高一化学21钠的性质及应用.docx
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高一化学21钠的性质及应用
21钠的性质及应用
【学习目标】
1、了解钠的物理性质,掌握钠的化学性质。
2、了解钠的存在、用途及制备方法。
【交流分析】钠元素在自然界中分布很广,在海水中储量极为丰富,却都是以化合态存在,如NaCl,Na2CO3,Na2SO4等。
为什么自然界中不存在钠单质?
怎样才能获得单质钠?
【新课】
一.钠的物理性质
【实验1】观察盛钠的试剂瓶,取一小块金属钠,用滤纸吸干表面煤油,用小刀切去一端
的表层,观察表面的颜色。
将其放置在空气中,观察表面颜色的变化。
【整理归纳】
二.钠的化学性质
【交流讨论】已知结构决定性质,画出钠的原子结构示意图,预测钠的化学性质
从钠原子核外电子排布情况看,其最外层上只有个电子,易电子,从而达到8电子稳定结构,形成Na+,化合价为。
因此钠的化学性质很,在反应中被,表现出强的性(填“氧化”或“还原”),作剂。
1.与非金属的反应
⑴与氧气反应
用方程式表示金属钠在空气中变暗的原因:
(用双线桥标出电子转移的方向和数目)
【实验2】取一块绿豆大小的金属钠,放于石棉网上,用酒精灯对其进行加热。
现象与结论:
反应方程式:
⑵与氯气反应:
⑶与硫反应:
2.与水的反应
【实验3】取一块绿豆大小的钠,放在容积为100mL,盛有40mL水(滴3~4滴酚酞)的烧
杯中,观察。
现象
结论
实验中发生的反应的方程式:
反应中,氧化剂是,1mol钠与水反应转移的电子总数是
【问题探究】钠能否与酸溶液反应,为什么?
3.与酸溶液的反应:
【问题解决】同桌之间对实验中发现的问题进行讨论并对下列问题进行思考
1.钠的保存:
金属钠为什么要保存在煤油中?
实验室中钠着火能否用水扑灭?
(CO2呢?
)
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2.钠的存在:
钠元素在自然界中的存在形态是什么?
【问题思考】根据钠的性质,推测一小块金属钠长时间放置在空气中的变化情况,从而了解钠与其化合物间的相互转化关系,并写出主要化学反应方程式。
【实验4】 把钠投入到硫酸铜溶液中。
(视频)
现象:
4.与盐的溶液反应:
先与 反应,生成的 再与盐反应。
5.与某些金属的熔融盐反应:
三、钠的用途
四、钠的工业制法
电解熔融NaCl:
【当堂训练】
1.下列液体可以用来保存金属钠的是………()
A.水B.浓NaOH溶液C.煤油D.CCl4(d>1g/cm3)
2.取一小块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列实验现象正确的描述是()
①金属先熔化;②燃烧后得白色固体;③燃烧时火焰为黄色;④燃烧后生成浅黄色固体物质
A.①② B.①②③ C.①③④D.③④
3.将2.3g钠放入97.7g水中,所得溶液的质量分数是(不考虑水的挥发)()
A.等于2.3%B.等于4%C.小于4%D.大于4%
4.把一小块钠投入盛有5ml饱和澄清石灰水的试管里,不可能看到的现象是()
A.钠熔化成小球在液面上游动B.有气体产生
C.溶液底部有银白色物质产生D.溶液变浑浊
【巩固练习】
一、选择题
1.下列有关钠的叙述中,错误的是()
A.钠的还原性强可用来冶炼金属钛、锆、铌等
B.钠的化学性质非常活泼,钠元素只能以化合态存在于自然界
C.钠是一种灰黑色的固体
D.钠的质地软,可用小刀切割
2.钠与水反应时产生的现象是()
①钠浮在水面上;②钠沉在水底;③钠熔化成小球;④钠迅速游动逐渐减小,最后消失;⑤发出嘶嘶的声音;⑥滴入酚酞后溶液显红色。
A.②③④⑤B.①②③④⑤⑥C.①③④⑤D.①③④⑤⑥
3.钠与水的反应现象与下列性质无关的是()
A.钠的熔点低B.钠的密度小C.钠的硬度小D.钠有强还原性
4.下列叙述中不正确的是:
()
A.钠燃烧时发出黄色的火焰B.钠在空气中燃烧生成氧化钠
C.钠与氯气化合时产生白烟D.钠与水反应属于氧化—还原反应
5.在钠的下列主要用途中,利用钠的物理性质的是( )①制过氧化物;②Na—K合金用做原子反应堆的导热剂;③制稀有金属如Ti、Ni等;④制高压钠灯;
A.①②B.①③C.②④ D.④
6.金属钠着火时,采用的灭火物质是www.xkb1.com( )
A.煤油 B.砂子 C.水 D.盐酸
7.将一小块金属钠投入下列物质的水溶液中,既能生成气体,又有沉淀生成的是:
()
A.MgSO4B.BaCl2C.H2SO4D.FeCl3
8.下列说法中不正确的是()
A.钠原子有强还原性,钠离子有弱氧化性
B.电解熔融的氯化钠,钠离子被氧化成钠原子
C.由于钠很活泼,所以它能从溶液中置换出金属活动性顺序中钠后面的金属
D.钠是电和热的良导体
9.下列关于物质的保存正确的是( )
A.可以把钠保存在汽油或四氯化碳B.氯水保存在棕色广口瓶中
C.氯可以保存在干燥的钢瓶中D.漂白粉可露置于空气中保存
10.某物质灼烧时,焰色反应呈黄色,下列判断正确的是()
A.该物质一定含钠元素B.该物质一定是钠的化合物
C.该物质一定是金属钠D.该物质一定是硫酸钠
11.在烧杯中加水和苯(密度为0.88g/cm3)各50mL。
将一小粒金属钠(密度为0.97g/cm3)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作上下跳动
12.欲使每10个水分子中溶有一个钠离子,则90mL水中应投入金属钠的质量是()
A.10.5gB.11.5gC.21gD.23g
13.将0.5mol金属钠投入到足量水中,得到溶液a;将0.5molMg投入到与水等质量的足量盐酸中,得溶液b,则a和b的质量关系为()
A.a=bB.a>bC.a 二、填空题 1.钠是一种硬度 , 色的金属。 在自然界中,只以 态存在,主要 以 (填物质名称)的形式存在。 常用作原子反应堆导热剂的是 。 钠通常保存在 中,不保存在中的原因是 。 2.新切开的金属钠,切面呈______________色,在空气中很快变_________,有关的化学 方程式为_______________________,若把钠放在石棉网上加热可观察到 ,反应的方程式为 3.将小块金属钠投入盛有水的烧杯里,钠 (填“浮”、“沉”)在水面 (填 “上”、“下”),有 放出。 钠熔化成闪亮的小球,说明 。 向烧杯中滴加酚酞试液,溶液呈 色,原因是 ,反应的化学方程 式为 2.3g钠的物质的量为,共含有 个电子,在化学反应中可(填得或失)mol电子,与97.7g水 反应可生成molNaOH,可得g溶液,w(NaOH)=。 放入Cl2中④ 放入水① B A D 通CO2② 4.物质A是由A元素组成的单质,将其在酒精灯火焰上灼烧, 火焰为黄色,B,C,D是含有A元素的三种不同化合物, 放入盐酸中③ A、B、C、D按右图关系进行转化: ⑴写出化学式: ABCD ⑵写出①②③④的化学方程式。 C ① ② ③ ④ 三、计算题 1.测定Na2O和Na的混合物中金属钠的质量分数可用下图所示的几套仪器组合: ①标出各仪器连接的顺序量筒在实验中的作用是 ②有一块表面被氧化成氧化钠的金属钠,总质量为5.22g,投入到94.98g水中,当反应结束时,生成标准状况下的H22.24L,所得溶液密度为1.1g/ml,求: ⑴其中含氧化钠的质量是多少? ⑵原来被氧化的钠是多少? ⑶反应后所氢氧化钠溶液的质量分数是多少? 物质的量浓度是多少? 24镁的提取和应用 【学习目标】 1.了解镁从海水中提取出来的流程及相关的方程式; 2.知道镁的颜色状态等物理性质; 3.掌握镁的化学性质; 【问题探究】 1.镁在我们生活中有何用途? a镁合金可用于制造火箭、导弹和飞机的部件等(密度小,但硬度和强度很大); b可制造信号弹和焰火; c氧化镁是耐高温材料。 2.地球上的镁主要以什么形式存在于哪些地方,制取镁的过程是一个什么过程? Mg原子最外层的两个电子,很容易失去(作强还原剂,还原性: Mg 海水中镁总储量约1.8×1015t。 3.列举你所知道的金属冶炼方法。 【活动与探究】请根据你所了解的金属的制备方法,设计一套以海水为原料制备金属镁的方案,并请你用箭头、方框画出简易的流程图。 常见镁的化合物的熔点 物质 MgO MgSO4 MgCl2 Mg(OH)2 熔点(℃) 2800 1124 712 (280℃时分解) 室温下镁的化合物的溶解度(g/100gH2O) 物质 MgCO3 MgSO4 MgCl2 Mg(OH)2 溶解度 0.01 33 54 0.0029 【方案总结】 一、镁的提取 海水中含大量NaCl、MgCl2、CaCl2、KCl等氯化物,但每千克海水中氯化镁只含约5.11g,如果直接从氯化镁中提取镁有无实际意义,如何解决面临的困难? 1.工业上用海水提取镁的工艺流程及步骤 海水提镁的步骤, 贝壳生石灰→石灰乳 ↓b 海水母液Mg(OH)2 MgCl2·6H2OMgCl2Mg 2.写出从海水中提取镁的最佳方案中所涉及的化学方程式 Xkb1.com 二、镁的结构与性质 1.原子结构 【实验与探究】 实验1: 取一根镁条,用砂纸打磨掉表面的一层膜,观察金属镁的外观。 实验2: 取一根打磨好的镁条,用坩埚钳夹住,在酒精灯上点燃,伸入盛有氮气的集气瓶,观察现象 实验3: 取一根打磨好的镁条,用坩埚钳夹住,在酒精灯上点燃,伸入盛有二氧化碳气体的集气瓶,观察现象。 实验记录 序号 实验现象 相关化学方程式 实验1 实验2 实验3 【归纳小结】 2.镁的物理性质 银白色固体、密度较小、质地较软,是电和热的良导体,镁合金的硬度和强度较大。 3.镁的化学性质 (1)与非金属单质反应: (2)与二氧化碳反应: (3)与酸反应: 小结 1、在氧气中的燃烧: 现象: 镁在氧气中剧烈燃烧,发出耀眼白光,生成白色固体 化学方程式: 2Mg+O22MgO 2、与酸反应: 现象: 镁条逐渐溶解,有大量气体产生 化学方程式: Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ 3、与CuSO4溶液反应: 现象: 在镁的表面上覆盖了一层红色固体,溶液蓝色变浅 化学方程式: Mg+CuSO4=MgSO4+Cu 4、与沸水反应: 现象: 有气体产生,滴有酚酞的水溶液变红(但比钠与水反应缓和得多) 化学方程式: Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑ 5、与CO2反应: 现象: 燃着的镁条在CO
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