高一化学苏教版必修一2-2-1金属钠的性质与应用

自主探究精要解读实验探究分析钠、氯的电子排布，分析钠、氯气的化学性质。提示钠原子最外层有一个电子，容易失去，在反应中表现出较强的还原性；氯原子最外层有7个电子，易得电子，在反应中表现出较强的氧化性。第二单元钠、镁及其化合物1．自主探究精要解读实验探究写出下列物质的电离方程式：H2SO4：________________________________________；NH4Cl：________________________________________；Na2CO3：_______________________________________；Ca(OH)2：______________________________________。提示H2SO4===2H＋＋SO42－NH4Cl===NH4＋＋Cl－Na2CO3===2Na＋＋CO32－Ca(OH)2===Ca2＋＋2OH－2．自主探究精要解读实验探究1．认识钠是一种很活泼的金属，掌握钠的化学性质，了解钠的保存、存在和用途。2．能用实验的方法探索和认识钠及其化合物的性质，掌握碳酸钠和碳酸氢钠的性质及用途。3．知道酸、碱、盐在溶液中能发生电离，通过实验现象认识离子反应及其发生的条件。4．掌握离子反应的本质，学会用离子方程式表示溶液中的离子反应。自主探究精要解读实验探究钠原子最外层只有1个电子，核外电子排布为_________，在化学反应中钠原子很容易_____1个电子形成最外层为__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_______，在自然界中以_____态形式存在。笃学一钠的原子结构与性质的关系第1课时金属钠的性质与应用失去8很活泼化合自主探究精要解读实验探究钠的物理性质既有金属的一般性，又有其特殊性：一般性：_______金属，热和电的___导体。特殊性：质软，密度比水___，熔点___。笃学二钠的物理性质银白色良小低自主探究精要解读实验探究笃学三钠的化学性质实验反应方程式实验现象与非金属的反应氧气空气：__________________新切的钠表面变____氧气：_______________________燃烧，发出_____火焰，生成_______固体硫_________________生成_____固体氯气_________________________燃烧，发出_____火焰，生成_____固体与水反应金属钠___在水面上，熔成一个闪亮的小球，四处_____，嘶嘶作响，反应后的溶液滴入酚酞变为_____4Na＋O2===2Na2O2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑剧烈黄色淡黄色剧烈黄色白色游动红色暗白色红色浮2Na＋O2=====点燃Na2O22Na＋S=====△Na2S2Na＋Cl2=====点燃2NaCl自主探究精要解读实验探究做电光源：高压钠灯。特点是___光射程远，_____能力强。制造合金：钠钾合金常温下是___体，用做核反应堆的热交换剂。笃学四金属钠的用途做_____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_____出来。化学方程式为：_________________________________1.TiCl4＋4Na==========700～800℃Ti＋4NaCl还原还原2．3．黄透雾液自主探究精要解读实验探究金属钠为何保存在煤油中而不保存在水中？为何有些保存在煤油中的钠表面不是银白色的？提示钠的密度大于煤油，沉在煤油的底部；钠不与煤油发生反应；钠与水反应且密度小于水，则不能保存在水中。长时间保存的金属钠与空气缓慢氧化生成了氧化钠，没有了金属光泽，表面变暗。【慎思1】自主探究精要解读实验探究怎样切割金属钠？剩余的钠应怎样处理？提示金属钠呈块状，放在煤油中保存，所以应用镊子取出后先用滤纸吸干钠表面的煤油，再用小刀切割。切割时不能直接放在桌面上，应放在玻璃片上。由于钠易和空气中的氧气和水蒸气反应，剩余的钠应立即放回原试剂瓶。【慎思2】自主探究精要解读实验探究金属钠着火，能否用水灭？为什么？应该如何？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。【慎思3】自主探究精要解读实验探究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：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。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，4Na＋O2===2Na2O。要点一|钠的化学性质1．2．自主探究精要解读实验探究钠的化学性质可用图示表示如下：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2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑。(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，2Na＋O2=====△Na2O2。3．自主探究精要解读实验探究金属钠和碱的反应，实际上是钠和水的反应钠和盐溶液的反应(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：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑第二步为：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4合并为：2Na＋CuSO4＋2H2O===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑4．5．(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4Na＋TiCl4=====熔融4NaCl＋Ti。自主探究精要解读实验探究取一小块金属钠放在燃烧匙里加热，观察到下列实验现象：①金属先熔化；②在空气中燃烧，放出黄色火花；③燃烧后得白色固体；④燃烧时火焰为黄色；⑤燃烧后生成浅黄色固体物质。描述正确的是()。A．①②B．①②③C．①④D．①④⑤解析钠的熔点只有97.81℃，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【例1】►自主探究精要解读实验探究钠放于空气中被氧化的产物为氧化钠(白色)，而钠在空气中燃烧后的产物为过氧化钠(淡黄色)。自主探究精要解读实验探究将一定量的金属钠投入下列溶液中，充分反应后，最终不可能有沉淀的是()。A．硫酸铜溶液B．氯化钠溶液C．氯化铁溶液D．氯化镁溶液解析钠与盐溶液反应分两步进行：先是Na与H2O反应，然后是生成的NaOH与盐溶液反应生成难溶碱。答案B【体验1】►Na――→H2ONaOHCuSO4――→溶液Cu（OH）2蓝色沉淀NaCl――→溶液不反应FeCl3――→溶液Fe（OH）3红褐色沉淀MgCl2――→溶液Mg（OH）2白色沉淀自主探究精要解读实验探究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)2∶12∶1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)要点二|过氧化钠和氧化钠性质的比较自主探究精要解读实验探究生成4Na＋O2===2Na2O与氧气反应不反应，稳定性强与水反应Na2O＋H2O===2NaOH2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑与CO2反应Na2O＋CO2===Na2CO32Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2与HCl反应Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O2Na2O2＋4HCl(浓)===4NaCl＋O2↑＋2H2O2Na＋O2=====点燃Na2O22Na2O＋O2=====△2Na2O2自主探究精要解读实验探究漂白性无有用途制NaOH漂白剂、消毒剂、供氧剂保存都容易吸收空气中的CO2和水蒸气而变质，所以都应密封保存；对于Na2O2还要远离易燃物自主探究精要解读实验探究特别提醒过氧化钠和水反应，实际上是分两步进行的：①Na2O2＋2H2O===H2O2＋2NaOH(复分解反应)；②2H2O2===2H2O＋O2↑(氧化还原反应)，所以在该反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂，水既不是氧化剂又不是还原剂，其电子转移的方向和数目如下所示：自主探究精要解读实验探究下列判断正确的是()。A．可用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2B．可用CO2来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2C．可利用在空气中加热的方法除去Na2O中的Na2O2D．将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞试液中，最终溶液均为红色【例2】►自主探究精要解读实验探究解析CO2、H2O与Na2O2、Na2O均能反应，但与Na2O2反应时能产生气体，不过因氧气是无色无味的气体且CO2也是气体，故CO2和Na2O2的反应无明显的现象产生，水与Na2O2反应则会产生气泡而有明显的现象，故A项正确而B项错误；在空气中加热Na2O2与Na2O的混合物，后者会转化为前者，故C项错误；D项中两种氧化物加到酚酞试液中后，均先与试液中的水反应生成碱而使试液先变为红色，但因Na2O2具有漂白性，最后又会将变成红色的溶液漂白，故D项错误。答案A自主探究精要解读实验探究过氧化钠中氧元素为－1价，既可以被氧化为单质氧气，又可以被还原为－2价的氧，故既有氧化性又有还原性。过氧化钠在水溶液中能生成过氧化氢(H2O2)，具有漂白性。自主探究精要解读实验探究向紫色的石蕊试液中加入一定量的Na2O2粉末，振荡，观察到的现象为()。A．产生大量气泡B．溶液无变化C．最后溶液变为红色D．最后溶液变为蓝色解析Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2，又由于Na2O2具有强氧化性，能漂白有色物质，故溶液颜色先变蓝色后褪色。答案A【体验2】►自主探究精要解读实验探究有人设计出一种在隔绝空气下让钠与水反应的方法，利用煤油来控制反应速率。使学生能仔细观察到各种实验现象。该方法简便、安全、现象明显、有趣味性。如图所示，将6mm×50mm玻璃管和长颈漏斗插入橡皮塞孔中，玻璃管外套上30mm的乳胶管，乳胶管上再接6mm×30mm金属尖嘴管，乳胶管上夹上弹簧夹。实验探究十三钠与水反应的实验现象【案例】自主探究精要解读实验探究实验时，往100mL的大试管中先加入40mL煤油，取绿豆粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过漏斗加满滴有酚酞的水。根据反应中观察到的现象，回答下列问题。(1)金属钠变化的现象是_____________________________________________________________________________。自主探究精要解读实验探究(2)大试管中溶液颜色的变化是_____________________。(3)装置中液面的变化分别是：大试管中______________；长颈漏斗中______________。(4)简述检验产生气体的方法：____________________________________________________________________。解析由于钠的密度比水小，比煤油大，所以钠在煤油与水的界面处漂浮。钠与水反应产生的气体在逸出过程中把钠带入煤油层，钠在重力作用下再回到界面。反复多次，直至钠完全消失。产生的气体聚集在大试管上部，把液体反压到长颈漏斗中。自主探究精要解读实验探究答案(1)钠在煤油中逐渐下沉，至水面时与水发生反应，熔化成银白色小球，像热气球一样在煤油中作上下游动，最后完全消失(2)溶液从上至下逐渐由无色变为红色(3)液面逐渐下降液面逐渐上升(4)当漏斗中液面上升到一定高度后，打开弹簧夹点燃气体，有淡蓝色火焰产生，在火焰上方罩一个干燥烧杯，烧杯壁上有水珠生成，即可证明有H2产