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    【同步讲义】高中化学(苏教版2019)必修第一册--3.2.1 钠的性质与制备 讲义
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    【同步讲义】高中化学(苏教版2019)必修第一册--3.2.1 钠的性质与制备 讲义

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    这是一份【同步讲义】高中化学(苏教版2019)必修第一册--3.2.1 钠的性质与制备 讲义,文件包含同步讲义高中化学苏教版2019必修第一册--321钠的性质与制备讲义学生版docx、同步讲义高中化学苏教版2019必修第一册--321钠的性质与制备讲义教师版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共21页, 欢迎下载使用。

    单元 金属钠及钠的化合物

    1课时 钠的性质与制备

     

    课程标准

    课标解读

    1结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解钠的主要性质。

    2了解钠在生产、生活中的应用。

    1能列举、描述、辨识金属钠的重要物理性质和化学性质及实验现象。能用化学方程式表示金属钠的主要化学性质。(宏观辨识与微观探析)

    2能根据实验现象归纳金属钠及其反应的类型,能运用微观结构图式描述金属钠及其变化过程。(宏观辨识与微观探析)

    3能从原子、分子水平分析金属钠及其反应的微观特征。(宏观辨识与微观探析)

    4能根据金属钠的微观结构,描述或预测金属钠的性质和在一定条件下可能发生的化学变化,能评估某种解释或预测的合理性。(宏观辨识与微观探析)

     

    知识点01  钠的结构与性质

    1.钠的原子结构及存在

    (1)钠的原子结构

    钠原子易_______最外层的一个电子,形成具有稳定电子层结构的_______

    (2)钠的存在

    钠元素在自然界中以_______态存在,如_____________________等。

    2.实验探究钠的性质

    (1)钠与氧气的反应

     

    钠放置在空气中

    在空气中加热钠

    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______________,火焰呈_______色,生成_______色固体

    化学方程式

     

     

    (2)钠与水的反应

    操作:向盛有水(滴有酚酞)的小烧杯中投入一小块金属钠。

    实验记录

    实验现象

    结论或解释

    _______在水面上

    钠的密度比水_______

    _______成小球

    钠熔点_______,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_______

    _______物质(___________)生成

    化学方程式:___________________________________

    实验结论

    钠与水_______反应,生成____________________________

    3.钠的性质

    (1)钠的物理性质

    _______色,有金属光泽的固体,质地柔软,熔点低(_______100 ℃),密度比水的_______,但比煤油的_______

    (2)钠的化学性质

    钠是活泼的_______,能与非金属、水、酸反应,在反应中均失去一个电子表现强_______性。

    4.钠的制备和用途

    (1)制备

    工业上______________可以得到金属钠,化学方程式为____________________________

    (2)用途

    钠和钾的合金常温下呈_______态,可用作快中子反应堆的______________

    高压钠灯发出的_______光射程远,透雾能力强,常用作路灯。

    金属钠还可以用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。如NaTiCl4反应:____________________________

    【即学即练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.将金属钠放在坩埚里用酒精灯加热,金属钠剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成淡黄色固体氧化钠

    C.金属钠在空气中燃烧,生成过氧化钠

    D.金属钠的熔点很高

     

     

    知识点02  氧化钠和过氧化钠

    1.氧化钠的性质

    (1)氧化钠是一种_______色的_______氧化物,能与水、酸、酸性氧化物等发生反应。

    (2)写出下列反应的化学方程式:

    氧化钠与水反应:___________________________________

    氧化钠溶于盐酸:___________________________________

    氧化钠与CO2反应:___________________________________

    2.过氧化钠的性质

    (1)过氧化钠与水反应的化学方程式是___________________________________

    氧化剂是______________,还原剂是______________

    (2)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是____________________________,可用于呼吸面具或潜水艇中作为_______的来源。

    3.氧化钠与过氧化钠的比较

    名称

    氧化钠

    过氧化钠

    化学式

    _______

    _______

    氧的价态

    _______

    _______

    颜色状态

    _______固体

    _______固体

    化学性质

    相同点

    都能与水反应生成______________,都能与CO2反应生成______________

    不同点

    过氧化钠与水、二氧化碳反应有氧气产生,具有强氧化性,而Na2O不具有强氧化性

    【即学即练2如果金属钠着火,可以采取的灭火方法是(   

    A           B干粉灭火器          C泡沫灭火器        D沙子

    【即学即练3写出Na2O2分别与水和CO2反应的方程式,并分析电子转移方向和数目。指出该反应的氧化剂和还原剂。

     

     

     

     

    考法01  金属钠的性质

    1.钠与O2的反应

    (1)常温下,钠容易与氧气发生反应,这说明钠比铁、铝、镁等金属活泼得多,4NaO2===2Na2O

    (2)钠受热后,可以与氧气剧烈反应,产生黄色火焰,生成一种淡黄色固体——过氧化钠,2NaO2Na2O2

    2.钠与水(滴有酚酞)反应

    实验证明,钠与水反应生成了NaOHH2,钠与水反应的实质是钠与水电离出的氢离子反应。

    (1)反应实质:水是一种非常弱的电解质,水可以微弱地电离出H,钠与水反应的实质是NaH+的反应。

    (2)反应类型:置换反应。

    (3)化学方程式:2Na2H2O===2NaOHH2

    3.钠和盐溶液的反应

    (1)钠与盐溶液反应仍是NaH2O的反应。因盐中金属离子被水分子包围,使Na不能与之接触。NaH2O反应生成NaOH,若与盐能生成难溶碱,则盐也会参与反应。

    如将Na加入CuSO4溶液中,反应的第一步为:2Na2H2O===2NaOHH2

    第二步为:2NaOHCuSO4===Cu(OH)2Na2SO4

    合并为:2NaCuSO42H2O===Cu(OH)2Na2SO4H2

    因此钠不能从盐溶液中置换出金属

    (2)若盐为熔融状态,钠可以置换出较不活泼的金属,如4NaTiCl44NaClTi

    典例1金属钠分别与下列溶液反应时,既有气体放出又有白色沉淀生成的是(  )

    A.盐酸            B.氯化钠            C.氯化铜         D.氯化镁

     

    考法02  Na2ONa2O2的比较

    1Na2ONa2O2性质的比较

    物质

    氧化钠

    过氧化钠

    化学式

    Na2O

    Na2O2

    氧的化合价

    2

    1

    n(Na)n(阴离子)

    21

    21

    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(不属碱性氧化物)

    生成

    4NaO2===2Na2O

    2NaO2Na2O2

    与氧气反应

    2Na2OO22Na2O2

    不反应,稳定性强

    与水反应

    Na2OH2O===2NaOH

    2Na2O22H2O===4NaOHO2

    CO2反应

    Na2OCO2===Na2CO3

    2Na2O22CO2===2Na2CO3O2

    与稀盐酸反应

    Na2O2HCl===2NaClH2O

    2Na2O24HCl===4NaClO22H2O

    漂白性

    用途

    NaOH

    漂白剂、消毒剂、供氧剂、强氧化剂

    2Na2O2CO2H2O反应探究

    (1)物质的量的关系:

    无论是CO2H2O(g)的单一物质还是二者的混合物,通过足量的Na2O2时,CO2H2O(g)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。

    (2)固体质量关系:

    相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”H2O中的“H2;可以看作发生相应的反应:Na2O2CO===Na2CO3Na2O2H2===2NaOH(实际上两反应不能发生)

    (3)先后顺序关系:

    一定量的Na2O2与一定量CO2H2O(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。

    (4)电子转移关系:

    两反应都是Na2O2自身发生氧化还原反应,每有1 mol O2生成时,转移的电子均为2 mol。关系式为:2Na2O2O22e

    典例2下列对于Na2ONa2O2的比较正确的一项是(  )

    ANa2ONa2O2都是钠的氧化物,都是碱性氧化物

    BNa2ONa2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体

    CNa2O2是强氧化剂,具有漂白性,能够用来漂白食品

    DNa2O2与水反应时,1 mol Na2O2在反应中转移1 mol电子

     

     

    题组A  基础过关练

    1.钠在自然界中最主要的存在形式是(   

    A.游离态   B.氯化钠   C.硫酸钠   D.硝酸钠

    2下列关于金属钠的说法中,错误的是(   

    A.钠只有在加热条件下才能与氯气反应

    B.钠与氧气反应的产物与条件有关

    C.钠在反应中易失去电子,表现出还原性

    D.钠应保存在煤油中

    3为维持人体内电解质平衡,人在大量出汗后应及时补充的离子是(    )

    ANa+       BCa2+       CMg2+       DFe3+

    4.下列有关钠的存在、保存及取用方法的描述正确的是(  )

    A.钠在自然界中主要以化合态形式存在,少量以游离态形式存在

    B.钠需要密封保存在四氯化碳中

    C.实验室中可直接用药匙取用钠

    D.实验室中取用后剩余的钠要放回原试剂瓶中

    5.将一小块钠投入到盛有氯化镁溶液的试管里,不可能观察到的现象是(  )

    A.钠熔成小球并在液面上游动

    B.有气体生成

    C.溶液底部有银白色物质生成

    D.溶液变浑浊

    6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

    7.下面是比较氧化钠和过氧化钠性质异同点的有关叙述,其中错误的是(  )

    A.氧化钠和过氧化钠长期置于空气中最终所得固体产物相同

    B.氧化钠和过氧化钠都能与二氧化碳或水发生化合反应

    C.氧化钠和过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

    8.用流程图示的方法可以清楚反映物质之间的转化关系。如Na→→NaOH→NaCl,则在常温下,上述转化关系内的物质乙是(  )

    ANa2O2          BNa2O          CNaCl          DNa2CO3

    9.向分别盛有100 mL水、100 mL盐酸、100 mL硫酸铜溶液的XYZ三个烧杯中分别投入1.15 g NaNa完全反应,下列说法正确的是(  )

    A.三个烧杯中一定均会发生的反应:2Na2H2O===2NaOHH2

    B.三个烧杯中的反应,相比而言,X中的反应最剧烈

    CZ烧杯中一定会有Cu(OH)2沉淀生成

    D.三个烧杯中生成的气体的质量不相同

    10.填空:

    在空气中切开一块金属钠,可看到断面呈      色,具有              ,但断面很快变      ,主要是由于生成一薄层            ,若把钠放在石棉网上加热可观察到                                ,反应的化学方程式为                          ,其中还原剂为            。若把1.15g钠放在足量的氯气中燃烧,生成氯化钠的质量是     g,反应方程式是                                

    11.某研究性学习小组拟用如图所示装置进行实验,以证明Na2O2H2O反应:

    a.生成氧气   b.反应放热

    (1)用以验证结论a的实验方法是______________________________

    (2)用以验证结论b的实验方法是_______________________________________________

     

    题组B  能力提升练

    1.关于氧化钠和过氧化钠的叙述正确的是(  )

    A.氧化钠比过氧化钠稳定

    B.都能与二氧化碳、水反应产生氧气

    C.所含氧元素的化合价都为-2

    D.阴、阳离子的个数比都为12

    2.下列对于Na2ONa2O2的比较正确的一项是(  )

    ANa2ONa2O2都是钠的氧化物,都是碱性氧化物

    BNa2ONa2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体

    CNa2O2是强氧化剂,具有漂白性,能够用来漂白食品

    DNa2O2与水反应时,1 mol Na2O2在反应中转移1 mol电子

    3.钾(K)Na在化学性质上具有很大的相似性,但KNa的活泼性强,下面是根据Na的性质对K的性质的预测,其中正确的是(   

    A.因为K的活泼性强,所以钾不能保存在煤油中

    BK可以被空气中的氧气所氧化,且产物是K2O

    CK与水能够反应,但不如Na与水的反应剧烈,但产物都有氢气

    DK可以与水剧烈反应,生成氢气

    4.某化学研究性学习小组设计了如图所示的实验装置,目的是做钠与水反应的实验并验证:钠的物理性质;钠和水反应的产物。请回答下列问题:

    (1)实验开始时,欲使钠与水接触反应,应如何操作?

    ____________________________________________________

    (2)反应开始后,试管中能观察到的实验现象是________(填字母)

    A.钠在水层中反应,熔成小球并四处游动

    B.钠在两液体界面处反应,熔成小球并可能作上下跳动

    C.钠在煤油层中反应,熔成小球并四处游动

    D.钠不断地变小至消失

    E.钠停留在煤油层中不反应

    F.煤油中有气泡产生

    (3)通过上述现象,能够验证钠的哪些物理性质:______________________________________

     

    题组C  培优拔尖练

    1.将少量金属钠分别投入下列溶液中,有气体放出,且溶液质量减轻的是(  )

    A.稀盐酸       B.氢氧化钠溶液     C.硫酸钾溶液   D.硫酸铜溶液

    2.某同学探究金属NaCO2的反应,实验如下:

     

    实验

    实验

    操作

    将点燃的金属钠伸到盛有CO2的集气瓶中

    将实验的集气瓶用水冲洗,过滤。取黑色滤渣灼烧;取滤液分别滴加酚酞和氯化钡溶液

    现象

    火焰呈黄色

    底部有黑色固体,瓶壁上附有白色固体

    黑色滤渣可燃

    滤液能使酚酞溶液变红,滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成

    下列说法不正确的是(  )

    A.生成的黑色固体中含有C

    B.白色固体是Na2O

    C.实验说明CO2具有氧化性

    D.金属Na着火不能用CO2灭火

    3.把2.3g钠放入水中,要使每100个水分子中含有1Na+离子,所需水的质量是(   

    A184g        B181.8g         C180g          D183.6g

    4.已知用金属钠制备氧化钠,可有多种方法:

    4NaO2=2Na2O

    4NaCO2=2Na2OC

    2NaNO2(亚硝酸钠)6Na=Na2ON2

    1)上述三种方法最好的是________,原因是________________________________________

    2上述反应NaNO2________当有1 mol NaNO2反应时电子转移的数目是________

    5.为了探究过氧化钠的强氧化性,某小组设计了如图所示的实验装置。

    实验步骤及现象如下:

    检查装置气密性后,装入药品并连接仪器。

    缓慢通入一定量的N2后,将装置D连接好(导管末端未伸入集气瓶中),再向圆底烧瓶中缓慢加浓盐酸,A中剧烈反应,有黄绿色气体产生。

    待产生连续气泡后,将装置D中的导管末端伸入集气瓶中,收集到无色气体。

    反应一段时间后,关闭分液漏斗的活塞,再通一段时间N2,直至装置中气体变为无色。

    回答下列问题:

    (1)装置D中收集的无色气体能使带火星的木条复燃,据此推断该气体是________,解释产生该气体的原因是(用化学方程式表示)_______________________________________________

    (2)装置B中湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。甲同学根据A中气体的颜色推测试纸变蓝时发生的反应可能是(写化学方程式)________ _____________________________________。乙同学认为使试纸变蓝的原因也可能是____________________________________________

    (3)资料显示,Na2O2与干燥的HCl能发生化学反应生成Cl2,该反应的化学方程式为

    ________________________________

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