金屬鈉及其化合物

適用學科高中化學適用年級高中一年級

適用區(qū)域全國通用課時時長〔分鐘〕60分鐘

知識點金屬鈉的性質與應用；鈉的化合物的性質與應用

教學目標

知識與技能：1、金屬鈉的性質，用途；2、鈉氧化物的性質與用途；3、鈉的氫氧

化物的性質以及用途；4、鈉鹽〔碳酸鈉、碳酸氫鈉為例〕的性質與用途。

能力過程與方法：類比堿金屬元素的學習，學習有關鈉，鈉氧化物，氫氧化物，以

及鈉鹽的相關知識。

情感態(tài)度與價值觀：通過對比，總結知識的方式,培養(yǎng)學生對化學的學習興趣。

教學重點鈉的過氧化物的性質,鈉鹽的性質、用途

教學難點有關鈉氧化物，鈉鹽的相關計算

教學過程

一、課堂導入

1.通過回憶初中學過的鎂、鋁、鐵、銅的局部性質，來認識鈉是一種活潑金屬

2.寫出一些與鈉元素相關的反響方程式

3.金屬的性質與存在

三、知識講解

考點/易錯點1金屬鈉

1、鈉原子構造：鈉原子最外層只有一個電子，在化學變化中易失去最外層電子，呈現(xiàn)很強的金屬性，在氧化復原反響

中做復原劑。

2、鈉的物理性質：鈉是銀白色金屬，密度小（0.97g/cm3）,熔點低（97℃）,硬度小，質軟，可用刀切割。鈉通常保存

在煤油中。是電和熱的良導體。

3、鈉的化學性質：從原子構造可知鈉是活潑的金屬單質。

加熱。

⑴鈉與非金屬反響：2Na+S=Na2s4Na+O2=2Na2O?Na+O2=Na2O2（鈉先熔化成小球，再燃燒，發(fā)出黃色火焰，生

成淡黃色固體）⑵鈉與水（冷水）反響2Na+2H2O=2NaOH+H2t

鈉與水反響的現(xiàn)象實驗原理

鈉浮在水面上，鈉的密度比水小

熔成小球，鈉的熔點低，反響放熱

在水面上迅速游動，逐漸變小，最后消失,反響產生的氣體推動小球運動

與水反響發(fā)出哧哧的聲音鈉與水反響劇烈，反響放熱

在反響后的溶液中滴加酚獻，溶液變紅。有堿性物質生成

(3)鈉與酸反響：2Na+2HCl=2NaCl+H2t(4)鈉與堿反響：實質是鈉與水的反響

(5)鈉與鹽反響：Na與鹽溶液一般不發(fā)生置換反響，但與熔融的鹽可發(fā)生置換反響。(如4Na+TiCL(熔融)2Ti+4NaCl)

Na放入鹽溶液時，先與水反響，它包括兩種情況：(1)如果鹽溶液的溶質不與NaOH反響:如氯化鈉溶液；(2)如果鹽

溶液中的溶質與NaOH反響:生成的堿與鹽發(fā)生復分解反響，

例如：將Na放入CuSO4溶液中，反響劇烈，有氣體和沉淀生成。

2Na+H2O=2NaOH+H2t2NaOH+CuSCU=Cu(OH)2I+Na2so4

因Na與水反響時有熱量放出，生成的Cu(0H)2是難溶性堿，受熱易分解，所以此反響中有時會有黑色沉淀CuO生

成。(CU(OH)2=CUO+H2O)

通電

4、工業(yè)制鈉：電解熔融的NaCl,2NaCl(熔融)2Na+Chto

5、鈉的用途：在熔融的條件下鈉可以制取一些金屬，如鈦、錯、鋁、鋁等；鈉鉀合金是快中子反響堆的熱交換劑；鈉

蒸氣可作高壓鈉燈，發(fā)出黃光，射程遠，透霧能力強。

6、堿金屬元素原子構造、性質的相似性和遞變性

⑴相似性:

與Na構造相似的還有Li、K、Rb、Cs等元素。它們原子的最外層都只有1個電子，均易失1個電子形成帶1個單位正

電荷的陽離子，所以它們均為活潑金屬，均具有很強的復原性，能與氧氣、非金屬、水、酸等反響，生成產物均為離子

化合物。

(2)差異性與遞變性

隨著核電荷數(shù)的增加，由Li到Cs,電子層數(shù)依次遞增，核到最外電子層的距離逐漸增大，核對最外層電子的引力逐漸

減小，失電子能力增強，即復原性增強，與其它物質間的反響程度更加劇烈。如與氧氣反響時，Li常溫或燃燒均生成

LhO,Na常溫時生成NazO,燃燒時則生成NazCh,而K常溫生成K2O2,燃燒生成KCh(超氧化鉀)。

它們的最高價氧化物的對應水化物一一堿一一均為強堿，且堿性依次增強。

考點/易錯點2鈉的氧化物

名稱氧化鈉過氧化鈉

化學式Na?ONazCh

顏色、狀態(tài)白色固體淡黃色固體

物質類別離子化合物、堿性氧化物離子化合物、過氧化物

電子式Na+[:O:]2-Na+Na+[:O:O:]2Na+

化學鍵類型離子鍵離子鍵、非極性共價鍵

生產條件常溫下加熱或者點燃

氧元素化合價-2價-1價

氧化性、復原性在化學反響中，不表現(xiàn)氧化性，復原性既有氧化性，又有復原性

穩(wěn)定性不穩(wěn)定，可繼續(xù)氧化穩(wěn)定

轉化關系2Na2O+O2=2Na2O2

與水反響Na2O+H2O=2NaOH2Na2Ch+2H2O=4NaOH+O2T

與酸反響Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2T

與C02反響NazO+CCh二NazCCh2Na2O2+2CO2=2Na2co3+O2

用途制NaOH,用途較少氧化劑、供氧劑、漂白劑、殺菌劑

保存隔絕空氣，密封保存隔絕空氣，遠離易燃物，密封保存

陰、陽離子個數(shù)比O2-:Na+=l:2O22:Na+=l:2

考點/易錯點3鈉的氫氧化物

1、物理性質：氫氧化鈉具有很強的腐蝕性。俗稱：苛性鈉、燒堿、火堿。氫氧化鈉是一種白色固體，易吸收水分而發(fā)

生潮解，易溶于水，溶于水放出大量的熱量。

2、化學性質：

(1)與酸堿指示劑作用：能使紫色石蕊試液變藍色，使無色酚釀變紅色。

(2)與酸發(fā)生中和反響：與酸反響中和生成鹽和水。

(3)與非金屬氧化物反響：與二氧化硫、二氧化碳等酸性氣體反響，生成鹽和水。

(4)與某些鹽溶液反響：與硫酸銅溶液反響生成藍色沉淀；與硫酸鐵溶液反響生成紅褐色沉淀；與鏤鹽反響生成堿性

氣體。

3、氫氧化鈉的保存

密封保存在橡膠塞的玻璃瓶(原因是玻璃的主要成分是二氧化硅，會跟氫氧化鈉反響，生成硅酸鈉，硅酸鈉具有粘稠性,

會是塞子黏住導致開不了。)考點/易錯點4鈉鹽

Na2cChNaHCCh

俗名純堿蘇打小蘇打

顏色狀態(tài)白色固體白色固體

溶解性都能溶解于水，但NazCCh的溶解度大于NaHCCh的溶解度

用途制玻璃、造紙、制肥皂、紡織工業(yè)發(fā)酵粉的主要成分、治療胃酸、泡沫滅火

Na2co3+2HCl=2NaCl+CO2+H2ONaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O

與鹽酸假設逐滴滴加鹽酸反響順序為：NaHCCh與鹽酸反響的劇烈程度大于

Na2cO3+HCl=NaCl+NaHCO3,NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2。Na2c03與鹽酸反響的劇烈程度

不反響

與NaOH溶液NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O

與Ca(OH”溶產生白色沉淀Na2cO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH產生白色沉淀

液

2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+Na2co3+2H?O

與CaCL溶液產生白色沉淀Na2co3+CaCb=CaCO3+2NaCl不反響

與CO2Na2cO3+CO2+H2O=2NaHCO3；假設向飽和的Na2cCh溶液中不反響

通入CO2氣體，溶液中析出白色固體（NaHC03的溶解度小

于Na2c03的溶解度）

熱穩(wěn)定性穩(wěn)定，受熱不分解不穩(wěn)定，受熱分解

2NaHCO3^===Na2CO3+CO2+H2O

四、例題精析

【例題1】

.有一小塊鈉久置于空氣中，最后生成的產物是（）

A.NazChB.NaHCChC.Na2cChD.Na2co3-IOH2O

【答案】C

【解析】鈉在空氣中久置，其變化過程是：

。，、HQ、工也。、

Na—^Na20—^NaOHj。Na2co，?lOH^O---^Na2cCT

【例題2】

將31.2g過氧化鈉和100g水充分反響后所得溶液的質量分數(shù)為（）

A.25.6%B.31.2%C.32.0%D.34.5%

【答案】A

【解析】過氧化鈉溶于水生成氫氧化鈉溶液，故所求溶液的溶質為NaOH。

2Na2O2+2H2O4NaOH+O2個

2x784x4032

31.2gxy

16°x3L2g3i.2gx32_______31.2g_____

2x78=32g(NaOH))，=2*78=6.4g(O2)w(NaOH)=31,2g+100g-6Agx]QO%=25.6%

[例題3]

有關熱穩(wěn)定性的強弱對比，不正確的選項是()

A.K2MnO4<KMnO4B.Na2O2>Na2OC.NaHCO3<Na2CO3D.KClO3<KCl

【答案】A

【解析】在力口熱條件下，Na2O-^->NazCh,NaHCCh―>Na2co3,KCIO3—*KC1,KMnO4—>K2MnO4,故A不正確。

五、課堂運用

【根基】

1、以下各組內的兩種物質發(fā)生反響時，其產物不隨反響物用量比的改變而發(fā)生變化的是（）

A.C和ChB.NaOH溶液和CO2

C.Na2cCh溶液和鹽酸D.Na和Ch

【答案】D

【解析】A選項中，02缺乏量，生成C02；02過量，生成C02。B選項中，C02缺乏，生成Na2c。3；CCh過量，生成

NaHCO3oC選項中，鹽酸缺乏，生成NaHCCh和NaCl；鹽酸足量，生成NaCl、H2O和CO2。D選項正確。

2、將11.5g金屬鈉投入到88.5g水中，反響完畢后，求生成溶液的質量分數(shù)（不考慮水的蒸發(fā)）。

【答案】20.1%

【解析】此題的解題關鍵是弄清鈉跟水反響有氫氣產生，所得溶液中的溶質是NaOH。

設消耗水的質量為x,生成NaOH和H2的質量分別為y、z,則：

2Na+2H2O2NaOH+H2t

2X232X182X402

11.5gxyz

46:36=11.5g:xx=9g

46:80=11.5g:yy=20g

46:2=11.5g:zz=0.5g

解法1：w(NaOH)=88.5g+11.5g-0.5g=20.1%

2°gx100%

解法2：w(NaOH)=20g+88,5g-9g=20.1%【穩(wěn)固】

1、以下各步反響中，A為金屬，B為淡黃色固體，且每一物質均含A元素

寫出A、B、C、D、E、F的化學式及有關化學方程式。

【答案】A—NaB—Na2O2C—Na2cO3D—NaClE—NaOHF—NaHCO3

【解析】此題的解題關鍵是要先判斷出具體色態(tài)的B為何物質，金屬對應的化合物呈現(xiàn)淡黃色的暫判定為Na2O2,那

么就可以引出D為NaCLC+CO2+H2O-F,FAc,而NazCh可以生成C,C可以生成NaCL從而推導出各物質。2、

在盛有5mL澄清飽和石灰水的試管中放入一小塊鈉，不可能觀察到的現(xiàn)象是()

A.鈉熔化成銀白色的小球B.浮在液面快速游動C.液體底部出現(xiàn)銀白色固體D.溶液變渾濁

【答案】C

【解析】鈉首先跟水反響，發(fā)生的現(xiàn)象有：熔化成銀白色的小球，浮在液面上迅速游動，有氣泡產生等。因跟水反響需

消耗水(減少溶劑)且生成OH-,都會使澄清石灰水變渾濁，析出Ca(OH)2沉淀。

【拔高】

1.200℃時，U.6gCO2和水蒸氣的混合氣體與足量的Na2O2充分反響，反響后固體的質量增加了3.6g。則原混合氣

體的平均式量為()

A.5.8B.11.6C.23.2D.46.4

【答案】C

【解析】解法一：差量法

設原混合氣體中含C02和H20物質的量分別為x、y

2Na2（）2+2co2===2Na2co3+Ch固體質量增加

78X2g2mol106X2g（212-156）g

x28x

2Na2（）2+2H2<D===4NaOH+。2固體質量增加

78X2g2mol40X4g4g

y2y

則混合氣的平均式量為：

——Urs

八咎3s應選C

解法二：平均值法

由方程式：2c。2+2Na2O2===2Na2cO3+O2和2H2O+2Na2O2===4NaOH+02T可知，固體增力口的質量m（增），應是