化学必修 第一册第二单元 金属钠及钠的化合物备课ppt课件

这是一份化学必修 第一册第二单元 金属钠及钠的化合物备课ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了钠的物理性质，钠与O2的反应，淡黄色，与水的反应，钠的密度比水小，钠与水反应生成气体，钠的熔点低反应放热，钠与水反应生成碱，氢氧化钠溶液，吸收导入的等内容，欢迎下载使用。

1．通过对钠的性质的探究，了解认识物质的一般方法，并做出合理的解释和预测，培养科学探究与创新意识的化学核心素养。2．学会运用化学变化规律解释或解决生产、生活中的实际问题，培养科学态度与社会责任的核心素养。
一、钠的存在与性质1．钠元素的存在钠元素在自然界中分布很广，储量极为丰富，都以____态存在，如氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等。
必备知识　自主预习储备
3．钠的结构及性质预测(1)从宏观理论的角度分析①从物质分类的角度分析：钠属于____单质；②从氧化还原的角度分析：钠具有____性；③根据金属活动性分析：钠是很活泼的金属。结论：钠是一种具有强还原性的金属单质。
(2)从微观结构的角度分析  钠原子最外层只有一个电子，在与其他物质反应时，钠原子很容易失去最外层的一个电子，形成具有稳定电子层结构的钠离子。
4Na＋O2===2Na2O
反应产生的气体推动小球运动
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
想一想　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↑。
判一判　(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)钠在自然界中都以化合态存在是因为其太活泼，易与其他元素形成化合物。(　　)(2)钠与O2反应时，条件不同，产物也不同。(　　)(3)等量的钠与O2反应时，在加热和不加热时失去电子数目不同。(　　)
二、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______________________和___________________________。
Na2O＋H2O===2NaOH
Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O
2．过氧化钠(1)物理性质：______固体。(2)化学性质：①与水反应的化学方程式：__________________________________。②与二氧化碳反应的化学方程式：_____________________________。(3)用途：作呼吸面具里的____剂，也可作漂白剂。　
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
想一想　(1)Na2O2是碱性氧化物吗？(2)Na2O和Na2O2中阴阳离子数目之比相同吗？(3)Na2O2与CO2或H2O的反应是氧化还原反应吗？如何从化合价变化及电子转移数目方面认识该反应？
据报道：在某河段曾经出现过惊险神秘的“水雷”，6个装满金属钠的铁皮水桶浮在水面上，其中3个发生剧烈爆炸，另外三个被成功打捞。据现场的一位同志讲，早上10点多，河内突然冒起一股白烟，在水面上漂浮的一个铁桶内窜出黄色火苗，紧接着一声巨响，蘑菇状的水柱冲天而起。群众议论：“没想到水里的东西也能着火爆炸。”打捞上来的桶被打开盖子后，马上冒出白烟，而且一旦人们接触了桶内的物质，双手感到剧烈疼痛……消防队员将打捞上来的铁桶用煤油浸泡。
关键能力　情境探究达成
1．在实验室中应怎样保存金属钠？
[提示]　因为钠易与空气中的氧气发生反应，所以必须隔绝空气保存；又因为钠不与石蜡油、煤油反应，且钠的密度比石蜡油、煤油的大，所以可以把钠保存在石蜡油或煤油中。
2．金属钠着火，能用水灭火吗？请阐述原因。
[提示]　不能，因为金属钠能与水发生化学反应。若金属钠着火，应用干燥的沙土来灭火。
发生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↑。　
1．钠与水反应时可能产生如下现象：①钠浮在水面上；②钠沉在水底；③钠熔化成小球；④小球迅速游动，逐渐减小，最后消失；⑤发出嘶嘶的声音；⑥滴入酚酞溶液后，溶液显红色。其中正确的是(　　)A．①②③④⑤　　B．全部　　C．①③④⑤⑥ 　　D．①③④⑥
C　[钠与水反应时产生的现象概括为浮(浮在水面上)、熔(熔化成小球)、游(四处游动)、响(发出嘶嘶的响声)、红(滴入酚酞溶液，溶液变红)。由于钠的密度比水小，故钠不可能沉在水底。]
2．将一小块钠投入盛有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
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2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑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，且Ca(OH)2溶液饱和，所以溶液中的Ca(OH)2有部分析出，可以观察到溶液变浑浊。]
魔术一：用脱脂棉包住适量某淡黄色固体，用胶头滴管向脱脂棉里面滴加几滴水，发现棉花剧烈燃烧起来。魔术二：用脱脂棉包住适量某淡黄色固体，用长导管向脱脂棉中缓缓吹气，一小会后，棉花剧烈燃烧。
1．上述现象发生的原理是什么？
[提示]　淡黄色固体为Na2O2，与H2O或CO2反应均放出大量热，且产生O2支持燃烧。
2．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。
3．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。
4．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m g CO、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m g CO、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m g。
Na2O2与CO2、H2O反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 ①2Na2O2＋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1 ml O2都转移2 ml电子。3．固体质量关系(1)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　Δm(固体) 2×78 g 2 ml 2×106 g 56 g (2 ml CO的质量)
即发生反应(1)时，固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量。
(2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑　Δm(固体) 2×78 g 2 ml 4×40 g 　 　4 g (2 ml H2的质量)即发生反应(2)时，固体增加的质量等于与H2O等物质的量的H2的质量。
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。
1．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(　　)A．21.2 g　　　B．14 g　　　C．6.78 g 　　　D．不能确定
2．如图装置，试管中盛有水(含酚酞溶液)，气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒。U形管中注有浅红色的水。将气球用橡皮筋紧缚在试管口。实验时将气球中的Na2O2抖落到试管b的水中。以下描述的现象不正确的是(　　)A．气球a被吹大B．试管内溶液变淡黄色C．试管内溶液先变红后褪色D．U形管水位：d>c
B　[Na2O2和水反应放出氧气，所以气球a被吹大，故A正确；过氧化钠和水反应生成氢氧化钠，过氧化钠具有强氧化性，所以试管内溶液先变红后褪色，故B错误，C正确；Na2O2和水反应放热，广口瓶内气体受热膨胀，U形管水位：d>c，故D正确。]　
1．取一小块钠放在燃烧匙里加热，下列实验现象正确的是(　　)①金属钠先熔化　②在空气中燃烧时火焰呈黄色　③燃烧时火星四射　④燃烧后生成淡黄色固体　⑤燃烧后生成白色固体A．①②③　　　B．①②④　　　C．①②⑤ 　　　D．①③⑤
学习效果　随堂评估自测
B　[钠在燃烧匙里受热时先熔化，然后燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体，故选B。]
2．将钠放入盛有空气的密闭容器中，生成Na2O还是Na2O2是由下列哪项因素所决定的(　　)A．反应温度B．空气的量C．钠粒的大小D．钠的状态(固态或液态)
A　[钠与氧气在常温下反应生成Na2O，加热时生成Na2O2，反应温度不同，其产物不同。]
3．对Na2O、Na2O2的叙述错误的是(　　)A．Na2O与Na2O2均可以与HCl反应，故二者皆为碱性氧化物B．Na2O在一定条件下可以转化为Na2O2C．Na2O和水反应为化合反应，而Na2O2与H2O反应属氧化还原反应D．在呼吸面具中，Na2O2常作供氧剂，而Na2O不能
A　[Na2O2、Na2O分别与HCl反应的化学方程式为2Na2O2＋4HCl　===4NaCl＋2H2O＋O2↑、Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O, Na2O2与酸反应除生成盐和水外还有O2放出，故Na2O2不属于碱性氧化物，而Na2O为碱性氧化物，A项错误。]
4．现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2，可利用的装置如图所示。回答下列问题(注：Na2O2可以与H2O、CO2发生反应)：(1)装置Ⅳ中盛放的药品是________________________，其作用是________________________________________________________。
(2)若规定气体的气流方向从左到右，则组合实验装置时各件仪器的正确连接顺序为__________________(按从左到右顺序写明仪器的编号Ⅰ、Ⅱ……)，各仪器接口的连接顺序：空气进入____，____接____，____接________，_______接____(填字母序号)。(3)装置Ⅱ的作用为________________________________________。(4)操作中通空气和加热的顺序为___________________________________________________________________________________。
防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置Ⅰ
先通一段时间的空气后再加热
[解析]　用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2的过程中，要避免生成的Na2O2与空气中的水蒸气和二氧化碳发生反应，在制取过程中导入空气时要除去这两种杂质，且最后要防止外界空气中的水蒸气和二氧化碳进入反应装置。
1．下列关于金属钠的说法中，错误的是(　　)A．实验室中常将金属钠保存在煤油中B．不能用手直接接触金属钠，需用镊子取用C．新取出的钠可用小刀切去外皮D．做完实验剩余的金属钠不能放回原试剂瓶
基础课时固基练(14)　钠的性质与制备
D　[钠的密度比煤油大，实验室中常将金属钠保存在煤油中，以隔绝空气，A正确；皮肤表面有水分，钠与水能发生剧烈的反应，放出大量的热，并生成有腐蚀性的NaOH，因此不能用手直接接触金属钠，需用镊子取用，B正确；钠质软，可用小刀切割，C正确；做完实验剩余的金属钠需放回原试剂瓶，不能乱扔，防止发生危险，D错误。]
2．下列关于钠及其化合物的叙述不正确的是(　　)A．钠是银白色金属，质软，熔点相对较低，密度比水小B．Na2O2中阴阳离子个数比为1∶1C．金属钠在空气中长期放置，最终变为碳酸钠D．Na2O和Na2O2都能由金属钠和氧气化合生成，但Na2O和Na2O2中O的价态不同
B　[A．钠是银白色金属，质软，熔点相对较低，密度比水小，故A正确；B．过氧化钠中阴离子为过氧根离子，所以Na2O2中阴阳离子个数比为1∶2，故B错误；C．钠长期放置在空气中，先和氧气反应生成氧化钠，氧化钠和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠潮解，氢氧化钠溶液和二氧化碳反应生成十水碳酸钠，十水碳酸钠风化得到碳酸钠，所以钠发生一系列变化最终变为碳酸钠，故C正确；D．Na2O和Na2O2都能由金属钠和氧气化合生成，但Na2O和Na2O2中O的价态不同，氧化钠中氧为－2价，过氧化钠中氧为－1价，故D正确。]
3．将下列物质分别投入水中，有气体放出的是(　　)A．Na2O2 　　　B．Na2O　　　C．NaOH 　　　D．Na2CO3
A　[A．Na2O2和水反应生成氢氧化钠和氧气，故A符合；B．Na2O和水反应生成氢氧化钠，故B不符合；C．NaOH和水不反应，故C不符合；D．Na2CO3加入足量水中形成溶液，没有气体放出，故D不符合。]
4．在工业生产中要制取某种物质，除了要考虑反应进行的可能性，还要考虑原料来源、成本高低和设备要求等原因，以选取最适当的方法。下列制取NaOH最适当的方法的是(　　)A．Na2O与H2O反应B．Na与H2O反应C．Na2O2与H2O反应D．电解饱和食盐水
D　[A．自然界没有大量存在的Na2O，Na2O主要由钠与氧气常温下反应生成，原料不易获得且成本高，故A不合题意；B．钠与水反应剧烈，不易控制，且钠的成本较高，故B不合题意；C．自然界没有大量存在的Na2O2，Na2O2主要由钠与氧气加热时反应生成，原料不易获得且成本高，故C不合题意；D．海水中存在大量的食盐，原料容易获得，故D符合题意。]
5．如图所示，两圆圈相交的部分表示圆圈内的物质相互发生的反应。已知钠及其氧化物的物质的量均为0.1 ml，水的质量为100 g。下列说法正确的是(　　)
A．反应③最多能产生0.01 ml O2B．反应①的离子方程式为Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑C．Na2O2与小苏打放在同一密闭容器中加热可得助燃性气体D．充分反应后，反应①、②、③所得溶液中溶质的质量分数：①>②>③
C　[A．0.1 ml Na2O2与100 g水反应，根据2Na2O2＋2H2O=== 4NaOH＋O2↑可知，生成O2的物质的量最多是0.05 ml，A错误；B．该离子方程式电荷不守恒，B错误；C．NaHCO3受热分解生成的CO2、H2O均可与Na2O2反应生成助燃性气体O2，C正确；D．Na2O2与Na2O的物质的量均为0.1 ml，且Na2O2与H2O反应生成O2，所以最终Na2O2、Na2O分别与H2O反应生成的NaOH的物质的量均为0.2 ml，且质量分数相等，而Na的物质的量是0.1 ml，与H2O反应生成0.1 ml NaOH和0.05 ml H2，所以Na与H2O反应得到的溶液中NaOH的质量分数小，D错误。]
6．在标准状况下把4.48 L CO2通过足量的Na2O2固体后，固体增加的质量是(　　)A．8.8 g 　B．5.6 g 　C．3.2 g 　D．2.4 g
B　[2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2 固体质量增重Δm　　44.8 L　　　　　　　　 　 　2×44 g－32 g＝56 g 4.48 L 　 　　 x则44.8 L∶4.48 L＝56 g∶x，解得x＝5.6 g，故选B。]
7．下列说法正确的是(　　)A．Na、Na2O、Na2O2都能与水发生氧化还原反应B．Na2O、Na2O2都能与二氧化碳反应并生成O2C．Na、Na2O、Na2O2溶于水形成的溶液其溶质相同D．Na2O、Na2O2都能与水反应，且都是碱性氧化物
C　[A．Na2O与水反应不属于氧化还原反应，A项错误；B．Na2O与CO2反应仅生成Na2CO3，B项错误；C．Na、Na2O、Na2O2与水反应都会生成NaOH，C项正确；D．Na2O2与酸反应除生成盐和水外，还有O2生成，故Na2O2不是碱性氧化物，D项错误。]
8．如图是有关钠与水反应及产物检验的实验装置。实验开始时先向管内加入滴有酚酞溶液的水，使水位达到B端管口，然后迅速塞紧橡胶塞并拔掉大头针，此时Na掉入水中。回答下列问题：
(1)钠与水反应的化学方程式为_____________________________。(2)钠与水反应的现象很多，不同的现象证明不同的性质。①能证明钠的密度比水小的现象是__________________________。②能证明钠的熔点低的现象是______________________________。③能证明有氢氧化钠生成的现象是__________________________。④能证明有气体产生的现象是A端液面________(填“上升”“下降”或“不变”，下同)，B端液面________。
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
[解析]　(1)钠与水反应生成NaOH和H2。(2)①钠浮在水面上，证明钠的密度比水小；②钠熔化为光亮的小球，证明钠的熔点低；③反应后溶液呈红色，证明有氢氧化钠生成；④B端压强增大，液面下降，A端液面上升，证明有气体生成。
9．A、B、C是中学化学中常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如下(部分反应条件及产物略去)：
(1)若A是一种金属，C是淡黄色固体，则B的化学式为______，A→C反应的化学方程式为_______________________________________。
(2)若A是一种非金属，其常见单质为黑色固体，C是最主要的温室气体，则C的分子式为________，B→C反应的化学方程式为_____________________。A和C是否能反应？______(填“能”或“不能”)，若能，写出反应的化学方程式：_____________________(若不能，此空不填)。
10．(易错题)如图所示，甲、乙、丙、丁四个烧杯中都有100 mL蒸馏水，分别放入0.1 ml Na、0.1 ml Na2O、0.1 ml Na2O2、0.1 ml NaOH，待固体完全溶解后，四个烧杯中溶液的质量分数最小的是(　　)
A　　　 B　　 　 C　　 　D
11．将钠和碳分别置于如图所示的两个盛满氧气的集气瓶中，燃烧完毕冷却至室温后，打开装置中的两个活塞，Y中的实验现象是(　　)
A．左端导管液面上升，右端导管液面无明显变化B．左端导管液面无明显变化，右端导管液面上升C．左、右导管液面均上升D．左、右导管液面均下降
A　[钠与氧气反应生成过氧化钠固体，燃烧消耗O2使左瓶内气体体积减少，压强减小；碳与氧气反应生成二氧化碳气体，燃烧完毕冷却至室温后，右瓶中气体的体积不变，气体压强不变；当燃烧完毕后同时打开装置中的两个活塞，中间广口瓶中的水只会沿导气管进入左瓶中，因此会看到左导管液面上升，右导管液面无明显变化，故合理选项是A。]
12．下列关于钠的说法中不正确的是(　　)A．金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同B．大量的钠着火时可以用沙子扑灭，少量的钠应保存在煤油中C．将一小块钠投入装有氯化镁溶液的试管里，钠熔成小球并在液面上游动D．将一小块钠投入装有硫酸铜溶液的试管里，试管底部有红色物质生成
D　[A．钠在常温下与氧气反应生成氧化钠，在加热条件下与氧气反应生成过氧化钠，故A正确；B．钠着火时可以用沙子灭火，不能用水或CO2灭火，在实验室中少量的钠保存在煤油中，以隔绝空气，故B正确；C．钠的性质较活泼，与盐溶液反应时，首先与水反应生成NaOH，放出的热量使钠熔成小球，在水面上游动，故C正确；D．钠和水反应先生成氢氧化钠，氢氧化钠和硫酸铜反应生成蓝色氢氧化铜沉淀，所以没有红色物质生成，故D错误。]
13．某课外活动小组为探究“干燥的CO2能否与Na2O2反应”，设计了如下实验装置：
(1)加装完药品后，首先打开________(填“K1”或“K2”，下同)，关闭________，加入稀硫酸，生成CO2。一段时间后加热铜丝，实验中观察到铜丝未变黑色。X是_______。由实验现象得出的结论是_________________________________________________________。
干燥的CO2不能与Na2O2反应生成氧气
(2)为进一步探究潮湿的CO2是否与Na2O2反应，打开____(填“K1”或“K2”，下同)，关闭_____，加热铜丝，出现铜丝变黑的现象，得出的实验结论是___________________________________________________________________________________________________。(3)写出盛放Na2O2的干燥管中可能发生反应的化学方程式(至少3个)：_____________________________________________________________________________________________________________。
潮湿的CO2能与Na2O2反应生成氧气(或水蒸气
能与Na2O2反应生成氧气)
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O===
4NaOH＋O2↑、CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O
[解析]　(1)加装完药品后，首先打开K1、关闭K2，加入稀硫酸，生成的CO2气体通过浓硫酸除去水蒸气，一段时间后加热铜丝，实验中观察到铜丝未变黑色，说明干燥的CO2不能与Na2O2反应生成氧气。(2)为进一步探究潮湿的CO2是否与Na2O2反应，打开K2、关闭K1，将潮湿的CO2气体直接通入到过氧化钠固体中，一段时间后加热铜丝，铜丝变黑，说明潮湿的CO2能与Na2O2反应生成氧气或水蒸气能与Na2O2反应生成氧气。