化学人教版 (2019)第一节 钠及其化合物第一课时导学案

这是一份化学人教版 (2019)第一节 钠及其化合物第一课时导学案，共6页。
第一课时　活泼的金属单质——钠1．能从钠的原子结构(微观)分析认识钠是一种非常活泼的金属，具有很强的还原性(宏观)。2．设计实验探究钠与氯气、水的反应，会分析钠与酸、盐溶液的反应，以促进证据推理与模型认知化学核心素养的发展。  1．钠与氧气的反应(1)由图1、图2所示的实验可知，钠是一种银白色的固体，钠保存在煤油中，说明钠的密度比煤油大；钠能用小刀切割，说明金属钠的硬度小，新切开的钠具有银白色的金属光泽，在空气中很快变暗，这是因为钠与氧气发生反应生成Na2O，反应的化学方程式为4Na＋O2===2Na2O。(2)将一块绿豆大的钠迅速投到热坩埚中(图3)，继续加热坩埚片刻，观察到钠先熔化成小球，然后剧烈反应，火焰呈黄色，生成了淡黄色固体，该固体物质是Na2O2，反应的化学方程式为2Na＋O2Na2O2。(3)由上述实验可知，钠是非常活泼的金属，与O2反应时，反应条件不同，现象不同，产物不同。(填“相同”或“不同”)[名师点拨](1)Na与O2反应时，温度不同，反应产物不同，常温生成Na2O，加热生成Na2O2。(2)Na在空气中燃烧的现象主要有四点：一是Na先熔化后燃烧；二是燃烧剧烈；三是发出黄色火焰；四是生成淡黄色固体。(3)Na与O2反应，不论生成Na2O还是Na2O2，每个Na原子都是失去1个电子变为Na＋，因此，只要发生反应的Na的量一定，电子转移数就是一定的。2．钠与水的反应实验操作实验现象原因解释钠浮在水面上(浮)钠的密度比水小钠熔化成闪亮的小球(熔)钠的熔点低，反应放热小球在水面上四处游动，最后完全消失(游)反应产生的气体(H2)推动小球运动与水反应发出嘶嘶响声(响)钠与水反应剧烈反应后溶液的颜色逐渐变红色(红)反应生成碱(NaOH)实验结论：(1)钠与水剧烈反应生成NaOH和H2，反应中氧化剂是H2O，还原剂是Na，反应的实质是钠与水电离出的H＋反应。(2)反应方程式①化学方程式：①2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；②离子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。[问题探讨]1．实验室里，为什么要把钠保存在石蜡油或煤油中？钠着火时，能否用水灭火？若不能，应用什么灭火？提示：用煤油或石蜡油隔绝空气，防止钠与空气中的O2、H2O反应；不能用水灭火，原因是钠与水反应产生H2，用水灭火易发生爆炸，应用干燥的沙土盖灭。2．钠能否从CuSO4溶液中置换出单质铜？写出钠与CuSO4溶液反应的化学方程式。提示：不能；因为Na先与溶液中的水反应生成NaOH和H2，生成的NaOH再与CuSO4反应生成Cu(OH)2沉淀，反应的化学方程式为2Na＋CuSO4＋2H2O===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。3．钠极易与O2、H2O等发生反应，表现出很强的还原性，试从原子结构的角度加以解释。提示：Na的原子结构示意图为，最外层只有1个电子，在化学反应中该电子很容易失去，形成的Na＋最外层有8个电子是稳定结构，故Na表现出很强的还原性。1．钠与非金属单质的反应2．钠与水、酸及盐溶液的反应规律3．钠露置于空气中的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：发生主要变化的化学方程式为①4Na＋O2===2Na2O②Na2O＋H2O===2NaOH④2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O⑤Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O4．钠的重要用途(1)钾钠合金用于原子反应堆，作导热剂。(2)制备Na2O2。(3)作电光源：高压钠灯。(4)冶炼稀有金属，如冶炼金属钛：4Na＋TiCl4Ti＋4NaCl。1．取一块金属钠放在燃烧匙里加热，观察到下列实验现象：①金属钠熔化；②在空气中燃烧，有紫色火花产生；③燃烧后得到白色固体；④燃烧时火焰为黄色；⑤燃烧后生成淡黄色固体。其中描述正确的是(　　)A．①② B．①②③C．①④ D．①④⑤解析：选D　钠的熔点为97.8 ℃，受热后熔化；钠在空气中燃烧时火焰为黄色；生成淡黄色固体。2．为研究Na的性质，进行如下实验：装置实验液体a现象蒸馏水Ⅰ.Na浮在液面上，剧烈反应，产生少量白雾0.1 mol/L盐酸Ⅱ.Na浮在液面上，反应比Ⅰ中剧烈，产生白雾浓盐酸Ⅲ.Na浮在液面上，反应比Ⅰ中缓慢，产生大量白雾，烧杯底部有白色固体下列说法中不正确的是(　　)A．Ⅰ中现象说明Na与水反应放热B．Ⅰ中反应的离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑C．Ⅲ中白雾比Ⅱ中多，说明Ⅲ中反应放热比Ⅱ中更多D．推测Ⅲ中反应缓慢可能与c(Cl－)以及生成的白色固体有关解析：选C　Ⅰ中Na投入蒸馏水中，可与水发生反应，产生少量白雾，说明反应剧烈，且放热，A正确；Ⅰ中Na投入蒸馏水中，可与水发生反应，反应的离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，B正确；浓盐酸易挥发，所以对照实验Ⅲ和Ⅱ，钠与氢离子反应放热，除了有挥发的水蒸气以外，还有HCl，它在空气中与水蒸气结合，呈现更多的白雾，C错误；实验Ⅲ和Ⅱ经对照可知，反应的实质是钠与氢离子反应，之所以实验Ⅲ反应缓慢，可能与c(Cl－)以及生成的白色固体有关，D正确。3.钠与水反应的实验过程如下图所示，下列有关说法不正确的是(　　)A．图②中钠熔成小球，说明钠与水反应放热且钠的熔点低B．图②中钠球四处游动，说明反应产生了气体C．图③中滴加酚酞溶液后溶液变红，说明有碱性物质生成D．钠与水反应的离子方程式是2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑解析：选D　图②中钠熔成小球所需热量是由反应放出的，此时水未沸腾，说明钠的熔点低，A项正确；图②中钠球四处游动是由反应产生的气体推动的，B项正确；图③中滴加酚酞溶液后溶液变红，说明生成物中有碱性物质，C项正确；水不易电离，不能拆开，正确的离子方程式是2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，D项错误。[分级训练·课课过关]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1．Na与H2O反应的现象明显，下列现象中不能观察到的是(　　)A．Na浮在水面上 B．Na在水面上游动C．Na沉在水下 D．Na熔成光亮小球解析：选C　钠的密度比水小，与水反应时钠浮在水面上。2．下列关于金属钠的描述中，不正确的是(　　)A．有银白色金属光泽B．在空气中燃烧只生成氧化钠C．具有很强的还原性D．在空气中燃烧发出黄色火焰解析：选B　钠是银白色金属，具有金属光泽，质地较软，可用刀子切割，A正确；钠在空气中燃烧，生成淡黄色的过氧化钠，B不正确；钠原子的最外层只有一个电子，易失去，具有很强的还原性，C正确；钠的焰色试验中火焰呈黄色，所以在空气中燃烧，发出黄色火焰，D正确。3．下列关于钠的说法中不正确的是(　　)A．金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同B．若钠着火，可以用水灭火C．绿豆大小的钠投入水中，钠浮在水面上，说明钠的密度小于水的密度D．做完实验多余的钠能放回原来的试剂瓶解析：选B　金属钠和氧气反应，在常温下反应生成Na2O，在加热条件下反应生成Na2O2，可见二者反应条件不同，产物不同，A正确；Na与水反应生成NaOH和H2，且反应生成的H2是易燃物，会导致燃烧更旺，因此若钠着火，不可以用水灭火，而应该使用干沙或干土灭火，B错误；将绿豆大小的钠投入水中，钠浮在水面上，说明钠的密度小于水的密度，C正确；由于钠容易与水及空气中的氧气发生反应，导致危险的发生，所以做完实验多余的钠应放回原来的试剂瓶，D正确。4．将金属钠分别投入下列物质的稀水溶液中，能生成白色沉淀的是(　　)A．HCl　  B．K2SO4  C．MgCl2　  D．CuCl2解析：选C　在考虑钠与酸、盐溶液反应的问题时，注意钠与水反应的同时，还要考虑生成的NaOH与溶液中溶质的反应。钠与四种溶液反应都生成氢气；CuCl2溶液中会有蓝色沉淀生成，只有在氯化镁溶液中才可生成白色沉淀。5．金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的，这个原理应用于工业生产，约在1891年才获得成功。1921年实现了电解氯化钠制钠的工业方法，其反应原理是2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。回答下列问题：(1)保存金属钠的正确方法是________(填字母)。A．放在棕色瓶中 B．放在细沙中C．放在水中 D．放在煤油中(2)将一小块钠放在水平放置的试管中部，用酒精灯加热充分反应(如图所示)，请写出该反应的化学方程式：____________________________，生成物的颜色为________。(3)Na、NaOH久置在空气中最终都是变为________(填化学式)。(4)将一小块金属钠投入CuCl2溶液中，发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。解析：(1)钠是很活泼的金属元素，其单质易与水或氧气反应，又因为钠的密度小于水而大于煤油，因此钠通常保存在煤油中。(2)将一小块钠放在水平放置的试管中部，加热，反应的化学方程式为2Na＋O2Na2O2。过氧化钠为淡黄色固体。(3)Na、NaOH久置在空气中最终都是变为碳酸钠，化学式为Na2CO3。(4)将一小块金属钠投入CuCl2溶液中，首先钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，然后氢氧化钠与氯化铜发生复分解反应，发生反应的化学方程式为2Na＋CuCl2＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2↑＋2NaCl。答案：(1)D　(2)2Na＋O2Na2O2　淡黄色　(3)Na2CO3　(4)2Na＋CuCl2＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2↑＋2NaCl