应：实质就是钠与水的反应。(4)钠与盐溶液的反应钠与盐溶液反应时，首先与水反应生成NaOH，然后NaOH与盐溶液发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐溶液反应，则只有钠与水的反应)。例如Na与Fe2(SO4)3溶液的反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，6NaOH＋Fe2(SO4)3===2Fe(OH)3↓＋3Na2SO4，总的反应方程式为：6Na＋6H2O＋Fe2(SO4)3===2Fe(OH)3↓＋3Na2SO4＋3H2↑。对点练习：1．取一块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列对实验现象的描述正确的是(

)①金属先熔化②在空气中燃烧，产生黄色火花③燃烧后得白色固体④燃烧时火焰为黄色⑤燃烧后生成淡黄色固体A．②⑤

B．①②③C．①④⑤D．④⑤C解析：钠燃烧时，先受热熔化成闪亮的小球，然后燃烧，燃烧时火焰为黄色，燃烧后生成淡黄色的过氧化钠固体。2．将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有白色沉淀产生的是(

)①MgSO4溶液②NaCl溶液③Na2SO4溶液④浓CaCl2溶液⑤CuSO4溶液⑥饱和NaCl溶液A．①②⑤B．①④⑥C．①④⑤D．①⑤⑥B解析：钠与溶液中的水反应，水的量减少。①中MgSO4＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋Na2SO4；④中CaCl2＋2NaOH===Ca(OH)2↓＋2NaCl；⑤中生成的是蓝色的Cu(OH)2沉淀，不合题意要求；⑥中水减少，有NaCl析出。

二、Na2O2与CO2、H2O反应的四大关系问题探究[问题1]写出过氧化钠与H2O、CO2反应的化学方程式，分析反应过程中消耗的H2O、CO2与生成的氧气分子数目的关系。[提示]2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，根据化学方程式可以看出与过氧化钠反应时消耗的H2O、CO2与生成的O2分子数目之比均为2∶1。[问题2]在密闭容器中一定量的过氧化钠与一定量的CO2、H2O(g)的混合物发生反应的先后顺序是怎样的？[提示]

假设Na2O2首先与H2O反应，则会生成NaOH、O2，由于2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，因此实际参加反应的物质是CO2。所以反应顺序，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O(g)发生反应。[问题3]过氧化钠与H2O、CO2反应后固体质量怎样变化？有什么规律存在？现有mgCO、H2的混合物，充分燃烧后将生成物通入足量的过氧化钠，充分反应后固体增重的质量是多少？[提示]

分析反应前后固体物质中原子的变化情况，可发现相当于CO2中的“CO”、H2O中的“H2”被固体结合，即固体增重的质量是CO2中的“CO”、H2O中的“H2”的质量。所以mgCO、H2的混合物，充分燃烧后将生成物通入足量的过氧化钠，充分反应后固体增重的质量是mg。核心突破：反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2①2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑②1．物质的量关系不论是CO2还是H2O，通过足量的Na2O2时，放出O2的物质的量与CO2或H2O的物质的量之比均为1∶2。2．电子转移关系在Na2O2与CO2或H2O的反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，每生成1molO2都转移2mol电子。3．固体质量关系4．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。对点练习：3．对于反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，下列说法中正确的是(

)A．Na2O2是氧化剂，H2O是还原剂B．Na2O2既是氧化剂，又是还原剂C．该反应中电子转移的数目为4e－D．每有18gH2O与足量Na2O2反应，则固体增重4gB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；不知反应物的物质的量无法确定电子转移的数目；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18gH2O参加反应，固体增重2g。4．CO和H2的混合气体21.2g，与足量O2反应后，通过足量Na2O2，固体质量增加(

)A．21.2g

B．14g

C．6.78gD．不能确定A解析：2CO＋O22CO2

①，2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2

②，2H2＋O22H2O

③，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑

④。将①②两式合并得：CO＋Na2O2===Na2CO3

⑤；将③④两式合并得：H2＋Na2O2===2NaOH

⑥。由⑤⑥两式可知，固体增加的质量就等于CO和H2的质量。当堂检测1．下列关于金属钠性质的叙述正确的是(

)A．钠着火时可用水扑灭B．钠与氧气在加热条件下反应时，若氧气的量较少，则生成氧化钠C．钠在空气中长期放置，最终变成碳酸钠D．钠是金属，其密度比水的大C解析：钠能与水反应，着火时可用沙土扑灭；钠与氧气在加热时生成过氧化钠，与氧气量的多少无关；钠在空气中放置，先生成氧化钠，进一步转化成氢氧化钠，最后变成碳酸钠；钠的密度比水的小。2．向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油，片刻后再向该烧杯中缓慢地加入一绿豆粒大的金属钠，可能观察到的现象是下图中的(

)解析：钠的密度比煤油大，比水小，故钠在水和煤油的交界处与水发生反应生成氢气，从而可看到气泡。A3．(双选)对于反应：TiCl4＋4Na4NaCl＋Ti，下列说法正确的是(

)A．该反应说明钠是强还原剂，可用于冶炼金属B．该反应条件是TiCl4在熔融状态或水溶液中C．Ti是还原产物D．TiCl4是还原剂AC解析：对于已知反应，钠是还原剂，TiCl4是氧化剂，NaCl是氧化产物，Ti是还原产物，因为钠能与水反应，所以该反应条件只能是TiCl4在熔融状态下。4．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C解析：Na2O是白色固体，Na2O2是淡黄色固体；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中氧元素化合价为－2价，无氧化性，Na2O2中氧元素化合价为