1、第二单元 钠、镁及其化合物第一课时 金属钠的性质及应用1掌握钠的重要性质，了解其用途。2了解钠的氧化物的性质及应用。3通过钠的学习，掌握学习元素化合物的一般思路方法。一、金属钠的物理性质1亮：色、有光泽的固体。2轻：密度，(Na)0.97 gcm3，比水的密度。3低：熔点和沸点，熔点为97.81，沸点为882.9。4软：硬度，可以用小刀切割。5导：钠是和的良导体。银白金属较小较低很小热电小二、金属钠的化学性质1钠的原子结构钠原子核外有个电子，最外层只有个电子。在化学反应中，钠原子失去最外层的一个电子，形成。如图：因此金属钠的化学性质，在自然界中只以化合态形式存在。111容易钠离子活泼2钠的化学
2、性质(1)钠与O2的反应金属钠露置在空气中缓慢氧化，生成色的，化学方程式为：。钠在空气中燃烧，生成淡黄色的过氧化钠，化学方程式为：2NaO2Na2O2。Na2O与Na2O2的化学性质aNa2O是碱性氧化物，它可以发生如下反应：与水反应生成碱，Na2OH2O=2NaOH。与酸性氧化物反应生成盐Na2OCO2=Na2CO3。白氧化钠4NaO2=2Na2O与酸反应生成盐和水Na2OH2SO4=Na2SO4H2O。bNa2O2可以与H2O和CO2反应产生O2，故Na2O2可用作供氧剂：2Na2O22H2O=4NaOHO2；2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。1.钠着火时，应如何灭火？【提示】钠如
3、果着火不能用H2O、CO2来灭火，应用沙子或泥土盖灭。(2)钠与水的反应钠的性质非常，在常温下就能与水剧烈反应，生成并放出，化学方程式为：。(3)与熔融盐的反应活泼迅速氢氧化钠氢气2Na2H2O=2NaOHH2 2.金属钠要如何保存？为什么？【提示】金属钠需保存在煤油中。因钠易与空气中的O2、H2O等发生反应，而Na不与煤油反应，且比煤油密度大，存于煤油中，可隔绝空气，防止反应的发生。三、金属钠的用途和制取1钠的用途(1)工业上用Na作强还原剂，用于冶炼金属，如：(2)NaK合金(液态)用做原子反应堆的导热剂。(3)在电光源上，用钠制造高压钠灯。(4)制取Na2O2等钠化合物。2钠的制取一、金
4、属钠的性质及应用金属钠露置在空气中会发生怎样的变化？师生互动有关反应的化学方程式为：4NaO2=2Na2ONa2OH2O=2NaOH2NaOHCO2=Na2CO3H2ONa2CO310H2O=Na2CO310H2O钠是还原性很强的金属，将一块金属钠投入硫酸铜溶液能否置换出铜？如有其他反应请用化学方程式表达。学生交流【提示】钠先与水反应，生成的NaOH再跟CuSO4反应，而不能发生置换反应。上述反应的化学方程式为：2Na2H2O=2NaOHH22NaOHCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4总式为：2NaCuSO42H2O=Cu(OH)2H2Na2SO4按下表完成实验探究并填空：实验步骤实验现象
5、及解释化学方程式实验结论在烧杯中加入一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一小块钠放入水中浮_：_比水的密度小熔熔化成小球：钠与水反应_且钠的熔点_游小球在水面上四处游动：反应放出_使小球受力不均匀，四处游动响发出“嘶嘶”的响声：气体小球相互撞击而发出“嘶嘶”响声红溶液变成红色：反应生成_，其水溶液显强_性使酚酞溶液变红2Na2H2O=_钠与水剧烈反应，生成NaOH和H2，表现出强_学生交流【提示】钠浮在水面上 钠的密度 放热 低 氢气 NaOH 碱 2NaOHH2 还原性有人设计出一种在隔绝空气条件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
6、明显、有趣味性，实验装置如图所示。如图所示，将带胶塞的尖嘴玻璃管和长颈漏斗插入橡皮塞孔中，但玻璃管勿插入液体，乳胶管上夹上弹簧夹。实验时，往100 mL的大试管中先加入40 mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过漏斗加满滴有2滴酚酞的水。根据反应中观察到的现象，回答下列问题：(1)金属钠变化的现象是_。(2)大试管中液面颜色的变化是 _。(3)试管中液面变化是 _ 。长颈漏斗中液面变化是 _。(4)如何检验生成的气体 _。【思路指引】考查Na与H2O反应的实验现象及Na、煤油、水三者的密度关系。【解析】因为煤油钠水，Na块应在煤油和水层分界处浮动，钠块下部和水接触生成H2
7、，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，直到钠完全消失。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)钠在煤油中逐渐下沉，至水面时与水发生反应，熔化成银白色小球，像热气球一样在煤油与水的界面处做上下游动，最后完全消失(2)水溶液从上至下逐渐由无色变为红色(3)液面逐渐下降 液面逐渐上升(4)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.取一块金属钠放在燃烧匙里加热，下列实验现象：金属熔化 在空气中燃烧，放出黄色火花 燃烧后得白色固体 燃烧时火焰为黄色 燃烧后生成浅黄色固体物质。描述正确的是()ABCD【
8、解析】钠的熔点只有97.81，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。由于钠的沸点较低，为882.9，汽化后有火焰发生。【答案】C二、过氧化钠的性质及应用若将过氧化钠粉末渐渐加入到试管内的酚酞试液中，试问有什么现象？结合学过性质来解释原因。师生互动【提示】现象：试管中反应生成大量气泡，且溶液先变红，后来颜色褪去。解释：反应的化学方程式为2Na2O22H2O=4NaOHO2故有气泡产生，又因有NaOH生成，故酚酞变红。若Na2O2过量，酚酞先变红后褪色。原因是Na2O2具有强氧化性，能够氧化有机色质变为无色物质，Na2O2是一种漂白剂。其实Na2O2与H2O
9、的反应实质可分为两个过程：Na2O22H2O 2NaOHH2O22H2O2=2H2OO2反应过程中H2O2生成，若H2O2分解不完全，H2O2也有强氧化性，所以滴酚酞后可以产生“先变红后褪色”的现象。分析Na2O2分别与CO2、H2O(气)两个反应，你能发现反应前后气体物质的量或体积有何变化？固体质量又有何变化？电子转移关系如何？学生交流【提示】物质的量的关系无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O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。固体质量关系相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”
10、；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)。电子转移关系不论是与CO2还是与H2O反应，CO2与H2O均既不是氧化剂也不是还原剂，反应的实质都是Na2O2自身发生的氧化还原反应，所以每有1 mol O2生成时，转移的电子均为2 mol。CO和H2的混合气体21.2 g，与足量O2反应后，通过足量Na2O2，固体质量增加()A21.2 g B14 gC6.78 g D不能确定【思路指引】注意Na2O2与CO、H2反应的化学方程式，并与CO、H2的燃烧反应对比，得出相关关系。【解析】已知有关反应：2H2O2 2H2O2COO2 2CO
11、22Na2O22H2O=4NaOHO22Na2O22CO2=2Na2CO3O2将上述化学方程式合并可得：Na2O2H2=2NaOHNa2O2CO=Na2CO3即反应结果相当于CO、H2恰好被Na2O2吸收，固体增加的质量就是CO和H2的总质量。【答案】A 2.在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物1.5 g溶于水，所得溶液恰好能被80 mL浓度为0.5 mol/L 的盐酸中和，则生成物的成分是()ANa2O BNa2O2CNa2O和Na2O2 DNa2O2和NaO2【解析】由NaOHHCl=NaClH2O知，n(NaOH)n(HCl)0.08 L0.5 molL10.04 mol，则n(Na)0
12、.04 mol，若这些Na与O2反应全部生成Na2O，其质量应是62 gmol11.24 g1.5 g，故生成物的成分应是Na2O和Na2O2的混合物。【答案】C实验装置实验步骤用小刀切下一小块金属钠放置片刻放在坩埚上，加热实验现象银白色光亮切面光亮切面变暗钠熔化，剧烈燃烧，黄色火焰，生成淡黄色固体实验结论钠是银白色、质软的金属常温下钠极易与氧气反应：4NaO2=2Na2O(白色固体)钠易燃烧，产物是过氧化钠：2NaO2Na2O2(淡黄色固体)一、钠与氧气反应的实验探究 (1)取用钠时要用镊子，切不可用手直接接触。(2)待用的钠要用滤纸吸净其表面的煤油。(3)取用的钠粒一般为绿豆粒大小。(4)
13、切下来未用的钠要及时放回盛钠的试剂瓶中。(5)吸过煤油的滤纸不要乱扔，要妥善处理。(6)Na在空气中的变化过程为：反应类型钠与酸溶液反应钠与盐溶液反应反应实质实质是钠与H反应，由于在酸溶液中，H主要源于酸，因此钠先与酸反应；若钠过量，则会继续与水反应，最后Na不会有剩余钠与不活泼金属的盐溶液反应，先与水反应，生成碱，可能会与盐继续发生复分解反应(如CuSO4溶液、FeCl3溶液、NaHCO3溶液等)，也可能与盐不再反应(如KCl溶液、Na2CO3溶液等)。钠只有与某些熔融盐作用时才能置换出相应的反应金属，如4NaTiCl4 4NaClTi举例2Na2HCl(不足)=2NaClH2(先)2Na2
14、H2O=2NaOHH2(后)2Na2H2O=2NaOHH2(先)CuSO42NaOH=Cu(OH)2Na2SO4(后)2Na2H2OCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4H2(总)二、钠与酸、盐溶液的反应规律反应现象比与水反应更剧烈，以至发生燃烧或轻微爆炸(钠块一定要小)浮、熔、游、响，且有蓝色絮状沉淀生成警示误区错误；钠先与水反应生成H2和NaOH，然后NaOH再与HCl反应错误；钠能置换出盐(溶液)中的不活泼金属：2NaCuSO4=Na2SO4Cu(1)钠与盐溶液的反应均可看成是钠先与水反应，生成的NaOH再与盐反应。(2)在书写钠与盐溶液反应的化学方程式时，为避免出现错误，一般应先分步写
15、，然后再写总的反应方程式。(3)由于硝酸、浓硫酸具有特殊的氧化性，它们跟Na等金属反应时不生成H2。1关于钠的叙述中，正确的是()A钠是银白色金属，硬度很大B将金属钠放在石棉网上，用酒精灯加热后金属钠剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成过氧化钠C金属钠在空气中燃烧，生成氧化钠D金属钠的熔点很高【解析】钠硬度很小，熔点低，在空气中燃烧生成Na2O2。【答案】B2将少量金属钠投入CuSO4溶液中，所发生的反应是()2NaCuSO4=Na2SO4CuCu2H2O=Cu(OH)2H22Na2H2O=2NaOHH22NaOHCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4ABCD【解析】Na投入CuSO4溶液发生两个反应
16、：Na先与H2O的反应，生成的NaOH再与CuSO4反应。【答案】C3用右图所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钠块。(1)从大钠块上切下小钠块，所体现的金属钠的性质是 。对取下的小钠块要用滤纸吸(或擦)一下，这样做的目的是 。(2)包裹钠块的铝箔上要预先穿上足够多的小孔，若孔数不足，可能出现的不良后果是。假如在实验刚开始以后就将镊子松开并拿出水面，“A”表现出的现象是，出现这种现象的主要原因是。(3)根据预测，钠跟水反应生成氢氧化钠和氢气，该反应的离子方程式是；可用一种酸碱指示剂证明反应生成了氢氧化钠，这种酸碱指示剂是；要证明反应生成的气体是氢气，实验方法是。【解析】金属钠的硬度小、密度小、化学性质活泼，极易与水发生反应，并且放出热量较多。钠与水反应的实质为Na与H+反应，生成了NaOH和氢气；检验碱的常用指示剂为酚酞(显红色)。检验H2常用点燃法：听到噗的一声或有爆鸣声。注意：H2的密度小，易扩散。【答案】(1)硬度小 除去金属钠表面上的煤油(2)发生爆炸 浮到水面上并四处游动金属钠比水的密度小，与水反应生成氢气(3)2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2 酚酞试液 将集满气体的试管口朝下移近酒精灯点燃
