金屬鈉與化合物教（學）案

1、 金屬鈉及其化合物適用學科高中化學適用年級高中一年級適用區(qū)域全國通用課時時長（分鐘）60分鐘知識點金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用；鈉的化合物的性質(zhì)與應(yīng)用教學目標知識與技能：1、金屬鈉的性質(zhì)，用途；2、鈉氧化物的性質(zhì)與用途；3、鈉的氫氧化物的性質(zhì)以及用途；4、鈉鹽（碳酸鈉、碳酸氫鈉為例）的性質(zhì)與用途。能力過程與方法：類比堿金屬元素的學習，學習有關(guān)鈉，鈉氧化物，氫氧化物，以及鈉鹽的相關(guān)知識。情感態(tài)度與價值觀：通過比較，總結(jié)知識的方式，培養(yǎng)學生對化學的學習興趣。教學重點鈉的過氧化物的性質(zhì)，鈉鹽的性質(zhì)、用途教學難點有關(guān)鈉氧化物，鈉鹽的相關(guān)計算教學過程一、 課堂導入 二、復習預(yù)習1. 通過回憶初中學過的鎂、鋁、鐵、

2、銅的部分性質(zhì)，來認識鈉是一種活潑金屬2. 寫出一些與鈉元素相關(guān)的反應(yīng)方程式3. 金屬的性質(zhì)與存在三、知識講解考點/易錯點1 金屬鈉1、鈉原子結(jié)構(gòu)：鈉原子最外層只有一個電子，在化學變化中易失去最外層電子，呈現(xiàn)很強的金屬性，在氧化還原反應(yīng)中做還原劑。2、鈉的物理性質(zhì)：鈉是銀白色金屬，密度?。?.97g/cm3），熔點低（97），硬度小，質(zhì)軟，可用刀切割。鈉通常保存在煤油中。是電和熱的良導體。3、鈉的化學性質(zhì)： 從原子結(jié)構(gòu)可知鈉是活潑的金屬單質(zhì)。（1）鈉與非金屬反應(yīng)：2Na+S=Na2S      4Na+O2=2Na2O （鈉先熔化成小球，再燃燒，

3、發(fā)出黃色火焰，生成淡黃色固體）（2）鈉與水（冷水）反應(yīng) 2Na+2H2O=2NaOH+H2鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象 實驗原理鈉浮在水面上， 鈉的密度比水小熔成小球， 鈉的熔點低，反應(yīng)放熱在水面上迅速游動，逐漸變小，最后消失， 反應(yīng)產(chǎn)生的氣體推動小球運動 與水反應(yīng)發(fā)出 哧哧 的聲音 鈉與水反應(yīng)劇烈，反應(yīng)放熱在反應(yīng)后的溶液中滴加酚酞，溶液變紅。 有堿性物質(zhì)生成（3）鈉與酸反應(yīng)： 2Na+2HCl=2NaCl+H2（4）鈉與堿反應(yīng)：實質(zhì)是鈉與水的反應(yīng)（5）鈉與鹽反應(yīng)：Na與鹽溶液一般不發(fā)生置換反應(yīng)，但與熔融的鹽可發(fā)生置換反應(yīng)。（如4Na+TiCl4(熔融)Ti+4NaCl）Na放入鹽溶液時，先與水反應(yīng)，它包

4、括兩種情況：（1）如果鹽溶液的溶質(zhì)不與NaOH反應(yīng):如氯化鈉溶液；（2）如果鹽溶液中的溶質(zhì)與NaOH反應(yīng):生成的堿與鹽發(fā)生復分解反應(yīng)，例如：將Na放入CuSO4溶液中，反應(yīng)劇烈，有氣體和沉淀生成。2Na+H2O=2NaOH+H2 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4因Na與水反應(yīng)時有熱量放出，生成的Cu(OH)2是難溶性堿，受熱易分解，所以此反應(yīng)中有時會有黑色沉淀CuO生成。（Cu(OH)2CuO+H2O）4、工業(yè)制鈉：電解熔融的NaCl，2NaCl(熔融) 2Na + Cl2。5、鈉的用途：在熔融的條件下鈉可以制取一些金屬，如鈦、鋯、鈮、鉭等；鈉鉀合金是快中子反應(yīng)堆的熱交換劑

5、；鈉蒸氣可作高壓鈉燈，發(fā)出黃光，射程遠，透霧能力強。6、堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的相似性和遞變性（1）相似性：與Na結(jié)構(gòu)相似的還有Li、K、Rb、Cs等元素。它們原子的最外層都只有1個電子，均易失1個電子形成帶1個單位正電荷的陽離子，所以它們均為活潑金屬，均具有很強的還原性，能與氧氣、非金屬、水、酸等反應(yīng)，生成產(chǎn)物均為離子化合物。（2）差異性與遞變性隨著核電荷數(shù)的增加，由Li到Cs，電子層數(shù)依次遞增，核到最外電子層的距離逐漸增大，核對最外層電子的引力逐漸減小，失電子能力增強，即還原性增強，與其它物質(zhì)間的反應(yīng)程度更加劇烈。如與氧氣反應(yīng)時，Li常溫或燃燒均生成Li2O，Na常溫時生成Na2O，燃燒

6、時則生成Na2O2，而K常溫生成K2O2，燃燒生成KO2（超氧化鉀）。它們的最高價氧化物的對應(yīng)水化物堿均為強堿，且堿性依次增強?？键c/易錯點2 鈉的氧化物名稱氧化鈉過氧化鈉化學式Na2ONa2O2顏色、狀態(tài)白色固體淡黃色固體物質(zhì)類別離子化合物、堿性氧化物離子化合物、過氧化物電子式Na+:O:2-Na+Na+:O:O:2-Na+化學鍵類型離子鍵離子鍵、非極性共價鍵生產(chǎn)條件常溫下加熱或者點燃氧元素化合價-2價-1價氧化性、還原性在化學反應(yīng)中，不表現(xiàn)氧化性，還原性既有氧化性，又有還原性穩(wěn)定性不穩(wěn)定，可繼續(xù)氧化穩(wěn)定轉(zhuǎn)化關(guān)系2Na2O+O2=2Na2O2與水反應(yīng)Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+

7、2H2O=4NaOH+O2與酸反應(yīng)Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2與CO2反應(yīng)Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2用途制NaOH，用途較少氧化劑、供氧劑、漂白劑、殺菌劑保存隔絕空氣，密封保存隔絕空氣，遠離易燃物，密封保存陰、陽離子個數(shù)比O2-:Na+=1:2O22-:Na+=1:2考點/易錯點3 鈉的氫氧化物1、物理性質(zhì)：氫氧化鈉具有很強的腐蝕性。俗稱：苛性鈉、燒堿、火堿。氫氧化鈉是一種白色固體，易吸收水分而發(fā)生潮解，易溶于水，溶于水放出大量的熱量。 2、化學性質(zhì)： （1）與酸堿指示劑作用：能使紫色石

8、蕊試液變藍色，使無色酚酞變紅色。 （2）與酸發(fā)生中和反應(yīng) ： 與酸反應(yīng)中和生成鹽和水。 （3）與非金屬氧化物反應(yīng) ：與二氧化硫、二氧化碳等酸性氣體反應(yīng)，生成鹽和水。（4）與某些鹽溶液反應(yīng)：與硫酸銅溶液反應(yīng)生成藍色沉淀；與硫酸鐵溶液反應(yīng)生成紅褐色沉淀；與銨鹽反應(yīng)生成堿性氣體。 3、氫氧化鈉的保存密封保存在橡膠塞的玻璃瓶（原因是玻璃的主要成分是二氧化硅，會跟氫氧化鈉反應(yīng)，生成硅酸鈉，硅酸鈉具有粘稠性，會是塞子黏住導致開不了。）考點/易錯點4 鈉鹽 Na2CO3 NaHCO3俗名純堿 蘇打 小蘇打顏色狀態(tài) 白色固體白色固體溶解性 都能溶解于水，但 Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度用途制玻

9、璃、造紙、制肥皂、紡織工業(yè)發(fā)酵粉的主要成分、治療胃酸、泡沫滅火與鹽酸Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O若逐滴滴加鹽酸反應(yīng)順序為：Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3；NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2ONaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2ONaHCO3與鹽酸反應(yīng)的劇烈程度大于Na2CO3與鹽酸反應(yīng)的劇烈程度與NaOH溶液不反應(yīng)NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O與Ca(OH)2溶液產(chǎn)生白色沉淀Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH產(chǎn)生白色沉淀2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+Na2CO3+2H2O與CaCl2溶液產(chǎn)生白色

10、沉淀Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl不反應(yīng)與CO2Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3；若向飽和的Na2CO3溶液中通入CO2氣體，溶液中析出白色固體（NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度）不反應(yīng)熱穩(wěn)定性穩(wěn)定，受熱不分解不穩(wěn)定，受熱分解2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O四、例題精析【例題1】.有一小塊鈉久置于空氣中，最后生成的產(chǎn)物是（ ）A.Na2O2 B.NaHCO3 C.Na2CO3 D.Na2CO3·10H2O【答案】C 【解析】鈉在空氣中久置，其變化過程是：NaNaONaOHNa2CO·10HONaCO【例題2】將31.2

11、g過氧化鈉和100 g水充分反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量分數(shù)為（ ） A.25.6% B.31.2% C.32.0% D.34.5%【答案】A 【解析】過氧化鈉溶于水生成氫氧化鈉溶液，故所求溶液的溶質(zhì)為NaOH。2NaO+2HO4NaOH+O2×78 4×40 3231.2 g x yx=32 g(NaOH) y=6.4 g(O)w(NaOH)= ×100%=25.6%【例題3】有關(guān)熱穩(wěn)定性的強弱比較，不正確的是（ ）A.K2MnO4<KMnO4 B.Na2O2>Na2O C.NaHCO3<Na2CO3 D.KClO3<KCl 【答案】A【解析】在

12、加熱條件下，Na2O Na2O2，NaHCO3Na2CO3，KClO3KCl，KMnO4K2MnO4，故A不正確。五、課堂運用【基礎(chǔ)】1、下列各組內(nèi)的兩種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時，其產(chǎn)物不隨反應(yīng)物用量比的改變而發(fā)生變化的是（ ）A.C和O2 B.NaOH溶液和CO2C.Na2CO3溶液和鹽酸 D.Na和Cl2【答案】D【解析】A選項中，O2不足量，生成CO2；O2過量，生成CO2。B選項中，CO2不足，生成Na2CO3；CO2過量，生成NaHCO3。C選項中，鹽酸不足，生成NaHCO3和NaCl；鹽酸足量，生成NaCl、H2O和CO2。D選項正確。 2、將11.5 g金屬鈉投入到88.5 g水中，反應(yīng)完

13、畢后，求生成溶液的質(zhì)量分數(shù)（不考慮水的蒸發(fā)）?！敬鸢浮?0.1%【解析】本題的解題關(guān)鍵是弄清鈉跟水反應(yīng)有氫氣產(chǎn)生，所得溶液中的溶質(zhì)是NaOH。設(shè)消耗水的質(zhì)量為x，生成NaOH和H2的質(zhì)量分別為y、z，則：2Na + 2H2O2NaOH+ H22×23 2 ×18 2×40 211.5 g x y z4636=11.5 gx x=9 g4680=11.5 gy y=20 g462=11.5 gz z=0.5 g解法1：w(NaOH)= =20.1%解法2：w(NaOH)= =20.1%【鞏固】1、下列各步反應(yīng)中，A為金屬，B為淡黃色固體，且每一物質(zhì)均含A元素寫出A、

14、B、C、D、E、F的化學式及有關(guān)化學方程式?！敬鸢浮緼NaBNa2O2CNa2CO3 DNaClENaOHFNaHCO3【解析】此題的解題關(guān)鍵是要先判斷出已知具體色態(tài)的B為何物質(zhì)，金屬對應(yīng)的化合物呈現(xiàn)淡黃色的暫判定為Na2O2，那么就可以引出D為NaCl，C + CO2 + H2O®F，F(xiàn) C，而Na2O2可以生成C，C可以生成NaCl，從而推導出各物質(zhì)。2、在盛有5 mL澄清飽和石灰水的試管中放入一小塊鈉，不可能觀察到的現(xiàn)象是（ ）A.鈉熔化成銀白色的小球 B.浮在液面快速游動 C.液體底部出現(xiàn)銀白色固體 D.溶液變渾濁【答案】C【解析】鈉首先跟水反應(yīng)，發(fā)生的現(xiàn)象有：熔化成銀白色的

15、小球，浮在液面上迅速游動，有氣泡產(chǎn)生等。因跟水反應(yīng)需消耗水（減少溶劑）且生成OH-，都會使澄清石灰水變渾濁，析出Ca(OH)2 沉淀?！景胃摺?200時，11.6g CO2和水蒸氣的混合氣體與足量的Na2O2充分反應(yīng)，反應(yīng)后固體的質(zhì)量增加了3.6g。則原混合氣體的平均式量為（ ）A5.8B11.6C23.2D46.4【答案】C【解析】解法一：差量法設(shè)原混合氣體中含CO2和H2O物質(zhì)的量分別為x、y2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2固體質(zhì)量增加78×2g2mol 106×2g (212156)g x 28x2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH +

16、O2固體質(zhì)量增加78×2g2mol 40×4g4g y 2y則混合氣的平均式量為：故選C解法二：平均值法由方程式：2CO2 + 2Na2O2 = 2Na2CO3 + O2和2H2O + 2Na2O2 = 4NaOH + O2­可知，固體增加的質(zhì)量，應(yīng)是 之值，即：所以，這樣， 則O2物質(zhì)的量又由于所以混合氣總物質(zhì)的量因此混合氣體的平均式量解法三：估算法CO2的式量為44，水蒸氣的式量為18，因此兩種氣體的混合物的平均式量必介于二者之間，故應(yīng)選C。2、將a g水煤氣（成分為CO和H2）充分燃燒，將燃燒生成的氣 體（150）通過盛有過量的Na2O2的干燥管（反應(yīng)氣體無 損失），充 分反應(yīng)后干燥管增重b g，則a和b的關(guān)系為（ ） Aab Ba