第1讲 金属钠的性质及应用
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第1节 钠及其化合物金属钠的性质及应用1.钠的物理性质 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.钠的化学性质从原子结构认识钠的化学性质。
(1)与非金属单质(如O 2、Cl 2)的反应①2Na +Cl 2=====点燃2NaCl(现象:剧烈燃烧,产生白烟)。
②4Na +O 2===2Na 2O(现象:银白色固体变暗)。
③2Na +O 2=====△Na 2O 2(现象:先熔化成小球,后燃烧产生黄色火焰,生成淡黄色固体)。
(2)与水的反应①化学方程式:2Na +2H 2O===2NaOH +H 2↑。
②与滴加酚酞的水反应的现象与解释(3)与乙醇的反应 ①化学方程式:2Na +2CH 3CH 2OH ―→2CH 3CH 2ONa +H 2↑。
②实验现象:钠沉入乙醇底部,缓缓反应产生气泡。
(4)与盐(如CuSO 4)溶液的反应①化学方程式:2Na +CuSO 4+2H 2O===Cu(OH)2↓+Na 2SO 4+H 2↑。
②实验现象:钠浮在水面上,熔化成小球,剧烈反应,产生气体和蓝色沉淀。
3.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=====熔融通电2Na +Cl 2↑。
(2)保存:密封存放。
少量:通常保存在煤油中;大量:用石蜡密封于铁桶中。
(3)用途①制取Na 2O 2。
②钠、钾合金(液态)可用于快中子反应堆的导热剂。
③用作电光源,制作高压钠灯。
④冶炼某些金属,如4Na +TiCl 4=====熔融4NaCl +Ti 。
(1)钠的取用方法:用镊子夹取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油,用小刀切取黄豆粒大小的钠,剩余的钠放回原试剂瓶。
(2)钠失火的处理:沙土盖灭。
(3)钠与乙醇反应比与水反应缓慢,反应实质相同,都属于置换反应。
(4)钠性质的巧记口诀银白轻低软,传导热和电;遇氧产物变,遇氯生白烟;遇水记五点,浮熔游响红;遇酸酸优先,遇盐水在前。
第二单元 钠、镁及其化合物 第1课时 金属钠的性质与应用一 钠的性质及应用1.物理性质2.钠的化学性质 (1)钠与氧气反应按表中要求完成实验,并将观察到的实验现象及其原因解释填入表中。
①钠在常温下与氧气反应的化学方程式是4Na +O 2==2Na 2O ,在加热点燃时反应的化学方程式是2Na +O 2=====点燃Na 2O 2。
由此你能得出的结论是 。
②通过以上实验过程,可以说明钠具有的性质有哪些?并分析说明在实验室中应怎样保存金属钠?(2)钠与水反应在小烧杯中加入约1/2的水,滴入1~2滴酚酞溶液,将切好的钠投入到水中,盖上表面皿,观察实验现象。
填写下表:钠与水反应的化学方程式是2Na +2H 2O==2NaOH +H 2↑,氧化剂是H 2O ,还原剂是Na 。
3.钠的制备和用途 (1)制备工业上电解熔融NaCl 可以得到金属钠:2NaCl=====通电2Na +Cl 2↑(填电解方程式)。
(2)用途①钠和钾的合金常温下呈液态,可用于快中子反应堆作热交换剂。
②高压钠灯发出的黄光射程远,透雾能力强,常用作路灯。
③金属钠还可以用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。
如Na 与TiCl 4反应:TiCl 4+4Na =====700~800 ℃Ti +4NaCl 。
归纳总结 有关钠的反应(1)钠在常温下与O 2反应生成Na 2O ,加热条件下生成Na 2O 2,钠与O 2的反应产物是由温度决定的,而不是由O 2的量决定的。
(2)钠与水(滴有酚酞)反应的实验现象可概括为5个字——“浮”、“熔”、“游”、“响”、“红”。
(3)钠与酸反应是先酸后水;钠与盐溶液反应是先水后盐,并不能置换出不活泼金属。
(4)钠与熔融的盐反应时可以置换出比其不活泼的金属。
1.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气(常温)中充分反应,则下列说法正确的是()A.第一块钠失去电子多B.两块钠失去电子一样多C.第二块钠的反应产物质量大D.两块钠的反应产物质量一样大2.将少量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()A.HClB.NaOHC.K2SO4D.CuSO4二氧化钠和过氧化钠(过氧化钠为加试要求)1.氧化钠是一种碱性氧化物,能与水、酸、酸性氧化物等发生反应。
高中化学钠的性质及应用钠是一种常见的碱金属元素,其化学性质十分活泼。
下面将从物理性质、化学性质和应用三个方面来详细介绍钠的性质及其应用。
一、物理性质:1. 外观:钠是一种银白色的金属,具有很强的金属光泽。
2. 密度:钠的密度相对较低,约为0.97 g/cm³,属于轻金属。
3. 熔点和沸点:钠的熔点较低,为97.8,而沸点则较高,为883。
4. 导电性:钠是良好的导电体,具有很高的导电性能,可用于制造导线和电池等。
二、化学性质:1. 活泼性:钠是一种极活泼的金属,能够与氧、水和氯等物质迅速反应,释放大量的热量。
2. 与氧的反应:钠可以与氧气反应生成氧化钠(Na2O)和过氧化钠(Na2O2)。
其中,钠与氧气反应形成氧化钠的反应是钠的常见氧化反应之一,而钠与过氧化氢反应形成过氧化钠的反应是一种还原反应。
3. 与水的反应:钠与水反应会放出氢气,并生成氢氧化钠(NaOH)。
该反应是剧烈的放热反应,钠在水中剧烈燃烧,并在水中迅速溶解产生碱性溶液。
4. 与氯的反应:钠与氯反应会形成氯化钠(NaCl)。
该反应是一种离子键形成的反应,而氯化钠是世界上最常见的盐之一。
三、应用:1. 钠在冶金工业中广泛用于制备其他金属,如铝和镁等。
钠可以与一些金属氧化物反应,从而与金属氧化物中的金属离子置换,制备金属。
2. 钠在化学工业中用作还原剂,能够将许多金属离子还原为金属。
此外,钠还可以用于生产合成橡胶、有机化学品等。
3. 钠可以用于制备钠合金,如钠铅合金和钠汞合金等。
这些合金具有较低的熔点和较高的导电性能,被广泛应用于电池和其他电器设备中。
4. 氢氧化钠是一种强碱,广泛用于工业和日常生活中。
氢氧化钠可以用于制备肥皂、合成染料和纺织品等。
5. 氯化钠是一种重要的食盐,被广泛应用于食品加工、调味品制备等领域。
总结:综上所述,钠是一种活泼的金属,具有很多特殊的物理和化学性质。
它在冶金、化学、电池和食盐等业界应用广泛,对于工业生产和日常生活都具有重要意义。
第一课时 金属钠、碳酸钠的性质与应用金属钠的性质与应用1.钠的存在:在自然界中钠元素都以化合态存在,如氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等。
2.钠的物理性质颜色 状态 质地 密度 熔点 银白色固态较软比水小较低3.钠与氧气的反应 反应条件 室温 加热实验步骤实验现象 新切开的钠具有银白色的金属光泽,在空气中很快变暗 钠先熔化成小球,然后剧烈燃烧,火焰呈黄色,生成淡黄色固体化学方程式 4Na +O 2===2Na 2O2Na +O 2=====△Na 2O 2结论 钠是非常活泼的金属,与O 2反应,条件不同时,现象不同,产物也不同4.钠与水的反应 实验操作实验现象 结论或解释钠浮在水面上 钠的密度比水小 钠熔成小球钠熔点较低,且反应放热 小球在水面上迅速游动,逐渐变小,最后消失反应产生的气体推动小球运动与水反应发出“嘶嘶”声钠与水剧烈反应,反应放热并生成气体 反应后溶液的颜色逐渐变红有NaOH 生成化学方程式 2Na +2H 2O===2NaOH +H 2↑[特别提醒] (1)钠原子最外电子层上只有一个电子,反应容易失去,表现还原性且性质活泼。
(2)钠与水(滴有酚酞)反应的现象概括为“浮、熔、游、响、红”。
(3)钠易与空气中O 2、H 2O 反应,通常保存在煤油中。
5.钠的制备工业上电解熔融的NaCl:2NaCl通电,2Na+Cl2↑。
6.钠的用途(1)钠可以用来制取一些钠的化合物如过氧化钠。
(2)冶炼金属,如可以从钛、锆、铌、钽等金属的氯化物中置换出金属单质。
钠与四氯化钛反应的化学方程式为TiCl4+4Na700~800 ℃,Ti+4NaCl。
(3)可制作高压钠灯,其特点是黄光射程远,透雾能力强。
(4)钠钾合金:常温下是液体,可用于原子反应堆作热交换剂。
1.钠与O2在不同条件下生成产物有何不同?写出反应的化学方程式。
提示:钠与O2在常温下反应生成Na2O,加热条件下生成Na2O2,化学方程式分别为4Na +O2===2Na2O,2Na+O2△,Na2O2。
苏教版高中化学必修一《金属钠的性质与应用》教学设计教学目标:1、通过实验及科学探究活动帮助学生了解钠的物理性质、用途、保存方法,掌握钠的化学性质。
2、通过钠的性质实验帮助学生初步了解研究金属单质性质的方法。
3、通过分组实验提高学生的动手能力,培养学生团结协作的精神、实事求是的科学态度。
教学重点:钠的化学性质(钠与氧气及水的反应)教学难点:钠与水的反应教学方法:实验探究法教学工具:1、仪器:酒精灯、镊子、滤纸、小刀、石棉网、三脚架、烧杯、表面皿、矿泉水瓶、胶头滴管、漏斗2、药品:金属钠、酚酞、蒸馏水、煤油、盐酸、硫酸铜溶液新课导入:化学小魔术“滴水点灯”,激发学生好奇心。
说明原因是在灯芯里放了一小块金属钠后,引导学生回忆初中所学金属活动性顺序,钠的位置排在前面,和其它金属有什么相同的性质和不同的性质?教学过程:一、钠的化学性质1、钠与氧气的反应[实验探究1][学生分组实验]用镊子取一小块金属钠放在表面皿上,用滤纸吸干表面的煤油,用小刀切下一粒米粒大的钠,观察表面的颜色;将其放置在空气中,观察表面颜色的变化(米粒大的钠留下备用,其余钠放回原瓶)。
实验现象及分析:钠在空气中容易被氧化,表面变,生成白色的。
化学方程式为:。
[实验探究2][教师演示实验]将一粒豌豆大的钠放在石棉网上,并扣上一个倒扣的漏斗,用酒精灯加热,观察现象。
实验现象及分析:钠加热时能熔成,迅速燃烧,产生色火焰,生成色的。
(其中氧元素的化合价为)化学方程式为:。
[问题探究1]阅读课本P50资料卡,思考为什么过氧化钠可以作防毒面具中的供氧剂。
2、钠与水的反应[实验探究3][学生分组实验]向一只废弃矿泉水瓶中加少量水,滴加2滴酚酞试液,然后将实验一米粒大的金属钠投入瓶中,观察实验现象。
实验现象及分析:(选择A或B,并说明原因)①A. 钠浮在水面上B.钠沉入水中,说明了;②A. 钠的状态无明显变化B.钠熔成小球,说明了;③A. 钠上下跳动B.钠四处游动;④A. 反应很安静B.反应有响声;⑤A. 溶液颜色变红B.溶液不变色,说明了。
第1讲金属钠的性质及应用知识点总结1、钠的物理性质。
问题:从那些方面来描述物质的物理性质?2、钠的化学性质钠原子最外层只有一个电子,在化学反应中钠原子容易失去最外层的一个电子,具有很强的还原性,是一种活泼的金属元素。
问题:金属活动顺序表的知识有哪些?(1)物理性质银白色固体、质软、密度比水小、熔点较低化学性质与O2反应常温:4Na+O2=2Na2O(白色)加热:2Na+O2Na2O2(淡黄色)与Cl2反应2Na+Cl22NaCl(白烟)与H2O(滴有酚酞)反应2Na+2H2O =2NaOH +H2↑(浮起、熔、游、响、红)与稀H2SO4反应2Na+H2SO4=Na2SO4+H2↑与CuSO4溶液反应总反应:2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4 +Cu(OH)2↓+H2↑(1)2Na+2H2O=NaOH+H2↑(2)CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2用途冶炼钛:4Na+TiCl4(熔融)=Ti+4NaCl制Na2O2、制钾钠合金(常温为液态)、高压钠灯存在只以化合态(如NaCl、NaSO4、NaNO3等)存在保存保存在煤油中或密封在石蜡中(大量时)问题:Na在水中反应和Na在盐酸中反应,哪个反应更加剧烈?他们反应的实质分别是什么?问题:Na与NH4Cl溶液的化学反应方程式,描述反应现象?【例1】钾(K)与Na在性质上具有很大的相似性...,但K比Na的活泼性强.,下面是根据Na的性质对K的性质的预测,其中正确的是()A.K可以保存在水中B.K可以与水剧烈反应,生成氧气C.K在空气可以被空气中的氧气所氧化 D.K 与水能够反应,但不如Na与水的反应剧烈,但产物都有氢气【例2】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,他们设计了如下装置图,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0.97g/mL、0.88g/mL、1.00g/mL,并据此对实验进行了改进。
在改进后的实验中H2的生成速率减慢。
原因是。
3、钠的化合物(1)Na2O与Na2O2的性质比较比较内容Na2O Na2O2颜色、状态白色固体淡黄色固体阴、阳离子个数比氧的化合价-2价-1价(过氧离子O22-)稳定性较不稳定较稳定生成条件通过钠的常温氧化生成通过钠的燃烧生成物质类别碱性氧化物过氧化物(不是碱性氧化物)与水反应Na2O + H2O==2NaOH 2Na2O2 + 2H2O==4NaOH + O2↑与CO2反应Na2O + CO2==Na2CO32Na2O2 + 2CO2==2Na2CO3 + O2与盐酸反应Na2O + 2HCl==2NaCl + H2O 2Na2O2 + 4HCl==4NaCl + 2H2O + O2↑用途用于少量Na2O2制取强氧化剂、漂白剂、供氧剂保存密封保存密封保存【例1】在一定条件下,将钠与氧气反应的生成物 1.4 g溶于水,所得溶液恰好能被1.46g的HCl中和,则生成物的成分是()A.Na2O B.Na2O2C.Na2O和Na2O2D.Na2O2和NaO2【例2】在四个烧杯内分别加入200mlH2O(足量),然后各加入:①钠、②氧化钠、③过氧化钠、④氢氧化钠固体,搅拌使之完全溶解,则四个烧杯内所得溶液的质量分数的大小顺序正确的是()A.若固体的质量相等,则:②=③>①>④B.若固体的物质的量相等,则:②=③>①>④C.若固体的质量相等,则:③>②>④>①D.若固体的物质的量相等,则:①>②>③>④【例3】已知钡的活动性介于钾和钠之间,则下述说法可以实现的是()A. 钡可从氯化钠溶液中置换出钠B. 钡可从冷水中置换出氢C. 钡能从氯化钾溶液中置换出钾D. 钡与水反应比钾与水反应剧烈【例4】若将2.3g钠块置于过量O2中燃烧后,生成了3.6g固体物质,则下列推断合理的是( )A. 钠在燃烧前已有部分氧化B. 生成物是由Na2O和Na2O2共同组成C. 钠在燃烧前未被氧化D. 生成物中只有Na2O2(2)碳酸钠与碳酸氢钠碳酸钠碳酸氢钠俗名苏打、纯碱小苏打色、态通常以Na2CO3·10H2O存在,为无色晶体,易风化失水为白色粉未Na2CO3白色粉未水溶性易溶于水溶解度较碳酸钠小热稳定性稳定,受热不易分解2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O与盐酸反应慢Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O快NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O与碱反应Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH NaHCO3+NaOH= Na2CO3+H2O 相互转化用途重要的化工原料,用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂等的生产食品工业,泡沫灭火剂等(3)钠的其它重要化合物①硫酸钠(Na2SO4·10H2O):俗名芒硝,为无色晶体。
硫酸钠用途:制玻璃、造纸、染色、纺织、制水玻璃,在医药上用作缓泻剂等。
硫酸钠分布:盐湖、海水及矿物中。
②氢氧化钠(NaOH)是中学阶段最为常见的强碱,是一种白色片状晶体,极易溶于水(并放出大量热),易吸水而发生潮解,在空气中还易变质,反应为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
俗名:苛性钠、烧碱、火碱,氢氧化钠有很强腐蚀性,它是一种重要的碱,具有碱的通性。
保存:密封保存。
试剂瓶不能用玻璃塞,应用橡皮塞。
4、有关钠及其化合物的几个问题(1)金属钠露置在空气中的变化过程:银白色金属钠写出涉及到的化学方程式:(2)Na2CO3与盐酸的互滴反应①向盐酸里逐渐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量)开始就有气体放出;②向Na2CO3溶液里逐滴加入盐酸(开始时酸不足)开始无气体产生:HCl+Na2CO3=NaCl+NaHCO3(无气泡)HCl+NaHCO3=NaCl+CO2↑+H2O可见不同的滴加顺序产生不同的现象,利用这种现象不用其他试剂就可鉴别Na2CO3溶液和盐酸。
【课堂练习】1.化学在人类社会发展中起着重要的作用,展望未来,化学科学具有十分广阔的探索空间。
请你分析下列四个选项中现代化学不涉及的研究领域是A.开发新的能源B.合成新的物质C.空间形式和数量关系D.防治环境污染2.关于钠的叙述中,正确的是()A.钠是银白色金属,硬度很大B.加热时,金属钠先熔成闪亮的小球并剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成淡黄色固体C.金属钠在空气中燃烧,生成的产物是氧化钠D.钠属于金属,所以熔点必然很高3.金属钠着火后,可用于灭火的物质和器材有()A.水B.泡沫灭火器C.干冰灭火剂D.干砂4.下列物质在空气中放置不易变质的是()A、NaB、NaOHC、NaClD、Na2O5、少量的金属钠长期暴露在空气中,它的最终产物是A.NaOHB. Na2CO3•10H2OC.Na2CO3D.NaHCO36、下列关于Na和Na+的叙述中,错误的是A.它们相差一个电子层B.它们的化学性质相似C.钠原子,钠离子均为同一元素D.灼烧时,它们的焰色反应都呈黄色7.某课外小组为了验证Na2CO3和NaHCO3的稳定性,设计了如右图所示的实验装置,你认为在试管B中应放的物质是,C、D两个烧杯中的溶液分别是、,实验时,C、D中的现象分别是:、。
8、有人设计了如下图所示实验装置,目的是做钠与水反应的实验并验证:①钠的物理性质②钠与水反应的产物是什么(1)当进行适当操作时还需要的仪器有_________________________________;(2)如何进行操作?____________________________________;(3)实验现象是________________________________________;(4)本实验可证明钠的物理性质是,能证明钠与水反应的产物是。
9.下图中A至F是化合物,G是单质写出A、B、E、F的化学式A ;B ;E ;F 。
10、过氧化钠保存不当容易变质。
(1)某过氧化钠样品已经部分变质,只限用一种溶液,请你设计一种简便的化学方法,证明过氧化钠已经变质。
(2)如何用最简单的实验来检验样品中尚有过氧化钠(3)某课外活动小组为了粗略测定过氧化钠的质量分数,他们称取ag样品,并设计用下图装置来测定过氧化钠的质量分数。
(A) (B) (C) (D) (E) (F)上图中的E和F构成量气装置,用来测定O2的体积。
①写出装置A和B中发生反应的化学反应方程式:②写出装置C中发生反应的化学方程式:③NaOH的作用是④他们在读出量筒内水的体积数后,折算成标准状况下氧气的体积为VmL,则样品中过氧化钠的质量分数为11、在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供养剂。
请选择适当的化学试剂和实验用品,用下图中的实验装置进行试验,证明过氧化钠可作供养剂。
(1)A是制取CO2的装置。
写出A中发生反应的化学方程式:___________ ______(2)填写表中空格:(请在答题卡上填写)仪器加入试剂加入该试剂的目的B 饱和NaHCO3溶液CD(3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式:__________________________。
(4)试管F中收集满气体后,下一步实验操作是:_______________ _______ ___。
12、神舟号”载人航天器中宇航员所在的轨道和返回仓都是密封的,宇航员吸入氧气、呼出二氧化碳,如果二氧化碳浓度过高,会使宇航员困乏,呼吸频率加快,严重的还会窒息,为解决此问题,应在航天仓中加入()A.Na2O2B.Na2CO3C.NaOH D.高压氧气瓶13、取一小块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列实验现象描述正确的是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燃烧后生成浅黄色固体物质()A.②⑤B.①②③C.①④⑤D.④⑤14、下列有关钠的叙述正确的是()①钠在空气中燃烧生成氧化钠②金属钠可以保存在煤油中③钠与硫酸铜溶液反应,可以置换出铜④金属钠有强还原性⑤钠原子的最外层上只有一个电子,所以在化合物中钠的化合价显+1价A.①②④B.②③⑤C.①④⑤D.②④⑤15、据都市晨报报道,2009年1月13日一天徐州市就发生火灾19起。