3.2.1 钠的性质与制备学案 高一上学期化学苏教版(2019)必修第一册

第二单元金属钠及钠的化合物

第1课时钠的性质与制备

【学习目标】

1．通过实验探究钠的性质，尝试对具体物质的性质和变化做出解释和预测。

2．能运用化学变化规律分析生产、生活中的实际问题，培养学生科学态度与社会责任的化学核心素养。

【自主预习】

一、钠的存在与物理性质

1．存在：在自然界中都以存在，如、和等。2．钠的物理性质

颜色、状态熔、沸点密度硬度

、固体熔沸点较比水质软

二、钠的结构与化学性质及应用

(填结构示意图)，说明钠具有强性。

1．钠与氧气的反应

反应条件室温加热

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

钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈色，

生成色固体

化学方程式

结论钠是非常活泼的金属，与O2反应，条件不同时，现象不同，产物也不同实验现象解释

钠浮在水面上

与水反应发出“嘶嘶”响声

Na 与熔融的TiCl 4反应的方程式为4Na ＋TiCl 4==========700～800 ℃

4NaCl ＋Ti 。 4．钠的制备与应用

(1)制备：电解熔融的氯化钠，反应方程式为2NaCl(熔融)=====通电

2Na ＋Cl 2↑。 (2)用途： ①冶炼金属。

②高压钠灯：其特点是黄光射程远，透雾能力强。

③钠钾合金：在常温下为液体，可用作快中子反应堆的热交换剂。

思考： 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。

三、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 。 2．过氧化钠

(1)物理性质： 固体。 (2)化学性质

①与水的反应化学方程式： 。 ②与二氧化碳的反应化学方程式： 。 (3)用途：作呼吸面具里的 剂，也可作漂白剂。 微点拨：(1)Na 2O 2不属于碱性氧化物。

(2)Na 2O 固体中的阳离子和阴离子分别为Na ＋

、O 2－

，其数目比为2∶1，Na 2O 2固体中的阳离子和阴离子分别为Na ＋

、O 2－

2，其数目比为2∶1。

(3)Na 2O 2与CO 2或H 2O 反应均为自身氧化还原反应，Na 2O 2既是氧化剂又是还原剂，H 2O 和CO 2既不是氧化剂也不是还原剂。1 mol Na 2O 2参与反应转移1 mol 电子。

预习检测：

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”。)

(1)自然界中金属都是以化合态形式存在的。( )

(2)钠与O2反应时，条件不同，产物也不同。( )

(3)Na2O和Na2O2中氧的化合价分别为－2和－1价。( )

(4)Na2O2与H2O反应，H2O作还原剂。( ) 2．下列叙述中错误的是()

A．钠在自然界中可以以游离态存在

B．钠在燃烧时产生黄色火焰

C．钠与硫化合时可能发生爆炸

D．钠在空气中燃烧生成过氧化钠

3．Na及其化合物的转化如图所示，写出有关的化学方程式。

①；

②；

③；

④。

【重难点突破】

一、钠的主要化学性质

问题探究：

[问题1]钠在空气中久置后最终会变为碳酸钠粉末，你能结合钠的性质说明钠在空气中久置时反应的过程吗？

[问题2]有人设计了如图所示的实验装置验证钠的性质。组装仪器加入药品后，上提大头针，使钠块落入CuSO4溶液。

分析试管中会产生什么现象？写出溶液中反应的化学方程式。若将CuSO4溶液换成饱和石

灰水，试管中出现什么现象？

核心突破：

1．金属钠露置于空气中的主要变化

金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末，此过程中的主要变化与现象有：

发生的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↑。

对点练习：

1．取一块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列对实验现象的描述正确的是()

①金属先熔化②在空气中燃烧，产生黄色火花③燃烧后得白色固体④燃烧时火焰为黄色⑤燃烧后生成淡黄色固体

A．②⑤B．①②③

C．①④⑤D．④⑤

2．将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有白色沉淀产生的是()

①MgSO4溶液②NaCl溶液③Na2SO4溶液④浓CaCl2溶液⑤CuSO4溶液⑥饱和NaCl溶液

A．①②⑤B．①④⑥

C．①④⑤D．①⑤⑥

二、Na2O2与CO2、H2O反应的四大关系

问题探究：

[问题1]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。

[问题2]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？

[问题3]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？

核心突破：

反应的化学方程式为

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2①

2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑②

1．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