高一化学钠点评

学科:化学教学内容：高一化学钠点评【基础知识精讲】一、钠原子结构结构特点：.钠原子核外有三个电子层，最外层只有一个电子，易失去一个电子变成钠离子：Na-e-→Na+，形成稳定结构.所以在化学反应中表现出强的还原性.二、性质1.物理性质：软、亮、轻、低、导.(软——质软，硬度小；亮——银白色金属光泽；轻——密度小，比水轻；低——熔点低；导——可导电、导热.)2.化学性质：强还原性，活泼金属.与O2反应：常温→Na2O(白色固体)点燃或加热→Na2O2(淡黄色固体)与S反应：碾磨爆炸.与水反应：剧烈.现象：熔、浮、游、鸣、红(滴入酚酞，溶液变红)与酸反应：非常剧烈，以致爆炸.与某些熔融盐反应：可置换出某些熔融盐中的金属(如TiCl4等)与盐溶液反应：实质是先与盐溶液中的水反应，然后再发生复分解反应.三、钠的存在与保存1.元素在自然界的存在有两种形态：游离态：以单质形式存在的元素.化合态：以化合物形式存在的元素.钠的化学性质很活泼，在自然界里无游离态，只有化合态(NaCl、Na2CO3、Na2SO4、NaNO3等)2.保存：因为常温下金属钠能跟空气中的氧气反应，还能跟水、水蒸气反应，所以金属钠保存在煤油或石蜡油中，主要是为了隔绝空气和水.四、钠的用途1.K—Na合金用于原子反应堆作导热剂.2.制备Na2O2.3.做电光源：高压钠灯.4.冶炼稀有金属.【重点难点解析】1.钠露置于空气中的变化过程剖析切开金属钠置于空气中，切口开始呈银白色(钠的真面目)→变暗(生成Na2O)→变白色固体(生成NaOH)→成液(NaOH潮解)→结块(吸收CO2成Na2CO3·10H2O)→最后成粉末(风化).有关反应如下：4Na+O2＝2Na2ONa2O+H2O＝2NaOH2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O注意不可将碳酸钠的生成用下式表示：Na2O+CO2＝Na2CO3，这是不符合事实的.因为氧化钠与水结合的能力比跟二氧化碳反应的能力强得多.2.钠与水反应现象可概括为五个字：熔、浮、游、鸣、红.熔——是指钠熔化成闪亮的小球.浮——是指钠密度小于水，浮于水面.游——是指由于反应剧烈放出的气体使“钠球”在水面四处游动.鸣——一是金属钠与水反应放出气体发出“咝咝”的声音；二是指收集到的气体点燃有爆鸣声即反应放出H2.红——是指溶液加酚酞呈红色，即生成氢氧化钠.反应的化学方程式为：2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑该反应的实质是钠与水中电离出来的H+发生的氧化还原反应.离子方程式为：2Na+2H2O＝2Na++2OH-+H2↑3.钠与酸、盐溶液的反应钠与酸反应，实质上是钠与酸电离出的H+反应，所以当金属与酸溶液反应时，由于溶液中的H+主要来源于酸，因此钠先与酸反应，若钠是过量的则继续与水反应.因为酸中H+浓度远大于水中H+浓度，所以钠与酸反应要比与水反应剧烈，以至发生燃烧或轻微爆炸.钠与盐溶液反应，实质上是钠与盐溶液中的溶剂——水电离出的H+反应.所以在盐溶液中，钠先与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与盐溶液中的某些金属阳离子或NH4+发生复分解反应.如：2FeCl3+6Na+6H2O＝2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑2NH4Cl+2Na+2H2O＝2NH3·H2O+2NaOH+H2↑故钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属.【难题巧解点拨】例1学生甲和乙，对金属钠的色泽发生了争议.甲说书本上讲钠是银白色的，乙说他亲眼看到钠是暗灰色的.学生丙听到他们的争论后，从实验室取了一小块钠，用很简单的实验证明了金属钠是银白色的，并解释了通常看到钠是暗灰色的原因.丙怎样进行实验证明和解释的?解析学生丙将取出一小块钠放在玻片上，叫甲和乙两人观察，看到确是暗灰色，丙又用小刀把钠切开，里面的钠是银白色的.丙解释：由于钠的性质活泼，外面的钠被氧化了，因此是暗灰色的.例2取5.4g由碱金属R及其氧化物R2O组成的混合物，使之与足量的水反应，蒸干反应后的溶液，得8g无水晶体.(1)通过计算判断是何种金属?(2)混合物中R和R2O的质量各是多少克?解析本题可采用极端假设法.即①假设5.4g全为金属单质；②假设5.4g全为氧化物，推出R的原子量范围，R的实际原子量应介于二者之间，从而推出该元素的名称.(1)假设5.4g全为金属单质，据(R的原子量设为a1)2R+2H2O＝2ROH+H2↑2a12(a1+17)5.4g8ga1＝35.3假设5.4g全为氧化物据(R的原子量设为a2)R2O+H2O＝2ROH2a2+162(a2+17)a2=10.75.4g8g查表知R为钠R2O为Na2O(2)据2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑Na2O+H2O＝2NaOH46806280m(Na)m(NaOH)m(Na2O)m(NaOH)得m(Na)+m(Na2O)=5.4gm(Na)＝2.3g4680m(Na)+6280m(Na2O)＝8gm(Na2O)＝3.1g评析①通过计算求得原子量，由原子量确定是什么元素；②极端假设是解混合物计算题常用的方法.例3把一小块金属钠暴露在空气中，观察到以下现象：①金属钠表面逐渐变暗；②过一段时间以后又逐渐变潮湿；③再过些时候又转变成白色固体；④又过一段时间白色固体变成白色的粉末.写出以上发生的各种现象的有关化学方程式.解析金属钠为活泼金属，极易被空气中的氧气氧化生成氧化钠，所以表面逐渐变暗且无光泽.氧化钠在空气中溶于水，表面变潮湿而生成氢氧化钠.氢氧化钠和空气中的二氧化碳和水反应，生成碳酸钠晶体，即含有10个结晶水的碳酸钠.再过一段时间，含有结晶水的晶体风化失水，变成粉末状物质.答①4Na+O2＝2Na2O②Na2O+H2O＝2NaOH③2NaOH+CO2+9H2O＝Na2CO3·10H2O④Na2CO3·10H2O风化Na2CO3+10H2O评析该题要求写出金属钠暴露于空气中发生的一系列变化的化学方程式，实际考查的是钠及钠的化合物的化学性质.【命题趋势分析】碱金属是金属元素的典型代表，钠又是碱金属的代表，是高考命题的重要内容.【典型热点考题】例1将4.6g钠与1.6g硫粉迅速混合起来，并放在石棉网上加热，反应后生成的固体是()A.淡黄色固体混合物B.硫粉与硫化钠C.过氧化钠与硫化钠D.氧化钠与硫化钠解析：本题旨在考查钠的性质，在分析化学现象及生成物时，要考虑多种因素，不能单一回答，涉及到物质未隔绝空气时，要考虑空气中的各种成分可能参与反应.在加热条件下，钠既能与硫化合生成Na2S，也能与空气中的氧气反应生成Na2O2，而钠又是过量的，所以除生成Na2S外还有Na2O2生成.故正确选项为A、C.答案：A、C例2下列叙述中不正确的是()A.钠原子有强还原性，钠离子有弱氧化性.B.若电解熔融的氯化钠，则钠离子被氧化成钠原子.C.由于钠很活泼，所以它能从溶液中置换出金属活动性顺序表中钠后面的金属.D.钠是电和热的良导体.解析：A.钠原子由于最外层只有一个电子且原子半径较大，所以很容易失去1个电子而形成8电子的稳定结构，其氧化产物(Na+)的氧化性也必定很弱.B.电解熔融的氯化钠，钠离子应是被还原生成钠.C.虽然钠很活泼，但由于钠可以与水反应，所以把钠投入盐溶液时不能置换出金属单质.D.正确.故本题选B和C.例3将同样大小的金属钠，分别投入到①MgCl2溶液、②饱和NaCl溶液、③NH4Cl溶液中，各发生什么现象?解析：该题旨在培养学生完整描述实验现象的能力和对知识的归纳能力.金属钠分别投入到上述三种盐溶液中，首先与水反应：2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑，在①中又发生了反应Mg2++2OH-＝Mg(OH)2Na+浓度增大，而水的量减少，故有NaCl晶体析出；在③中又发生了反应NH4++OH-＝NH3·H2O，而反应放热，故有NH3放出.答案：在三种溶液中的共同现象是：钠浮在液面上，熔成小球，迅速游动，并发出“咝咝的声音，最后消失；不同之处是：①中有白色沉淀，②中溶液变浑浊，③中有刺激性气味的气体放出.例4在进行钠和水的反应实验中，有如下操作和实验现象，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?(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，为什么不能用手指拿取?(4)金属钠块投入水中后，为什么很快会熔成银白色小球并浮于水面上?(5)钠小球为什么会在水面上往返游动?(6)如果水中在未加钠之前已滴入酚酞试液，反应后颜色会有什么变化?为什么?解析：本题旨在考查学生对化学问题理解深度的高层次的试题，内涵丰富，不但要回答出“是什么”，还要回答出“为什么”.要注意认真审题，思维逻辑要清楚，文字表述要简练而准确.答案：(1)切开金属钠后断面呈银白色并有金属光泽.空气中放置几分钟后表面会逐渐变暗，这是由于钠被空气中的氧气缓慢氧化所致.(2)因金属钠贮存在煤油里，切下的钠表面附有煤油，需用滤纸擦净，这样可以防止钠块与水反应放热而造成煤油燃烧.(3)用手拿取金属钠，会使手指表面的水分与钠反应，生成的强碱NaOH腐蚀皮肤.(4)因为钠的密度比水小，故浮于水面.又因钠与水反应放出的热量使钠熔化为液态，也说明金属钠的熔点较低.在表面张力的作用下，浮于水面的液态钠就形成小液球.(5)金属钠与水反应，钠球与水接触的部位会放出氢气，会推动钠小球在水面运动.由于小球不同方向受力不均，故往返进行无规则游动.(6)由于钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，这样使溶液呈碱性，则酚酞变红色.例5有一在空气里暴露过的NaOH固体，经分析知其含水7.65%，含Na2CO34.32%，其余是NaOH.若将1g该样品放入含有HCl3.65g的盐酸中使其完全反应后，残酸再用50g2%的NaOH溶液恰好中和完全.蒸发所得溶液至干，计算所得固体质量是多少克?解析：对分析问题能力较弱的同学来说，本题数据众多、反应物不纯，多步反应等干扰条件具有相当强的迷惑性，它会搅乱学生的思维，使学生身不由己地走入圈套，去一步一步从头分析，多次计算，结果花时间费工夫，还不一定能正确解答.本题若认真分析，就会发现，最后所得固体物质为NaCl，则可由氯元素质量守恒快速解题：HCl～NaCl36.558.53.65g5.85g答：所得固体质量为5.85g【同步达纲练习】一、选择题1.钠离子与钠原子的相同之处有()A.物理性质B.元素种类C.化学性质D.粒子半径2.下列说法不正确的是()A.钠燃烧不一定需要氧气B.钠加入CuSO4溶液中可置换出CuC.钠元素在自然界中只能以化合态存在D.钠与硫化合生成Na2S3.钠与水反应的现象与钠的下列性质无关的是()A.钠的熔点低B.钠的密度小C.钠的硬度小D.钠有强还原性4.下列离子方程式错误的是()A.Na投入CuSO4溶液：2Na+Cu2+＝2Na++CuB.CaCO3与盐酸反应：CaCO3+2H+＝Ca2++H2O+CO2↑C.硫酸与Ba(OH)2反应：SO42-+Ba2++H++OH-＝BaSO4↓+H2OD.Na投入水中：2Na+2H2O＝2Na++2OH-+H2↑5.将一小块钠投入盛5mL澄清石灰水的试管里，不可能观察到的现象是()A.钠熔成小球并在液面滚动B.有气体产生C.溶液底部有银白色物质生成D.溶液变浑浊6.由Na、Mg、Al、Fe四种金属的两种组成的混合物12.1g，与足量盐酸反应，产生H20.5g，则混合物中一定含有()A.NaB.MgC.AlD.Fe7.23g钠溶于77g水中，所得溶液的溶质质量分数为()A.等于23％B.等于40％C.小于40％D.大于40％8.钠的下列用途与钠的化学性质无关的是()A.制取过氧化钠B.作原子反应堆导热剂C.冶炼金属钛D.广泛应用在电光源上9.相同质量的Na、Mg、Al分别与足量盐酸充分反应，生成氢气的质量比为()A.1∶2∶3B.23∶24∶27C.23∶12∶9D.36∶69∶92二、填空题10.钠是一种硬度，色的金属(填“轻”或“重”).在自然界中，只以态存在，主要以(填物质名称)的形式存在.