2020-2021學(xué)年化學(xué)新教材蘇教版必修第一冊(cè)教學(xué)案：專題3 第2單元 第1課時(shí)　鈉的性質(zhì)與制備 Word版含解析

1、第二單元金屬鈉及鈉的化合物第1課時(shí)鈉的性質(zhì)與制備發(fā) 展 目 標(biāo)體 系 構(gòu) 建1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究鈉的性質(zhì)，嘗試對(duì)具體物質(zhì)的性質(zhì)和變化作出解釋和預(yù)測(cè)。2能運(yùn)用化學(xué)變化規(guī)律分析生產(chǎn)、生活中的實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的化學(xué)核心素養(yǎng)。一、鈉的存在與物理性質(zhì)1存在：在自然界中都以化合態(tài)存在，如氯化鈉、碳酸鈉和硫酸鈉等。2鈉的物理性質(zhì)顏色、狀態(tài)熔、沸點(diǎn)密度硬度銀白色、固體熔沸點(diǎn)較低比水小質(zhì)軟二、鈉的結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用 (填結(jié)構(gòu)示意圖)，說(shuō)明鈉具有強(qiáng)還原性。1鈉與氧氣的反應(yīng)反應(yīng)條件室溫加熱實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象新切開(kāi)的鈉具有銀白色的金屬光澤，在空氣中很快變暗鈉先熔化成小球，然后劇烈燃燒，火焰呈黃色，生成

2、淡黃色固體化學(xué)方程式4nao2=2na2o2nao2na2o2結(jié)論鈉是非?；顫姷慕饘?，與o2反應(yīng)，條件不同時(shí)，現(xiàn)象不同，產(chǎn)物也不同2.與水的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋鈉浮在水面上鈉的密度比水小與水反應(yīng)發(fā)出“嘶嘶”響聲鈉與水反應(yīng)生成氣體鈉熔化成閃亮的小球鈉熔點(diǎn)低，反應(yīng)放熱小球在水面上迅速游動(dòng)，逐漸變小，最后消失反應(yīng)產(chǎn)生的氣體推動(dòng)小球運(yùn)動(dòng)反應(yīng)后溶液的顏色逐漸變紅鈉與水反應(yīng)生成堿鈉與水劇烈反應(yīng)，生成naoh和h2：2na2h2o=2naohh23.與熔融的金屬鹵化物反應(yīng)na與熔融的ticl4反應(yīng)的方程式為4naticl44naclti。4鈉的制備與應(yīng)用(1)制備：電解熔融的氯化鈉，反應(yīng)方程式為2nacl(熔融

3、)2nacl2。(2)用途：冶煉金屬。高壓鈉燈：其特點(diǎn)是黃光射程遠(yuǎn)，透霧能力強(qiáng)。鈉鉀合金：在常溫下為液體，可用作快中子反應(yīng)堆的熱交換劑。將一塊鈉投入到少量的鹽酸中，發(fā)生哪些反應(yīng)？寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。提示鈉先與hcl反應(yīng)，過(guò)量的鈉再與水反應(yīng)。反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為2na2hcl=2naclh2，2na2h2o=2naohh2。三、鈉的氧化物1氧化鈉氧化鈉為白色固體，屬于堿性氧化物，與水和鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為na2oh2o=2naoh、na2o2hcl=2naclh2o。2過(guò)氧化鈉(1)物理性質(zhì)：淡黃色固體。(2)化學(xué)性質(zhì)與水的反應(yīng)化學(xué)方程式：2na2o22h2o=4naoho2。與二氧化

4、碳的反應(yīng)化學(xué)方程式：2na2o22co2=2na2co3o2。(3)用途：作呼吸面具里的供氧劑，也可作漂白劑。微點(diǎn)撥：(1)na2o2不屬于堿性氧化物。(2)na2o固體中的陽(yáng)離子和陰離子分別為na、o2，其數(shù)目比為21，na2o2固體中的陽(yáng)離子和陰離子分別為na、o，其數(shù)目比為21。(3)na2o2與co2或h2o反應(yīng)均為自身氧化還原反應(yīng)，na2o2既是氧化劑又是還原劑，h2o和co2既不是氧化劑也不是還原劑。1 mol na2o2參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移1 mol電子。1判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”。)(1)自然界中金屬都是以化合態(tài)形式存在的。()(2)鈉與o2反應(yīng)時(shí)，條件不同，產(chǎn)物也不同。(

5、)(3)na2o和na2o2中氧的化合價(jià)分別為2和1價(jià)。()(4)na2o2與h2o反應(yīng)，h2o作還原劑。()2下列敘述中錯(cuò)誤的是( )a鈉在自然界中可以以游離態(tài)存在b鈉在燃燒時(shí)產(chǎn)生黃色火焰c鈉與硫化合時(shí)可能發(fā)生爆炸d鈉在空氣中燃燒生成過(guò)氧化鈉a鈉在自然界中只能以化合態(tài)的形式存在。3na及其化合物的轉(zhuǎn)化如圖所示，寫(xiě)出有關(guān)的化學(xué)方程式。 ； ； ； 。答案2na2h2o=2naohh22na2hcl=2naclh2na2oco2=na2co32na2o22co2=2na2co3o2鈉的主要化學(xué)性質(zhì)問(wèn)題1鈉在空氣中久置后最終會(huì)變?yōu)樘妓徕c粉末，你能結(jié)合鈉的性質(zhì)說(shuō)明鈉在空氣中久置時(shí)反應(yīng)的過(guò)程嗎？提示銀

6、白色的金屬鈉表面變暗(生成na2o)生成白色固體(生成naoh)表面變成溶液(氫氧化鈉潮解)白色晶體(na2co310h2o)白色粉末(na2co3)。問(wèn)題2有人設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證鈉的性質(zhì)。組裝儀器加入藥品后，上提大頭針，使鈉塊落入cuso4溶液。分析試管中會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？寫(xiě)出溶液中反應(yīng)的化學(xué)方程式。若將cuso4溶液換成飽和石灰水，試管中出現(xiàn)什么現(xiàn)象？提示鈉與鹽溶液反應(yīng)一般分兩步考慮：先考慮na與水反應(yīng)生成naoh，再考慮naoh是否與鹽溶液反應(yīng)。鈉在cuso4溶液中反應(yīng)的現(xiàn)象為鈉熔化成小球，在液面上四處游動(dòng)，并發(fā)出“嘶嘶”響聲，溶液中出現(xiàn)藍(lán)色沉淀。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2na2h2

7、o=2naohh2，cuso42naoh=cu(oh)2na2so4，將二個(gè)方程式疊加可得總反應(yīng)2na2h2ocuso4=cu(oh)2na2so4h2。鈉與堿溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是鈉與水的反應(yīng)。將鈉投入到飽和石灰水中，由于反應(yīng)消耗了水，故會(huì)有溶質(zhì)析出，溶液也會(huì)變渾濁。1金屬鈉露置于空氣中的主要變化金屬鈉長(zhǎng)期露置于空氣中最終完全轉(zhuǎn)變?yōu)閚a2co3粉末，此過(guò)程中的主要變化與現(xiàn)象有：發(fā)生的主要變化的化學(xué)方程式為4nao2=2na2o；na2oh2o=2naoh；2naohco2=na2co3h2o，na2co310h2o=na2co310h2o；na2co310h2o=na2co310h2o。2鈉與水、

8、酸溶液、堿溶液和鹽溶液的反應(yīng)(1)鈉與水的反應(yīng)化學(xué)方程式：2na2h2o=2naohh2，還原劑：na，氧化劑：h2o。(2)鈉與酸溶液的反應(yīng)鈉與酸溶液反應(yīng)時(shí)先與酸反應(yīng)生成h2。如果鈉過(guò)量，鈉把酸消耗盡之后，再與水反應(yīng)。(3)鈉與堿溶液的反應(yīng)實(shí)質(zhì)就是鈉與水的反應(yīng)。(4)鈉與鹽溶液的反應(yīng)鈉與鹽溶液反應(yīng)時(shí)，首先與水反應(yīng)生成naoh，然后naoh與鹽溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)(若氫氧化鈉不與鹽溶液反應(yīng)，則只有鈉與水的反應(yīng))。例如na與fe2(so4)3溶液的反應(yīng)：2na2h2o=2naohh2，6naohfe2(so4)3=2fe(oh)33na2so4，總的反應(yīng)方程式為：6na6h2ofe2(so4)3=

9、2fe(oh)33na2so4 3h2。1取一塊金屬鈉，放在燃燒匙里加熱，下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述正確的是( )金屬先熔化在空氣中燃燒，產(chǎn)生黃色火花燃燒后得白色固體燃燒時(shí)火焰為黃色燃燒后生成淡黃色固體abc dc鈉燃燒時(shí)，先受熱熔化成閃亮的小球，然后燃燒，燃燒時(shí)火焰為黃色，燃燒后生成淡黃色的過(guò)氧化鈉固體。2將金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中，既有氣體，又有白色沉淀產(chǎn)生的是( )mgso4溶液nacl溶液na2so4溶液濃cacl2溶液cuso4溶液飽和nacl溶液a bc db鈉與溶液中的水反應(yīng)，水的量減少。中mgso42naoh=mg(oh)2na2so4；中cacl22naoh=ca(oh)2

10、2nacl；中生成的是藍(lán)色的cu(oh)2沉淀，不合題意要求；中水減少，有nacl析出。 na2o2與co2、h2o反應(yīng)的四大關(guān)系問(wèn)題1寫(xiě)出過(guò)氧化鈉與h2o、co2反應(yīng)的化學(xué)方程式，分析反應(yīng)過(guò)程中消耗的h2o、co2與生成的氧氣分子數(shù)目的關(guān)系。提示2na2o22h2o=4naoho2；2na2o22co2=2na2co3o2，根據(jù)化學(xué)方程式可以看出與過(guò)氧化鈉反應(yīng)時(shí)消耗的h2o、co2與生成的o2分子數(shù)目之比均為21。問(wèn)題2在密閉容器中一定量的過(guò)氧化鈉與一定量的co2、h2o(g)的混合物發(fā)生反應(yīng)的先后順序是怎樣的？提示假設(shè)na2o2首先與h2o反應(yīng)，則會(huì)生成naoh、o2，由于2naohco2

11、= na2co3h2o，因此實(shí)際參加反應(yīng)的物質(zhì)是co2。所以反應(yīng)順序，可視作na2o2先與co2反應(yīng)，待co2反應(yīng)完全后，na2o2再與h2o(g)發(fā)生反應(yīng)。問(wèn)題3過(guò)氧化鈉與h2o、co2反應(yīng)后固體質(zhì)量怎樣變化？有什么規(guī)律存在？現(xiàn)有m g co、h2的混合物，充分燃燒后將生成物通入足量的過(guò)氧化鈉，充分反應(yīng)后固體增重的質(zhì)量是多少？提示分析反應(yīng)前后固體物質(zhì)中原子的變化情況，可發(fā)現(xiàn)相當(dāng)于co2中的“co”、h2o中的“h2” 被固體結(jié)合，即固體增重的質(zhì)量是co2中的“co”、h2o中的“h2”的質(zhì)量。所以m g co、h2的混合物，充分燃燒后將生成物通入足量的過(guò)氧化鈉，充分反應(yīng)后固體增重的質(zhì)量是m

12、g。反應(yīng)的化學(xué)方程式為2na2o22co2=2na2co3o22na2o22h2o=4naoho21物質(zhì)的量關(guān)系不論是co2還是h2o，通過(guò)足量的na2o2時(shí)，放出o2的物質(zhì)的量與co2或h2o的物質(zhì)的量之比均為12。2電子轉(zhuǎn)移關(guān)系在na2o2與co2或h2o的反應(yīng)中，na2o2既是氧化劑又是還原劑，每生成1 mol o2都轉(zhuǎn)移2 mol電子。3固體質(zhì)量關(guān)系4先后順序關(guān)系一定量的na2o2與一定量co2和h2o(g)的混合物的反應(yīng)，解決問(wèn)題時(shí)可視作na2o2先與co2反應(yīng)，待co2反應(yīng)完成后，na2o2再與h2o發(fā)生反應(yīng)。3對(duì)于反應(yīng)：2na2o22h2o=4naoho2，下列說(shuō)法中正確的是(

13、)ana2o2是氧化劑，h2o是還原劑bna2o2既是氧化劑，又是還原劑c該反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為4ed每有18 g h2o與足量na2o2反應(yīng)，則固體增重4 gb在na2o2與h2o的反應(yīng)中，na2o2中1價(jià)氧原子之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，na2o2既是氧化劑又是還原劑；不知反應(yīng)物的物質(zhì)的量無(wú)法確定電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目；根據(jù)原子守恒，固體增重質(zhì)量等于參加反應(yīng)水中氫原子的質(zhì)量，即18 g h2o參加反應(yīng)，固體增重2 g。4co和h2的混合氣體21.2 g，與足量o2反應(yīng)后，通過(guò)足量na2o2，固體質(zhì)量增加( )a21.2 gb14 gc6.78 g d不能確定a2coo22co2，2co22na2o2=2n

14、a2co3o2，2h2o22h2o，2na2o22h2o=4naoho2。將兩式合并得：cona2o2=na2co3；將兩式合并得：h2na2o2=2naoh。由兩式可知，固體增加的質(zhì)量就等于co和h2的質(zhì)量。據(jù)某報(bào)報(bào)道：在廣州市珠江河段曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)驚險(xiǎn)神秘的“水雷”，6個(gè)裝滿金屬鈉的鐵皮水桶浮在水面上，其中3個(gè)發(fā)生劇烈爆炸，另外三個(gè)被成功打撈。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的一位同志講，早上10點(diǎn)多，河內(nèi)突然冒起一股白煙，在水面上漂浮的一個(gè)鐵桶內(nèi)竄出黃色火苗，緊接著一聲巨響，蘑菇狀的水柱沖天而起。群眾議論：“沒(méi)想到水里的東西也能著火爆炸。”打撈上來(lái)的桶被打開(kāi)蓋子后，馬上冒出白煙，而且一旦人們接觸了桶內(nèi)的物質(zhì)，雙手感到

15、劇烈疼痛消防隊(duì)員將打撈上來(lái)的鐵桶用煤油浸泡。(1)為什么裝滿金屬鈉的鐵桶不下沉？(2)為什么“水里的東西也能著火爆炸”？你能寫(xiě)出其有關(guān)的化學(xué)方程式嗎？(3)為什么一旦人們接觸了桶內(nèi)的物質(zhì)，雙手感到劇烈疼痛？解析(1)根據(jù)單質(zhì)鈉的物理性質(zhì)可知，鈉的密度比水的密度要小，故裝滿金屬鈉的鐵桶不下沉。(2)鈉與水反應(yīng)放出大量的熱，生成的氫氣燃燒，由此引起壓強(qiáng)等復(fù)雜的變化產(chǎn)生劇烈的爆炸。2na2h2o2naohh2。(3)因?yàn)橛袣溲趸c生成naoh，具有強(qiáng)腐蝕性。答案(1)鈉的密度比水小。(2)鈉與水反應(yīng)放出大量的熱，生成的氫氣燃燒，由此引起壓強(qiáng)等復(fù)雜的變化產(chǎn)生劇烈的爆炸。2na2h2o=2naohh2。

16、(3)鈉與水反應(yīng)生成的氫氧化鈉是強(qiáng)堿，具有強(qiáng)腐蝕性。能通過(guò)用鈉的一系列反應(yīng)現(xiàn)象中總結(jié)鈉的物理性質(zhì)，培養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析的化學(xué)核心素養(yǎng)，學(xué)會(huì)利用所學(xué)化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際生活中問(wèn)題的能力。1下列關(guān)于金屬鈉性質(zhì)的敘述正確的是( )a鈉著火時(shí)可用水撲滅b鈉與氧氣在加熱條件下反應(yīng)時(shí)，若氧氣的量較少，則生成氧化鈉c鈉在空氣中長(zhǎng)期放置，最終變成碳酸鈉d鈉是金屬，其密度比水的大c鈉能與水反應(yīng)，著火時(shí)可用沙土撲滅；鈉與氧氣在加熱時(shí)生成過(guò)氧化鈉，與氧氣量的多少無(wú)關(guān)；鈉在空氣中放置，先生成氧化鈉，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成氫氧化鈉，最后變成碳酸鈉；鈉的密度比水的小。2向一小燒杯中分別加入等體積的水和煤油，片刻后再向該燒杯中緩慢地加

17、入一綠豆粒大的金屬鈉，可能觀察到的現(xiàn)象是下圖中的( )a鈉的密度比煤油大，比水小，故鈉在水和煤油的交界處與水發(fā)生反應(yīng)生成氫氣，從而可看到氣泡。3(雙選)對(duì)于反應(yīng)：ticl44na4naclti，下列說(shuō)法正確的是( )a該反應(yīng)說(shuō)明鈉是強(qiáng)還原劑，可用于冶煉金屬b該反應(yīng)條件是ticl4在熔融狀態(tài)或水溶液中cti是還原產(chǎn)物dticl4是還原劑ac對(duì)于已知反應(yīng)，鈉是還原劑，ticl4是氧化劑，nacl是氧化產(chǎn)物，ti是還原產(chǎn)物，因?yàn)殁c能與水反應(yīng)，所以該反應(yīng)條件只能是ticl4在熔融狀態(tài)下。4下列關(guān)于na2o和na2o2的敘述正確的是( )a都是白色固體b都是堿性氧化物c都能和水反應(yīng)形成強(qiáng)堿溶液d都是強(qiáng)氧化劑cna2o是白色固體，na2o2是淡黃色固體；na2o是堿性氧化物，na2o2是過(guò)氧化物；它們都能和水反應(yīng)形成氫氧化鈉溶液；na2o中氧元素化合價(jià)為2價(jià)，無(wú)氧化性，na2o2中氧元素化合價(jià)為1價(jià)，具有氧化性、還原性，是強(qiáng)氧化劑。5鈉的氧化物有氧化鈉和過(guò)氧化鈉兩種。 (1)寫(xiě)出過(guò)氧化鈉與水及二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式，并分析電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，指出氧化劑、還原劑。 ； 。(2)在呼吸面具和潛水艇里，用作氧氣來(lái)源的物質(zhì)是( )ah2o2b