苏教版高中化学必修第一册专题3从海水中获得的化学物质3.2.1钠的性质与制备课件（31张）

(共31张PPT)
第二单元 金属钠及钠的化合物
苏教版高中化学（必修一）同步教学课件
第1课时 钠的性质与制备 　
1.能记住金属钠的物理性质以及金属钠的制备方法。　
2.通过实验探究钠的化学性质，知道金属钠与氧气、水等反应的现象及化学方程式。
3..初步形成基于物质类别、元素价态和原子结构对物质性质进行预测和检验的认识。
4.掌握钠的氧化物的性质和用途，培养科学探究与创新意识。　
复习回顾
情景导入
钠元素在自然界中分布
很广，储量极为丰富，都以
化合态存在，如氯化钠、碳
酸钠、硫酸钠等。含钠的化合物(如食盐、纯碱、小苏打等)在生产、生活中被广泛应用。为什么自然界中不存在钠单质 怎样才能获得钠单质 19世纪初，英国化学家戴维在实验室中首次制得了金属钠，为深入探究钠的性质提供了可能，也为金属钠的广泛应用奠定了基础。
复习回顾
一、钠的存在与物理性质
1．钠元素的存在
自然界中钠元素都以__________存在，如__________、__________和__________等。
2．钠单质的物理性质
颜色 状态 质地 密度 熔点
?____色 ____态 ____ 比水____ 较____
固
软
小
低
化合态
氯化钠
碳酸钠
硫酸钠
银白
+11
Na
2
1
8
失去1个电子
+11
2
8
Na+
1. 原子结构：
①钠原子结构示意图为__________；
②钠原子结构和性质的关系：容易_______最外层的______个电子，表现强__________性。
二、钠的结构与化学性质及应用
失去
1
还原
2.钠的化学性质
(1)钠与O2的反应
实验操作
实验现象 新切开的钠具有________色的金属光泽，在空气中很快________。加热时，钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈________色，生成________色固体
化学方程式 室温时： ________________________
加热时： ________________________
银白
变暗
黄
淡黄
4Na＋O2===2Na2O
2Na＋O2 Na2O2
(2)钠与水反应
实验操作
实验现象 钠____在水面上；熔成闪亮的______；在水面上________，发出嘶嘶的响声，最后消失；溶液由无色变为____色
实验结论 钠的密度比水的______，熔点比较______，与水剧烈反应______热量，反应方程式为： ______________________________
浮
小球
四处游动
红
小
低
放出
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
(3)钠与熔融的金属卤化物反应：
在一定条件下还可以将钛、锆、铌 稀有金属从其氯化物中置换出来，例如:
钠与TiCl4反应的化学方程式为：
______________________________________。
TiCl4＋4Na Ti＋4NaCl
(4)钠与酸反应
2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑
钠与酸电离出的H＋反应，所以比与水反应更剧烈。
(5)．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)。
如Na与CuSO4溶液的反应：
2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑
2NaOH＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4
总反应式为：2Na＋2H2O＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。
3．钠的用途和制备
(1)用途：
①冶炼金属，如：钛、锆等。
②高压钠灯：其特点是黄光射程远，透雾能力强。
③钠钾合金：常温下是液体，可用作快中子反应堆的热交换剂。
(2)制备：
电解熔融NaCl，反应方程式为：
____________________________________________。
2NaCl(熔融) 2Na＋Cl2↑
三、氧化钠和过氧化钠的性质
1．氧化钠
______色______性氧化物，与H2O、酸(HCl)反应的方程式分别为： ____________________， ________________________。
2．过氧化钠
(1)______色过氧化物，与H2O、CO2反应的方程式分别为______________________________________、_______________________________________。
(2)Na2O2常用作________剂和________剂。
白
碱
Na2O＋H2O=2NaOH
Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O
淡黄
2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑
漂白
供氧
3.氧化钠和过氧化钠的比较
物质 氧化钠 过氧化钠
化学式 Na2O Na2O2
氧的化合价 －2 －1
色态 白色粉末 淡黄色粉末
与H2O反应 Na2O＋H2O=2NaOH 2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑
与CO2反应 Na2O＋CO2=Na2CO3 2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2
与酸的反应 Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋2H2O＋O2↑
稳定性 不稳定 稳定
4.Na2O2与CO2、H2O反应的3个重要关系
两个反应 2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2　
2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑
电子转移关系
固体质量关系 ①2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　Δm(固体)
　2×78 g　2×44 g　 2×106 g　　　　56 g
②2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑　Δm(固体)
　2×78 g　2×18 g　　4×40 g　　　　 4 g
气体体积关系
经典例题
例1.下列叙述中错误的是(　　 )
A．钠在自然界中可以以游离态存在
B．钠在燃烧时产生黄色火焰
C．钠与硫化合时可能发生爆炸
D．钠在空气中燃烧生成过氧化钠
【解析】钠在自然界中只能以化合态的形式存在。
A
例2.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
C
【解析】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。
例3.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有白色沉淀产生的是(　　 )
①MgSO4溶液　②NaCl溶液　③Na2SO4溶液　④浓CaCl2溶液　⑤CuSO4溶液　⑥饱和NaCl溶液
A．①②⑤ B．①④⑥ C．①④⑤ D．①⑤⑥
【解析】钠与溶液中的水反应，水的量减少。①中MgSO4＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋Na2SO4；④中CaCl2+2NaOH=Ca(OH)2↓＋2NaCl；⑤中生成的是蓝色的Cu(OH)2沉淀，不合题意要求；⑥中水减少，有NaCl析出。
B
例4.于反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，下列说法中正确的是(　　 )
A．Na2O2是氧化剂，H2O是还原剂
B．Na2O2既是氧化剂，又是还原剂
C．该反应中电子转移的数目为4e－
D．每有18 g H2O与足量Na2O2反应，则固体增重4 g
【解析】在Na2O2与H2O的反应中，Na2O2中－1价氧原子之间发生电子转移，Na2O2既是氧化剂又是还原剂；不知反应物的物质的量无法确定电子转移的数目；根据原子守恒，固体增重质量等于参加反应水中氢原子的质量，即18 g H2O参加反应，固体增重2 g。
B
例5.Na及其化合物的转化如图所示，写出有关的化学方程式。
① ；② ；
③ ； ④ 。
【答案】①2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
②2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑
③Na2O＋CO2===Na2CO3
④2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
1.学习了金属钠的物理性质以及金属钠的制备方法。　
2.通过实验探究钠的化学性质，知道金属钠与氧气、水等反应的现象及化学方程式。
3..初步形成基于物质类别、元素价态和原子结构对物质性质进行预测和检验的认识。
4.掌握钠的氧化物的性质和用途，培养科学探究与创新意识。　
课堂小结
随堂练习
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
【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。
C
2.向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油，片刻后再向该烧杯中缓慢地加入一绿豆粒大的金属钠，可能观察到的现象是下图中的(　　 )
【解析】钠的密度比煤油大，比水小，故钠在水和煤油的交界处与水发生反应生成氢气，从而可看到气泡。
A
3.对于反应：TiCl4＋4Na 4NaCl＋Ti，下列说法正确的是(　　 )
A．该反应说明钠是强还原剂，可用于冶炼金属
B．该反应条件是TiCl4在熔融状态或水溶液中
C．Ti是还原产物
D．TiCl4是还原剂
【解析】对于已知反应，钠是还原剂，TiCl4是氧化剂，NaCl是氧化产物，Ti是还原产物，因为钠能与水反应，所以该反应条件只能是TiCl4在熔融状态下。
AC
4. 下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是(　　 )
A．都是白色固体
B．都是碱性氧化物
C．都能和水反应形成强碱溶液
D．都是强氧化剂
【解析】Na2O是白色固体，Na2O2是淡黄色固体；Na2O是碱性氧化物，Na2O2是过氧化物；它们都能和水反应形成氢氧化钠溶液；Na2O中氧元素化合价为－2价，无氧化性，Na2O2中氧元素化合价为－1价，具有氧化性、还原性，是强氧化剂。
C
5. 将适量金属钠投入下列溶液中，有气体放出，但无沉淀生成的是(　　)
A．盐酸 B．饱和氢氧化钠溶液
C．FeCl3溶液 D．CuSO4溶液
【解析】钠与水溶液反应均放出氢气；A项，发生反应为2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑，只有气体无沉淀；B项，NaOH溶液是饱和溶液，投入钠后，消耗水，析出氢氧化钠晶体；C项，钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与FeCl3反应产生氢氧化铁沉淀；D项，钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与CuSO4反应产生氢氧化铜沉淀。
A
6.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)，下列有关叙述中不正确的是(　　)
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H2O在表面形成了溶液
C．最后变成碳酸钠粉末
D．该过程中的所有化学反应均为氧化还原反应
D
【解析】钠露置在空气中表面迅速变暗，是因为Na与O2反应生成了Na2O，Na2O与水反应生成NaOH，NaOH又吸收空气中的H2O和CO2，生成Na2CO3·10H2O，Na2CO3·10H2O逐渐风化脱水，最后变成Na2CO3粉末，该过程中只有钠的氧化是氧化还原反应，D错误。
7.对于反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，下列说法中正确的是(　　)
A．Na2O2是氧化剂，H2O是还原剂
B．Na2O2既是氧化剂，又是还原剂
C．该反应中电子转移的数目为4e－
D．每有18 g H2O与足量Na2O2反应，则固体增重2 g
BD
【解析】在Na2O2与H2O的反应中，Na2O2中－1价氧元素原子之间发生电子转移，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，电子转移的数目为2e－。根据元素守恒，固体增重质量等于参加反应的水中氢元素的质量，即18 g H2O参加反应，固体增重2 g。
C
【解析】钠着火时，不能用水、湿抹布或泡沫灭火剂灭火，因为钠跟水剧烈反应产生可燃性气体——氢气。钠或钾着火时一般用干沙覆盖。
8.金属钠着火时，能用来灭火的是(　　)
A．水 B．湿抹布盖灭
C．干沙 D．泡沫灭火剂
C
【解析】Na2O2与水反应时除了生成碱外，还生成了O2，故Na2O2不属于碱性氧化物，故A项错误；Na2O2是淡黄色固体，故B项错误；Na2O2与CO2和H2O反应时，是Na2O2中的氧元素之间发生了氧化还原反应，CO2、H2O既不是氧化剂又不是还原剂，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，故C项正确；Na2O与水或CO2反应中无氧气产生，不能作供氧剂，D项错误。
9.在深海中作业的潜水员的呼吸面具上，往往装入一定量的Na2O2，目的是给潜水员提供氧气。下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是(　　)
A．Na2O2、Na2O都是钠的氧化物，都是碱性氧化物
B．Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体
C．Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂
D．Na2O2、Na2O均可作供氧剂
复习回顾
10．钠的氧化物有氧化钠和过氧化钠两种。
(1)写出过氧化钠与水及二氧化碳反应的化学方程式，并分析电子转移的方向和数目，指出氧化剂、还原剂。
；
。
(2)在呼吸面具和潜水艇里，用作氧气来源的物质是(　　 )
A．H2O2　　　　　　 B．Na2O2
C．KClO3 D．KMnO4
(3)把Na2O2投入到少量紫色石蕊溶液中有什么现象？如何解释？
__________________
。
【答案】
上述两反应中，Na2O2都既是氧化剂，又都是还原剂
(2)B　(3)石蕊溶液先变为蓝色，后变为无色。因为Na2O2与水反应生成的NaOH使石蕊溶液由紫色变为蓝色；Na2O2具有强氧化性、漂白性，因此片刻后，溶液由蓝色变为无色

【解析】(1)过氧化钠与水及二氧化碳的反应中，过氧化钠都既是氧化剂又都是还原剂。(2)因为Na2O2与CO2和水反应均可产生O2，故在呼吸面具和潜水艇里Na2O2用作O2来源的物质。 (3)Na2O2具有强氧化性，可以使有机色质褪色。