钠和钠的化合物
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高一化学钠和钠的化合物【本讲主要内容】钠和钠的化合物本讲主要内容是使同学认识钠是一种很活泼的金属,了解钠的物理性质,掌握钠的化学性质。
并了解钠的化合物如Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3的性质。
钠及其化合物是中学化学重要的物质,有非常重要的地位。
【知识掌握】【知识点精析】一. 金属钠1. 钠的性质金属钠很软,用刀切开可以看到它具有银白色的金属光泽,是热和电的良导体;它的密度为0.97g/cm3,比水的密度还小;而且熔点(97.8℃)、沸点(882.9℃)都较低。
(1)跟氧气反应:与空气接触缓慢氧化:4Na+O2=2Na2O在空气(或氧气)中燃烧:2Na+O2=Na2O2(黄色火焰)以上反应说明Na2O2比Na2O稳定。
(2)在氯气中燃烧:2Na+Cl2 =2NaCl(白烟)(3)钠与硫混合研磨即生成Na2S 2Na+S=Na2S(4)钠与水反应,可见到下列现象:①钠投入水中并浮在水面上——密度小于水。
②钠立即跟水反应,并放出热量,发出嘶嘶响声,产生气体。
③同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方向迅速游动最后消失——熔点低。
④反应后的水溶液使酚酞变红——与水反应生成NaOH。
(5)钠与酸反应:钠与酸的反应比水反应更激烈,极易爆炸,要特别小心。
2Na+2H2O =2NaOH +H2↑2. 钠的存放和取用少量金属钠可保存在煤油里,大量的金属钠则存入在铁筒中用石蜡密封。
取用时一般先用镊子把钠从煤油中夹出来,并用滤纸把表面的煤油吸干,然后用小刀切下绿豆大小的一块再做有关实验。
3. 钠的存在与用途自然界中钠只能以化合态的形态存在,主要以氯化钠的形式存在。
钠是一种强还原剂,工业上用它还原金属钛、锆、铌等;另外钠和钾的合金在常温下呈液态,是原子反应堆的导热剂;钠也可用于制高压钠灯。
钠与盐溶液的反应(实质上是先与水反应生成 NaOH,NaOH再与盐反应):①与CuSO4溶液反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ (1)CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2(2)合并(1)(2)得:2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4 +Cu(OH)2↓+H2↑②与FeCl3溶液反应:6Na+6H2O+2FeCl3=6NaCl+2Fe(OH)3↓+3H2↑注意:钠和盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,这是因为金属阳离子在水中一般是以水合离子形式存在,即金属离子周围有一定数目的水分子包围着,不能和钠直接接触。
年级高一学科化学编稿老师计志坚课程标题钠和钠的化合物一校林卉二校张琦锋审核张美玲考纲解读考点展示1. 掌握钠及其化合物的性质2. 以碱金属为例,掌握同一主族内元素性质的变化规律与原子结构的关系1. 从原子的核外电子排布,理解IA族元素(单质、化合物)的相似性和递变性。
2. 以氢氧化钠为例,了解重要的碱的性质和用途。
了解钠的重要化合物,如Na2CO3和NaHCO3的性质、转化及制法。
3. 以Na2O2为例,理解过氧化物的性质。
4. 焰色反应的概念及钾、钠化合物的检验。
二、重难点提示重点:1. 金属(钠)在元素周期表中的位置及其性质递变规律;2. 钠及其化合物的主要性质和应用。
难点:1. 钠及其化合物的性质和应用;2. 钠、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3的有关计算;3. 重要讨论方法:端值法;计算方法:平均值法、混合物计算的假设法等;4. 涉及Na2CO3、NaHCO3的反应及有关图象问题的分析。
1. 思维导图2. Na2O2与Na2O的比较高考热点:1. 以钠与O2等非金属单质反应、钠的化合物与H2O、CO2等物质反应为背景材料,考查钠及其化合物的性质和有关计算。
2. 以钠及其化合物与H2O、CO2等物质反应,饱和食盐水的电解等知识的实验题。
能力提升类例1一定温度下,向饱和NaOH溶液中加入一定量的钠块,充分反应后恢复到原温度,下列说法正确的是()A. 溶液中溶质质量增加,溶剂量减少,溶液中溶质质量分数变大B. 溶液的pH不变,有氢气放出C. 溶液中Na+数目减小,有氢气放出D. 溶液中c(Na+)增大,有氢气放出一点通:钠放于饱和NaOH溶液中,与水反应生成NaOH和H2,由于原来是饱和溶液,且温度不变,消耗了水,生成了NaOH,故有NaOH晶体析出,而溶液的浓度不变。
答案:BC例2在一定条件下,将钠与氧气反应的生成物2.8 g溶于水,所得溶液恰好能被80 mL 浓度为1.0 mol/L的HCl溶液中和,则生成物的成分是()A. Na2OB. Na2O2C. Na2O和Na2O2D. Na2O2和NaO2一点通:盐酸的物质的量为0.08 mol,由HCl~NaOH~Na,知Na的物质的量也等于0.08 mol,若生成物是Na2O,质量为2.48 g,若生成物是Na2O2,质量为3.12 g,现在2.48 g<2.8 g<3.12 g,则生成物为两者的混合物。
钠及钠的化合物一、钠⑴物理性质钠,银白色的金属,密度小(0.97g/cm³),熔点低(97ºC),硬度小﹙可用小刀切割﹚, 是电和热的良导体。
注意:钠在空气中的变化:银白色的钠变暗(生成了氧化钠)变白(生成氢氧化钠)潮解变成白色固体(生成碳酸钠)。
⑵化学性质钠原子最外层只有一个电子,在化学反应中容易失去最外层的一个电子。
所以钠的化学性质很活泼,具有极强的还原性。
⒈钠和水反应:2Na+2H2O==2NaOH+H2↑验实现象:①钠浮在水面上﹙密度比水小﹚②熔成小球﹙熔点比水低﹚③有哧哧的声音﹙有气体生成﹚④在反应后的溶液中滴加酚酞,溶液变红﹙有碱生成﹚⒉钠和非金属反应①钠+氧气:常温下能与空气中的氧气化合,表面变暗4Na+O2==2Na2O在空气或央企中燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体2Na+O2点燃 Na2O2②钠+硫:2Na﹢S点燃 Na2S﹙研磨易爆炸﹚③钠+氯气:2Na﹢Cl2点燃2NaCl﹙发出黄色火焰,生成白烟﹚⒊钠和酸反应①钠+盐酸:2Na+2HCl==2NaCl+H2↑②钠+硫酸:2Na+H2SO4==Na2SO4+H2↑注意:钠与酸反应比与水反应更剧烈,极易爆炸⒋钠和盐溶液反应①钠+硫酸铜溶液:Na+H2O==Na(OH)2+H2↑2NaOH+CuSO4 ==Na2SO4+Cu (OH )2↓总方程式:2Na+CuSO4+2H2O == Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑注意:①钠先与水反应,生成的NaOH再与盐反应②钠与盐溶液反应,不能置换出盐中的金属③钠与硫酸铜溶液反应有时会生成黑色物质,这是因为钠与水反应生成大量热,使Cu(OH)2分解,生成CuO⒌工业制钠: 2NaCl(熔融) 通电 2Na + Cl2↑。
⒍钠的储存:①钠易与空气和水反应,所以隔绝空气和水②四氯化碳的密度大于钠的密度,所以四氯化碳不能储存钠③汽油的密度虽然小于钠的密度,但汽油易挥发,所以汽油不能储存钠⑶钠的用途:⒈制取过氧化钠⒉在熔融的条件下钠可以制取一些金属,如钛、锆、铌、钽等3Na+ALCL3高温3NaCl+Al﹙历史上制铝﹚⒊钠钾合金是快中子反应堆的导热剂⒋钠蒸气可作高压钠灯(发出黄光,射程远,透雾能力强)和之比为2:1 和之比为2:1⑴物理性质:俗称烧碱、火碱、苛性钠。
钠和钠的化合物常用化学方程式一、钠1.钠在氧气中燃烧:2Na+O2Na2O22.钠在氯气中燃烧:2Na+Cl22NaCl3.钠常温条件下和氧气反应:4Na+O2===2Na2O4.钠和硫共热:2Na+S Na2S5.钠和水反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑6.钠和稀盐酸反应:2Na+2HCl===2NaCl+H2↑2Na+2H+===2Na++H2↑7.钠投入到硫酸铜溶液中:2Na+CuSO4+2H2O===Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑2Na+Cu2++2H2O===2Na++Cu(OH)2↓+H2↑8.向氯化铝溶液中加入少量钠:6Na+2AlCl3+6H2O===6NaCl+2Al(OH)3↓+3H2 ↑6Na+2Al3++6H2O===6Na++Al(OH)3↓+3H2 ↑9.向氯化铝溶液中加入足量钠:4Na+AlCl3+2H2O===NaAlO2+3NaCl+2H2↑4Na+Al3++2H2O===4Na++AlO2-+2H2↑二、氧化钠1.氧化钠和水反应:Na2O+H2O===2NaOH Na2O+H2O===2Na++2OH-2.氧化钠及二氧化碳反应:Na2O+CO2===Na2CO33.氧化钠及盐酸反应:Na2O+2HCl===2NaCl+H2O Na2O+2H+===2Na++H2O4.向硫酸铜溶液中加入氧化钠:Na2O+CuSO4+H2O===Cu(OH)2↓+Na2SO4Na2O+Cu2++H2O===Cu(OH)2↓+2Na+5.向氯化铝溶液中加入少量氧化钠:3Na2O+2AlCl3+3H2O===2Al(OH)3↓+6NaCl3Na2O+2Al3++3H2O===2Al(OH)3↓+6Na+6.向氯化铝溶液中加入足量氧化钠:2Na2O+AlCl3===NaAlO2+3NaCl2Na2O+Al3+===AlO2-+4Na+三、过氧化钠1.过氧化钠及水反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑2.过氧化钠及二氧化碳反应:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2↑3.过氧化钠及盐酸反应:2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑2Na2O2+4H+===4Na++2H2O+O2↑4.向硫酸铜溶液中加入过氧化钠:2Na2O2+2CuSO4+2H2O===2Cu(OH)2↓+2Na2SO4+O2↑2Na2O2+2Cu2++2H2O===2Cu(OH)2↓+4Na++O2↑5.向氯化铝溶液中加入少量过氧化钠:6Na2O2+4AlCl3+6H2O===4Al(OH)3↓+12NaCl+3O2↑6Na2O2+4Al3++6H2O===4Al(OH)3↓+12Na++3O2↑6.向氯化铝溶液中加入过量过氧化钠:2Na2O2+AlCl3+2H2O===NaAlO2+3NaCl+O2↑2Na2O2+Al3++2H2O===AlO2-+4Na++O2↑7.过氧化钠及硫酸亚铁溶液反应:4Na2O2+4FeSO4+6H2O===4Fe(OH)3↓+4Na2SO4+O2↑4Na2O2+4Fe2++6H2O===4Fe(OH)3↓+8Na++O2↑四、氢氧化钠1.向氢氧化钠溶液中通入少量二氧化碳:2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O2OH-+CO2===CO32-+H2O2.向氢氧化钠溶液中通入过量二氧化碳:NaOH+CO2===NaHCO3OH-+CO2===HCO3-3.向氢氧化钠溶液中通入少量二氧化硫:2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O 2OH-+SO2===SO32-+H2O4.向氢氧化钠溶液中通入过量二氧化硫:NaOH+SO2===NaHSO3OH-+SO2===HSO3-5.碳酸氢钠溶液及氢氧化钠溶液混合:NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2OHCO3-+OH-===CO32-+H2O6.向碳酸氢钙溶液中加入少量氢氧化钠溶液:Ca(HCO3)2+NaOH===CaCO3↓+NaHCO3+H2OCa2++HCO3-+OH-===CaCO3↓+H2O7.向碳酸氢钙溶液中加入过量氢氧化钠溶液:Ca(HCO3)2+2NaOH===CaCO3↓+Na2CO3+2H2OCa2++2HCO3-+2OH-===CaCO3+CO32-+2H2O五、碳酸钠1.碳酸钠溶液及澄清石灰水反应:Na2CO3+Ca(OH)2 ===CaCO3↓+2NaOHCO32-+Ca2+===CaCO3↓2.碳酸钠溶液及氯化钡溶液混合:Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaClCO32-+Ba2+===BaCO3↓3.碳酸钠溶液滴入少量盐酸:Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaClCO32-+H+===HCO3-4.碳酸钠溶液滴入足量盐酸:Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2OCO32-+2H+===CO2↑+H2O5.碳酸钠溶液中加入醋酸:Na2CO3+2CH3COOH===2CH3COONa+CO2↑+H2OCO32-+2CH3COOH===2CH3COO-+CO2↑+H2O6.碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体:Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3CO32-+CO2+H2O===2HCO3-7.向饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体:Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO32Na++CO32-+CO2+H2O===2NaHCO3↓8.碳酸钠溶液及氯化铝溶液混合:3Na2CO3+2AlCl3+3H2O===2Al(OH)3↓+6NaCl+3CO2↑3CO32-+2Al3++3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑9.碳酸钠溶液及氯化铁溶液混合:3Na2CO3+2FeCl3+3H2O===2Fe(OH)3↓+6NaCl+3CO2↑3CO32-+2Fe3++3H2O===2Fe(OH)3↓+3CO2↑六、碳酸氢钠1.碳酸氢钠溶液滴入盐酸:NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2OHCO3-+H+===CO2↑+H2O2.碳酸氢钠溶液滴入醋酸:NaHCO3+CH3COOH===CH3COONa+CO2↑+H2OHCO3-+CH3COOH===CH3COO-+CO2↑+H2O3.碳酸氢钠溶液及氯化铝溶液混合:3NaHCO3+AlCl3===Al(OH)3↓+3NaCl+3CO2↑3HCO3-+Al3+===Al(OH)3↓+3CO2↑4.碳酸氢钠溶液及氯化铁溶液混合:3NaHCO3+FeCl3===Fe(OH)3↓+3NaCl+3CO2↑3HCO3-+Fe3+===Fe(OH)3↓+3CO2↑5.碳酸氢钠溶液及氢氧化钠溶液混合:NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2OHCO3-+OH-===CO32-+H2O6.碳酸氢钠溶液中加入过量氢氧化钙溶液:NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+NaOH+H2OCa2++HCO3-+OH-===CaCO3↓+H2O7.碳酸氢钠溶液中加入少量氢氧化钙溶液:2NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+Na2CO3+2H2OCa2++2HCO3-+2OH-===CaCO3↓+CO32-+2H2O8.碳酸氢钠受热分解:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
钠
Na
Na+
钠与非金属的反应
氧钠的氧化
与硫反应
2Na+S=Na2S
所以实验室通常将钠保存在煤油里。
实际也是以水合离子的形态存在的,
要用
钠的主要用途
•制过氧化物
•钠、钾合金做原子反应堆的导热剂
钠钾合金做原子反应堆的导热剂
•制取钛、锆、铌、钽等金属
例如:
例如
高温
Na+TiCl4(熔融)4NaCl+Ti
•制高压钠灯
】某研究性学习小组拟用如图装置进行实验,以证
】⑶第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外,还有Na2SO4生成。
为检验是
外有生成为验否有Na2SO4生成,他们设计了如下方案:
将装置中反应后的固体溶解于水—BaCl2溶液
B Cl
→白色沉淀—稀HNO3溶液→仍有部分白色沉
淀不溶解,证明有Na2SO4上述方案是否合理?
淀不溶解证明有
________________。
请简要说明两点理由:
①____________________________________
②____________________________________
____________________________________。
钠和钠的化合物教案【课题】钠和钠的化合物【教学目标】〖知识目标〗1、使学生掌握钠的物理性质和化学性质。
2、使学生掌握钠的化合物的主要性质。
〖能力目标〗1、培养学生实验探究能力和思维能力。
2、培养学生语言表达能力和总结归纳能力。
〖情感目标〗1、对学生进行科学方法的训练以及辩证唯物主 义教育。
2、通过启发、探究式教学、培养学生善于思考勇于探索的优秀品质。
【教学重点】钠和钠的化合物的性质。
【教学难点】科学方法模式的训练,钠的化合物知识能力的升华。
【教学用具】 幻灯片 【|教学过程】 一、 钠1、钠的物理性质2、钠的结构与性质的关系 (1) 原子结构与性质的关系(2) 晶体结构与性质的关系----钠是金属晶体,晶体中含有Na +和自由电子,二者之间作用较弱,所以导致钠的熔点、沸点较低,硬度较小,还原性很强。
3、钠的化学性质(1)与非金属单质(与O 2、Cl 2、S )反应(学生书写化学方程式,教师放映幻灯片)〖探究1〗:金属钠露置在空气中有什么变化 ?〖现象〗银白色金属→表面变暗→出现白色固体→表面变成溶液→白色块状物质→白色粉末物质〖结论〗Na →Na2O→NaOH→NaOH溶液→Na2CO3 .10H2O→Na2CO3(2)与水反应------浮、熔、游、响、红〖探究2〗钠与水反应时表现上述现象,这说明了什么问题?(投影)〖探究3〗钠能否与C2H5OH、盐酸反应若反应则速度有如何?〖结论〗反应剧烈程度:盐酸>水>C2H5OH(3)与盐反应〖探究4〗钠能否将CuSO4溶液中Cu置换出来?(幻灯提示、学生讨论、教师总结)〖探究5〗钠与熔融盐反应时,能否将不如钠活泼的金属置换出来?如:Na能否将熔融态的TiCl4中的Ti置换出来?4、钠的存在与作用------见幻灯片二、钠的重要化合物(一)氧化钠和过氧化钠〖说明〗1、Na2O2跟水反应时,首先生成H2O2,H2O2不稳定分解生成2H2O 和O2;2、Na2O2在空气中,首先和CO2反应,而不是与水反应;〖探究5〗Na2O2在空气中,首先和CO2反应,而不是与水反应,则Na2O2露置于空气中会出现什么现象?〖现象〗先转化为白色固体,而不是先潮解〖结论〗Na2O2在空气中,首先和CO2反应,而不是与水反应2、知识能力升华------有关Na2O2与反应的重要探索2Na2O2 +2CO2=2Na2CO3+ O2 2 Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑(1)物质的量关系无论是CO2或H2O的单一物质还是混合物,通过足量的Na2O2时CO2或H2O与放出的O2的物质的量之比为2:1;(2)气体体积关系无论是CO2或H2O(g)的单一物质还是混合物,通过足量的Na2O2时,气体体积的减少量是原气体体积的1/2;(3)电子转移关系:Na2O2---- O2------2e--;(4)固体质量关系相当于Na2O2只吸收了CO2中的“CO”,H2O中的“H2”,可以看作发生相应的反应:Na2O2 +CO=Na2CO3Na2O2+H2=2NaOH(5)先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)混合物反应,可看作Na2O2先与CO2反应,再与H2O(g)反应3、典型例题剖析例1、2.1g平均相对分子质量为7.2的CO和H2组成的混合气体与足量的O2充分反应后,立即通入足量的Na2O2固体中,固体的质量增加()A、2.1gB、3.6gC、7.2g D无法确定(二)NaOH1、基础知识再现NaOH是一种白色固体,易潮解,有腐蚀性,俗名为烧碱、火碱、苛性钠,具有碱的通性(1)与酸碱指示剂作用(2)与酸和酚发生中和反应(3)与酸酐发生反应(4)与某些非金属单质反应(5)与两性氧化物、氢氧化物反应(6)与某些盐(NaHCO3)反应2、知识能力升华(1)C O2和NaOH溶液反应情况讨论CO2+2NaOH=Na2CO3 +H2O -------------①CO2+Na2CO3 +H2O =2NaHCO3-------------②CO2+NaOH= NaHCO3------------------------③假设n NaOH/n CO2=x,(2)制取Na2CO3溶液的创新实验方案设计用CO2和NaOH溶液反应来制取Na2CO3溶液,因实验过程中无现象发生,CO2容易过量生成NaHCO3溶液,造成Na2CO3溶液不纯,现设计实验步骤如下:①将一定量的NaOH溶液均分成两等份,分装于两支编号为A、B的烧杯中;②往其中的一只烧杯(A)中通入足量的CO2气体,发生反应;③将烧杯(A)中的溶液加热煮沸一段时间,赶走溶解的CO2,冷却;④将烧杯A、B中的液体混合即得Na2CO3溶液3、典型例题剖析例2、同学用50mLNaOH溶液吸收CO2气体制备Na2CO3,为防止通入的CO2过量而生成NaHCO3,他设计了如下实验步骤:①用25mL NaOH溶液吸收过量的CO2气体至CO2气体不在溶解;②小心煮沸溶液1min---2min;③在得到的溶液中加入另一半25mL NaOH溶液,使溶液充分混合。
高中学业水平测试考点之钠的性质总结∙∙钠的基本性质:钠元素的原子序数等于11,在周期表中位于第三周期,第ⅠA族。
钠的原子结构示意图为,故钠的金属性比较强,是很活泼的金属材料。
其单质很软,具有银白色金属光泽,是热和电的良导体。
钠的密度比水小,比煤油大,熔点97.81℃,沸点882.9℃。
∙钠的物理性质:钠单质很软,具有银白色金属光泽,是热和电的良导体。
钠的密度比水小,比煤油大,熔点97.81℃,沸点882.9℃。
概括为:银白软轻低,热电良导体。
钠的化学性质:钠的原子结构示意图为。
①与非金属单质的反应A. 与氧气反应(白色固体,不稳定)(空气中,钠的切面由银白色逐渐变暗的原因)(淡黄色固体,较稳定)B. 与硫反应2Na + S ==Na2S (研磨时发生爆炸)C. 与氯气反应②与水反应③与盐溶液反应钠与盐溶液反应,先考虑钠与水反应生成氢氧化钠,在考虑氢氧化钠是否与盐反应。
A. 投入NaCl溶液中,只有氢气放出。
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑B. 投入饱和NaCl溶液中,有氢气放出,还有NaCl晶体析出(温度不变)。
C. 投入NH4Cl溶液中,有H2和NH3逸出。
2Na+2NH4Cl==2NaCl+2NH3↑+H2↑D. 投入CuSO4溶液中,有气体放出和蓝色沉淀生成。
2Na+2H2O+CuSO4==Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑如何正确取用钠?钠具有很活泼的化学性质,易与很多物质反应,所以在取用钠时一定要注意,千万不能直接用手去拿,以免手被腐蚀,实验剩余的钠屑,绝对不可以随意丢弃,而应放回到原瓶中。
正确做法:用镊子取一小块金属钠,用滤纸吸干表面的煤油,用小刀切去一端的表层,观察表面的颜色。
实验中剩余的钠必须放回原瓶。
钠露置在空气中的一系列变化:Na→Na2O→NaOH→Na2CO3→Na2CO3·10H2O→Na2CO3钠的保存、制取及用途:①保存:由于金属钠的化学性质非常活泼,易与空气中的氧气、水蒸气反应,所以钠要保存在煤油中。