學(xué)案7鈉及其化合物(教師版

1、學(xué)案7:鈉及其重要化合物1、 鈉的性質(zhì)、保存及用途 1、鈉的物理性質(zhì)顏色硬度密度熔點(diǎn)導(dǎo)電導(dǎo)熱性銀白色小水煤油低良好2、鈉的化學(xué)性質(zhì) （1）鈉與非金屬反應(yīng)4Na + 2O2 = 2Na2O （現(xiàn)象： 表面逐漸變暗 ，失去金屬光澤 ） 2Na + O2 Na2O2 （現(xiàn)象： 熔、劇烈燃燒、黃色火焰、淡黃色固體 ） 2Na + Cl2 = 2NaCl （現(xiàn)象： 劇烈燃燒，產(chǎn)生白煙 ） 2Na+S Na2S （現(xiàn)象： 爆炸 ） （2）鈉與水反應(yīng) 化： 2Na+2H2O=2NaOH+H2 ，離： 2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2 現(xiàn)象： “浮”、“熔”、“游”、“響”、“紅” （3）鈉與有機(jī)物反

2、應(yīng)：如Na與C2H5OH： 2Na+2C2H5OH=2C2H5ONa+ H2 現(xiàn)象： “沉”、“不熔”、“不游”、“不響”、“更紅” （4）鈉與酸溶液的反應(yīng) 2Na + 2HCl= 2NaCl+H2 【思考】試比較鈉與水、乙醇、乙酸、苯酚反應(yīng)的劇烈程度？ 乙酸苯酚水乙醇 【說(shuō)明】過(guò)量的鈉投入酸溶液中，先與酸反應(yīng)反應(yīng)，酸反應(yīng)完后再與水反應(yīng) （5）鈉與鹽反應(yīng) 與鹽溶液反應(yīng) 鈉與硫酸銅溶液： 2Na+2H2O=2NaOH+H2，2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2+2H2O 鈉與氯化銨溶液： 2Na+2H2O=2NaOH+H2，2NaOH+2NH4Cl=2NaCl+2NH3+2H2O 鈉與氯化鐵溶

3、液： 2Na+2H2O=2NaOH+H2，3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3+3NaCl 與熔融鹽反應(yīng) 鈉與TiCl4： 4Na + TiCl4 4NaCl + Ti 【注意】鈉投入鹽溶液中先與水反應(yīng)生成堿，在考慮堿與鹽的反應(yīng) 鈉 不能 從鹽溶液中置換出金屬（填“能”或“不能”），但鈉可以 從 熔融 鹽中置換出較不活潑的金屬 3、鈉的保存： 煤油或石蠟油中 4、鈉的取用： 取（鑷子）、吸（濾紙）、放（玻璃片）、切、返（剩余鈉返回原試劑瓶） 5、鈉的用途：工業(yè)上用鈉作強(qiáng)還原劑，用于冶煉金屬，如Ti NaK合金（液態(tài)）用作原子（或快中子）反應(yīng)堆的 導(dǎo)熱劑 在電光源上，用鈉制 鈉光燈，因?yàn)辄S光透

4、霧能力強(qiáng) 【思考】綜合鈉的性質(zhì)，金屬鈉著火時(shí)，可用來(lái)滅火的物質(zhì)是（ C ） A. 煤油 B. 泡沫滅火劑 C. 沙子 D. 水 鈉能否保存在汽油或CCl4中？不能，汽油易揮發(fā)；鈉浮在CCl4上，不能隔絕空氣和水 金屬鈉露置在空氣中會(huì)發(fā)生什么樣的變化，最終生成什么物質(zhì)？ 用金屬鈉制取Na2O，通常采用下列方法：2NaNO3+6Na=4Na2O+N2。試說(shuō)明不采用鈉在氧 氣中燃燒而用此法制取的原因？ 加熱生成Na2O2，N2用作保護(hù)氣體2、 鈉的氧化物1、氧化鈉、過(guò)氧化鈉的性質(zhì)比較化學(xué)式Na2ONa2O2色、態(tài)白色固體淡黃色固體電子式氧元素化合價(jià)-2-1穩(wěn)定性不穩(wěn)定，2Na2O+O2=2Na2O2

5、穩(wěn)定與水反應(yīng)Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2與CO2反應(yīng)Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2與酸反應(yīng)（HCl）Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2是否為堿性氧化物是不是主要用途強(qiáng)氧化劑、供氧劑、消毒劑、漂白劑SO42-，如Na2O2 + SO2 = Na2SO4淡黃色渾濁（S）Fe3+褪色先變紅，若Na2O2過(guò)量則后褪色SO2或SO32-H2S或S2-FeCl2溶液品紅溶液酚酞溶液2、過(guò)氧化鈉的強(qiáng)氧化性Na2O2 【例1】某溶液中HCO3- , C032- , S032

6、- , Na+, NO3-五種離子。若向其中加入Na202，則充 反反應(yīng)后溶液中離子濃度保持不變的是(溶液體積變化忽略不計(jì)) （ D ） A.C032-、NO3-、Na+ B.C032-、NO3- C.S032-、NO3- D. NO3- 3、過(guò)氧化鈉與水、CO2反應(yīng)規(guī)律及計(jì)算規(guī)律 化：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O22Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 無(wú)論是CO2、H2O(g)中的單一物質(zhì)還是二者的混合物， 通過(guò)足量的Na202后： （1）物質(zhì)的量的關(guān)系：生成的n(O2)等于參加反應(yīng)的n(CO2) 、nH2O(g)的 1/2 （2）氣體的體積關(guān)系：氣體體積的減少量V(減)等

7、于參加反應(yīng)的V(CO2) 、VH2O(g) 的 1/2 ，同時(shí) 等于 生成的V(O2) （3）電子轉(zhuǎn)移的關(guān)系： 2Na2O2 2e- O2 （4）固體質(zhì)量的關(guān)系： 相當(dāng)于固體（Na2O2）只吸收了“CO2中的CO”和“H2O(g)中的H2”；可以有以下關(guān)系式: m(增重)=m(CO)+m(H2)=28g/mol n(CO2)+2g/mol n(H2) 【例1】200時(shí)，11.6克CO2和水蒸氣的混合氣體與足量的Na202充分反應(yīng)后，反應(yīng)后 固體的質(zhì)量增加了3.6克，則原混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為 （ C ） A、5.8 B、11.6 C、23.2 D、46.4 【解析】方法一：設(shè)CO2和H2

8、O(g)的物質(zhì)的量分別為n1、n2，則 44n1+18n2=11.6 求得n1=0.1mol，n2=0.4mol 28n1+2n2=3.6 故原混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為11.6/0.5=23.2 方法二：由題知原混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量一定大于18小于44，故只能選C【例2】一定溫度下，mg下列物質(zhì)在足量的氧氣中充分燃燒后，產(chǎn)物與足量的過(guò)氧化鈉 充分反應(yīng)后，產(chǎn)物與足量的過(guò)氧化鈉充分反應(yīng)，過(guò)氧化鈉增加了ng,下列所給幾組物 質(zhì)中，滿(mǎn)足n=m的是 ，nm的是 H2 CO H2和CO的混合物 HCHO CH3CHO CH3COOH 【小結(jié)】凡分子組成符合(CO)n(H2O)m的物質(zhì)，Wg 該物

9、質(zhì)在足量O2中完全燃燒， 將其產(chǎn)物（CO2和“水蒸氣”）通過(guò)足量Na2O2后，Na2O2固體增重必為W g （5）反應(yīng)先后順序關(guān)系： 一定量的Na202與CO2和H2O(g)的混合物反應(yīng)時(shí)，可看作先與CO2反應(yīng)，再與H2O(g)反應(yīng) 【例3】1mol Na202與2molNaHCO3固體混合后，在密閉容器中加熱充分反應(yīng)，排出氣 體物質(zhì)后冷卻，殘留的固體物質(zhì)是 （ A ） A、Na2CO3 B、Na202、Na2CO3 C、NaOH、Na2CO3 D、NaOH、Na2CO3 、Na202 三、鈉的化合物 1、Na2CO3 和NaHCO3 的性質(zhì)比較化學(xué)式Na2CO3 NaHCO3俗名純堿小蘇打色

10、、態(tài)白色固體白色固體水溶性及大小比較易溶于水可溶于水S(Na2CO3) S(NaHCO3)溶液堿性強(qiáng)弱Na2CO3 NaHCO3與鹽酸反應(yīng)及速率快慢比較Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2速率：NaHCO3 Na2CO3逐滴加入鹽酸的現(xiàn)象及方程式先無(wú)氣泡，后有氣泡Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaClNaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2立即產(chǎn)生氣泡NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2與苯酚反應(yīng)Na2CO3+C6H5OHC6H5ONa+NaHCO3與NaOH反應(yīng)NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O與Ca

11、(OH)2溶液反應(yīng)及現(xiàn)象Ca(OH)2少量：Ca(OH)2+2NaHCO3=CaCO3+Na2CO3+2H2OCa(OH)2過(guò)量：Ca(OH)2+NaHCO3=CaCO3+NaOH+H2O現(xiàn)象：Ca(OH)2過(guò)量或少量，均有白與CaCl2溶液Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl與Al2(SO4)3溶液2Al3+3CO32-+3H2O=2Al(OH)3+3CO2Al3+3HCO3-=Al(OH)3+3CO2熱穩(wěn)定性穩(wěn)定不穩(wěn)定：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2用途化工原料、洗滌劑食品發(fā)酵、治療胃酸、泡沫滅火劑相互轉(zhuǎn)化 Na2CO3 NaHCO3 【思考1】不用任何試劑能否區(qū)別

12、Na2CO3 和鹽酸？ 能，若將試劑1逐滴加入試劑2中，開(kāi)始無(wú)氣泡產(chǎn)生，后來(lái)有氣泡產(chǎn)生，則試劑1為鹽 酸，試劑2為Na2CO3 若將試劑1逐滴加入試劑2中，立即產(chǎn)生氣泡，則試劑1為Na2CO3，試劑2為鹽酸 【思考2】利用澄清石灰水能否鑒別Na2CO3 和NaHCO3 ？常見(jiàn)的鑒別方法有哪些？ 不能； 方法一：逐滴加入鹽酸立即產(chǎn)生氣泡的是NaHCO3，先無(wú)氣泡，后有氣泡的是Na2CO3； 方法二：加熱，將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水，若石灰水變渾濁，則為NaHCO3 方法三：加CaCl2溶液，產(chǎn)生沉淀的為Na2CO3，不產(chǎn)生沉淀的是NaHCO3 方法四：測(cè)同溫度下、同濃度的Na2CO3和NaHCO

13、3溶液的pH值，pH值大的為Na2CO3學(xué)案8：鈉的化合物及堿金屬元素三、鈉的化合物 2、NaOH （1）物理性質(zhì)： 俗名： 火堿、燒堿、苛性鈉 ，色態(tài)： 白色固體 ，易吸收空氣中的 水 而潮解， 易 溶于水，且溶解時(shí) 放出 大量熱，水溶液有澀味，有強(qiáng)的 腐蝕 性 （2）化學(xué)性質(zhì) 與酸堿指示劑作用：遇石蕊變 藍(lán) ，遇酚酞變 紅 與單質(zhì)反應(yīng)（與Cl2、Si、Al等）Cl2 +2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 與酸反應(yīng)（與HCl等）：NaOH+HCl=NaCl+H2O、與酸酐反應(yīng)（與CO

14、2、SO2、SiO2、Al2O3、(CH3CO)2O等）2NaOH+CO2(少量)=Na2CO3+H2O，NaOH+CO2(過(guò)量)=NaHCO32NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O，Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O2NaOH+(CH3CO)2O=2CH3COONa+H2O、與兩性氫氧化物反應(yīng)：NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O 、與某些鹽反應(yīng)：2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4，NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O、提供堿性環(huán)境 鹵代烴的水解，酯的水解等 3、NaCl：典型的離子晶體，純凈的NaCl 不 潮解，粗鹽中因含 CaCl2

15、、MgCl2等雜質(zhì)，吸收空氣中的水分而潮解。食鹽在生活和醫(yī)療上有重要用途，如日常生活中用于菜肴調(diào)味， 腌制魚(yú)、肉等，醫(yī)用生理鹽水即 0.9% 的NaCl溶液，此外，食鹽還是重要的 防腐劑 4、 焰色反應(yīng) 1、概念：很多 金屬單質(zhì)及其化合物 在灼燒時(shí)都會(huì)使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色。 屬于 物理變化 變化，屬于 元素 的性質(zhì)。 2、焰色反應(yīng)的原理： 金屬元素的原子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時(shí)產(chǎn)生 的光譜 3、實(shí)驗(yàn)步驟： “燒”、“蘸”、“燒”、“觀(guān)”、“洗” 4、實(shí)驗(yàn)用品： 酒精燈、鉑絲（或光潔無(wú)銹的鐵絲）、待測(cè)樣品、稀鹽酸等 5、現(xiàn)象 鈉元素： 黃色 ，鉀元素： 紫色 （透過(guò) 藍(lán)色鈷玻璃，作

16、用：濾去黃色火焰， 因?yàn)辄S色火焰會(huì)覆蓋紫色火焰，從而干擾紫色火焰的干擾 ）， 銅元素：綠色 6、應(yīng)用： 檢驗(yàn)?zāi)承┙饘僭鼗蛑蒲婊?【注意】并不是所有金屬元素在灼燒時(shí)火焰都呈現(xiàn)特殊的顏色，如鉑（Pt）、鐵（Fe）等4、 堿金屬元素1、性質(zhì)對(duì)比相似性 遞變性(LiCs) 特殊性1、 原子 結(jié)構(gòu)最外層電子數(shù)都是1原子半徑在同周期中最大逐漸增大2、物性色、態(tài)多數(shù)為銀白色固體Cs略帶金屬光澤熔、沸點(diǎn)低逐漸減小硬度小導(dǎo)電導(dǎo)熱性良好密度小呈增大趨勢(shì)(Na)(K)3、化性化合價(jià)0，+1+ O2 反應(yīng)越來(lái)越劇烈，產(chǎn)物越來(lái)越復(fù)雜Li+O2i2ONa+O2=Na2ONa+O2Na2O2K+O2KO2等+H2O 2R+2H2O=2ROH+H2反應(yīng)越來(lái)越劇烈+酸： 2R+2HCl=2RCl+H2反應(yīng)越來(lái)越劇烈鹽（溶液）先與水反應(yīng)，生成的堿再與鹽反應(yīng)