2019_2020學(xué)年高中化學(xué)專題2鈉、鎂及其化合物第1課時(shí)金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用學(xué)案（含解析）蘇教版.docx

第1課時(shí)金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1.認(rèn)識(shí)鈉的結(jié)構(gòu)，并學(xué)會(huì)從鈉的結(jié)構(gòu)出發(fā)，能夠用實(shí)驗(yàn)方法探究鈉及其化合物的性質(zhì)。2.掌握鈉的主要化學(xué)性質(zhì)。一、鈉的性質(zhì)和保存1物理性質(zhì)2化學(xué)性質(zhì)3保存方法實(shí)驗(yàn)室保存少量鈉應(yīng)放入煤油或石蠟油中。二、過氧化鈉的性質(zhì)和用途1物理性質(zhì)色態(tài)：淡黃色固體。2化學(xué)性質(zhì)3用途作為呼吸面具和潛水艇中的供氧劑及漂白劑。1實(shí)驗(yàn)室如何保存少量的金屬鈉？提示：放在煤油中密封保存。2金屬鈉著火，能否用泡沫滅火器滅火？應(yīng)如何滅火？提示：不能，泡沫滅火器中噴射出大量CO2和水，水與鈉反應(yīng)生成H2，水、CO2與Na2O2反應(yīng)產(chǎn)生O2，能使燃燒更劇烈，不能用該類滅火器；若要對(duì)金屬鈉滅火，可以用沙子滅火。3切割金屬鈉時(shí)為什么不能用手直接去拿金屬鈉？提示：金屬鈉與手上的水迅速反應(yīng)，生成的物質(zhì)NaOH會(huì)腐蝕手。4實(shí)驗(yàn)室用Na2O2制取氧氣應(yīng)選用何種發(fā)生裝置？提示：Na2O2與H2O反應(yīng)制取O2是固體和液體反應(yīng)，不需加熱，與制取H2、CO2原理相同，所以可以用制CO2的氣體發(fā)生裝置。5鈉在空氣中放置會(huì)發(fā)生怎樣的變化？提示：鈉在空氣中放置發(fā)生的變化過程與周圍環(huán)境條件密切相關(guān)。一般條件下，銀白色(Na)變暗(生成Na2O)變?yōu)榘咨腆w(NaOH)表面變潮濕(NaOH潮解)結(jié)塊(吸收CO2形成Na2CO310H2O)最終變成白色粉末(風(fēng)化生成Na2CO3)，有關(guān)反應(yīng)如下：4NaO2=2Na2O；Na2OH2O=2NaOH；2NaOHCO2=Na2CO3H2O；Na2CO310H2O=Na2CO310H2O；Na2CO310H2O=Na2CO310H2O。一、鈉與水、酸、堿、鹽溶液的反應(yīng)1鈉與含酚酞的水溶液反應(yīng)2鈉與酸、堿、鹽溶液反應(yīng)(1)鈉與酸溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)鈉與H2O反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是鈉與水電離出的H的置換反應(yīng)；鈉與酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是鈉與酸電離出的H的置換反應(yīng)，且更劇烈，如鹽酸：2Na2HCl=2NaClH2。(2)鈉與堿溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)鈉與堿溶液反應(yīng)實(shí)質(zhì)是與水反應(yīng)。(3)鈉與鹽溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)鈉先與水反應(yīng)，生成的NaOH與鹽發(fā)生反應(yīng)。如鈉與FeCl3溶液反應(yīng)：2Na2H2O=2NaOHH23NaOHFeCl3=Fe(OH)33NaCl總反應(yīng)為：6Na6H2O2FeCl3=2Fe(OH)33H26NaCl。3鈉與熔融狀態(tài)的鹽反應(yīng)在熔融狀態(tài)下，金屬鈉能將不活潑金屬置換出來(lái)，如4NaTiCl44NaClTi。特別提醒鈉的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，在使用中要注意以下幾個(gè)方面：(1)鈉易與水蒸氣反應(yīng)生成NaOH，NaOH有強(qiáng)烈的腐蝕性，取用金屬鈉時(shí)要用鑷子，不能用手直接拿取。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)切取鈉不宜太多，一般有黃豆粒大小即可。(3)切完剩余的鈉要放回原瓶，不得隨意亂丟。 練習(xí)與實(shí)踐1如圖所示，一只燒杯內(nèi)有適量的水，倒扣在水槽內(nèi)恰好懸浮在水中，燒杯內(nèi)液面上漂浮著被石蠟包住的一小粒金屬鈉，當(dāng)石蠟外殼破裂以后，燒杯運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷正確的是(假定燒杯不會(huì)傾斜)()A燒杯上浮 B燒杯下沉C仍停留原位 D無(wú)法判斷答案A解析石蠟外殼破裂以后將發(fā)生反應(yīng)：2Na2H2O=2NaOHH2，從而使燒杯上浮。2某課外活動(dòng)小組為了檢驗(yàn)鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物，設(shè)計(jì)如圖裝置(夾持裝置省略)。首先在U形管內(nèi)加入少量煤油和幾粒鈉塊，再?gòu)腢形管高端加入水(含有酚酞)，趕出空氣，一會(huì)兒加熱銅絲。根據(jù)反應(yīng)中觀察到的現(xiàn)象，回答下列問題：(1)金屬鈉的變化現(xiàn)象_ _。(2)U形管中溶液的顏色_，說(shuō)明有_生成。(3)銅絲的現(xiàn)象_，說(shuō)明有_生成；若去掉后面的裝置，簡(jiǎn)述檢驗(yàn)氣體的方法_。(4)若a g鈉與b mL水完全反應(yīng)，則該溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_。答案(1)在水和煤油的界面上逐漸變小并作上下跳動(dòng)(2)由無(wú)色變?yōu)榧t色 NaOH(3)由黑色變紅色 H2 在導(dǎo)管口處點(diǎn)燃?xì)怏w，有淡藍(lán)色火焰產(chǎn)生(4)100%解析鈉位于水和煤油界面上，與水發(fā)生反應(yīng)：2Na2H2O=2NaOHH2，生成的H2與CuO發(fā)生反應(yīng)：H2CuOCuH2O。鈉與水反應(yīng)得NaOH溶液：2Na2H2O=2NaOHH22232402a g g g則w(NaOH)100%100%。二、過氧化鈉的性質(zhì)及有關(guān)計(jì)算1Na2O2的漂白性Na2O2投入滴有酚酞的水中，水溶液先變紅而后變化至無(wú)色，顯示Na2O2具有漂白性。2Na2O2與酸的反應(yīng)Na2O2投入鹽酸、稀H2SO4等溶液中，可認(rèn)為Na2O2先與水反應(yīng)，而后產(chǎn)生的NaOH與酸發(fā)生中和反應(yīng)。例如：Na2O2與鹽酸的反應(yīng)：先：2Na2O22H2O=4NaOHO2后：NaOHHCl=NaClH2O總反應(yīng)方程式：2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2。3Na2O2固體質(zhì)量的差量計(jì)算對(duì)于Na2O2固體而言：在反應(yīng)中，Na2O2增重的質(zhì)量實(shí)際相當(dāng)于參加反應(yīng)的水中H原子的質(zhì)量，其結(jié)果可以看作：Na2O22NaOHO在反應(yīng)中，Na2O2增重的質(zhì)量實(shí)際上相當(dāng)于與參加反應(yīng)的CO2等物質(zhì)的量的CO的質(zhì)量，其結(jié)果可以看作：Na2O2Na2CO3O 綜合以上分析，可以認(rèn)為：(實(shí)際上兩反應(yīng)均不能發(fā)生)。4Na2O2與CO2和水蒸氣的混合物的反應(yīng)一定量的Na2O2與一定量的CO2和水蒸氣的混合物反應(yīng)時(shí)，由于Na2O2與H2O反應(yīng)生成的NaOH還能與CO2反應(yīng)生成Na2CO3，所以可視為Na2O2先與CO2反應(yīng)，待CO2反應(yīng)完全后，再與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)。特別提醒(1)Na2O2不是堿性氧化物。(2)a g通式符合(CO)m(H2)n(m0，1，2，n0，1，2，)的物質(zhì)在氧氣中燃燒，將其產(chǎn)物通過足量的Na2O2固體，反應(yīng)完畢后，Na2O2固體增重a g。練習(xí)與實(shí)踐3在120 的條件下，把總質(zhì)量為2.1 g的CO與H2的混合氣體在足量的O2中充分燃燒，然后將產(chǎn)物通過足量的Na2O2固體，固體質(zhì)量增加了()A7.2 g B3.6 gC2.1 g D數(shù)據(jù)不足，無(wú)法確定答案C解析由2H2O22H2O和2H2O2Na2O2=4NaOHO2合并得：H2Na2O2=2NaOH；同理得：CONa2O2=Na2CO3。因此，Na2O2質(zhì)量增加。從整體上看，無(wú)論CO和H2以任何比例混合，Na2O2增加的質(zhì)量一定是CO和H2的總質(zhì)量，故選C。4用脫脂棉包住約0.2 g過氧化鈉粉末，置于石棉網(wǎng)上，往脫脂棉上滴水，可觀察到脫脂棉劇烈燃燒起來(lái)。(1)由上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的有關(guān)過氧化鈉跟水反應(yīng)的結(jié)論是：第一，有氧氣生成；第二，_。過氧化鈉跟水反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(2)某研究性學(xué)習(xí)小組擬用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以證明上述結(jié)論。用以驗(yàn)證第一條結(jié)論的實(shí)驗(yàn)方法及現(xiàn)象是_。用以驗(yàn)證第二條結(jié)論的實(shí)驗(yàn)方法及現(xiàn)象是_。答案(1)反應(yīng)放熱2Na2O22H2O=4NaOHO2(2)將帶火星的木條放在導(dǎo)管P的管口，木條復(fù)燃 將導(dǎo)管Q浸入水中，導(dǎo)管Q口有氣泡冒出解析(1)脫脂棉燃燒的條件：與氧氣接觸；溫度達(dá)到著火點(diǎn)，由此可知Na2O2與水反應(yīng)時(shí)要放出熱量。(2)由所示裝置知，Na2O2與水反應(yīng)生成的O2由導(dǎo)管P口逸出，驗(yàn)證是否有O2產(chǎn)生時(shí)，只需將帶火星的木條放在導(dǎo)管P的管口即可；Na2O2與水反應(yīng)放出的熱量使錐形瓶?jī)?nèi)氣體溫度升高，導(dǎo)致氣體膨脹，氣體由導(dǎo)管Q口逸出，驗(yàn)證該反應(yīng)是否放熱時(shí)，只需將導(dǎo)管Q浸入水中，觀察導(dǎo)管Q口是否有氣泡冒出即可。本課小結(jié)1鈉原子最外層有一個(gè)電子，表現(xiàn)出強(qiáng)的還原性，易與非金屬單質(zhì)、水等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。2鈉與O2、水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4NaO2=2Na2O(白色)2NaO