高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物第1课时学案及答案

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第1课时 活泼的金属单质——钠
[核心素养发展目标] 1.能从钠原子的结构(微观)分析认识钠是一种非常活泼的金属，具有很强的还原性(宏观)。2.设计实验探究钠与氧气、水的反应，会分析钠与酸、碱、盐溶液的反应，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。
一、钠的原子结构、物理性质及钠与非金属单质的反应
1．钠元素的原子结构及存在
2．钠与非金属单质的反应
(1)钠与氧气的反应
思考1 书写钠在常温及加热条件下分别和O2反应的化学方程式，并用双线桥标出电子转移，比较等量的钠完全反应，转移电子的关系？
思考2 举例说明在哪些化学反应中，反应条件或反应物用量的改变对生成物有影响？
(2)钠与其他非金属单质的反应
钠与其他非金属单质化合生成的化合物中钠只显________价。
试写出下列反应的化学方程式：
①钠和氯气反应：_______________________________________________________________；
②钠和氢气反应生成NaH：2Na＋H2eq \(=====,\s\up7(△))2NaH。
1．判断正误
(1)钠元素在自然界中有的以单质的形式存在( )
(2)金属钠能存放于煤油中，也可存放于石蜡油中( )
(3)常温下，钠与氧气反应生成淡黄色固体( )
(4)钠与氧气反应时，条件不同，产物也不同( )
(5)实验中取出的药品都不能再放回原瓶( )
2．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)：
Aeq \(――→,\s\up7(O2))Beq \(――→,\s\up7(O2))C
(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的化学式为__________，B→C反应的化学方程式为___________________________________________。
A和C反应的化学方程式：______________________________________________________
____________________________________________________________(若不能，此空不填)。
二、钠和水的反应
1．理论预测
(1)从物质组成的角度来看，钠含有Na元素，水含有________元素。
(2)从元素价态的角度来看，钠具有______性，水具有________性，二者发生氧化还原反应生成________和________。
2．实验探究
3.实验结论
钠与水剧烈反应，生成________________和________。
(1)化学方程式是_______________________________________________________________；
离子方程式是_________________________________________________________________。
其中氧化剂为________，还原剂为______。
(2)实质：钠置换水电离出的________生成________。
思考 某同学设计实验探究钠与酸、碱、盐溶液的反应，将一块绿豆粒大小的钠分别投入盛有①稀盐酸、②饱和澄清石灰水和③CuSO4溶液的三个烧杯中，回答下列问题。
(1)实验①中，钠与稀盐酸反应比钠与水反应更剧烈，试写出钠与稀盐酸反应的化学方程式。若稀盐酸不足量，金属钠能否剩余，为什么？
(2)实验②中，饱和澄清石灰水出现白色浑浊，试结合离子方程式分析原因。
(3)实验③中，产生蓝色絮状沉淀，未观察到产生紫红色金属铜。请结合化学方程式分析产生上述现象的原因。
特别提示 钠与酸、碱、盐反应的两个易错点
(1)钠投入碱溶液中，并非都析出溶质，产生浑浊，要考虑反应消耗水、碱溶液是否饱和等，若碱溶液不饱和，可能不产生沉淀。
(2)钠并非不能置换出金属。高温下，工业上常用钠作还原剂来冶炼金属Ti等：TiCl4＋4Naeq \(=====,\s\up7(高温))4NaCl＋Ti。
钠与溶液的反应
遇水记五点：浮熔游响红。遇酸酸优先，遇盐水在前。
1．判断正误
(1)钠的密度比水小，比煤油大( )
(2)钠失火时不能用水扑灭，应该用干燥的沙土盖灭( )
(3)钠与水反应的离子方程式为Na＋H2O===Na＋＋OH－＋H2↑( )
(4)钠投入NaOH溶液中，无明显现象( )
(5)钠投入饱和食盐水中，有晶体析出( )
2．将一块金属钠投入盛有冷水的滴有紫色石蕊溶液的烧杯中，甲同学认为可观察到下列现象，其中正确的有( )
①钠投入水中，先沉入水底，后浮出水面
②钠立即与水反应，并有气体产生
③反应后溶液变红
④钠熔化成闪亮的小球
⑤小球在水面上四处游动
⑥有“嘶嘶”的响声发出
A．①②③④ B．②③④⑤
C．②④⑤⑥ D．③④⑥
1．实验室中，用镊子从煤油中取出一小块金属钠，然后用滤纸吸干表面的煤油，再用小刀切开观察。在这一实验过程中不能得出的钠的物理性质是( )
A．钠在常温下是固体
B．钠的熔点很低
C．钠具有银白色的金属光泽
D．金属钠很软
2．(2022·四川遂宁高一期中)下列有关金属钠的叙述中不正确的是( )
A．钠在氧气中燃烧比在空气中更剧烈
B．钠燃烧发出黄色火焰，生成淡黄色固体Na2O2
C．金属钠很活泼，是一种强还原剂
D．将钠投入FeCl2溶液中可置换出Fe
3．将绿豆大的钠块投入如图所示的烧杯中，可能出现的现象是( )
A．钠块只在煤油层中游动，并放出气体
B．钠块只在水层中游动，钠块熔化，水层变红
C．钠块在CCl4层和水层界面处游动并上下跳动，钠块熔化，水层变红
D．钠块在水层和煤油层界面处游动并上下跳动，钠块熔化，水层变红
4．将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体产生，又有沉淀产生的是________(填序号)。
①MgSO4溶液 ②NaHCO3溶液 ③Na2SO4溶液 ④饱和澄清石灰水 ⑤FeCl3溶液
第1课时 活泼的金属单质——钠
一、
1．1 还原 化合物 NaCl
2．(1)银白 变暗 熔化 黄色 淡黄色 银白 小 低
煤油 石蜡油 4Na＋O2===2Na2O 白 2Na＋O2eq \(=====,\s\up7(△))Na2O2 淡黄
思考1 ①生成Na2O：；
②生成Na2O2：
则相同质量的两块钠，分别发生上述反应，转移的电子数：①＝②。
思考2 Fe和O2在潮湿的空气中反应会生成三氧化二铁，在点燃的条件下反应会生成四氧化三铁，产物与反应条件有关；碳与足量氧气反应生成二氧化碳，与少量氧气反应生成一氧化碳，产物与氧气的用量有关。
(2)＋1 ①2Na＋Cl2eq \(=====,\s\up7(△))2NaCl
应用体验
1．(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)×
2．(1)Na2O 2Na＋O2eq \(=====,\s\up7(△))Na2O2
(2)CO2 2CO＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2CO2 C＋CO2eq \(=====,\s\up7(高温))2CO
二、
1．(1)H、O (2)还原 氧化 NaOH H2
2．浮 小 熔化 低 迅速游动 氢气 剧烈 红 碱性
3．氢氧化钠 氢气
(1)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ H2O Na
(2)H＋ H2
思考 (1)2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑。不能；稀盐酸不足，过量的钠会与溶剂水继续反应生成NaOH和H2。
(2)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑；Ca(OH)2的溶解度随温度升高而降低，钠与水反应放出热量且消耗溶剂水，石灰水过饱和，析出Ca(OH)2固体，产生白色浑浊。
(3)钠先与水发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，NaOH再与CuSO4发生复分解反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。
应用体验
1．(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√
2．C
随堂演练 知识落实
1．B 2.D 3.D
4．①④⑤
条件
常温
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______，然后剧烈燃烧，火焰呈________，生成________固体
结论
①物理性质：钠具有________色的金属光泽，硬度________，熔点______，密度大于煤油，通常保存在________或________中
②钠与氧气的反应(写出反应的化学方程式)：
常温下：__________(Na2O为____色)
加热时：__________(Na2O2为____色)
反应条件不同，钠与氧气反应的产物不同
实验操作
实验现象
结论或解释
钠____在水面上
钠的密度比水______
钠________成闪亮的小球
钠的熔点______，反应放热
小球在水面上______________
反应产生的________推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”的响声，逐渐变小，最后消失
钠与水_______反应，产生气体
反应后溶液的颜色逐渐变______
有________物质生成