2019苏教版必修一学案：2.2.1金属钠的性质与应用（含答案）

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1、第1课时金属钠的性质与应用学习目标核心素养建构1.能记住金属钠的物理性质以及金属钠的制备方法。2.知道金属钠与氧气、水等反应的现象及化学方程式。3.能说出氧化钠、过氧化钠的性质。知 识 梳 理一、金属钠的性质与应用1.钠的原子结构与性质的关系钠原子最外层只有1个电子，核外电子排布为，在化学反应中钠原子很容易失去1个电子形成最外层为8个电子的钠离子，核外电子排布为，达到稳定结构，因此金属钠的化学性质很活泼，在自然界中以化合态形式存在。2.钠的物理性质钠的物理性质既有金属的一般性，又有其特殊性：一般性：银白色金属，热和电的良导体。特殊性：质软，密度比水小，熔点低。3.钠的化学性质写出下列反应的化学

2、方程式：(1)钠在空气中表面变暗：4NaO2=2Na2O；(2)钠在空气中燃烧：2NaO2Na2O2；(3)钠与水反应：2Na2H2O=2NaOHH2。4.金属钠的用途(1)作还原剂：用以将钛、锆、铌、钽等在国防工业上有重要用途的金属从其熔融的卤化物中还原出来。化学方程式为：TiCl44NaTi4NaCl。(2)作电光源：高压钠灯。特点是黄光射程远，透雾能力强。(3)制造合金：钠钾合金常温下是液体，用作快中子反应堆的热交换剂。【自主思考】1.从氧化还原的角度结合钠原子的结构来看，钠原子体现什么性质？(氧化或还原)提示从钠原子核外电子排布情况看，其最外层上只有1个电子，易失去电子，从而达到8电子

3、稳定结构，形成Na，在反应中被氧化，表现出强的还原性，作还原剂。2.金属钠在实验室中应如何保存？提示密封保存在煤油中。3.取用钠时常用镊子取出后先用滤纸吸干钠表面的煤油，再用小刀切割，取剩的钠是丢入回收瓶中还是放回原试剂瓶中。提示放回原试剂瓶中。二、钠的氧化物1.氧化钠(Na2O)(1)物理性质颜色：白色；状态：固体。(2)化学性质氧化钠是碱性氧化物，能与水、酸性氧化物、酸等发生反应。与水反应：Na2OH2O=2NaOH；与酸性氧化物(如CO2)反应：Na2OCO2=Na2CO3；与酸(如HCl)反应：Na2O2HCl=2NaClH2O。2.过氧化钠(Na2O2)(1)物理性质颜色：淡黄色；状

4、态：固体。(2)化学性质与水的反应实验操作实验现象实验结论a.滴入水后产生大量气泡b.带火星的木条复燃c.试管外壁发热d.向溶液中滴入酚酞先变红色后褪色过氧化钠与水反应生成NaOH和O2。反应的化学方程式为：2Na2O22H2O=4NaOHO2与CO2反应的化学方程式：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。(3)应用：Na2O2可作漂白剂和供氧剂。【自主思考】4.金属与O2反应一定只生成一种氧化物吗？提示不一定，如Na2O，Na2O2。效 果 自 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)自然界中金属都以固态形式存在。()(3)钠与O2

5、反应时，条件不同，产物也不同。()(4)Na2O和Na2O2中氧的化合价分别为2和1价。()(5) Na2O和Na2O2均为白色固体，属碱性氧化物。()答案(1)(2)(3)(4)(5)2.A、B、C是三种常见的化合物，A为淡黄色固体。它们之间的转化关系如图所示：完成下列空白：(1)A的化学式 ，B的化学式 。 (2)写出甲BC丙的化学方程式 。 (3)写出A的一种重要用途 。 解析由A为淡黄色固体推断A可能为Na2O2，则由甲A(Na2O2)，推知甲可能为Na；由于Na、Na2O2均与化合物H2O反应，可推知B为H2O，则C为NaOH，乙为O2，丙为H2，经丙乙B(H2O)验证，上述推断合理

6、。即A、B、C分别为Na2O2、H2O、NaOH；甲、乙、丙分别为Na、O2、H2。答案(1)Na2O2H2O(2)2Na2H2O=2NaOHH2(3)呼吸面具中作供氧剂(或漂白剂)探究一、钠的性质【探究讨论】1.如何证明钠和水反应生成的是氢气？提示从氧化还原角度分析，钠的化合价升高，可能降低的是氢元素。从原子守恒来看产物可能是氢气或者氧气，再结合实验探究证明是氢气。2.金属钠着火，能否用水扑灭？为什么？提示不能；因为钠与水会剧烈反应，产生的氢气易燃，会导致“火上浇油”；应该用沙子来扑灭，原理是隔绝空气。3.若将Na投入稀盐酸中，请你预测Na与稀盐酸反应的现象和Na与水反应的现象有何异同？提示

7、相同点：浮、熔、游、响。不同点：Na与稀盐酸的反应比Na与H2O的反应更剧烈。Na与滴有酚酞的水反应后溶液变红，Na与滴有酚酞的稀盐酸反应后溶液不变红。4.金属钠长期露置在空气中的会出现哪些变化？发生哪些化学反应？提示(1)变化过程：(2)反应方程式：4NaO2=2Na2O Na2OH2O=2NaOH2NaOHCO2=Na2CO3H2ONa2CO310H2O=Na2CO310H2ONa2CO310H2O=Na2CO310H2O【点拨提升】1.Na与H2O的反应(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Na与H的反应。(2)反应类型：置换反应，化学方程式：2

8、Na2H2O=2NaOHH2。2.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。钠的化学性质可用图示表示如下：3.金属钠和酸的反应稀硫酸、盐酸等非氧化性酸溶液中有H2O，钠放入酸中似乎是钠先与H2O反应，而事实上，钠与H2O反应的实质是Na与H作用。因为酸可以产生大量的H，Na就可以直接与酸作用，当与酸反应完后才与H2O反应。如钠和盐酸反应的化学方程式为2Na2HCl=2NaClH2。4.金属钠和碱的反应实际上是钠和水的反应。5.钠

9、和盐溶液的反应(1)钠与盐溶液反应仍是Na与H2O的反应。因盐中金属离子被水分子包围，使Na不能与之接触。Na与H2O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(2)钠不能从盐溶液中置换出金属；若盐为熔融状态，钠可以置换出较不活泼的金属，如4NaTiCl44NaClTi。【典题例证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

10、化镁解析金属钠与盐酸、氯化钠溶液反应，只生成H2，与CuCl2溶液反应生成H2和Cu(OH)2蓝色沉淀，与氯化镁溶液反应生成H2和Mg(OH)2白色沉淀。答案D【学以致用1】取一小块金属钠放在燃烧匙里加热，观察到下列实验现象：金属先熔化；在空气中燃烧，放出黄色火花；燃烧后得白色固体；燃烧时火焰为黄色；燃烧后生成浅黄色固体物质。描述正确的是()A. B.C. D.解析钠的熔点只有97.8 ，受热时立即熔化。钠是一种很活泼的金属，受热时与氧气化合生成过氧化钠，呈淡黄色。钠在空气中燃烧的火焰为黄色。答案D探究二、Na2O与Na2O2的比较【探究讨论】Na2O与Na2O2都是碱性氧化物，你同意这种观点

11、吗？提示不同意。Na2O2不是碱性氧化物，碱性氧化物指能与酸反应只生成盐和水的氧化物，Na2O2与盐酸反应时不仅生成NaCl和水，还会有氧气生成，故不属于碱性氧化物。【点拨提升】过氧化钠和氧化钠性质的比较物质氧化钠过氧化钠化学式Na2ONa2O2氧的化合价2价1价n(Na)n(阴离子)2121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=2Na2O2NaO2Na2O2与氧气反应2Na2OO22Na2O2不反应，稳定性强与水反应Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2与CO2反应Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2N

12、a2CO3O2与稀盐酸反应Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaClO22H2O漂白性无有用途制NaOH漂白剂、消毒剂、供氧剂、强氧化剂【典题例证2】为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装了盛有Na2O2(或K2O2)颗粒的装置，它的用途是产生氧气。下列有关Na2O2的叙述正确的是()A.Na2O2中阴、阳离子的个数比是11B.Na2O2分别与H2O、CO2反应产生相同量氧气时，需H2O、CO2的质量相等C.Na2O2与CO2的反应中，Na2O2只作氧化剂，CO2作还原剂D.与CO2、H2O反应产生等量氧气时，转移电子数相同，消耗Na2O2

13、的质量相同解析Na2O2中阴、阳离子的个数比是12，A错误；Na2O2分别与H2O、CO2反应产生相同量氧气时，需H2O、CO2的物质的量相等，但质量不相等，B错误；Na2O2与CO2的反应中，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，C错误；根据反应方程式：2H2O2Na2O2=4NaOHO2、2CO22Na2O2=2Na2CO3O2可知，Na2O2与CO2、H2O反应产生等量氧气时，转移电子数相同，消耗Na2O2的质量相同，D正确。答案D【学以致用2】下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是()A.Na2O、Na2O2都是钠的氧化物，都是碱性氧化物B.Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应

14、)的白色固体C.Na2O2是强氧化剂，具有漂白性，能够用来漂白食品D.Na2O2与水反应时，1 mol Na2O2在反应中转移1 mol电子解析Na2O2与水反应除了生成NaOH外，还有O2生成，所以Na2O2不是碱性氧化物，A项错误；Na2O2是淡黄色固体，B项错误；Na2O2有强氧化性，具有漂白性，但不能用来漂白食品，C项错误；Na2O2与水的反应中，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，当1 mol Na2O2参与反应时转移1 mol电子，D项正确。答案D1.下列关于钠的叙述错误的是()A.钠在常温下就容易被氧化B.钠在空气中燃烧生成Na2OC.钠燃烧时发出黄色的火焰D.钠的密度比水小，熔点低

15、于100 解析钠在空气中缓慢氧化生成Na2O，而钠在空气中燃烧生成Na2O2，B项错误。答案B2.在烧杯中加入水和苯(密度：0.88 gcm3)各50 mL，将一小粒金属钠(密度：0.97 gcm3)投入烧杯中，观察到的现象可能是()A.钠在水层中反应并四处游动B.钠停留在苯层中不发生反应C.钠在苯的液面上反应并四处游动D.钠在苯与水的界面处反应并可能做上、下跳动解析首先苯与水互不相溶，根据密度可知，钠处在苯与水之间，钠能与水反应而不能与苯反应，钠与水反应放出的氢气使钠在苯与水的界面处反应并可能做上、下跳动。答案D3.钠与水反应时产生的各种现象如下：钠浮在水面上；钠沉在水底；钠熔化成小球；小球

16、迅速游动逐渐减小，最后消失；发出嘶嘶的声音；滴入酚酞后溶液显红色。其中正确的一组是()A. B.全部C. D.解析钠与水反应时产生的现象概括为：熔(熔化成小球)、浮(浮在水面上)、游(四处游动)、响(发出嘶嘶的响声)、红(滴入酚酞，溶液变红)。由于钠的密度比水小，钠不可能沉在水底。答案C4.下列有关钠及其化合物的说法不正确的是()A.电解饱和食盐水可制取金属钠B.钠与氧气反应的产物与反应条件有关C.氧化钠与水反应生成氢氧化钠D.钠可以从四氯化钛中置换出钛解析电解饱和食盐水可以制取氢氧化钠、氯气和氢气，但不能制取金属钠，可电解熔融状态的氯化钠制取金属钠，A项错误；钠与氧气在常温下反应生成氧化钠，

17、在加热或燃烧的条件下反应生成过氧化钠，B项正确；氧化钠与水反应生成氢氧化钠，C项正确；钠是强还原剂，液态钠能够从四氯化钛中置换出钛，D项正确。答案A5.如图所示，将少量稀盐酸滴加到盛有碳酸钙的U形管中，可观察到U形管中的脱脂棉剧烈燃烧。(1)稀盐酸与碳酸钙反应的化学方程式是 。(2)从脱脂棉的燃烧可以推出Na2O2与CO2反应的结论是a. ，b. 。(3)Na2O2与CO2反应的化学方程式是 。解析稀盐酸与碳酸钙反应放出CO2，CO2与Na2O2发生反应：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，该反应放热，使脱脂棉的温度很容易达到其着火点，且生成了O2，故脱脂棉会剧烈燃烧起来。答案(1)2HClCaCO3=CaCl2CO2H2O(2)a.反应放出O2b.反应放热(3)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2