高中化学专题2从海水中获得的化学物质第二单元钠镁及其化合物第1课时金属钠的性质与应用学案苏教版必修1Word文件下载.docx

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熔、沸点

密度

硬度

银白色块状固体

熔、沸点较低

比水小

硬度小、质地软

2.钠的化学性质

（1）钠与氧气反应

按表中要求完成实验，并将观察到的实验现象及其原因解释填入表中。

实验操作

实验现象

原因解释

钠的新切面呈银白色，具有金属光泽，在空气中很快变暗

钠是活泼金属，在空气中极易被氧化，生成Na2O

把一小块金属钠放在坩埚中，加热

钠先熔化为银白色小球；

然后燃烧，火焰呈黄色；

最后生成淡黄色固体

金属钠熔点低，加热时与O2反应生成Na2O2

①钠在常温下与氧气反应的化学方程式是4Na＋O2===2Na2O，在加热点燃时反应的化学方程式是2Na＋O2Na2O2。

由此你能得出的结论是反应条件不同，其产物不同。

②通过以上实验过程，可以说明钠具有的性质有哪些？

并分析说明在实验室中应怎样保存金属钠？

答案　钠的硬度小，熔点低，是一种银白色的金属，具有金属光泽。

常温下极易被氧化，加热时可燃烧生成Na2O2。

因为钠在空气中极易被氧化，实验室保存钠时应与空气隔绝，通常保存在煤油中。

（2）钠与水反应

在小烧杯中加入约的水，滴入1～2滴酚酞溶液，将切好的钠投入到水中，盖上表面皿，观察实验现象。

填写下表：

原因分析

钠浮在水面上

钠的密度比水小

钠熔成光亮小球

反应放热且钠熔点低

四处游动

生成气体

发出“嘶嘶”响声，且很快消失

反应剧烈

溶液变红色

反应生成物显碱性

钠与水反应的化学方程式是2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，氧化剂是H2O，还原剂是Na。

3．钠的制备和用途

（1）制备

工业上电解熔融NaCl可以得到金属钠：

2NaCl2Na＋Cl2↑（填电解方程式）。

（2）用途

①钠和钾的合金常温下呈液态，可用于快中子反应堆作热交换剂。

②高压钠灯发出的黄光射程远，透雾能力强，常用作路灯。

③金属钠还可以用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。

如Na与TiCl4反应：

TiCl4＋4NaTi＋4NaCl。

归纳总结

有关钠的反应

（1）钠在常温下与O2反应生成Na2O，加热条件下生成Na2O2，钠与O2的反应产物是由温度决定的，而不是由O2的量决定的。

（2）钠与水（滴有酚酞）反应的实验现象可概括为5个字——“浮”“熔”“游”“响”“红”。

（3）钠与酸反应是先酸后水；

钠与盐溶液反应是先水后盐，并不能置换出不活泼金属。

（4）钠与熔融的盐反应时可以置换出比其不活泼的金属。

1．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大

D．两块钠的反应产物质量一样大

答案　B

解析　根据关系式：

2Na～Na2O2～2e－、2Na～Na2O～2e－，可知等质量的两块钠反应生成的氧化物的物质的量、转移电子的物质的量都相等，因为Na2O2的摩尔质量比Na2O的大，所以生成的Na2O2的质量比Na2O的大。

2．将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是（　　）

A．HClB．NaOH

C．K2SO4D．CuSO4

答案　D

解析　钠与4种溶液中的水反应均有H2放出。

A、B、C三项只有H2放出，逸出H2的质量小于加入的Na的质量，溶液质量增加；

D项，氢气与氢氧化铜沉淀的质量大于所加入的钠的质量，故溶液质量减轻。

二　氧化钠和过氧化钠（过氧化钠为加试要求）

1．氧化钠是一种碱性氧化物，能与水、酸、酸性氧化物等发生反应。

请写出下列反应的化学方程式：

（1）氧化钠与水反应：

Na2O＋H2O===2NaOH；

（2）氧化钠溶于盐酸：

Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O；

（3）氧化钠与CO2反应：

Na2O＋CO2===Na2CO3。

2．实验探究（加试要求）

（1）把水滴入盛有少量Na2O2固体的试管中，立即把带火星的木条放在试管口，现象为______________________；

用手轻摸试管外壁，感觉________________________________，

说明反应__________；

向试管溶液中滴入酚酞溶液，现象为_________________________。

实验结论：

______________________________________________________________。

（2）写出过氧化钠与水反应的化学方程式：

________________________；

氧化剂是________，还原剂是________；

被氧化的元素是________，被还原的元素是________。

答案　

（1）试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃　试管壁温度升高　放热　溶液先变红，后褪色　过氧化钠与水反应产生O2和碱性物质，同时放热，过氧化钠有漂白性

（2）2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑　Na2O2　Na2O2　Na2O2中的氧元素　Na2O2中的氧元素

3．（加试要求）氧化钠、过氧化钠都能与水反应生成氢氧化钠，其不同点是Na2O2与水反应有O2生成，Na2O与水反应无O2生成。

二者与二氧化碳反应具有类似的规律，试写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。

4．（加试要求）Na2O2具有强氧化性，与H2O、CO2反应生成O2，Na2O2可作漂白剂和呼吸面具中的供氧剂。

氧化钠与过氧化钠的比较（加试要求）

名称

氧化钠

过氧化钠

化学式

Na2O

Na2O2

氧元素的

化合价

－2价

－1价

颜色状态

白色固体

淡黄色固体

氧化物类别

碱性氧化物

过氧化物

化学性质

相同点

都能与H2O反应生成NaOH，都能与CO2反应生成Na2CO3

不同点

Na2O2与H2O、CO2反应有O2产生，具有强氧化性，而Na2O不具有此强氧化性

[提醒]　

（1）Na2O2不属于碱性氧化物。

（2）Na2O固体中的阳离子和阴离子分别为Na＋、O2－，其数目比为2∶1，Na2O2固体中的阳离子和阴离子分别为Na＋、O，其数目比为2∶1。

（3）Na2O2与CO2或H2O反应均为自身氧化还原反应，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，H2O和CO2既不是氧化剂也不是还原剂。

1molNa2O2参与反应转移1mol电子。

3．（加试要求）下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是（　　）

A．Na2O、Na2O2都是钠的氧化物，都是碱性氧化物

B．Na2O、Na2O2都是易溶于水（与水反应）的白色固体

C．Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂

D．Na2O2与水反应时，1molNa2O2转移2mol电子

答案　C

解析　Na2O2与水反应时除了生成碱外，还生成了O2，故Na2O2不属于碱性氧化物，故A项错；

Na2O2是淡黄色固体，故B项错；

Na2O2与CO2和H2O反应时，是Na2O2中的氧元素发生了氧化还原反应，CO2、H2O既不是氧化剂又不是还原剂，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，1molNa2O2反应转移1mole－，故C项正确，故D项错误。

4．（加试要求）下列判断正确的是（　　）

A．可用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2

B．可用CO2来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2

C．可利用在空气中加热的方法除去Na2O中的Na2O2

D．将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中，最终溶液均为红色

答案　A

解析　CO2、H2O与Na2O2、Na2O均能反应，但与Na2O2反应时能产生气体，不过因氧气是无色无味的气体且CO2也是气体，故CO2与Na2O2的反应无明显的现象产生，水与Na2O2反应则会产生气泡而有明显的现象，故A项正确，B项错误；

在空气中加热Na2O2与Na2O的混合物，后者会转化为前者，故C项错误；

D项中两种氧化物加到酚酞溶液中后，均先与溶液中的水反应生成碱而使溶液变为红色，但因Na2O2具有漂白性，最后又会将变成红色的溶液漂白，D项错误。

1．下列关于钠的说法中不正确的是（　　）

A．实验后剩余的钠粒需放回原试剂瓶中

B．自然界中钠只能以化合物的形式存在

C．钠的化学性质比较活泼，少量的钠可以保存在与钠不反应的煤油中

D．当钠与硫酸铜溶液反应时，有大量红色固体铜析出

解析　实验剩余的金属单质和非金属单质应放回原试剂瓶，即剩余的钠应放回原试剂瓶，A正确；

钠是非常活泼的金属，极易和氧气、水等反应，故在自然界中无钠单质，只能以化合态存在，B正确；

钠的密度比煤油的大，且和煤油不反应，故保存在煤油中可以隔绝空气和水，C正确；

钠和盐溶液反应时，先和水反应，生成的氢氧化钠再和盐反应，不能置换出金属铜，D错误。

2．取一小块金属钠放在燃烧匙里加热，观察到下列实验现象：

①金属先熔化；

②在空气中燃烧，放出黄色火花；

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物质。

描述正确的是（　　）

A．①②B．①②③

C．①④D．①④⑤

解析　钠的熔点只有97.8℃，受热时立即熔化。

钠是一种很活泼的金属，受热时与氧气化合生成过氧化钠，呈淡黄色。

钠在空气中燃烧的火焰为黄色。

3．将2.3g金属钠放入1000g水中，完全反应后溶液的质量分数为（　　）

A.×

100%

B.×

C.×

D.×

解析　依据Na与H2O的反应2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑可知，2.3g钠与1000g水完全反应后生成4gNaOH，同时放出0.1gH2，故反应后溶液的质量分数为w（NaOH）＝×

100%。

4．将一小块钠投入到盛有MgCl2溶液的试管中，不可能观察到的现象是（　　）

A．熔成小球并在液面上游动

B．有气体生成

C．溶液底部有白色物质生成

D．溶液变浑浊

解析　钠投入MgCl2溶液中，钠先与水反应产生氢氧化钠，然后氢氧化钠与氯化镁发生复分解反应生成难溶物氢氧化镁，使溶液变浑浊。

5．（加试要求）下面是比较过氧化钠和氧化钠性质异同点的有关叙述，其中错误的是（　　）

A．过氧化钠和氧化钠中钠元素的化合价相同，氧元素化合价不同

B．过氧化钠和氧化钠都能与二氧化碳或水发生化合反应

C．过氧化钠和氧化钠与水反应都有氢氧化钠生成

D．过氧化钠是强氧化剂，而氧化钠只是一种碱性氧化物

解析　Na2O和Na2O2中钠元素化合价都为＋1价，氧元素化合价不同，前者中为－2价，后者中为－1价，A选项正确；

因2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，故C项正确，B项错误。

6．（加试要求）下图中，A是固体金属单质，燃烧时火焰呈黄色。

（1）判断A、B、C、D是什么物质，写出其化学式：

A________，B________，C________，D_____