高中化学三维设计江苏专版必修一讲义:专题2 第二单元 第一课时 金属钠、碳酸钠的性质与应用 Word版含答案
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第二单元金属钠及钠的化合物第1课时钠的性质与制备基础巩固1.下列关于金属钠性质的叙述正确的是( )。
A.钠着火时可用水扑灭B.钠与氧气在加热条件下反应时,若氧气的量较少,则生成氧化钠C.钠在空气中长期放置,最终变成碳酸钠D.钠是金属,其密度比水的大答案:C解析:钠能与水反应,着火时可用沙土扑灭;钠与氧气在加热时生成过氧化钠,与氧气量的多少无关;钠在空气中放置,先生成氧化钠,进一步转化成氢氧化钠,最后变成碳酸钠;钠的密度比水的小。
2.一小块金属钠长时间置于空气中,可能有下列现象,这些现象出现的先后顺序是( )。
①变成白色粉末②变暗③变成白色固体④表面变成液体A.①②③④B.②③④①C.②③①④D.③②④①答案:B解析:钠在空气中发生如下变化:Na→Na2O→NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3。
反应现象为:钠由银白色变暗,之后变成白色固体(NaOH),白色固体潮解,表面变成液体,与空气中的CO2、H2O结合形成白色晶体(Na2CO3·10H2O),最后晶体风化,变成白色粉末(Na2CO3)。
3.下列关于Na2O2的说法中正确的是( )。
A.用小刀切开一块金属Na,其银白色有光泽的切面很快变暗,这是因为Na 被空气中的氧气氧化生成了Na2O2B.0.1 mol Na2O2与足量CO2充分反应,转移电子的物质的量为0.2 molC.将Na2O2投入到CuCl2溶液中有蓝色沉淀及气泡产生D.Na2O2遇到湿润的红色石蕊试纸后,石蕊试纸最终变成蓝色答案:C解析:用小刀切开一块金属Na,其银白色有光泽的切面很快变暗,这是因为Na被空气中的氧气氧化生成了Na2O,A项错误;Na2O2与CO2反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,生成1mol氧气转移2mol电子,则0.1molNa2O2反应生成0.05mol氧气,转移的电子的物质的量为0.1mol,B项错误;Na2O2投入到CuCl2溶液中,反应生成Cu(OH)2沉淀和氧气,所以有蓝色沉淀及气泡产生,C项正确;Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2,遇到湿润的红色石蕊试纸后,试纸变蓝,Na2O2具有漂白性,最终试纸变白色,D项错误。
第一单元| 氯、溴、碘及其化合物第一课时 氯气的生产原理及其性质—————————————————————————[课标要求]1.了解氯气的工业制法。
2.掌握氯气的实验室制法。
3.了解氯元素的存在、氯气的物理性质及应用。
4.了解氯气及其重要化合物以及氯水的主要性质及应用。
,1.工业上采取电解饱和食盐水的方法制取Cl 2,反应的化学方程式为2NaCl +2H 2O=====通电2NaOH +H 2↑+Cl 2↑。
与电源正极相连的石墨棒上产生Cl 2,与电源负极相连的铁棒上产生H 2和NaOH 。
2.实验室制取Cl 2反应的化学方程式为MnO 2+4HCl(浓)=====△MnCl 2+2H 2O +Cl 2↑。
3.氯气是一种黄绿色、有毒的气体。
4.氯水的成分——“三分子、四离子”。
“三分子”为Cl 2、H 2O 、HClO ;“四离子”为H +、Cl -、ClO -、OH -。
氯气的生产原理1.海水中的化学物质 (1)元素种类:80多种。
(2)氯化物:主要为氯化钠,其次为氯化镁、氯化钙、氯化钾等。
(3)溴元素:被称为“海洋元素”,原因是:99%以上的溴蕴藏在海水中。
(4)碘元素:含量丰富,达8×1010 t 。
2.氯气的工业制法以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为氯碱工业。
(1)氯气的制备原理:反应的化学方程式为2NaCl +2H 2O=====通电2NaOH +H 2↑+Cl 2↑。
(2)实验室电解饱和食盐水 ①实验装置:②实验现象:a .接通电源,片刻后,U 形管两端电极上都有气泡产生,并且不断增多。
b .通电一段时间,然后用小试管套住a 管,收集U 形管左端产生的气体。
2 min 后,提起小试管,并迅速用拇指堵住试管口,移近点燃的酒精灯,松开拇指,发出轻微的爆鸣声,说明产生的气体是氢气。
c .取一支小试管,用向上排空气法收集从b 管导出的气体,气体呈黄绿色。
d .关闭电源,打开U 形管两端的橡皮塞,分别向溶液中滴加1~2滴酚酞溶液,U 形管右端无变化,左端溶液变红。
第二单元 钠、镁及其化合物第1课时 金属钠的性质与应用目标与素养:1.了解钠单质的生产原理及钠的保存、存在和用途。
(宏观辨识与微观探析)2.了解钠的物理性质,认识钠是一种很活泼的金属,掌握钠的化学性质。
(宏观辨识与微观探析)3.了解Na 2O 、Na 2O 2的性质。
(宏观辨识与微观探析)一、钠的存在与物理性质1.钠的存在:在自然界中都以化合态存在,如氯化钠、碳酸钠和硫酸钠等。
2.钠的物理性质(填结构示意图),说明钠具有强还原性。
1.钠与氧气的反应(1)化学方程式:2Na +2H 2O===2NaOH +H 2↑。
(2)现象及原因。
3.与熔融的金属卤化物反应Na 与熔融的TiCl 4反应的化学方程式为4Na +TiCl 4===========700~800 ℃4NaCl +Ti 。
4.钠的制备与应用(1)制备:电解熔融的氯化钠,反应的化学方程式为2NaCl(熔融)=====通电2Na +Cl 2↑。
(2)用途:①冶炼金属。
②高压钠灯:其特点是黄光射程远,透雾能力强。
③钠钾合金:在常温下为液体,可用于快中子反应堆作热交换剂。
1.将一块钠投入到少量的盐酸中,发生哪些反应?写出反应的化学方程式。
[提示] 钠先与HCl 反应,过量的钠再与水反应。
反应的化学方程式分别为2Na +2HCl===2NaCl +H 2↑,2Na +2H 2O===2NaOH +H 2↑。
2.把一小块钠投入到CuSO 4溶液中,可观察到哪些现象?写出反应的化学方程式。
[提示] 观察到钠浮在液面上,熔化成一闪亮的小球到处游动,有蓝色沉淀生成。
反应的化学方程式为2Na +2H 2O===2NaOH +H 2↑,CuSO 4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4。
合并后可得2Na+2H2O+CuSO4===Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑。
三、钠的氧化物1.氧化钠氧化钠为白色固体,属于碱性氧化物,与水和盐酸反应的化学方程式分别为Na2O+H2O===2NaOH、Na2O+2HCl===2NaCl+H2O。
《金属钠的性质与应用》教学设计一、教材分析本节课是苏教版高一《化学·必修1》专题二——《从海水中获得的化学物质》的第二单元教学内容中的一部分,第一课时《金属钠的性质与应用》的学习。
通过对“钠”这种代表性元素的学习,旨在向学生介绍金属元素的学习方法,在高中化学中占有重要位置,也是高考重要的考点之一,钠和水反应探究实验具有重要意义。
本节内容通过钠和水反应实验,进一步加深和提高其元素化合物的物理性质、化学性质、保存方法及其用途。
二、教学目标1、知识与技能:(1)描述钠与水、氧气反应现象(2)理解钠与水、氧气反应实质(3)使学生知道化学反应是可以通过改变反应条件而发生不同变化的2.过程与方法(1)通过实验探究认识钠的有关性质;学会科学、合理地运用观察方法,体会实验方法在化学研究中的重要用。
(2)鼓励学生大胆预测,给学生一些开放性的问题。
利用实验现象引导学生发现问题、解决问题。
(3)通过对实验现象的观察和分析,培养学生对实验现象的分析并形成结论的能力。
3.情感态度与价值观(1)通过实验探究培养学生严谨、认真的科学方法观;(2)通过学习,认识化学知识在处理公共危险事故中的重要作用。
(3)对学生进行素质教育,激发学生学习化学的兴趣,培养学生的探究能力。
三、学情分析在初中阶段,学生已学过燃烧的三要素,通过上节对金属活动顺序和氧化还原反应的学习,学生普遍具有研究的热情、学生对实验探究有着浓厚的兴趣、。
钠是一种性质活泼的金属,大部分金属在一定条件下可以跟氧气反应。
通过学习第一章,学生已掌握了一些实验操作基本技能,学生已经知道了学习元素单质及其化合物知识的一般方法和思路,具有一定的实际动手和分析问题的能力。
所以本节课中,我将多设疑问和探索性实验,引导和激发学生动起手来。
四、教学重点、难点金属钠的化学性质;对实验现象的观察和分析五、教学过程【魔术】教师表演化学小魔术:“滴水生火”(课前在酒精灯灯芯里暗藏一小块钠,实验时用胶头滴管在灯芯内滴一滴水)。
第二课时碳酸钠的性质与应用
一、教学设计
“碳酸钠的性质与应用”的教学设计要处理好以下关系:一是钠单质与碳酸钠的关系,虽然通过化学反应可以将单质钠转化为碳酸钠(Na→NaOH→Na2CO3),但将钠与碳酸钠安排在同一单元中,除碳酸钠是含钠的化合物这一原因外,主要原因是工业上生产碳酸钠和金属钠的原料都是氯化钠。
因此,教学设计要紧紧围绕这一线索进行。
二、教学资源
小苏打(NaHCO3)的应用
碳酸氢钠用作食品工业的发酵剂、汽水和冷饮中二氧化碳的发生剂、黄油的保存剂。
可直接作为制药工业的原料,用于治疗胃酸过多。
还可用于电影制片、鞣革、选矿、冶炼、金属热处理,以及用于纤维、橡胶工业等。
同时用作羊毛的洗涤剂、泡沫灭火剂,以及用于农业浸种等。
食品工业中一种应用最广泛的疏松剂,用于生产饼干、糕点、馒头、面包等,是汽水饮料中二氧化碳的发生剂;可与明矾复合为碱性发酵粉;还可用作黄油保存剂。
消防器材中用于生产酸碱灭火器和泡沫灭火器。
橡胶工业利用其与明矾、H发孔剂配合起均匀发孔的作用用于橡胶、海绵生产。
冶金工业用作浇铸钢锭的助熔剂,机械工业用作铸钢(翻砂)砂型的成型助剂。
印染工业用作染色印花的固色剂,酸碱缓冲剂,织物染整的后处理剂。
染色中加入小苏打可以防止纱筒产生色花。
医药工业用作制酸剂的原料。
第二单元| 钠、镁及其化合物 第一课时 金属钠、碳酸钠的性质与应用 —————————————————————————————————————— [课标要求] 1.了解钠单质的生产原理及钠的保存、存在和用途。 2.了解钠的物理性质,认识钠是一种很活泼的金属,掌握钠的化学性质。 3.了解Na2O、Na2O2的性质。 4.掌握碳酸钠和碳酸氢钠的性质。 5.了解碳酸钠和碳酸氢钠的用途。
1.钠与O2、水反应的化学方程式为4Na+O2===2Na2O(白色) 2Na+O2=====点燃 Na2O2(淡黄色) 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ Na与水反应现象可概括为浮、游、熔、响。 2.Na2O是碱性氧化物,Na2O2不是碱性氧化物,Na2O2可作漂白剂和供氧剂。2Na2O2
+2H2O===4NaOH+O2↑、 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。 3.Na2CO3俗称纯碱或苏打,NaHCO3俗称小苏打。它们的水溶液都呈碱性,且物质的量浓度相同时,Na2CO3溶液的碱性更强。 4.Na2CO3与NaHCO3相互转化的反应: Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3。 2NaHCO3=====△Na2CO3+CO2↑+H2O, NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O。
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+O2===2Na2O 2Na+O2=====△Na2O2
结论 钠是非常活泼的金属,与O2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+2H2O===2NaOH+H2↑
[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O2、H2O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。 2.将一块钠投入到少量的盐酸中,发生哪些反应?写出反应的化学方程式。 提示:钠先与盐酸反应,过量的钠再与水反应。反应的化学方程式分别为2Na+2HCl===2NaCl+H2↑;2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。 3.把一小块钠投到CuSO4溶液中,可观察到哪些现象?写出反应的化学方程式。 提示:观察到钠浮在液面上,熔化成一闪亮的小球到处游动,有蓝色沉淀生成。反应的化学方程式为2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4。合并后可得2Na+2H2O+CuSO4===Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑。
1.金属钠露置于空气中的主要变化 金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末,此过程中的主要变化与现象有:
银白色金属钠Na――→O2①表面变暗生成Na2O――→H2O②出现白色固体生成NaOH――→H2O③
表面变成溶液NaOH潮解――→CO2④白色块状物质生成Na2CO3·10H2O――→风化⑤
白色粉末状物质生成Na2CO3
发生的主要变化的化学方程式为 ①4Na+O2===2Na2O; ②Na2O+H2O===2NaOH; ④2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O, Na2CO3+10H2O===Na2CO3·10H2O; ⑤Na2CO3·10H2O===Na2CO3+10H2O。 2.钠与水、酸溶液、碱溶液和盐溶液的反应 (1)钠与水的反应 化学方程式:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,还原剂:Na,氧化剂:H2O。 (2)钠与酸溶液的反应 ①钠与酸溶液反应时先与酸反应生成H2。 ②如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与水反应。 (3)钠与碱溶液的反应 实质就是钠与水的反应。 (4)钠与盐溶液的反应 钠与盐溶液反应时,首先与水反应生成NaOH,然后NaOH与盐发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐反应,则只有钠与水的反应)。例如: (1)Na与Fe2(SO4)3溶液的反应 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑, 6NaOH+Fe2(SO4)3===2Fe(OH)3↓+3Na2SO4。 (2)Na与K2SO4溶液的反应 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑(仅此一步反应)。
1.取一块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列对实验现象的描述正确的是( ) ①金属先熔化 ②在空气中燃烧,产生黄色火花 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 A.②⑤ B.①②③ C.①④⑤ D.④⑤ 解析:选C 钠燃烧时,先受热熔化成闪亮的小球,然后燃烧,燃烧时火焰为黄色,燃烧后生成淡黄色的过氧化钠固体。 2.金属钠分别与下列溶液反应时,既有气体又有沉淀产生的是( ) A.BaCl2溶液 B.K2SO4溶液 C.FeCl3溶液 D.NH4NO3溶液 解析:选C 钠与盐溶液中的水反应生成NaOH和H2,故每种溶液中均有气体产生。A、B、D中均无沉淀生成,C中FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀。 3.将金属钠分别投入下列物质的水溶液中,生成白色沉淀的是( ) A.MgCl2 B.K2SO4 C.CuCl2 D.HCl 解析:选A 金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与盐反应产生沉淀。A项,氢氧化钠与氯化镁反应,生成氢氧化镁白色沉淀,正确;B项,氢氧化钠与硫酸钾不反应,错误;C项,氢氧化钠与氯化铜反应产生蓝色沉淀,错误;D项,无沉淀产生,错误。
钠的氧化物的性质与应用
1.氧化钠 (1)物理性质:Na2O是一种白色粉末状固体。 (2)化学性质
有关的化学方程式: ①Na2O+H2O===2NaOH; ②Na2O+2HCl===2NaCl+H2O; ③Na2O+CO2===Na2CO3。 2.过氧化钠 (1)物理性质 颜色:淡黄色;状态:固体。 (2)化学性质 ①与水的反应 化学方程式:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。 ②与二氧化碳的反应 化学方程式:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。 (3)用途 ①供氧剂:可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。 ②强氧化剂。 ③漂白剂:用于漂白某些物质。 [特别提醒] (1)Na2O2中氧元素的化合价是-1价,Na2O中氧元素的化合价是-2价,Na2O2与水、CO2反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂。 (2)Na2O2中阴、阳离子个数比是1∶2而不是1∶1。
1.Na2O2属于碱性氧化物吗?为什么? 提示:不是碱性氧化物;原因是Na2O2与酸反应时,除生成盐和水外,还生成O2,因此,Na2O2不是碱性氧化物,而属于过氧化物。 2.2.24 L的CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2反应,能得到相同条件下的气体多少升? 提示:根据CO2与Na2O2、H2O与Na2O2反应的化学方程式可知,2.24 L CO2和水蒸气的混合气体与足量Na2O2反应生成1.12 L O2。 3.7.8 g Na2O2与足量水反应时转移电子的个数是多少? 提示:0.1NA;由Na2O2与水反应的化学方程式可知,0.1 mol Na2O2与水反应转移0.1 mol电子。
Na2O2与CO2、H2O反应的三大关系 反应的化学方程式为 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2① 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑② 1.物质的量关系 不论是CO2还是H2O,通过足量的Na2O2时,放出O2的物质的量与CO2或H2O的物质的量之比均为1∶2。 2.电子转移关系 在Na2O2与CO2或H2O的反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,每生成1 mol O2都转移2 mol电子。 3.固体质量关系 (1)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Δm(固体) 2×78 g 2 mol 2×106 g 56 g