金属钠和化合物教学案

金属钠及其化合物

适用学科高中化学适用年级高中一年级

适用区域全国通用课时时长〔分钟〕60分钟

知识点金属钠的性质与应用；钠的化合物的性质与应用

教学目标

知识与技能：1、金属钠的性质，用途；2、钠氧化物的性质与用途；3、钠的氢氧

化物的性质以及用途；4、钠盐〔碳酸钠、碳酸氢钠为例〕的性质与用途。

能力过程与方法：类比碱金属元素的学习，学习有关钠，钠氧化物，氢氧化物，以

及钠盐的相关知识。

情感态度与价值观：通过对比，总结知识的方式,培养学生对化学的学习兴趣。

教学重点钠的过氧化物的性质,钠盐的性质、用途

教学难点有关钠氧化物，钠盐的相关计算

教学过程

一、课堂导入

1.通过回忆初中学过的镁、铝、铁、铜的局部性质，来认识钠是一种活泼金属

2.写出一些与钠元素相关的反响方程式

3.金属的性质与存在

三、知识讲解

考点/易错点1金属钠

1、钠原子构造：钠原子最外层只有一个电子，在化学变化中易失去最外层电子，呈现很强的金属性，在氧化复原反响

中做复原剂。

2、钠的物理性质：钠是银白色金属，密度小（0.97g/cm3）,熔点低（97℃）,硬度小，质软，可用刀切割。钠通常保存

在煤油中。是电和热的良导体。

3、钠的化学性质：从原子构造可知钠是活泼的金属单质。

加热。

⑴钠与非金属反响：2Na+S=Na2s4Na+O2=2Na2O?Na+O2=Na2O2（钠先熔化成小球，再燃烧，发出黄色火焰，生

成淡黄色固体）⑵钠与水（冷水）反响2Na+2H2O=2NaOH+H2t

钠与水反响的现象实验原理

钠浮在水面上，钠的密度比水小

熔成小球，钠的熔点低，反响放热

在水面上迅速游动，逐渐变小，最后消失,反响产生的气体推动小球运动

与水反响发出哧哧的声音钠与水反响剧烈，反响放热

在反响后的溶液中滴加酚献，溶液变红。有碱性物质生成

(3)钠与酸反响：2Na+2HCl=2NaCl+H2t(4)钠与碱反响：实质是钠与水的反响

(5)钠与盐反响：Na与盐溶液一般不发生置换反响，但与熔融的盐可发生置换反响。(如4Na+TiCL(熔融)2Ti+4NaCl)

Na放入盐溶液时，先与水反响，它包括两种情况：(1)如果盐溶液的溶质不与NaOH反响:如氯化钠溶液；(2)如果盐

溶液中的溶质与NaOH反响:生成的碱与盐发生复分解反响，

例如：将Na放入CuSO4溶液中，反响剧烈，有气体和沉淀生成。

2Na+H2O=2NaOH+H2t2NaOH+CuSCU=Cu(OH)2I+Na2so4

因Na与水反响时有热量放出，生成的Cu(0H)2是难溶性碱，受热易分解，所以此反响中有时会有黑色沉淀CuO生

成。(CU(OH)2=CUO+H2O)

通电

4、工业制钠：电解熔融的NaCl,2NaCl(熔融)2Na+Chto

5、钠的用途：在熔融的条件下钠可以制取一些金属，如钛、错、铝、铝等；钠钾合金是快中子反响堆的热交换剂；钠

蒸气可作高压钠灯，发出黄光，射程远，透雾能力强。

6、碱金属元素原子构造、性质的相似性和递变性

⑴相似性:

与Na构造相似的还有Li、K、Rb、Cs等元素。它们原子的最外层都只有1个电子，均易失1个电子形成带1个单位正

电荷的阳离子，所以它们均为活泼金属，均具有很强的复原性，能与氧气、非金属、水、酸等反响，生成产物均为离子

化合物。

(2)差异性与递变性

随着核电荷数的增加，由Li到Cs,电子层数依次递增，核到最外电子层的距离逐渐增大，核对最外层电子的引力逐渐

减小，失电子能力增强，即复原性增强，与其它物质间的反响程度更加剧烈。如与氧气反响时，Li常温或燃烧均生成

LhO,Na常温时生成NazO,燃烧时则生成NazCh,而K常温生成K2O2,燃烧生成KCh(超氧化钾)。

它们的最高价氧化物的对应水化物一一碱一一均为强碱，且碱性依次增强。

考点/易错点2钠的氧化物

名称氧化钠过氧化钠

化学式Na?ONazCh

颜色、状态白色固体淡黄色固体

物质类别离子化合物、碱性氧化物离子化合物、过氧化物

电子式Na+[:O:]2-Na+Na+[:O:O:]2Na+

化学键类型离子键离子键、非极性共价键

生产条件常温下加热或者点燃

氧元素化合价-2价-1价

氧化性、复原性在化学反响中，不表现氧化性，复原性既有氧化性，又有复原性

稳定性不稳定，可继续氧化稳定

转化关系2Na2O+O2=2Na2O2

与水反响Na2O+H2O=2NaOH2Na2Ch+2H2O=4NaOH+O2T

与酸反响Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2T

与C02反响NazO+CCh二NazCCh2Na2O2+2CO2=2Na2co3+O2

用途制NaOH,用途较少氧化剂、供氧剂、漂白剂、杀菌剂

保存隔绝空气，密封保存隔绝空气，远离易燃物，密封保存

阴、阳离子个数比O2-:Na+=l:2O22:Na+=l:2

考点/易错点3钠的氢氧化物

1、物理性质：氢氧化钠具有很强的腐蚀性。俗称：苛性钠、烧碱、火碱。氢氧化钠是一种白色固体，易吸收水分而发

生潮解，易溶于水，溶于水放出大量的热量。

2、化学性质：

(1)与酸碱指示剂作用：能使紫色石蕊试液变蓝色，使无色酚酿变红色。

(2)与酸发生中和反响：与酸反响中和生成盐和水。

(3)与非金属氧化物反响：与二氧化硫、二氧化碳等酸性气体反响，生成盐和水。

(4)与某些盐溶液反响：与硫酸铜溶液反响生成蓝色沉淀；与硫酸铁溶液反响生成红褐色沉淀；与镂盐反响生成碱性

气体。

3、氢氧化钠的保存

密封保存在橡胶塞的玻璃瓶(原因是玻璃的主要成分是二氧化硅，会跟氢氧化钠反响，生成硅酸钠，硅酸钠具有粘稠性,

会是塞子黏住导致开不了。)考点/易错点4钠盐

Na2cChNaHCCh

俗名纯碱苏打小苏打

颜色状态白色固体白色固体

溶解性都能溶解于水，但NazCCh的溶解度大于NaHCCh的溶解度

用途制玻璃、造纸、制肥皂、纺织工业发酵粉的主要成分、治疗胃酸、泡沫灭火

Na2co3+2HCl=2NaCl+CO2+H2ONaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O

与盐酸假设逐滴滴加盐酸反响顺序为：NaHCCh与盐酸反响的剧烈程度大于

Na2cO3+HCl=NaCl+NaHCO3,NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2。Na2c03与盐酸反响的剧烈程度

不反响

与NaOH溶液NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O

与Ca(OH”溶产生白色沉淀Na2cO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH产生白色沉淀

液

2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+Na2co3+2H?O

与CaCL溶液产生白色沉淀Na2co3+CaCb=CaCO3+2NaCl不反响

与CO2Na2cO3+CO2+H2O=2NaHCO3；假设向饱和的Na2cCh溶液中不反响

通入CO2气体，溶液中析出白色固体（NaHC03的溶解度小

于Na2c03的溶解度）

热稳定性稳定，受热不分解不稳定，受热分解

2NaHCO3^===Na2CO3+CO2+H2O

四、例题精析

【例题1】

.有一小块钠久置于空气中，最后生成的产物是（）

A.NazChB.NaHCChC.Na2cChD.Na2co3-IOH2O

【答案】C

【解析】钠在空气中久置，其变化过程是：

。，、HQ、工也。、

Na—^Na20—^NaOHj。Na2co，•lOH^O---^Na2cCT

【例题2】

将31.2g过氧化钠和100g水充分反响后所得溶液的质量分数为（）

A.25.6%B.31.2%C.32.0%D.34.5%

【答案】A

【解析】过氧化钠溶于水生成氢氧化钠溶液，故所求溶液的溶质为NaOH。

2Na2O2+2H2O4NaOH+O2个

2x784x4032

31.2gxy

16°x3L2g3i.2gx32_______31.2g_____

2x78=32g(NaOH))，=2*78=6.4g(O2)w(NaOH)=31,2g+100g-6Agx]QO%=25.6%

[例题3]

有关热稳定性的强弱对比，不正确的选项是()

A.K2MnO4<KMnO4B.Na2O2>Na2OC.NaHCO3<Na2CO3D.KClO3<KCl

【答案】A

【解析】在力口热条件下，Na2O-^->NazCh,NaHCCh―>Na2co3,KCIO3—*KC1,KMnO4—>K2MnO4,故A不正确。

五、课堂运用

【根基】

1、以下各组内的两种物质发生反响时，其产物不随反响物用量比的改变而发生变化的是（）

A.C和ChB.NaOH溶液和CO2

C.Na2cCh溶液和盐酸D.Na和Ch

【答案】D

【解析】A选项中，02缺乏量，生成C02；02过量，生成C02。B选项中，C02缺乏，生成Na2c。3；CCh过量，生成

NaHCO3oC选项中，盐酸缺乏，生成NaHCCh和NaCl；盐酸足量，生成NaCl、H2O和CO2。D选项正确。

2、将11.5g金属钠投入到88.5g水中，反响完毕后，求生成溶液的质量分数（不考虑水的蒸发）。

【答案】20.1%

【解析】此题的解题关键是弄清钠跟水反响有氢气产生，所得溶液中的溶质是NaOH。

设消耗水的质量为x,生成NaOH和H2的质量分别为y、z,则：

2Na+2H2O2NaOH+H2t

2X232X182X402

11.5gxyz

46:36=11.5g:xx=9g

46:80=11.5g:yy=20g

46:2=11.5g:zz=0.5g

解法1：w(NaOH)=88.5g+11.5g-0.5g=20.1%

2°gx100%

解法2：w(NaOH)=20g+88,5g-9g=20.1%【稳固】

1、以下各步反响中，A为金属，B为淡黄色固体，且每一物质均含A元素

写出A、B、C、D、E、F的化学式及有关化学方程式。

【答案】A—NaB—Na2O2C—Na2cO3D—NaClE—NaOHF—NaHCO3

【解析】此题的解题关键是要先判断出具体色态的B为何物质，金属对应的化合物呈现淡黄色的暂判定为Na2O2,那

么就可以引出D为NaCLC+CO2+H2O-F,FAc,而NazCh可以生成C,C可以生成NaCL从而推导出各物质。2、

在盛有5mL澄清饱和石灰水的试管中放入一小块钠，不可能观察到的现象是()

A.钠熔化成银白色的小球B.浮在液面快速游动C.液体底部出现银白色固体D.溶液变浑浊

【答案】C

【解析】钠首先跟水反响，发生的现象有：熔化成银白色的小球，浮在液面上迅速游动，有气泡产生等。因跟水反响需

消耗水(减少溶剂)且生成OH-,都会使澄清石灰水变浑浊，析出Ca(OH)2沉淀。

【拔高】

1.200℃时，U.6gCO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反响，反响后固体的质量增加了3.6g。则原混合气

体的平均式量为()

A.5.8B.11.6C.23.2D.46.4

【答案】C

【解析】解法一：差量法

设原混合气体中含C02和H20物质的量分别为x、y

2Na2（）2+2co2===2Na2co3+Ch固体质量增加

78X2g2mol106X2g（212-156）g

x28x

2Na2（）2+2H2<D===4NaOH+。2固体质量增加

78X2g2mol40X4g4g

y2y

则混合气的平均式量为：

——Urs

八咎3s应选C

解法二：平均值法

由方程式：2c。2+2Na2O2===2Na2cO3+O2和2H2O+2Na2O2===4NaOH+02T可知，固体增力口的质量m（增），应是