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课时1研究物质性质的基本方法目标与素养：1.了解研究物质性质的基本方法。(科学探究)2.了解金属钠的物理性质及主要化学性质(钠与水、氧气的反应)，认识钠是一种很活泼的金属。(宏观辨识)3.掌握过氧化钠的性质。(宏观辨识)一、研究物质性质的基本方法1．研究物质的性质有观察、实验、分类、比较等方法。2．观察法(1)定义：有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法。(2)范围：用肉眼看、用鼻子闻、借助仪器观察等。二、金属钠的性质、用途及保存1．物理性质颜色状态熔点密度硬度银白色块状固体低比水小小微点拨：钠保存在煤油中，取用时用镊子夹取，剩余的钠块不能随意丢弃，应放回原试剂瓶。2．化学性质(1)钠与水(含酚酞)反应①现象分析。②反应的化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。微点拨：由于钠与水反应剧烈，实验时取用的钠粒一般为黄豆粒大小。(2)钠与氧气反应实验操作实验现象实验结论银白金属光泽的切面在空气中表面很快变暗常温下钠与O2发生反应：4Na＋O2===2Na2O钠先熔化为闪亮的小球，然后燃烧，火焰呈黄色，最后生成淡黄色固体加热时钠与O2的反应为2Na＋O2=====△Na2O23.钠的用途(1)工业上用钠冶炼金属。(2)NaK合金在常温下呈液态，可用作原子反应堆的导热剂。(3)制作高压钠灯。三、过氧化钠的性质及用途1．物理性质：淡黄色的固体。2．化学性质——“两大”性质(1)与CO2反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。(2)与H2O反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。3．用途：作为呼吸面具和潜水艇里的供氧剂，也可作漂白剂。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)观察法研究物质的性质只能通过视觉来进行。()(2)钠与水反应时浮在水面上剧烈燃烧，火焰呈黄色。()(3)钠与水反应时，沉在水底，并有气泡产生。()(4)钠是银白色金属，放置在空气中表面变暗是由于生成了Na2O2。()(5)钠的性质活泼，钠元素只能以化合物的形式存在于自然界中。()[答案](1)×(2)×(3)×(4)×(5)√2．下列关于钠的说法不正确的是()A．金属钠与O2反应，条件不同，产物不同B．钠通常情况下是固体，密度比水的小C．钠的化学性质活泼，少量的钠可保存在煤油中D．将金属钠投入水中，生成氢氧化钠，同时放出O2D[金属钠与O2反应，常温下生成氧化钠，加热条件下生成过氧化钠，A项正确；通常情况下是固体，密度比水小是钠的物理性质，B项正确；钠的化学性质很活泼，可与空气中的水蒸气和氧气反应，少量的钠可保存在煤油中，以隔绝空气，C项正确；将金属钠投入水中，生成氢氧化钠，同时放出氢气，D项错误。]3．下列物质在一定条件下均能产生氧气，其中最适宜用于呼吸面具中供氧的是()A．HNO3B．Na2O2C．KClO3D．H2O2B[作为呼吸面具的供氧剂必须是固体，且极易与呼出的CO2及H2O反应产生O2，符合要求的只有Na2O2。]钠与酸、碱、盐溶液的反应1.钠与酸溶液的反应钠与水反应的实质是钠与H＋反应，因而钠与酸溶液反应比与水反应剧烈。如：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑。2．钠与碱溶液的反应钠与碱溶液反应的实质是钠与水的反应。3．钠与盐溶液的反应钠投入到盐溶液中，先与水反应，生成NaOH；如果NaOH能与该盐反应，则继续发生复分解反应。【典例1】将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是()A．HClB．NaOHC．K2SO4D．CuSO4D[将少量钠投入题述四种物质的水溶液中，均有H2产生，故都满足题目的第一个条件“有气体放出”，而反应后“溶液质量减轻”是指投入的金属钠的质量小于脱离溶液的物质的质量。在A、B、C三个选项中只有H2放出，故溶液质量是增加的。D选项中由于Na与H2O反应生成的NaOH还能继续与CuSO4反应析出Cu(OH)2沉淀：2Na＋CuSO4＋2H2O===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑，反应后溶液质量减轻。]若将题干中的“且质量减轻”改成“且有沉淀生成”，答案应选________。[解析]D中Na与水反应生成的NaOH会与CuSO4反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀。[答案]D(1)钠与酸反应时，很多同学因思维定势认为是钠先与水反应导致出现错误。(2)钠投入到饱和盐溶液(若盐不与碱反应)或碱溶液时，因为水的消耗会析出固体盐或碱。1．下列关于钠的叙述中，正确的是()A．钠单质与氯化亚铁溶液反应生成氯化钠和铁单质B．钠与水反应的现象能说明钠的熔点低，且与水反应放热C．钠与酸溶液反应产生氢气，实质是钠与H2O的反应D．将4.6g金属钠投入到95.4g水中，所得溶液中溶质的质量分数等于8%B[钠单质与氯化亚铁溶液反应时，先与水反应生成氢氧化钠，后生成氢氧化亚铁，不能置换出铁；钠与酸反应时直接与酸电离产生的H＋反应；将4.6g金属钠投入到95.4g水中，所得氢氧化钠的质量是8g，但因为放出氢气，溶液的质量小于100g，故溶质的质量分数大于8%。]2．将一小块钠投入5mL盛有饱和澄清石灰水的试管里，不可能观察到的现象是()A．钠熔成小球并在液面游动B．有气体产生C．溶液底部有银白色金属生成D．溶液变浑浊C[钠投入到饱和澄清石灰水中，钠除具有与水反应的现象外，由于溶液温度升高，Ca(OH)2的溶解度减小，同时反应消耗部分水，从而析出部分Ca(OH)2，所以溶液变浑浊，但不会置换出金属单质。]Na2O与Na2O2性质的比较化学式Na2ONa2O2颜色白色淡黄色状态固体固体氧元素的化合价－2价－1价属类碱性氧化物非碱性氧化物生成条件常温下缓慢氧化燃烧或加热热稳定性不稳定，易转化为Na2O2较稳定与H2ONa2O＋H2O===2NaOH2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑反应与CO2反应Na2O＋CO2===Na2CO32Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2主要用途用于制取Na2CO3强氧化剂、漂白剂、供氧剂转化：2Na2O＋O2=====△2Na2O2宏观辨识和微观探析：Na2O2的组成与性质(1)过氧化钠投入到含有酚酞(石蕊)的溶液中，不可忽视过氧化钠的漂白性，溶液先变红(蓝)色，后退色。(2)过氧化钠中的阴离子是O2－2，而不是O2－或O－2，Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶2，而不是1∶1。(3)过氧化钠与某些盐(如CuSO4)溶液反应时，一般是先与水反应，生成的碱再与盐反应。【典例2】下列关于钠的氧化物的叙述正确的是()A．氧化钠和过氧化钠都是白色固体，都能和冷水反应B．过氧化钠与水反应后的溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液变红色C．Na2O和Na2O2都能由金属钠和O2化合生成D．氧化钠和过氧化钠都能与CO2发生化合反应C[Na2O2为淡黄色固体，A项错误；Na2O2具有强氧化性，向其水溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液先变蓝后退色，B项错误；Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，不属于化合反应，D项错误。]1．下列对Na2O2的叙述不正确的是()A．Na2O2是淡黄色固体，久置于空气中变成白色B．Na2O2不如Na2O稳定C．Na2O2与水反应可以制取O2D．Na2O2放入饱和NaOH溶液中有氧气放出，恢复常温后有晶体析出B[Na2O2在空气中优先与H2O反应生成NaOH，NaOH再吸收空气中的CO2生成Na2CO3白色固体，A正确；氧化钠在加热条件下能与氧气反应生成过氧化钠，故过氧化钠比氧化钠稳定，B错误；过氧化钠与水反应放出氧气，可用于制取氧气，C正确；过氧化钠与水反应，消耗水放出氧气，恢复常温后会使部分NaOH析出，D正确。]2．下列判断正确的是()A．可用水来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2B．可用CO2来检验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分别加到酚酞溶液中，最终溶液均为红色A[CO2、H2O与Na2O2、Na2O均能反应，但与Na2O2反应时能产生气体，因O2和CO2都是无色无味气体，故CO2和Na2O2的反应无明显的现象产生，水与Na2O2反应产生气泡，A项正确，B项错误；在空气中加热Na2O和Na2O2的混合物，Na2O会转化为Na2O2，C项错误；将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中，均先与溶液中的水反应生成碱而使溶液变为红色，但因Na2O2具有漂白性，最后又会将变成红色的溶液漂白，D项错误。]1．查阅资料发现，金属钠不仅能跟氧气和水反应，还能跟多种其他物质发生反应，其中包括与酒精在常温下反应。要研究金属钠跟酒精反应的性质以及它与金属钠跟水反应的异同点，下列研究方法中用不到的是()A．观察法B．实验法C．分类法D．比较法C[钠与水和钠与乙醇反应的异同，通过做实验观察反应现象异同，用不到分类法。]2．钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是()A．钠的熔点低B．钠的密度小C．钠的硬度小D．很活泼C[钠与水反应前用小刀切钠，体现了钠的硬度小，而钠与水反应时没体现钠的硬度小；钠与水反应时钠浮在水面上，说明钠的密度小，钠熔化成光亮的小球，说明钠的熔点低；钠与水反应发出嘶嘶的响声，说明钠很活泼。][教师备选]下列关于钠的叙述中，正确的是()A．钠单质可将铜从其盐溶液中置换出来B．钠投入水中立即熔化成小球，说明钠的熔点低，且与水反应放热C．钠在空气中露置会立刻被空气氧化成过氧化钠D．钠着火时不能用沙土扑灭B[A项，钠单质与铜的盐溶液反应时，先与水反应生成氢氧化钠，后生成氢氧化铜，不能置换出铜；B项，反应现象说明钠的熔点低，且与水反应放热；C项，钠在空气中露置会立刻被空气氧化成氧化钠；D项，钠着火时比较好的灭火方法是采用沙土盖灭。]3．将一小块钠投入FeCl3溶液中，观察到的现象是()A．钠溶解，有铁析出，并有气体产生B．只有气体产生C．只有沉淀生成D．既有气体产生又有红褐色沉淀生成D[钠在盐溶液中先与水反应生成NaOH和H2，然后NaOH再和FeCl3反应生成红褐色的沉淀Fe(OH)3，故答案为D。]4．下列有关Na2O和Na2O2异同点的叙述不正确的是()A．Na2O和Na2O2长期置于空气中最终产物不同B．Na2O和Na2O2都能与二氧化碳或水发生反应C．Na2O可以继续被氧化成Na2O2，所以Na2O2比Na2O稳定D．Na2O是一种碱性氧化物A[Na2O和Na2O2长期置于空气中最终产物都是碳酸钠；Na2O和Na2O2都能与二氧化碳、水发生反应生成碳酸钠、氢氧化钠，不同的是Na2O2与二氧化碳或水的反应的同时生成氧气；Na2O2的稳定性比Na2O强；Na2O与酸反应生成盐和水，是一种碱性氧化物。]5.如图表示A～E五种物质间的相互转化关系，其中A为淡黄色固体，B为单质。试推出各物质的化学式，并写出B→C、C→D、D→E反应的化学方程式。(1)各物质的化学式：A__________，B__________，C__________，D__________，E__________。(2)写出B→C、C→D、D→E反应的化学方程式：B→C：____________________________________________。C→D：____________________________________________。D→E：____________________________________________。[解析]由题给信息及框图转化关系可知A、B、C、D、E分别为Na2O2、Na、NaOH、Na2CO3、NaCl。[答案](1)Na2O2NaNaOHNa2CO3NaCl(2)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2ONa2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O