31碱金属元素钠教案解析版

1第三章金属及其化合物第1讲碱金属元素—钠考纲要求：1.了解钠的主要性质及其应用。2.了解钠的重要化合物的主要性质及其应。[循着图示·想一想][特色特性·记一记]1．特殊的颜色：Na2O2——淡黄色固体2．特殊的存放：Na、K保存在煤油中，Li保存在石蜡中3．特殊的用途：钠钾合金——原子反应堆的导热剂4．必记五反应：(1)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑(2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑(3)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2(4)Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑(5)Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3考点一|活泼的金属单质——钠[教材知识层面]1．研究物质性质的常用方法(1)观察法(2)实验法(3)分类法(4)比较法2．钠的原子结构钠位于元素周期表中第三周期ⅠA族，原子结构示意图：，最外层只有1个电子，在化学反2应中易失去最外层电子而呈现＋1价，因而钠在化学反应中表现出较强的还原性。3．钠的性质(1)物理性质：颜色熔点硬度密度导电导热性银白色低小比水的小比煤油的大良好(2)化学性质：①与非金属单质(如O2、Cl2)的反应与O2反应常温下：化学方程式为4Na＋O2=====常温2Na2O点燃时：化学方程式为2Na＋O2=====点燃Na2O2②与水的反应：a．化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。b．与滴加酚酞的水反应的现象与解释：4．钠的制备、保存与用途(1)制备：电解熔融氯化钠，化学方程式为2NaCl电解,2Na＋Cl2↑。(2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。(3)用途：①钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂；②作强还原剂，将某些稀有金属从它们的卤化物中还原出来，如4Na＋TiCl4=====熔融Ti＋4NaCl；③用作电光源，制作高压钠灯。[高考考查层面]命题点1钠与盐溶液的反应3(1)钠投入到NaCl溶液中，只有氢气放出。2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。(2)钠投入到CuSO4溶液中，产生蓝色沉淀。2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。(3)钠投入到铵盐(如NH4Cl)溶液中，有H2和NH3逸出。2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，NH4Cl＋NaOH===NaCl＋NH3↑＋H2O。[典题示例]金属钠分别与下列溶液反应时，既有沉淀析出，又有气体逸出的是()A．BaCl2溶液B．K2SO4溶液C．CuSO4溶液D．NH4NO3溶液解析：选C因为是溶液中的反应，所以都有H2产生，NH4NO3溶液还产生NH3，CuSO4溶液还产生Cu(OH)2沉淀。命题点2焰色反应(1)概念：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊颜色的现象。属于元素的物理性质。(2)操作步骤：铂丝――→酒精灯灼烧无色――→蘸取待测物――→酒精灯灼烧观察火焰颜色――→用盐酸洗涤铂丝――→酒精灯灼烧无色。(3)常见元素焰色反应的颜色：钠元素：黄色；钾元素：紫色(透过蓝色钴玻璃观察)。[典题示例]用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，直接观察到火焰呈黄色，下列各判断正确的是()A．只含有Na＋B．一定含有Na＋，可能含有K＋C．既含有Na＋，又含有K＋D．可能含有Na＋，可能还含有K＋4解析：选BNa元素的焰色为黄色，而K元素的焰色为紫色，而且黄色会干扰紫色，所以不能判断是否含有K元素。[考点达标层面]1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)将钠块放入水中，产生气体的方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。()(2)钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化。()(3)钠与CuSO4溶液的反应：2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋。()(4)1molNa被完全氧化生成Na2O2，失去2NA个电子。()(5)钠与足量O2反应生成Na2O，随着温度的升高，生成Na2O的速率逐渐加快。()(6)焰色反应是大多数金属元素的性质，属于化学变化。()(7)金属钠可以保存在CCl4中。()(8)钠、钾着火后，用水或泡沫灭火器可迅速灭火。()答案：(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×2．取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列现象描述正确的是()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燃烧后生成淡黄色固体物质A．②⑤B．①②③C．①④⑤D．④⑤答案：C考点二|钠的氧化物——氧化钠和过氧化钠[教材知识层面]物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)颜色状态白色固体淡黄色固体类别碱性氧化物过氧化物氧元素化合价－2－1化学键类型只有离子键有离子键和共价键电子式Na＋[O]2－Na＋Na＋[OO]2－Na＋与水反应Na2O＋H2O===2NaOH2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑与CO2反应Na2O＋CO2===Na2CO32Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2与盐酸反应Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑主要用途可制烧碱漂白剂、消毒剂、供氧剂5保存密封密封、远离易燃物[高考考查层面]命题点1过氧化钠的强氧化性1．从元素化合价角度分析Na2O2的性质O20←―――――――――失去电子，化合价升高表现为还原性Na2O2－1―――――――――――――→得到电子，化合价降低表现为氧化性O－22．强氧化性的五个表现[典题示例]1．在溶液中加入足量的Na2O2后仍能大量共存的离子组是()A．Na＋、Fe2＋、Cl－、SO2－4B．K＋、[Al(OH)4]－、Cl－、SO2－4C．Ca2＋、Mg2＋、NO－3、HCO－3D．Na＋、Cl－、CO2－3、SO2－3解析：选BNa2O2具有强氧化性，能将Fe2＋氧化成Fe3＋，能将SO2－3氧化成SO2－4，A、D两项不能共存；Na2O2与水反应生成NaOH，C项中的Mg2＋、HCO－3与OH－不能大量共存。2．下列关于Na2O2的说法正确的是()A．Na2O2与SO2反应生成Na2SO3和O2B．Na2O2投入到酚酞溶液中，溶液变红C．Na2O2能与酸反应生成盐和水，所以Na2O2是碱性氧化物D．Na2O2与水反应，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂解析：选DNa2O2具有强氧化性，与SO2反应生成Na2SO4而不是Na2SO3，A错误；Na2O2投入到酚酞溶液中，溶液先变红后退色，B错误；Na2O2不属于碱性氧化物而属于过氧化物，C错误。命题点2Na2O2与水、CO2反应的四个重要关系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，与足量的Na2O2反应时，消耗CO2或H2O(g)与放出6O2的物质的量之比均为2∶1，即气体减小的体积等于生成的O2的体积。2．固体质量关系2CO＋O2=====点燃2CO2①2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2②①＋②得，Na2O2＋CO===Na2CO3(虚拟的反应)即CO可被Na2O2完全吸收，固体增重即为CO的质量。2H2＋O2=====点燃2H2O③2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑④③＋④得，Na2O2＋H2===2NaOH(虚拟的反应)即H2可被Na2O2完全吸收，固体增重即为H2的质量。结论：凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的物质，mg该物质在O2中完全燃烧，将其产物(CO2和水蒸气)通过足量Na2O2后，固体增重必为mg。或者是由C、H、O三种元素组成的物质，只要C、O原子个数比为1∶1，即可满足上述条件。中学阶段常见的符合这一关系的物质有：(1)无机物：H2、CO及H2和CO的混合气体；(2)有机物：CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、C6H12O6(葡萄糖)等。3．先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物反应，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(g)发生反应(实际情况复杂得多)。4．电子转移关系不论是与CO2还是与H2O(g)反应，CO2与H2O(g)均既不是氧化剂也不是还原剂，反应的实质都是Na2O2自身发生的氧化还原反应，所以每有1molO2生成时，转移的电子均为2mol。[典题示例]1．200℃时，11.6gCO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6g，则原混合气体的总物质的量是()A．0.125molB．0.25molC．0.5molD．1mol解析：选C根据质量守恒定律可知，生成O2的质量为11.6g－3.6g＝8g，n(O2)＝8g32g·mol－1＝0.25mol，根据Na2O2与H2O(g)、CO2反应的物质的量的关系可知CO2和H2O(g)的物质的量之和为0.25mol×2＝0.5mol。2．取ag某物质在O2中完全燃烧，将生成物与足量Na2O2固体完全反应，反应后，固体质量恰好也增加了ag，下列物质不能满足上述结果的是()A．H2B．CO7C．C6H12O6D．C12H22O11解析：选D由反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑和2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2知每摩尔Na2O2与H2O、CO2分别完全反应时，相当于吸收了2gH2、28gCO。凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的可燃物ag，在O2中完全燃烧，将生成的水和CO2通过足量的Na2O2固体后，固体增重也是ag，或者可以总结为由C、H、O三种元素组成的物质，只要C、O原子个数比为1∶1，即可满足题目要求。[考点达标层面]1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)Na2O2与水反应是水作还原剂的氧化还原反应。()(2)过氧化钠的电子式为O····O····。()(3)在过氧化钠与水的反应中，每生成0.1mol氧气，转移电子的数目为0.4NA。()(4)1molNa2O2固体中含离子总数为4NA。()(5)二氧化碳通过Na2O2粉末，反应后固体物质增重。()(6)Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为：Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×2．为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2颗粒的装置，它的用途是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述正确的是()A．Na2O2中阴、阳离子的个数比为1∶1B．Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，需要水和CO2的质量相等C．Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，转移电子的物质的量相等D．Na2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同解析：选CNa2O2的电子式为Na＋O····O····2－Na＋，故阴、阳离子的个数比为1∶2，A错误；生成相同量的O2时消耗的水和二氧化碳的物质的量相同，但质量不同，B项错误；由得失电子守恒知两者转移电子的物质的量相同，C项正确；Na2O2因具有强氧化性而有漂白性，SO2易与有色物质化合生成不稳定的无色物质，故原理不同，D项错误。考点三|钠的氧化物对应的水化物——氢氧化钠[教材知识层面]1．俗名：烧碱、火碱、苛性钠。2．物理性质氢氧化钠是白色固体，易溶于水(溶于水时放热)，易潮解。3．化学性质(1)腐蚀性。8(2)碱的通性：NaOH===Na＋＋OH－4．工业制法(1)纯碱苛化法：Na2CO3＋Ca(OH)2===2NaOH＋CaCO3↓(2)隔膜电解法：2NaCl＋2H2O=====电解2NaOH＋Cl2↑＋H2↑[考点达标层面]1．用托盘天平称量固体烧碱时，烧碱应放在()①烧杯中②纸上③左盘上④右盘上A．①③B．②④C．①④D．②③解析：选A固体烧碱易潮解，且有强腐蚀性，故应放在烧杯中称量；据称量时“左物右码”原则，应在左盘上放盛有烧碱的烧杯。2．下列气体可以用固体烧碱进行干燥的是()A．Cl