第二单元第一课时金属钠的性质与应用教学案

第二单元第一课时金属钠的性质与应用教学案班级姓名时间一、学习目的：1．了解钠的物理性质；了解钠的保存和取用。2、从原子结构入手，理解和掌握钠的化学性质；认识钠是一种很活泼的金属。3、了解钠的制取和用途。二、教学过程：从钠的原子结构特征认识钠的化学性质。（一）钠的原子结构见课本P48写出Na的原子结构示意图：，钠原子最外层只有电子，很容易电子，形成，表现，是化学性质很活泼的金属。依据结构决定性质的观点。由钠的原子结构推测钠应具有怎样的化学性质？钠可能与什么类别物质反应？（二）钠的性质1、钠的物理性质[实验1]：观察到金属钠是色态；其质地；有导电、导热性；熔、沸点低；密度比水，比煤油。2．化学性质（1）金属钠与氧气反应[实验2]：钠在空气中燃烧的现象（火焰的颜色和生成物的色态）。【问题组1】产物是否为Na2O，为什么？请写出钠在空气中燃烧的化学方程式，标出电子转移情况，指明生成物中氧元素的化合价，指明还原剂。Na2O和Na2O2有什么不同？哪个稳定？写出钠在空气中变暗的化学方程式。〔提示〕反应条件不同，产物不同。思考：钠还能和哪些非金属单质反应？金属钠在氯气中燃烧的现象（火焰的颜色和生成物的色态）。（2）金属钠与水的反应[实验4](浮、熔、游、红、消)反应现象结论【问题组2】根据反应现象推断该反应的产物是什么？其中气体如何检验？写出该反应的化学方程式。金属钠与水的反应、与氯气的反应都是氧化还原反应吗？【思考题】金属钠比铜活泼，能否从硫酸铜溶液中置换出单质铜？说出反应的现象，推断产物并写出化学方程式。〔拓展〕钠和酸反应（盐酸）写出化学方程式小结：根据上述反应中钠元素化合价的变化，总结钠的化学性质。[课堂练习1]1、取用时需用镊子夹取钠，不能用手拿，考虑为什么？用小刀切开金属钠时，其表面的光泽有何变化？原因是什么？钠应保存。2、从氧化还原角度看，在上述反应中，钠均失去电子做剂，是一种活泼的金属，具有性，也能和其它氧化剂（如氯气，硫）反应。3、金属钠在空气中长时间放置最终将转化为____，有关的化学方程式为____________（三）钠的制取和用途钠的制取见课本P49拓展视野钠的性质很活泼，在自然界中以态存在，单质钠目前用电解熔融氯化钠的方法制取，其原理为钠的用途①制过氧化钠等化合物（和氧气反应）；②制K－Na合金（态），用于快中子反应堆作热交换剂（钠的导热性）；③高压钠灯；④还原贵重金属钛、锆、铌、钽等（钠具有还原性）。TiCl4+4NaTi+4NaCl[达标练习]１．金属钠应存放在()A．棕色瓶中B．细沙中C．煤油中D．饱和的NaCI溶液中２．演示钠和水反应的实验中，用到的仪器是a.试管夹，b.镊子，c.小刀,d.冷凝管，e.滤纸，f.研钵，g.烧杯，h.坩埚，i.石棉网，j.玻璃片，k.药匙，I.玻璃棒。Ｂ．ａｂｄｉＣ．ｆｇｈｉＤ．ｃｅｆｋ3、有关金属钠的叙述正确的是()A钠的密度比煤油大，保存在煤油中B金属钠质软，可以用小刀切割D．Na比Cu活泼，因而可以从Cu的溶液中置换出铜4．在烧杯中加水和苯(密度为0.88g·cm－3)各50mL，将一小粒金属钠(密度0.97g·cm－3)投入烧杯中，观察到的现象可能是()A钠在水层中反应并四处游动B钠停留在苯层中不发生反应C钠在苯的液面上反应并四处游动D．钠在苯与水的界面处并可能做上下跳动5．关于钠的说法中错误的是()A钠原子有强还原性，钠离子有弱氧化性B．钠在自然界中只能以化合态存在C．钠与氯气反应，发出黄色火焰，并产生大量白雾D．钠可以把钛、铌、钽等金属从它们的化合物的溶液中还原出来6．将钠投入紫色石蕊试液中，下列现象不正确的是()A浮在水面上B熔成光亮的小球C迅速游动D．溶液呈红色7．下列关于金属钠物理性质叙述错误的是()A．质轻B．能导电C．熔点低于100℃D．颜色是灰白色8．往烧杯内注入煤油和水各100mL，静置后将一小块钠投入烧杯内。发生的现象是()A钠沉到液柱1／2处，钠块下部有许多气泡放出，附有气泡的钠块徐徐上升到煤油中，一会儿又沉到液柱1／2处，如此反复多次，最后消失B．钠块一直沉到烧杯底部，并停留在杯底，放出气泡，最后消失C钠块浮在液柱表面上，很快熔成一个闪亮的小球，四处游动，最后消失D．钠块沉到液柱1／2处，很快熔成一个闪亮的小球，沿水平方向迅速游来游去，最后消失9．将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()AHClBK2S04CCuCl2D．饱和Na0H溶液10、某物质灼烧时，直接观察焰色反应为黄色，下列判断正确的是()A该物质一定是钠的化合物B该物质一定含钠元素C．该物质一定是金属钠D．不能确定该物质中是否含钾元素11．一小块金属钠露置于空气中，可能有如下现象发生：①生成白色粉末；②变暗；③生成白A．①②③④Ｂ．②④③①Ｄ．④②③①12．将4.6g金属钠投入到95.4g水中，所得溶液中溶质的质量分数()A等于4．6％B等于8％C小于8％D．大于8％13．取一块金属钠放在燃烧匙里加热，下列实验现象：①金属先熔化②在空气中燃烧，放出黄色火花③燃烧后得白色固体④燃烧时火焰为黄色⑤燃烧后生成浅黄色固体物质。描述正确的是()A．①②B．①②③C．①④⑤D．④⑤14．用托盘天平称量苛性钠时，应将其放在()A．天平的托盘上B．洁净的滤纸上C．小烧杯中D．试剂瓶中15．有关钠离子和钠原子的叙述正确的是()A．钠原子与钠离子的化学性质相似B．钠原子与钠离子多一个质子C．钠原子具有还原性，钠离子具有氧化性D．钠原子不稳定而钠离子稳定16．下列物质不能由金属与酸直接反应而制取的是()A．FeCl2B．Fe2(S04)3C．CuS04D．NaCl17．若将2．3g钠块置于过量02中燃烧后，生成3．6g固体物质，则下列推断合理的是()①钠在燃烧前已有部分氧化②生成物为Na2O和Na2O2③钠在燃烧前未被氧化④生成物中只有氧化钠A．②B．①②C．②③D．②④18．钠与下列溶液反应既产生气体，又产生沉淀的是()A．KCIB．(NH4)2S04C．FeCl3D．BaCl219.质量为4.6ｇ的金属钠(含一种杂质)放入足量的盐酸中，可以收集到0.18ｇ的气体，则钠中不可能含有的杂质是Ｂ．ＫＣ．ＣｕＤ．Ｍｇ20．将4.6ｇＮａ、１３gＺｎ、11.2ｇＦｅ分别投入含3.65ｇ氯化氢的盐酸中，下列说法正确的是A．Ｎａ、Ｚｎ、Ｆｅ产生等量Ｈ２Ｂ．Ｎａ产生氢气最多Ｃ．Ｚｎ、Ｆｅ产生的Ｈ２比Ｎａ多Ｄ．Ｚｎ、Ｆｅ产生Ｈ２的量相同21、欲使每lO个水分子中溶有1个Na+，则90mL水中应投入金属钠的质量为()A．10.5gB．11.5gC．21gD．23g22．如图所示的试管中盛2mL滴有无色酚酞试液的蒸馏水，再向试管中倒入1mL煤油，然后从试剂瓶中取出一块金属钠，用刀轻轻一切，便切开来，取其中的一小块，放入上述试管中，可观察到钠首先沉到煤油底部，一接触到水层就产生大量气泡，使钠块变成球状并向上浮，同时水层变红色，过一会儿，钠又慢慢沉降到两种液体的交界处，一接触到水层，立即产生大量气泡，使钠上浮，如此反复多次，直至钠反应完为止。根据上述描述回答下列问题。(1)本文中说明钠的物理性质主要有：①，②，③。(2)本文内容说明钠的一种化学性质是，该性质涉及反应的化学方程式是。(3)若采用上述装置在实验室里用钠制氢气，为了节省钠的用量，使产生的氢气几乎纯净且全部收集起来，可采取的措施是。23．一块表面氧化了的金属钠质量为29.2g，投入到71.8ｇ水中，产生氢气1g，所得溶液溶质的体积为80ｍL。试求：(1)金属钠的纯度；(2)生成NaOH的质量；（３）所得溶液溶质的质量分数和密度。1.金属钠的用途有相当大一部分金属钠用于制造一种抗爆震剂──四乙基铅，它能降低汽油的爆震性，减少在汽油发动机中使用汽油时发生的噪音。四乙基铅通常是使氯乙烷跟金属钠和铅的合金(钠铅齐)起反应而制得的。4C2H5Cl+4Na+Pb=(C2H5)4Pb+4NaCl铌和钽通常是共生在某一种矿物内，一般是先分离它们的氟化物，然后再用金属钠置换出铌和钽。NbF5+5Na=Nb+5NaFTaF5+5Na=Ta+5NaF钠还用于制造过氧化钠等化合物。钠和钾组成的合金在常温时是液体，用于快中子增殖反应堆作热交换流体。下面列出几种钠钾合金的熔点。钠钾熔点20%80%-10℃22%78%-11℃24%76%-3.5℃40%60%5℃(以上均指质量分数)高压钠灯现在已大量应用于道路和广场的照明。由于它不降低照度水平而又能减少能源消耗，所以有取代高压汞灯的趋势。早在1950年就在实验室中解决了钠蒸气的气体放电发光问题，但由于需要解决在高温、高压下钠蒸气有很强的腐蚀性的问题，直到1965年才制出了第一支高压钠灯。高压钠灯虽问世较晚，但发展很快。钠灯也可用于洗相的暗室，因为这种黄光不会使相纸曝光。2.金属钠的制法原理金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的，这个原理应用于工业生产，约在1891年才获得成功。1921年电解氯化钠制钠的工业方法实现了。由于金属钠在现代技术上得到重要应用，它的产量显著地增加。目前，世界上钠的工业生产多数是用电解氯化钠的方法，少数仍沿用电解氢氧化钠的方法。电解氯化钠制金属钠通常在电解槽(图2-1)里进行。电解时氯化钠需要熔融，因氯化钠的熔点为801℃，在技术上有困难。所以用熔融温度约为580℃的40%(质量分数)氯化钠和60%氯化钙的低共熔物(即两种或两种以上物质形成的熔点最低的混合物)，这样可降低电解时所需的温度，从而也降低了钠的蒸气压。电解时，氯气在阳极放出，当电流通过熔盐时，金属钠和金属钙同时被还原出来，浮在阴极上方的熔盐上面，从管道溢出。把熔融的金属混合物冷却到105℃～110℃，金属钙成晶体析出，经过滤就可以把金属钠跟金属钙分离。图2-1制钠电解槽的示意图1.石墨阳极2.网状隔膜3.铁管内液体钠4.钠收集管5.种罩6.铁环阴极7.倒装的环形槽３．Ａ、Ｄ４．（１）钠块浮于水面，熔成小球，四处游动，甚至会产生黄色火球在液面游动。２Ｎａ＋２Ｈ＋＝２Ｎａ＋＋Ｈ２动熔成小球并有白色沉淀生成。２Ｎａ＋２Ｈ２Ｏ＝２Ｎａ＋＋２ＯＨ－＋Ｈ２↑、Ｃａ２＋＋ＨＣＯ３－＋ＯＨ－＝ＣａＣＯ３↓＋Ｈ２Ｏ（３）钠块浮于水面，四处游动产生蓝色沉淀。２Ｎａ＋Ｃｕ２＋＋２Ｈ２Ｏ＝Ｃｕ（ＯＨ）２↓＋Ｈ２↑＋２Ｎａ＋(1)７８．８％（２）４８ｇ（３）４８％；１．２５ｇ／ｃｍ３金属钠浮在水面（说明钠的密度小），熔成闪亮的小球（说明反应放热且钠的熔点低），向各个方向迅速游动（说明有气体生成），同时发生嘶嘶的响声（说明反应剧烈），溶液变为红色（说明产物呈碱性）。将1.15gNa放入水中，要使100个水分子溶有1个Na+，则需水()A．90gB．90．9gC．5．05molD．5mol在进行钠与水的反应实验中，有妒F操作和实验现象，请根据钠的性质解释说明。(1)刚用小刀切开的金属钠断面呈什么颜色?在空气中放置几分钟又有什么变化7．(2)切下来的金属钠块要用滤纸擦净后方可放入水中实验，这是为什么?(3)金属钠块必须用镊子夹取，为什么不能用手拿取?(4)金属钠块投入水中后有什么现象?为什么?(5)如果水中未加钠之前已滴人酚酞试液，反应后溶液颜色会有什么变化?把少量金属钠投入下列溶液中，说明实验现象，并写出有关反应的离子方程式：1）钠投入稀盐酸中，现象是，离子反应方程式为。(2)钠投入碳酸氢钙溶液中，现象是，离子反应方程式为。(3)钠投入硫酸铜溶液中，现象是，离子反应方程式为。(4)当往饱和澄清石灰水中投人金属钠时，看到的现象是。