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第6讲 钠及其化合物
【学科核心素养】
1.宏观辨识与微观探析:认识钠及其化合物的性质和应用。能从钠的原子结构及其重要化合物的微观结构理解其性质,领悟结构决定性质。
2.科学探究与创新意识:了解钠及其化合物的性质探究方案,并积极参与实验探究过程,得出相关结论。
【核心素养发展目标】
1.能从钠原子的结构(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、碱溶液的反应,促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。
1.从物质类别、元素化合价的角度认识氧化钠与过氧化钠的性质,熟知过氧化钠与水和二氧化碳反应的应用。
2.会设计实验探究过氧化钠与水的反应,探究并比较碳酸钠与碳酸氢钠的性质,学会焰色试验操作,增强科学探究与创新意识。
【知识点解读】
知识点一 钠与碱金属
一、钠的性质及应用
1.钠的物理性质
(金属的)通性
个性
颜色
导电性、导热性
熔点
硬度
密度
银白色
良好
低
小
比水的小,比煤油的大
2.从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性
Naeq \o(―――――――――→,\s\up11(O2、Cl2、H2O、H+等),\s\do4(失去e-))Na+
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
O2eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(常温:4Na+O2===2Na2O,加热:2Na+O2\o(=====,\s\up7(△))Na2O2))
Cl2:2Na+Cl2eq \o(=====,\s\up7(点燃))2NaCl
(2)与水反应
①离子方程式:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
②钠与水(含酚酞)反应的实验现象及解释
(3)与盐酸反应
离子方程式:2Na+2H+===2Na++H2↑。
【特别提醒】Na先与酸反应,再与水反应——先酸后水。
(4)与盐的反应
①Na与盐反应的原理
与熔融盐
与熔融盐发生置换反应:
4Na+TiCl4eq \o(=====,\s\up7(熔融))4NaCl+Ti,Na+KCleq \o(=====,\s\up7(高温))NaCl+K↑
(Na能够制取K并不能说明Na的还原性比K强,因为K的沸点比Na低,使K成为蒸气逸出)
与盐溶液
与盐溶液反应时先与水反应,生成的碱与盐可能发生复分解反应:
如与CuSO4溶液反应:
先发生2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
再发生2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
总反应为2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
②钠与盐溶液反应的分析方法
第一步:钠与水反应生成NaOH和H2;
第二步:生成的NaOH如果能与溶质反应,则发生的是NaOH与溶质的复分解反应。
生成气体型
钠与NH4Cl溶液反应生成H2和NH3
生成沉淀型
钠与铜盐、铁盐等溶液反应生成Cu(OH)2或Fe(OH)3
复杂型
钠与AlCl3稀溶液反应,如果钠量较多,则先生成Al(OH)3沉淀,后沉淀溶解
(5)与羟基化合物的反应
2Na+2C2H5OH―→2C2H5ONa+H2↑
(6)钠在空气中的变化过程
过程
现象
反应原理
①
变暗
4Na+O2===2Na2O
②
成液
Na2O+H2O===2NaOH
③
结块
2NaOH+CO2+9H2O===Na2CO3·10H2O
④
变成粉末
Na2CO3·10H2O===Na2CO3+10H2O
因此,钠久置在空气中,最终变成Na2CO3粉末。
3.钠的制取及保存
(1)制取:化学方程式为2NaCl(熔融)eq \o(=====,\s\up7(通电))2Na+Cl2↑。
(2)保存:密封保存,通常保存在石蜡油或煤油中。
4.钠的用途
(1)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。
(2)用作电光源,制作高压钠灯。
(3)冶炼某些金属
金属钠具有强还原性,熔融状态下可以用于制取金属,如4Na+TiCl4eq \o(=====,\s\up7(熔融))4NaCl+Ti。
二、碱金属元素
1.碱金属的一般性与特殊性
原子结构与性质
相同点
最外层上都只有1个电子eq \o(――→,\s\up7(推测))具有相似的化学性质
不同点
从Li→Cs电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大eq \o(――→,\s\up7(推测))从Li到Cs金属性逐渐增强
物理
性质
相同点
碱金属除Cs略带金色光泽外,其他都是银白色有金属光泽的固体,密度较小,硬度较小,熔、沸点较低,导电、导热性较强
递变性
从Li→Cs密度逐渐增大(Na、K反常),熔、沸点逐渐降低
化学
性质
与O2等
非金属
的反应
碱金属都能与O2等非金属反应,锂、钠与O2反应的生成物类型不
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