钠的性质与制备（学生版）高一化学讲与练（苏教2019）

第二单元金属钠及钠的化合物第1课时钠的性质与制备目标导航目标导航课程标准课标解读1．结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解钠的主要性质。2．了解钠在生产、生活中的应用。1．能列举、描述、辨识金属钠的重要物理性质和化学性质及实验现象。能用化学方程式表示金属钠的主要化学性质。（宏观辨识与微观探析）2．能根据实验现象归纳金属钠及其反应的类型，能运用微观结构图式描述金属钠及其变化过程。（宏观辨识与微观探析）3．能从原子、分子水平分析金属钠及其反应的微观特征。（宏观辨识与微观探析）4．能根据金属钠的微观结构，描述或预测金属钠的性质和在一定条件下可能发生的化学变化，能评估某种解释或预测的合理性。（宏观辨识与微观探析）知识01钠的结构与性质1．钠的原子结构及存在(1)钠的原子结构钠原子易_______最外层的一个电子，形成具有稳定电子层结构的_________。(2)钠的存在钠元素在自然界中以_________态存在，如_________、_________、_________等。2．实验探究钠的性质(1)钠与氧气的反应钠放置在空气中在空气中加热钠实验现象新切开的钠具有_______色的金属光泽，在空气中很快_______钠先______________，然后______________，火焰呈_______色，生成_______色固体化学方程式(2)钠与水的反应①操作：向盛有水(滴有酚酞)的小烧杯中投入一小块金属钠。②实验记录实验现象结论或解释钠_______在水面上钠的密度比水_______钠_______成小球钠熔点_______，反应放热小球在水面上______________反应产生的_______推动小球运动与水反应发出“嘶嘶”声，逐渐变小，最后消失钠与水_______反应，产生气体反应后溶液的颜色逐渐变_______有_______物质(___________)生成化学方程式：___________________________________③实验结论钠与水_______反应，生成____________________________。3．钠的性质(1)钠的物理性质_______色，有金属光泽的固体，质地柔软，熔点低(_______100℃)，密度比水的_______，但比煤油的_______。(2)钠的化学性质钠是活泼的_______，能与非金属、水、酸反应，在反应中均失去一个电子表现强_______性。4．钠的制备和用途(1)制备工业上______________可以得到金属钠，化学方程式为：____________________________。(2)用途①钠和钾的合金常温下呈_______态，可用作快中子反应堆的______________。②高压钠灯发出的_______光射程远，透雾能力强，常用作路灯。③金属钠还可以用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。如Na与TiCl4反应：____________________________。金属钠的性质1．钠与O2的反应(1)常温下，钠容易与氧气发生反应，这说明钠比铁、铝、镁等金属活泼得多，4Na＋O2=2Na2O。(2)钠受热后，可以与氧气剧烈反应，产生黄色火焰，生成一种淡黄色固体——过氧化钠，2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2。2．钠与水(滴有酚酞)反应实验证明，钠与水反应生成了NaOH和H2，钠与水反应的实质是钠与水电离出的氢离子反应。(1)反应实质：水是一种非常弱的电解质，水可以微弱地电离出H＋，钠与水反应的实质是Na与H+的反应。(2)反应类型：置换反应。(3)化学方程式：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。3．钠和盐溶液的反应(1)钠与盐溶液反应仍是Na与H2O的反应。因盐中金属离子被水分子包围，使Na不能与之接触。Na与H2O反应生成NaOH，若与盐能生成难溶碱，则盐也会参与反应。如将Na加入CuSO4溶液中，反应的第一步为：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑第二步为：2NaOH＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4合并为：2Na＋CuSO4＋2H2O=Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑因此钠不能从盐溶液中置换出金属。(2)若盐为熔融状态，钠可以置换出较不活泼的金属，如4Na＋TiCl4eq\o(=,\s\up7(熔融))4NaCl＋Ti。【即学即练1】关于钠的叙述中，正确的是()A．钠是银白色金属，硬度很大B．将金属钠放在坩埚里用酒精灯加热，金属钠剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色固体氧化钠C．金属钠在空气中燃烧，生成过氧化钠D．金属钠的熔点很高【即学即练2】将一小块金属钠投入盛有水的烧杯中，下列由实验现象得出的结论不合理的是()选项实验现象结论A金属钠浮在水面不会沉没钠的密度比水小B金属钠熔成银白色圆球钠与水反应放出热量C金属钠在水面上快速游动反应中产生了气体D金属钠球在水面上最终消失金属钠升华到空气中知识02氧化钠和过氧化钠1．氧化钠的性质(1)氧化钠是一种_______色的_______氧化物，能与水、酸、酸性氧化物等发生反应。(2)写出下列反应的化学方程式：①氧化钠与水反应：___________________________________；②氧化钠溶于盐酸：___________________________________；③氧化钠与CO2反应：___________________________________。2．过氧化钠的性质(1)过氧化钠与水反应的化学方程式是___________________________________。氧化剂是______________，还原剂是______________。(2)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是___________________________________，可用于呼吸面具或潜水艇中作为_______的来源。3．氧化钠与过氧化钠的比较名称氧化钠过氧化钠化学式______________氧的价态______________颜色状态_______固体_______固体化学性质相同点都能与水反应生成__________，都能与CO2反应生成_______不同点过氧化钠与水、二氧化碳反应有氧气产生，具有强氧化性，而Na2O不具有强氧化性Na2O与Na2O2的比较1．Na2O和Na2O2性质的比较物质氧化钠过氧化钠化学式Na2ONa2O2氧的化合价－2价－1价n(Na＋)∶n(阴离子)2∶12∶1颜色状态白色固体淡黄色固体氧化物类别碱性氧化物过氧化物(不属碱性氧化物)生成4Na＋O2=2Na2O2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))Na2O2与氧气反应2Na2O＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2Na2O2不反应，稳定性强与水反应Na2O＋H2O=2NaOH2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑与CO2反应Na2O＋CO2=Na2CO32Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2与稀盐酸反应Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋O2↑＋2H2O漂白性无有用途制NaOH漂白剂、消毒剂、供氧剂、强氧化剂2．Na2O2与CO2和H2O反应探究(1)物质的量的关系：无论是CO2或H2O(g)的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O(g)与放出O2的物质的量之比均为2∶1，即气体减小的体积等于生成O2的体积。(2)固体质量关系：相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看作发生相应的反应：Na2O2＋CO=Na2CO3、Na2O2＋H2=2NaOH(实际上两反应不能发生)。(3)先后顺序关系：一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应，解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O发生反应。(4)电子转移关系：两反应都是Na2O2自身发生氧化还原反应，每有1molO2生成时，转移的电子均为2mol。关系式为：2Na2O2～O2～2e－。【即学即练3】在深海中作业的潜水员的呼吸面具上，往往装入一定量的Na2O2，目的是给潜水员提供氧气。下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是()A．Na2O2、Na2O都是钠的氧化物，都是碱性氧化物B．Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体C．Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂D．Na2O2、Na2O均可作供氧剂【即学即练4】如果金属钠着火，可以采取的灭火方法是（）A．水B．干粉灭火器C．泡沫灭火器D．沙子题型一金属钠的性质1．钠露置在空气中易变质，其变质过程中不可能产生的物质是()A．Na2OB．NaOHC．NaHCO3D．Na2CO32．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．CuSO4金属钠与水、酸、盐溶液反应现象(1)共性：浮：钠浮在液面上；熔：钠熔化成光亮的小球；游：在液面上不停地游动直至反应完；响：反应中不停地发出“嘶嘶”的响声。(2)差异性：与酸反应时，由于溶液中H＋浓度较大，反应比钠与水剧烈，最后钠可能在液面上发生燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(NH3)等。题型二氧化钠和过氧化钠3．下列物质露置于空气中会发生变质，但不发生氧化还原反应的是()A．钠 B．氢氧化钠C．氯化钠D．过氧化钠4．下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是()A．Na2O、Na2O2都是钠的氧化物，都是碱性氧化物B．Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体C．Na2O2是强氧化剂，具有漂白性，能够用来漂白食品D．Na2O2与水反应时，1molNa2O2在反应中转移1mol电子从元素化合价角度分析Na2O2的性质题型三金属钠及钠的氧化钠的用途5．下列有关物质性质与用途具有对应关系的是()A．Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂B．金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属TiC．钠和钾的合金导电性能好，可用于原子反应堆的热交换剂D．Na能在O2中燃烧，可用于道路和广场的照明基础巩固1．钠在自然界中最主要的存在形式是（）A．游离态B．氯化钠C．硫酸钠D．硝酸钠2．下列关于金属钠的说法中，错误的是（）A．钠只有在加热条件下才能与氯气反应B．钠与氧气反应的产物与条件有关C．钠在反应中易失去电子，表现出还原性D．钠应保存在煤油中3．为维持人体内电解质平衡，人在大量出汗后应及时补充的离子是（）A．Na+B．Ca2+C．Mg2+D．Fe3+4．下列有关钠的存在、保存及取用方法的描述正确的是()A．钠在自然界中主要以化合态形式存在，少量以游离态形式存在B．钠需要密封保存在四氯化碳中C．实验室中可直接用药匙取用钠D．实验室中取用后剩余的钠要放回原试剂瓶中5．下列关于金属钠的描述正确的是()A．钠离子和钠原子都具有较强的还原性B．钠在氧气中燃烧生成Na2OC．钠能把钛锆等金属从它们的盐溶液中还原出来D．钠和钾的合金在室温下呈液态，可作快中子反应堆的导热剂6．下列各组中的两物质相互反应时，若改变反应条件(温度、反应物用量比)，生成物并不改变的是()A．Na和O2 B．NaOH和CO2C．Na2O2和CO2 D．木炭和O27．下面是比较氧化钠和过氧化钠性质异同点的有关叙述，其中错误的是()A．氧化钠和过氧化钠长期置于空气中最终所得固体产物相同B．氧化钠和过氧化钠都能与二氧化碳或水发生化合反应C．氧化钠和过氧化钠与水反应都有氢氧化钠生成D．过氧化钠是强氧化剂，而氧化钠只是一种碱性氧化物8．向分别盛有100mL水、100mL盐酸、100mL硫酸铜溶液的X、Y、Z三个烧杯中分别投入1.15gNa，Na完全反应，下列说法正确的是()A．三个烧杯中一定均会发生的反应：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑B．三个烧杯中的反应，相比而言，X中的反应最剧烈C．Z烧杯中一定会有Cu(OH)2沉淀生成D．三个烧杯中生成的气体的质量不相同9．已知钠放置于空气中可发生如下变化：Naeq\o(,\s\up7(O2),\s\do5(①))Na2Oeq\o(,\s\up7(H2O),\s\do5(②))NaOHeq\o(,\s\up7(CO2),\s\do5(③))Na2CO3·10H2O根据此变化回答以下问题：(1)请写出①②步转化的化学方程式：①________________________________；②______________________________。(2)已知钠在空气中燃烧可生成一种淡黄色物质，该物质可与CO2、H2O发生反应，根据以上叙述回答：①该淡黄色物质的化学式为____________；②该淡黄色物质与CO2、H2O反应的化学方程式分别为____________________________、________________________________。10．某同学设计了一个“滴水点火，水火相容”的实验，他用脱脂棉包住一些过氧化钠粉末，放在石棉网上向脱脂棉上滴几滴蒸馏水，结果脱脂棉竟然剧烈燃烧起来。(1)脱脂棉燃烧需要具备哪些条件：_________________________________。(2)请解释脱脂棉能够燃烧的原因：__________________________________________。(3)请设计简单的实验，验证过氧化钠与水反应可能的产物。①实验用品：过氧化钠、蒸馏水、酚酞试剂、试管、酒精灯、小木棍②实验思路：____________________________________________________。③现象及结论：实验现象实验结论培优竞赛1．钾(K)与Na在化学性质上具有很大的相似性，但K比Na的活泼性强，下面是根据Na的性质对K的性质的预测，其中正确的是（）A．因为K的活泼性强，所以钾不能保存在煤油中B．K可以被空气中的氧气所氧化，且产物是K2OC．K与水能够反应，但不如Na与水的反应剧烈，但产物都有氢气D．K可以与水剧烈反应，生成氢气2．某实验小组通过如图所示实验，探究Na2O2与水的反应，下列说法中不正确的是()A．②中的大量气泡的主要成分是氧气B．③中变红，说明有酸性物质生成C．向④中滴加氢氧化钠溶液，溶液不会变为红色D．⑤中MnO2的主要作用是作催化剂3．如图所示，在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4粉末与熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成。据此判断下列说法中不正确的是()A．上述反应是置换反应B．上