專題3從海水中獲得的化學物質(zhì)第二單元金屬鈉與鈉的化合物第1課時鈉的性質(zhì)與制備教學目標1．結(jié)合真實情境中的應用實例或通過實驗探究，了解鈉的主要性質(zhì)。2．了解鈉在生產(chǎn)、生活中的應用。重點和難點重點：掌握氧化鈉和過氧化鈉的性質(zhì)。難點：掌握鈉與水(滴有酚酞)反應與鈉和鹽溶液的反應?！糁R點一鈉的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．鈉的原子結(jié)構(gòu)及存在(1)鈉的原子結(jié)構(gòu)鈉原子易失去最外層的一個電子，形成具有穩(wěn)定電子層結(jié)構(gòu)的鈉離子。(2)鈉的存在鈉元素在自然界中以_________存在，如_________、_________、_________等。2．實驗探究鈉的性質(zhì)(1)鈉與氧氣的反應鈉放置在空氣中在空氣中加熱鈉實驗現(xiàn)象新切開的鈉具有_________的金屬光澤，在空氣中很快_________鈉先_________，然后_________，火焰呈_________，生成_________化學方程式____________________________________(2)鈉與水的反應①操作：向盛有水(滴有酚酞)的小燒杯中投入一小塊金屬鈉。②實驗記錄實驗現(xiàn)象結(jié)論或解釋鈉浮在水面上鈉的密度比水小鈉_________成小球鈉_________，反應放熱小球在水面上_________反應產(chǎn)生的______推動小球運動與水反應發(fā)出“嘶嘶”聲，逐漸變小，最后消失鈉與水_________反應，產(chǎn)生氣體反應后溶液的顏色逐漸變_________有堿性物質(zhì)(_________)生成化學方程式：___________________________③實驗結(jié)論鈉與水_________反應，生成__________________。3．鈉的性質(zhì)(1)鈉的物理性質(zhì)_________，有金屬光澤的固體，質(zhì)地柔軟，_________(小于100℃)，密度_________，但_________。(2)鈉的化學性質(zhì)鈉是活潑的金屬，能與非金屬、水、酸反應，在反應中均失去一個電子表現(xiàn)強還原性。易錯提醒易錯提醒1.金屬鈉與水的反應，其實質(zhì)是鈉與水電離出的H＋反應。2.Na與酸溶液反應：直接與酸反應，而不是先和水反應。3.鈉與鹽溶液反應，不能置換出鹽中的金屬，鈉與熔融的鹽反應才可能置換出鹽中的金屬。4.Na與足量O2反應無論生成Na2O還是Na2O2，只要參與反應的Na的質(zhì)量相等，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)一定相等。5.Na分別與H2O和乙醇發(fā)生反應均能生成H2，但反應的劇烈程度不同，前者反應劇烈，后者反應緩慢。6.一定量的鈉與足量的某溶液反應，產(chǎn)生氫氣的量相同，與該溶液中溶質(zhì)的多少無關。7.切割完鈉塊后，剩余的鈉的處理：放入原來盛有煤油的試劑瓶中(鈉的活潑性非常強，易與水或氧氣反應造成失火或爆炸，為保證實驗安全，放回原試劑瓶比較穩(wěn)妥)。8.做實驗時，金屬鈉不慎失火的處理：用干燥的沙土來滅火，不能用水滅火(鈉與水劇烈反應且生成氫氣，會放出大量的熱，甚至能引起氫氣燃燒爆炸)。即學即練1．下列“實驗結(jié)論”與“實驗操作及現(xiàn)象”相符的一組是選項實驗操作及現(xiàn)象實驗結(jié)論A向某溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成該溶液中一定含有Cl?B向某溶液中加入稀鹽酸，有無色氣體產(chǎn)生，該氣體可使澄清石灰水變渾濁該溶液中一定含有COC取一塊鈉，用濾紙吸干表面的煤油，用小刀切下一小塊，切面很快變暗常溫下，鈉與氧氣反應生成過氧化鈉D加熱Na2CO3和NaHCO3固體相同時間，Na2CO3無明顯變化，NaHCO3產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體熱穩(wěn)定性：Na2CO3>NaHCO3A．A B．B C．C D．D2．鈉的保存和切割如下圖所示，從中得出的結(jié)論正確的是A．鈉的質(zhì)地非常堅硬 B．鈉的密度比煤油大C．手可以直接接觸鈉 D．保存鈉無需隔絕空氣3．下列敘述正確的是A．、、K都可以保存在煤油中 B．鈉鉀合金可用作核反應堆的傳熱介質(zhì)◆知識點二氧化鈉和過氧化鈉1．氧化鈉的性質(zhì)(1)氧化鈉是一種_________的_________，能與水、酸、酸性氧化物等發(fā)生反應。(2)寫出下列反應的化學方程式：①氧化鈉與水反應：___________________________；②氧化鈉溶于鹽酸：___________________________；③氧化鈉與CO2反應：___________________________。2．過氧化鈉的性質(zhì)(1)過氧化鈉與水反應的化學方程式是___________________________。氧化劑是_________，還原劑是_________。(2)過氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式是___________________________，可用于呼吸面具或潛水艇中作為O2的來源。3．氧化鈉與過氧化鈉的比較名稱氧化鈉過氧化鈉化學式Na2ONa2O2氧的價態(tài)－2－1顏色狀態(tài)_________固體_________固體化學性質(zhì)相同點都能與水反應生成_________，都能與CO2反應生成_________不同點過氧化鈉與水、二氧化碳反應有氧氣產(chǎn)生，具有強氧化性，而Na2O不具有強氧化性易錯提醒易錯提醒1.Na2O是堿性氧化物，Na2O2是非堿性氧化物。(因其與酸反應時除生成鹽和水外，還有O2生成)。2.Na2O2中陰離子是Oeq\o\al(2－,2)，陰、陽離子個數(shù)比是1∶2而不是1∶1。3.Na2O2歧化反應轉(zhuǎn)移電子數(shù)的關系式：2Na2O2~O2~2e－。4.鈉的氧化物和鹽溶液反應的過程：先和水反應生成堿，堿再與鹽溶液發(fā)生復分解反應。5.Na2O2投入品紅溶液中，因溶液中有強氧化性物質(zhì)，因而Na2O2可使品紅溶液褪色。Na2O2投入無色酚酞溶液中，酚酞溶液先變紅后褪色。6.Na2O2與SO2反應的化學方程式是Na2O2+SO2＝Na2SO4，而非2Na2O2+2SO2＝2Na2SO3+O2。7.Na2O2中氧元素為－1價，處于中間價態(tài)，既有氧化性又有還原性。①主要表現(xiàn)較強的氧化性，如Na2O2與SO2反應：Na2O2＋SO2＝Na2SO4；②有時表現(xiàn)還原性，如過氧化鈉使酸性高錳酸鉀溶液褪色：5Na2O2＋2KMnO4＋8H2SO4＝5Na2SO4＋K2SO4＋5O2↑＋2MnSO4＋8H2O。8.Na2O2與H2O、CO2反應的先后順序：2H2O＋2Na2O2＝4NaOH＋O2↑；CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O；總反應式為2CO2＋2Na2O2＝2Na2CO3＋O2。所以一定量的Na2O2與一定量CO2和H2O(g)混合物的反應，可視為Na2O2先與CO2反應，待CO2反應完全后，Na2O2再與H2O(g)發(fā)生反應。即學即練1．物質(zhì)的量在定量計算中有重要的應用，下列說法中正確的是B．相同溫度下，2g和32g具有相同的體積A．兩者的陽、陰離子個數(shù)比均為3．下列對Na2O和Na2O2的敘述中錯誤的是A．Na2O白色固體 B．Na2O2在呼吸面具中可作氧氣的來源C．都屬于堿性氧化物 D．都能與水反應形成強堿溶液一、金屬鈉的性質(zhì)1．鈉與O2的反應(1)常溫下，鈉容易與氧氣發(fā)生反應，這說明鈉比鐵、鋁、鎂等金屬活潑得多，4Na＋O2=2Na2O。(2)鈉受熱后，可以與氧氣劇烈反應，產(chǎn)生黃色火焰，生成一種淡黃色固體——過氧化鈉，2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2。2．鈉與水(滴有酚酞)反應實驗證明，鈉與水反應生成了NaOH和H2，鈉與水反應的實質(zhì)是鈉與水電離出的氫離子反應。(1)反應實質(zhì)：水是一種非常弱的電解質(zhì)，水可以微弱地電離出H＋，鈉與水反應的實質(zhì)是Na與H+的反應。(2)反應類型：置換反應。(3)化學方程式：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。3．鈉和鹽溶液的反應(1)鈉與鹽溶液反應仍是Na與H2O的反應。因鹽中金屬離子被水分子包圍，使Na不能與之接觸。Na與H2O反應生成NaOH，若與鹽能生成難溶堿，則鹽也會參與反應。如將Na加入CuSO4溶液中，反應的第一步為：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑第二步為：2NaOH＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4合并為：2Na＋CuSO4＋2H2O=Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑因此鈉不能從鹽溶液中置換出金屬。(2)若鹽為熔融狀態(tài)，鈉可以置換出較不活潑的金屬，如4Na＋TiCl4eq\o(=,\s\up7(熔融))4NaCl＋Ti。實踐應用1．下列實驗操作不能達到相應實驗目的的是選項實驗目的實驗操作A比較水與乙醇中羥基氫的活潑性分別將少量鈉投入到乙醇和水中，觀察現(xiàn)象B檢驗淀粉的水解反應是否進行完全向水解液中加入碘水，觀察溶液是否變藍C檢驗淀粉水解是否產(chǎn)生葡萄糖D驗證催化劑對化學反應速率的影響A．A B．B C．C D．DA．銅板上無任何變化B．鋼板上凹現(xiàn)出一個“化”字C．甲、乙兩個燒杯中的溶液均呈黃色D．分別向甲、乙兩個燒杯中放入一小塊金屬鈉，反應現(xiàn)象相同3．金屬鈉與下列溶液反應時，既有白色沉淀析出又有氣體逸出的是A．BaCl2溶液 B．CuSO4溶液 C．稀H2SO4溶液 D．MgCl2溶液二、Na2O與Na2O2的比較1．Na2O和Na2O2性質(zhì)的比較物質(zhì)氧化鈉過氧化鈉化學式Na2ONa2O2氧的化合價－2價－1價n(Na＋)∶n(陰離子)2∶12∶1顏色狀態(tài)白色固體淡黃色固體氧化物類別堿性氧化物過氧化物(不屬堿性氧化物)生成4Na＋O2=2Na2O2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))Na2O2與氧氣反應2Na2O＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2Na2O2不反應，穩(wěn)定性強與水反應Na2O＋H2O=2NaOH2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑與CO2反應Na2O＋CO2=Na2CO32Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2與稀鹽酸反應Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋O2↑＋2H2O漂白性無有用途制NaOH漂白劑、消毒劑、供氧劑、強氧化劑2．Na2O2與CO2和H2O反應探究(1)物質(zhì)的量的關系：無論是CO2或H2O(g)的單一物質(zhì)還是二者的混合物，通過足量的Na2O2時，CO2或H2O(g)與放出O2的物質(zhì)的量之比均為2∶1，即氣體減小的體積等于生成O2的體積。(2)固體質(zhì)量關系：相當于固體(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看作發(fā)生相應的反應：Na2O2＋CO=Na2CO3、Na2O2＋H2=2NaOH(實際上兩反應不能發(fā)生)。(3)先后順序關系：一定量的Na2O2與一定量CO2和H2O(g)的混合物的反應，解決問題時可視作Na2O2先與CO2反應，待CO2反應完成后，Na2O2再與H2O發(fā)生反應。(4)電子轉(zhuǎn)移關系：兩反應都是Na2O2自身發(fā)生氧化還原反應，每有1molO2生成時，轉(zhuǎn)移的電子均為2mol。關系式為：2Na2O2～O2～2e－。實踐應用10.lmol兩圓圈相交的陰影部分表示圓圈內(nèi)物質(zhì)相互發(fā)生的反應。鈉及其氧化物的物質(zhì)的量均為0.lmol，水的質(zhì)量為100g。下列說法正確的是A．甲、乙、丙都屬于氧化還原反應B．甲反應的離子方程式為：Na+2H2O=Na++2OH+H2↑C．丙充分反應，能產(chǎn)生0.05molOD．甲、乙、丙和100g水充分反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)分別為ω1、ω2、ω3，則ω1=ω2=ω32．如圖所示，甲、乙、丙、丁四個燒杯中分別盛有100mL蒸餾水，然后分別放入0.01molNa、0.01molNa2O、0.01molNa2O2、0.01molNaOH，待固體完全溶解，則四個燒杯中溶液的質(zhì)量分數(shù)的大小順序為（

）A．甲<乙<丙<丁 B．丁<甲<乙=丙C．甲=丁<乙=丙 D．丁<甲<乙<丙3．一定條件下，將鈉與氧氣反應的產(chǎn)物1.5g溶于水，所得溶液恰好能被50g質(zhì)量分數(shù)為2.92%的鹽酸中和，則該產(chǎn)物是考點一鈉與溶液的反應【例1】下列離子方程式書寫正確的是解題要點解題要點金屬鈉與水、酸、鹽溶液反應現(xiàn)象1.共性：?。衡c浮在液面上；熔：鈉熔化成光亮的小球；游：在液面上不停地游動直至反應完；響：反應中不停地發(fā)出“嘶嘶”的響聲。2.差異性：與酸反應時，由于溶液中H＋濃度較大，反應比鈉與水劇烈，最后鈉可能在液面上發(fā)生燃燒；與鹽溶液反應時，還可能會生成沉淀(如生成難溶堿)、氣體(NH3)等?！咀兪?1】下列陳述與陳述均正確，且具有因果關系的是選項陳述I陳述ⅡA堿性：碳酸鈉>碳酸氫鈉與鹽酸反應劇烈程度：碳酸鈉>碳酸氫鈉BC鈉有強還原性鈉燃燒產(chǎn)生的火焰為黃色D光束通過氫氧化鐵膠體，出現(xiàn)光亮的“通路”A．A B．B C．C D．D【變式12】關于金屬鈉說法正確的是A．金屬鈉投入到三氯化鐵溶液中，有氣體和沉淀產(chǎn)生 B．自然界可存在少量的鈉單質(zhì)C．金屬鈉長期置于空氣中，最終變成Na2CO3·10H2O D．鈉可從硫酸鎂溶液中置換出大量的鎂考點二氧化鈉和過氧化鈉【例2】現(xiàn)有含Na2O雜質(zhì)的Na2O2試樣2.00g，用如圖所示實驗裝置測定Na2O2試樣的純度(可供選用的反應物只有CaCO3固體、6.00mol/L鹽酸、6.00mol/L硫酸和蒸餾水。忽略氣體在水中的溶解)。下列說法正確的是A．裝置A中液體試劑可選用6.00mol/L鹽酸或6.00mol/L硫酸B．裝置B和裝置C的作用分別是除去HCl和H2OC．裝置E中堿石灰的作用是為了防止F中H2O進入裝置DD．實驗結(jié)束后經(jīng)過折算生成0.01molO2，則Na2O2樣品的純度為39.0%解題要點解題要點從元素化合價角度分析Na2O2的性質(zhì)【變式21】氧化鈉與過氧化鈉的相同點是A．都是白色固體 B．都能與水反應產(chǎn)生氫氧化鈉C．都是堿性氧化物 D．都能與二氧化碳反應放出氧氣【變式22】下列離子能大量共存的是考點三電解熔融NaCl【例3】已知下列轉(zhuǎn)化關系圖，且知采用電解熔融氯化鈉的方法可以生成金屬鈉；下列說法不正確的是A．A、C、E一定含有同種元素 B．B與H2反應，條件不同，現(xiàn)象不同C．C與D反應會產(chǎn)生紅褐色沉淀 D．電解飽和食鹽水也可以生成A和B解題要點解題要點(1)制備工業(yè)上電解熔融NaCl可以得到金屬鈉，化學方程式為：2NaCleq\o(=====,\s\up7(通電))2Na＋Cl2↑。(2)用途①鈉和鉀的合金常溫下呈液態(tài)，可用作快中子反應堆的熱交換劑。②高壓鈉燈發(fā)出的黃光射程遠，透霧能力強，常用作路燈。③金屬鈉還可以用于鈦、鋯、鈮、鉭等金屬的冶煉。如Na與TiCl4反應：TiCl4＋4Naeq\o(========,\s\up7(700～800℃))Ti＋4NaCl。(1)反應②是A在B中燃燒，實驗現(xiàn)象是：。(2)反應①~⑦中屬于氧化還原反應的是(填序號)。(3)寫出反應③的化學方程式：。(4)反應①是侯氏制堿法的主要反應之一，產(chǎn)物除E外，另一種是(填化學式)。實驗室中通過過濾分離出E，該操作所用到的玻璃儀器除了玻璃棒還有，其中玻璃棒的作用是。(5)向F的溶液中通入足量G的離子方程式為。(1)保存金屬鈉的正確方法是______(填字母序號)。A．放在棕色瓶中 B．放在細沙中 C．放在水中 D．放在煤油中(2)Na、NaOH久置于空氣中最終都變?yōu)?填化學式)。(3)侯德榜為我國化工事業(yè)的發(fā)展作出了卓越貢獻。某活動小組根據(jù)上述原理，制備碳酸氫鈉。實驗裝置如圖所示(夾持、固定用儀器未畫出)：①乙瓶中裝有的試劑為：；裝置a的作用是：。④測定該純堿樣品的純度：稱取m1g樣品，置于小燒杯中，加水溶解，滴加足量CaCl2溶液。將反應混合物過濾、洗滌、干燥、稱量，得到固體的質(zhì)量為m2g。則該純堿樣品的純度為%?；A達標1．化學來源于生活，也服務于生活，下列有關生活中的化學知識敘述不正確的是A．氯氣與燒堿溶液或石灰乳反應都能得到含氯消毒劑B．氯氣和活性炭均可作為漂白劑，若同時使用，漂白效果會明顯加強C．碳酸氫鈉可用于治療胃酸過多D．金屬鈉著火時，不能用水而需要用干燥的沙土來滅火2．下列表示對應化學反應的離子方程式正確的是3．下列實驗操作說法正確的是A．眼睛濺進酸液，先用大量水沖洗，再用飽和碳酸鈉溶液沖洗B．金屬鈉著火可以用水來滅火C．配制NaOH溶液時，未經(jīng)冷卻立即轉(zhuǎn)移到容量瓶中并定容，會使所配溶液濃度偏小5．下列涉及化學學科觀點的有關說法正確的是B．結(jié)構(gòu)觀：即使分散質(zhì)在分散劑中的顆粒大小不同，分散系的性質(zhì)也相同A．該小組用到的研究方法有觀察法、實驗法、比較法B．兩支試管中的現(xiàn)象完全相同7．化學是一門以實驗為基礎的學科。下列實驗裝置和操作能達到實驗目的的是A．制Fe(OH)3膠體 B．吸收尾氣中的Cl2C．驗證試樣中含鉀元素 D．證明Na2O2與CO2反應放熱編號①②③④操作現(xiàn)象溶液變紅色，20秒后褪色?。a(chǎn)生大量能使帶火星木條復燃的氣體。ⅱ．溶液變紅色，10分鐘后褪色ⅰ．溶液變紅色，10分鐘后溶液褪色。ⅱ．變紅色溶液變紅色，2小時后仍無明顯變化下列說法不正確的是9．海洋是一個巨大的化學資源寶庫，鈉和氯是其中含量較高的元素。含鈉和含氯物質(zhì)在生產(chǎn)生活中有重要作用，回答問題：(1)把一小塊綠豆大小的金屬鈉放入水中，可觀察到的實驗現(xiàn)象為(填標號)。a．鈉沉到水底下

b．鈉熔成小球

c．鈉四處游動

d．溶液變?yōu)榧t色(2)用下圖的裝置證明過氧化鈉可在呼吸面具和潛水艇中做供氧劑(夾持儀器略)：①裝置B的作用是。裝置D的作用是。②檢驗E中(已從水槽中取出)所收集氣體的方法為。(3)氯氣的水溶液稱為氯水，某氯水久置后不能使品紅溶液褪色，可推測氯水中已分解。檢驗此久置氯水中存在的試劑是。10．氧氣是維持人類生命活動和工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的物質(zhì)。Ⅰ．工業(yè)制氧：分離液態(tài)空氣法原料空氣通過空氣壓縮機壓縮成液體，液態(tài)空氣經(jīng)過精餾塔時減壓，由于空氣中各組分的沸點不同，隨著溫度升高，各成分汽化的順序不同。已知：在標準大氣壓下，液氮的沸點是196℃，液氧的沸點是183℃。(1)分離液態(tài)空氣制取氧氣時物質(zhì)發(fā)生了(填“物理”或“化學”)變化。(2)在分離液態(tài)空氣制取氧氣的過程中，首先從液態(tài)空氣中分離出來的是(填“N2或“O2”)。Ⅱ．實驗室制氧氣(3)實驗室可用KMnO4分解法制取氧氣(如下圖)，KMnO4分解的化學方程式是。(4)你還能想到其他含氧化合物分解法制氧氣么？請寫出其化學方程式(寫一種即可)。Ⅲ．生活制氧：過氧化物轉(zhuǎn)化法(5)在潛水艇和消防員的呼吸面具中，CO2與Na2O2反應制氧氣的化學方程式為。(6)與Na2O2相比，CaO2與水能緩慢反應，人們常用來給運輸中的大量魚苗供氧，請寫出CaO2在水中供氧的化學方程式。綜合應用11．以不同類別物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化為線索，構(gòu)建鈉及其化合物的關系如下：下列分析不正確的是A．上述轉(zhuǎn)化中發(fā)生的反應有分解反應、化合反應、置換反應B．反應③表明具有酸性氧化物的性質(zhì)13．如下圖所示，兩圓圈相交的部分表示圓圈內(nèi)的物質(zhì)相互發(fā)生的反應。已知鈉及其氧化物的物質(zhì)的量均為0.1mol，水的質(zhì)量為100g。下列說法錯誤的是A．Na2O2中陰、陽離子數(shù)目之比為C．①②③充分反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)：①＞③＞②D．反應③轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1mol14．下列物質(zhì)中屬于堿性氧化物的是A．Na2O B．Na2O2 C．CO2 D