人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物一等奖第1课时教案设计

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物一等奖第1课时教案设计，共11页。教案主要包含了g，溶质质量分数为eq等内容，欢迎下载使用。

第1课时 活泼的金属单质——钠








1．钠的原子结构


钠原子的结构示意图为，在化学反应中很容易失去1个电子。因此，钠的化学性质非常活泼，表现出很强的还原性。


2．钠的性质


(1)钠与氧气的反应





注：钠除了能与O2反应外，还能与Cl2等非金属单质直接化合。


(2)钠与水的反应








1．钠露置在空气中的变化


(1)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如下所示。


银白色,金属钠(Na))eq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(①))eq \x(\a\al(表面变暗,（生成Na2O）))eq \(――→,\s\up7(H2O),\s\d5(②))eq \x(\a\al(出现白色固体,（生成NaOH）))eq \(――→,\s\up7(H2O),\s\d5(③))


eq \x(\a\al( 表面潮湿,（NaOH潮解）))eq \(――→,\s\up7(CO2),\s\d5(④))eq \x(\a\al(白色块状物质,（生成Na2CO3,·10H2O）))eq \(――→,\s\up7(风化),\s\d5(⑤))eq \x(\a\al(白色粉末状物质,（生成Na2CO3）))


(2)发生的主要变化的化学方程式


①4Na＋O2===2Na2O；


②Na2O＋H2O===2NaOH；


④2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O；


⑤Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O。


2．钠与酸溶液反应


钠先与酸中的H＋反应，离子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。如果钠过量，钠把酸耗尽后，再与水反应。


3．钠与盐溶液反应


钠与盐溶液反应时，首先与水反应生成NaOH和H2，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：Na与CuSO4溶液的反应为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。





1．下列关于钠的叙述中，正确的是( )


A．钠是银白色金属，硬度很大


B．将钠放在石棉网上用酒精灯加热，钠剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成过氧化钠


C．金属钠在空气中燃烧，生成氧化钠


D．金属钠的熔点很高


解析：选B。钠是银白色的固体，硬度小，密度也小，熔点很低，分析各选项，只有B正确。


2．将一小块金属钠投入CuSO4溶液中，不可能观察到的现象是( )


A．溶液中有蓝色沉淀生成


B．有气体生成


C．有红色物质析出


D．钠熔化成小球浮在液面上


解析：选C。钠的化学性质活泼，将钠投入CuSO4溶液中时钠先和H2O反应，不能将铜置换出来，C项错误。


3．能正确表示下列反应的离子方程式的是( )


A．钠与水反应：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑


B．钠与CuSO4溶液反应：2Na＋Cu2＋===Cu＋2Na＋


C．钠与盐酸反应：Na＋2H＋===Na＋＋H2↑


D．钠与氯化钾溶液反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑


解析：选D。B中钠与CuSO4溶液反应的实质是钠先与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与CuSO4反应，总离子方程式为2Na＋2H2O＋Cu2＋===Cu(OH)2↓＋H2↑＋2Na＋。A、C中电荷不守恒、得失电子不守恒。








合格考训练


1．金属钠是一种活泼金属，除了具有金属的一般性质外，还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中，正确的是( )


A．钠是银白色金属，熔点低，硬度大


B．钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成淡黄色的氧化钠


C．在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，产生黄色火焰


D．金属钠可存放于烧杯中


答案：C


2．取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象描述正确的是( )


①金属钠先熔化 ②在空气中燃烧，放出黄色火花 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物质


A．①②B．①②③


C．①④⑤D．④⑤


解析：选C。由于金属钠的熔点比较低，所以金属钠放在燃烧匙中加热先熔化，然后燃烧生成淡黄色固体物质并且伴有黄色火焰。


3．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轻缓地加入一绿豆大小的金属钠，可能观察到的现象是( )





解析：选A。Na的密度比煤油大，但比水小，故Na处于水与煤油的界面处上下跳动，且Na与H2O反应能产生H2。


4．将一小块钠投入FeCl3溶液中，下列有关实验现象的预测正确的是( )


A．钠溶解，有铁析出，并有气体产生


B．只有气体产生


C．只有沉淀产生


D．既有沉淀产生，又有气体产生


解析：选D。当钠投入FeCl3溶液中时，钠首先与H2O反应生成H2和NaOH，生成的NaOH再与FeCl3发生反应：3NaOH＋FeCl3===Fe(OH)3↓＋3NaCl，故D项正确。


5．A、B、C是中学化学中常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如下(部分反应条件及产物略去)：


eq \x(A)eq \a\vs4\al(\(――→,\s\up7(O2),\s\d5( )))eq \x(B)eq \a\vs4\al(\(――→,\s\up7(O2),\s\d5( )))eq \x(C)


(1)若A是一种金属，C是淡黄色固体，则B的化学式为________，A→C反应的化学方程式为________________________________________________________________________


________________________________________________________________________。


(2)若A是一种非金属，其常见单质为黑色固体，C是最主要的温室气体，则C的分子式为__________，B→C反应的化学方程式为__________________________________________。


A和C能否反应？________(填“能”或“不能”)，若能，写出反应的化学方程式：__________________(若不能，此空不填)。


解析：(1)根据C为淡黄色固体，推知C为Na2O2，则B为Na2O，A为Na，A→C的反应为2Na＋O2eq \(=====,\s\up7(△))Na2O2。(2)根据C是最主要的温室气体，推知C为CO2，则A为C，B为CO，A和C能反应，化学方程式为C＋CO2eq \(=====,\s\up7(△))2CO。


答案：(1)Na2O 2Na＋O2eq \(=====,\s\up7(△))Na2O2


(2)CO2 2CO＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2CO2 能 C＋CO2eq \(=====,\s\up7(△))2CO











等级性测试


1．下列关于金属的说法中，正确的是( )


A．各种金属都能与盐酸发生置换反应


B．根据金属与酸反应置换氢的难易可比较金属的活泼性


C．金属都是银白色


D．金属都具有较高的熔点


解析：选B。在金属活动性顺序表中，排在氢之前的金属可与盐酸发生置换反应，A错；根据金属与酸反应置换氢的难易可比较金属的活泼性，B正确；大多数金属为银白色，但铜为紫红色，金为黄色，C错；金属的熔点有的较高，有的较低，如Na、K、Hg等都是熔点较低的金属。


2．下列关于钠的说法不正确的是( )


A．金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同


B．钠长期置于空气中，表面不能形成致密氧化膜


C．钠与水反应时，钠熔化成小球在水面上四处游动


D．由于钠比较活泼，所以它能从盐溶液中置换出金属活动性顺序表中钠后面的金属


解析：选D。钠与盐溶液反应时先与水反应，因此不能从盐溶液中置换出其他金属。


3．钠与水反应的过程中表现出钠的物理性质有( )


①银白色金属 ②质软，可以用小刀切割 ③熔点低于100 ℃ ④密度比水小 ⑤热和电的良导体


A．①②④B．①②③④


C．③④ D．①②③④⑤


解析：选C。钠与水反应时，钠浮在水面上，熔化成一个闪亮的小球，说明钠的熔点比水的沸点低，密度比水小。


4．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：选A。钠与水溶液反应均放出氢气。A项，发生反应为2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑，有气体放出，但无沉淀生成；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。


5．等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块与足量氧气在常温下充分反应，则下列说法正确的是( )


A．第一块钠失去电子数多


B．两块钠失去电子数一样多


C．第二块钠的反应产物质量较大


D．两块钠的反应产物质量一样大


解析：选B。根据得失电子守恒，不论是加热还是缓慢氧化，最终都是Na→Na＋，故二者失去的电子数一样多；但加热时生成Na2O2，而常温时生成Na2O，故第一块钠反应产物质量大。


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，下列有关叙述正确的是( )


A．表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了过氧化钠


B．表面“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的CO2在表面形成了溶液


C．最后变成碳酸钠粉末


D．该过程的所有化学反应均为氧化还原反应


解析：选C。钠在空气中迅速变暗是因为与O2反应生成了Na2O，A错；表面“出汗”是因为NaOH吸收了空气中的水蒸气，B错；Na在空气中最终生成Na2CO3粉末，C正确；Na2O与H2O的反应、NaOH与空气中的CO2的反应均不属于氧化还原反应，D错。


7．将2.3 g金属钠放入100 g水中，完全反应后溶液的溶质质量分数为( )


A.eq \f(4,100＋2.3)×100%


B.eq \f(4,100＋4－0.1)×100%


C.eq \f(4,100＋4)×100%


D.eq \f(4,100＋2.3－0.1)×100%


解析：选D。2.3 g Na与100 g水反应生成4 g NaOH和0.1 g H2，故溶液的质量为(100＋2.3－0.1) g，溶质质量分数为eq \f(4,100＋2.3－0.1)×100%。


8．若m g Na在足量氯气中燃烧，生成固体的质量为(m＋3.55) g，则m g Na与氧气反应，生成固体的质量可能为( )


①(m＋0.8) g ②(m＋1.0) g ③(m＋1.2) g ④(m＋1.6) g ⑤(m＋1.8) g


A．①④B.①⑤


C.③④D.①②③④


解析：选D。由题所给数据计算可知，m＝2.3，m g Na与O2反应可能生成(m＋0.8) g Na2O，也可能生成(m＋1.6) g Na2O2，还可能生成Na2O和Na2O2的混合物，其质量在两者之间。


9．某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物，设计如图所示装置(夹持装置省略)。首先在U形管内加入少量煤油和几粒绿豆大小的金属钠，再从U形管高端加入水(含有酚酞)，赶出空气，然后点燃酒精灯加热铜丝。





根据反应中观察到的现象，回答下列问题：


(1)反应过程中金属钠除了逐渐变小外，还有什么现象？


________________________________________________________________________。


请写出该反应的化学方程式：_______________________________________________


________________________________________________________________________。


(2)铜丝的变化现象为__________________，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。


解析：(1)金属钠的密度大于煤油，小于水，反应时在水和煤油的界面处上下跳动；金属钠与水发生反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。


(2)生成的氢气通过表面有氧化铜的铜丝，氢气会和氧化铜反应生成铜和水：CuO＋H2eq \(=====,\s\up7(△))Cu＋H2O；铜丝由黑色变为红色。


答案：(1)在水和煤油的界面处上下跳动 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑


(2)由黑色变为红色 CuO＋H2eq \(=====,\s\up7(△))Cu＋H2O


10．(1)如图Ⅰ所示，在平底烧瓶的底部有一块钠，平底烧瓶内是干燥的空气。过一段时间后可观察到________________，发生反应的化学方程式为________________________。





(2)某班同学用如图Ⅱ所示装置测定空气中氧气的含量。先用弹簧夹夹住橡胶管。点燃钠，伸入瓶中并塞上瓶塞。待钠熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面变化情况。





①上述实验过程中发生反应的化学方程式为____________________________。


②实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的eq \f(1,5)，乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的eq \f(1,5)。下列对这两种现象解释合理的是________(填序号)。


a．甲同学可能使用钠的量不足，瓶内氧气没有消耗完


b．甲同学可能未塞紧瓶塞，钠熄灭冷却时外界空气进入瓶内


c．乙同学可能没夹紧弹簧夹，钠燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出


d．乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出


解析：(1)钠与空气中的氧气反应生成Na2O，使钠表面变暗，同时烧瓶内压强降低，气球会膨胀。


(2)②a项，若钠的量不足，则氧气消耗不完，造成进水量小于瓶内空气体积的eq \f(1,5)，造成结果偏低，合理；b项，若瓶塞未塞紧，钠熄灭冷却，瓶内气体收缩，外面的空气会进入瓶内，使气体得到补充，造成结果偏低，合理；c项，若弹簧夹未夹紧，钠燃烧时，瓶内气体膨胀，使部分气体从导管口逸出，造成结果偏高，合理；d项，若插入燃烧匙太慢，钠燃烧时，瓶内气体膨胀，在塞紧瓶塞前，瓶内部分气体从瓶口逸出，造成结果偏高，合理。


答案：(1)钠表面变暗，气球膨胀 4Na＋O2===2Na2O


(2)①2Na＋O2eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))Na2O2 ②abcd


课程标准
核心素养
1.通过实验探究，了解钠的主要性质。


2.初步形成基于原子结构对物质的性质进行预测和检验的认识模型。
1.宏观辨识与微观探析：基于研究物质性质的基本方法和基本程序，探究钠的性质。


2.科学态度与社会责任：通过对钠的性质探究等一系列科学探究活动，增强安全意识和培养严谨求实的科学精神。
条件
常温
加热
实验操作
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
实验结论
①钠的物理性质


银白色金属，硬度小，熔点低，密度：ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油)，通常保存在石蜡油或煤油中。


②钠与氧气的反应(写出反应的化学方程式)


常温下：4Na＋O2===2Na2O；


加热时：2Na＋O2eq \(=====,\s\up7(△))Na2O2
实验操作
实验现象
原因解释
钠浮在水面上
钠的密度比水小
钠熔化成闪亮的小球
钠熔点低，反应放热
小球在水面上四处游动，最后完全消失
反应产生的H2推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”响声
钠与水反应剧烈
溶液的颜色变红
反应生成NaOH
实验结论
钠与水反应，生成NaOH和H2，化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
课堂小结