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教学案

主备人：

钠及其化合物                        

考纲要求：

      了解常见金属(如Na、Al、Fe、Cu等)及其重要化合物的主要性质和重要应用。

复习目标：

1．从钠的原子结构特征认识钠的化学性质

2．通过Na₂O和Na₂O₂的对比，Na₂CO₃与NaHCO₃比较；了解钠的重要化合物的主要性质

3. 对实验现象的分析， 学会Na₂CO₃与NaHCO₃的鉴别，Na₂CO₃和NaHCO₃之间的除杂问题；培养学生发现问题和解决问题的能力

教学重点：            钠及其化合物的主要性质

教学方法：            导学      质疑      总结     训练

教学过程：                   

【预学内容】

一、钠

自我诊断

1. 用等质量的金属钠进行下列实验，产生氢气最多的是                                                             (     )

 A.将钠放入足量的稀盐酸中

 B.将钠放入足量的稀硫酸中

C.将钠放入足量的氯化钠溶液中

 D.将钠用铝箔包好，并刺一些小孔，放入足量的水中

2.将一小块钠放入硫酸铜溶液中，可观察到的现象是                                      

写出有关的化学方程式                                                               

基础回归

1.钠的物理性质

  （1）Na、H2O与煤油的密度大小为：               

       。

 （2）熔点     、硬度     、具有良好的导电性和传热性。

2.钠的化学性质

 （1）与非金属单质的反应

   ①Na与O2在点燃的条件下发生反应的化学方程式为：                                        。

   ②Na在常温下露置于空气中的化学方程式为：

                                          。

③Na与S的反应为：                             。

（2）与水的反应

①离子方程式为:                                                    。

②实验现象

a.“浮”：将钠投入水中，钠浮在水面上，说明钠的密度比水     。

b.“熔”：钠熔化成小球，说明钠的熔点     ，且该反应是        反应。

c.“游”：钠球在水面上四处游动，并伴有嘶嘶声，说明                    。

d.“红”：反应后的溶液能使酚酞变红，说明反应生成了    。

（3）与盐溶液反应（实质）：Na先与H2O发生反应，生成NaOH和H2，NaOH再跟盐发生复分解反应生成难溶性碱，

不能置换出盐中的金属元素。

（4）与部分含有活泼氢的有机物（如乙醇、苯酚）反应的方程式为

                                                                         ;    

                                                                               。

3.钠的制备：电解熔融氯化钠

   化学方程式：                                                。

4.钠的保存

   实验室中通常把少量钠保存在        中，目的是防止Na与空气中的      和             发生反应。

5.钠的用途

（1）制                ，用于原子反应堆里的导热剂。

（2）作        剂来制取稀有金属。

（3）制作高压钠灯。

基础回归

氧化钠和过氧化钠的比较

要点精讲

要点一        钠的性质

   钠的性质可用一句话表示：钠与酸、水、氯、氧、硫（均反应），安全保存在煤油中。或用一段话记忆：银白轻低软，传导热和电，遇氧产物变，遇氯生白烟，遇水记五点，浮熔游鸣红，

遇酸酸优先，遇盐水在前。

【典例导析1】钠与硫酸亚铁溶

    液反应很难完整地观察到                                            

    反应全过程的有关现象。                 

    有人用如图所示的装置进                                              

    行实验改进：先向试管内新制备的硫酸亚铁溶液的液面上覆盖一层汽油，然后将试管放入盛有热水的烧杯中，待试管中汽油层消失后，往试管中投入一小粒金属钠，并迅速塞上带有导管的单孔橡胶塞。

  （1）实验中汽油的作用是                。

  （2）加入钠后观察到液面上有大量气泡逸出，溶液中有                   沉淀生成。

（3）如果往试管中加入汽油后立即投入钠粒，可能发生爆炸，其原因是                 。

（4）写出钠与硫酸亚铁溶液反应的离子方程式

                            。

解析    (1)由于Fe(OH)2极易被氧化，要完整地观察到钠与硫酸亚铁溶液反应的有关现象，务必要将反应体系中的空气排净。汽油具有挥发性且不溶于水，它的作用是受热时变为蒸气，可以将试管

内的空气排净。

（2）金属钠投入硫酸亚铁溶液中，首先与溶液中的水反应生成NaOH和H2，然后生成的NaOH再与

硫酸亚铁反应产生白色沉淀Fe(OH)2。

（3）由于钠与水反应剧烈且放出大量的热量，使生成的H2、汽油和试管里的空气混合，易燃烧发

生爆炸。

（4）Na与FeSO4反应的化学方程式为：2Na+FeSO4+2H2O         Fe(OH)2↓+Na2SO4+H2↑，

离子方程式为：2Na+Fe2++2H2O　　　　Fe(OH)2↓+2Na++H2↑

答案    （1）受热时气化，其蒸气将反应体系中的空气排净，起保护生成的Fe(OH)2不被氧化为

Fe(OH)3的作用

（2）白色

（3）钠与水反应剧烈，放出大量的热量，使生成的H2、汽油和试管里的空气混合，易燃烧发生爆炸

（4）2Na+Fe2++2H2O　　Fe(OH)2↓+2Na++H2↑

要点二  钠跟酸、盐溶液的反应计算

1.钠跟酸反应时，应分两种情况来考虑： (1)若酸过量，则只考虑钠与酸的反应；  (2)若钠过量，则过量的钠还要与水反应，不能认为钠先与水反应生成NaOH，NaOH再与酸发生

  复分解反应。不论哪种情况，都是钠先与酸反应。

2.钠与一些盐溶液反应时，均为钠先与水反应，生成的碱再与盐反应生成氢氧化物，不发生简单的置换反应。

3.钠、铝混合物加入水中，钠与水先反应产生氢气和氢氧化钠，生成的氢氧化钠再与铝反应产  生氢气。

【典例导析2】将一定质量的钠、钾分别投入到盛有相同浓度和体积的盐酸的两个烧杯中，产生的气体随时间变化曲线如图所示，则下列说法正确的是                                         

    A.投入的Na、K的质量一定相等 

    B.投入的Na的质量小于K的质量

    C.曲线A表示Na与盐酸反应，曲线B表示K与盐酸反应

    D.参加反应的HCl的量不一定相等

解析  本题考查活泼金属与酸反应产生氢气的多少及速率大小；由图可知，二者生成氢气的质量

相等，故需钾的质量要大；因K与氢离子反应剧烈、速率快，故生成等质量氢气所需时间短，曲

线A为钾与盐酸反应。

答案  B

【典例导析3】在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物1.5 g 溶于水，所得溶液恰好能被80 mL

    浓度为0.50 mol/L的HCl溶液中和，则该生成物的成分是                                                    

   A.Na2O   B.Na2O2

   C.Na2O和Na2O2  D.Na2O2和NaO2

  解析    由于中和后的产物是NaCl，可知n（Na）

  =n(HCl)=0.50 mol/L×0.08 L=0.04 mol,m(O)=1.5

  g-0.04 mol×23 g/mol=0.58 g,介于0.64 g(0.04 mol)

  与0.32 g（0.02 mol）之间，可得出原生成物是

  Na2O与Na2O2的混合物。 

要点三      Na2O2的特殊性质

1.Na2O2的强氧化性、漂白性

 （1）化合价与性质的关系

        Na2O2既有氧化性，又有还原性，但主要表现氧化性。

 （2）强氧化性的表现实例

与SO2：Na2O2+SO2               Na2SO4

              与FeCl2溶液：现象：生成红褐色沉淀

              与Na2SO3溶液：Na2O2+Na2SO3+H2O

              与品红溶液：品红溶液褪色

              与酚酞试液：溶液先变红后褪色，同时产生无色气泡

特别提醒     Na2O2与具有还原性的盐溶液反应时，理论上可以认为Na2O2先与盐溶液中的H2O反应生成NaOH和O2，然后O2与还原性盐发生氧化还原反应，将上述两个反应的化学方程式合并，即得总反应的化学方程式。

2.有关Na2O2与CO2、H2O反应的重要关系

   2CO2+2Na2O2                 2Na2CO3+O2

   2H2O+2Na2O2           4NaOH+O2↑

   (1)物质的量关系

   无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2

   的物质的量之比均为2∶1。

 （2）气体体积关系

   若CO2和水蒸气的混合气体（或单一气体）通过足量Na2O2,气体体积的减少量等于原混合气体

   体积的     ，也等于生成氧气的量。

（3）电子转移关系

当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量关系为2Na2O2~O2~2e-。

（4）固体质量关系

相当于固体（Na2O2）只吸收了CO2中的“CO”或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)。

（5）先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O（g）的混合物的反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O发生反应。

【典例导析4】  运用比较法是化学科学中研究物

      质性质的基本方法之一，请运用比较法解答各题。

      过氧化钠几乎可与所有的常见气态非金属氧化物反应。如:2Na2O2+2CO2                2Na2CO3+O2。

     （1）试分别写出Na2O2与SO2、SO3反应的化学方程式：             ，                   。

     （2）通过比较可知，当非金属元素处于       价时，其氧化物与过氧化钠反应有O2生成。

解析      过氧化钠具有强氧化性，应从两方面理解。其一，过氧化钠中氧元素为-1价，处于氧的中间价态，与水、二氧化碳等物质反应时，它既是氧化剂又是还原剂，一定有氧气生成；其二，当它与还原性较强的物质反应时，它只作氧化剂，没有氧气生成。题中，SO2与SO3从硫的化合价可以判断，SO3具有较强的氧化性，SO2具有较弱的氧化性，所以不同价态同种非金属的氧化物与过氧化钠反应时，低价态的会被氧化成高价态，最终生成的都是高价态的钠盐。

答案      (1)SO2+Na2O2                    Na2SO4

2SO3+2Na2O2                   2Na2SO4+O2↑

(2)最高

迁移应用1     某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究，总结出四个可以生成H2

     的反应：①Zn+盐酸    ②Na+水  ③Al+NaOH溶液④Na+无水乙醇。为点燃上述四个反应生成

   的H2，他们设计了右图装置。

    请回答下列问题：

   （1）写出Na与H2O反应的化学方程式：         ；

   （2）在点燃H2之前必须先进行          ，方法是         。

   （3）实验小组在点燃用上述装置制得的H2时，①③④实验获得成功，②却失败了。他们分析

    认为失败的原因是Na与H2O的反应速率太快， Na的用量太少。于是他们准备增加钠的用量，

    可老师说太危险，你认为产生危险的原因是                                  。

  （4）实验小组查阅钠、苯、水的密度分别为0.97 g/mL、0.88 g/mL、1.00 g/mL，并据此对实验进行了改进（装置如右图）。在改进后的实验中H2的生成速率减慢。原因是                      

答案     （1）2Na+2H2O              2NaOH+H2↑

(2)验纯    向下排气法收集一试管氢气，用大拇指堵住，移近火焰，移开大拇指点火，若听到轻微的“扑”声，则表明H2纯净

（3）较多的钠与水反应放出大量的热，使试管内H2与O2的混合气被点燃而爆炸

（4）钠比水轻，比苯重，落在苯与水交界处。钠与H2O反应产生的H2使钠浮起，脱离水面，反应停止；当钠表面的H2逸出时，钠又回落，与水反应，如此反复，就可减慢Na与H2O的反应速率

迁移应用3    在一定条件下，使CO和O2的混合气体26 g充分反应，所得混合物在常温下跟足量的Na2O2固体反应，结果固体增重14 g，则原混合气体中O2和CO的质量比可能是               (     )

    A.9∶4 B.1∶1  C.7∶6  D.6∶7

对点训练

题组一        钠的性质

1.将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化：表面迅速变暗→“出汗”→变成白色固体（粉末），下列有关叙述不正确的是（   ）

    A.表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了氧化钠

    B.“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液

    C.最后变成氧化钠粉末

    D.该过程的所有化学反应均为氧化还原反应

2.把4.6 g钠投入到95.6 g水中，发生化学反应，假设水无挥发损失，则溶液中溶质的质量分数是

                                                                           (     )

    A.4. 6%   B.7.7%   C.8.0% D.10%

3. 在烧杯中加入水和苯（苯的密度为0.88 g/cm3，与水互不相溶，且不与钠反应）各50 mL，将一小粒金属钠（密度为0.97 g/cm3）投入烧杯中，观察到的现象可能为                                （    ）

   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反应并可上下跳动

4. 下列有关钠的叙述中，不正确的是        （    ）

    A.钠的还原性很强，可以用来冶炼金属钛、锆、铌等

    B.钠的化学性质非常活泼，钠元素只能以化合态存在于自然界

    C.钠可以置换出MgSO4溶液中的Mg

    D.钠是一种银白色的金属，质地软、可用小刀切

题组二        钠的氧化物

5.下列对于过氧化钠的叙述中，正确的是 (      )

   A.过氧化钠不是碱性氧化物

   B.过氧化钠能与水反应，所以过氧化钠可以做气体的干燥剂

    C.过氧化钠与水反应时，过氧化钠是氧化剂，水是还原剂

    D.过氧化钠与二氧化碳反应时，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂

6.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∶1

    B.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

个人意见

讨论意见

备课组长

点评小结