1、高中化学上学期第四周 钠镁及其化合物教学设计人教版高中全册化学教案钠、镁及其化合物课题元钠、镁及其化合物总课时2班级（类型）学习目标1.知道Na及其氧化物的性质。2.能利用Na及其氧化物分别与水反应的化学方程式进行相关计算。3.能规范解答以Na及其氧化物为载体的实验探究、框图推断题。4.了解Na2CO3和NaHCO3的性质。5.能正确鉴别Na2CO3和NaHCO3，并能用实验的方法实现它们之间的相互转化重、难点6.从原子的核外电子排布，理解A族元素(单质、化合物)的相似性和递变性。7.了解碱金属的主要物理性质和化学性质及其应用。8.了解碱金属及其化合物的典型计算。9.记住Na、K等重要金属元素
2、的焰色反应。学习环节和内容学生活动教师反思教学过程：考点一钠的性质及应用1钠的物理性质颜色：银白色，有金属光泽；密度：(H2O)_(Na)_(煤油)；熔点：低于100；硬度：质地柔软，可以用小刀切割。2从钠原子的原子结构认识钠的化学性质还原性NaNa(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应O2Cl2：_(2)与水反应离子方程式：_。与滴加酚酞的水反应的现象及解释(3)与盐酸反应离子方程式：_。3钠的制取及保存(1)制取：化学方程式为_。(2)保存：密封保存，通常保存在_中。4钠的用途(1)制取Na2O2等化合物。(2)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。(3)用作电光源，制作高压钠灯。
3、(4)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4NaTiCl44NaClTi。深度思考1正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)钠是银白色金属，熔点低，硬度大()(2)在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，生成淡黄色的固体Na2O2()(3)金属钠在石棉网上加热时，先熔化成银白色小球，然后剧烈燃烧，产生黄色火焰()(4)金属钠着火时，可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火()(5)钠与水反应的离子方程式为2Na2H2O=2Na2OHH2()(6)钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化()(7)金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti()2钠能否保存在CCl4
4、中？原因是什么？3金属钠着火，不能用H2O、干冰灭火的原因是_。题组一钠与氧气反应的特点1等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气(常温)中充分反应，则下列说法正确的是()A第一块钠失去电子多B两块钠失去电子一样多C第二块钠的反应产物质量最大D两块钠的反应产物质量一样大2倒置的坩埚盖子上放硫粉，在硫粉中央放一小块钠，按图示搭建装置，用胶头滴管向金属钠滴加一滴水，立即倒扣上大烧杯，发现坩埚盖子内火星四溅，烧杯内出现大量白烟，下列说法错误的是()A水是钠与硫反应的催化剂B酚酞的水溶液可能变为红色C钠与硫的反应是放热反应D滤纸逐渐变黑(1)钠与氧气反应的产物与反应温度有关，加热或点燃
5、产物是过氧化钠。(2)不管生成氧化钠还是过氧化钠，金属钠失电子均变为1价的阳离子，因而等量的钠完全反应失去的电子数相同。题组二对钠与水反应的实质的理解3(2016武汉高三模拟)向分别盛有100mL水、100mL0.1molL1盐酸、100mL0.01molL1NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05molNa。下列有关说法正确的是()A三个烧杯中均会发生的离子反应为2Na2H2O=2Na2OHH2B三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，且X烧杯中反应最剧烈C三个烧杯反应后，溶质的物质的量浓度相同D三个烧杯反应后，生成的气体的质量一定相同4将一小块金属钠分别投入盛有：a.水、b.乙醇、c.稀H
6、2SO4的三个小烧杯中，反应速率由快到慢的顺序为_。解释反应速率不同的原因_。5(1)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_。MgSO4溶液NaCl溶液Na2SO4溶液饱和澄清石灰水Ca(HCO3)2溶液CuSO4溶液饱和NaCl溶液(2)按要求书写反应的离子方程式将Na投入到CuSO4溶液中_。将Na投入到Ca(HCO3)2溶液中，反应后生成正盐溶液_。将Na投入到NH4HCO3溶液中，有刺激性气味气体放出_。题组三钠与水反应实验的改进与创新6如图甲是演示金属钠与水的反应的重要实验，为收集检验气体产物，某兴趣小组将甲装置改进成如下乙或丙，请根据要求回答下列问题。
7、(1)写出钠与水反应的离子方程式_。(2)按乙装置实验，液体添加完毕后，关闭活塞，打开右边胶塞，向煤油中加入一小块钠，立即塞好胶塞，可观察到的现象是_。(填字母)A钠块始终保持在a处，直至完全消失B钠沉入U形管b处而后又慢慢浮到a处C钠处于煤油和水的交界处上下浮动D随反应的进行煤油与胶塞处液面下降，漏斗中液面上升E最终钠块在煤油中燃烧起来(3)乙装置中漏斗在反应过程中的主要作用是_。(4)用乙装置实验，点燃气体产物时，是否需要检验纯度_(填“是”或“否”)。(5)按图丙所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放入水中。取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体在相同条件下体积的关系是_(填字母
8、)。用铝箔包住钠用铜箔包住钠a二者收集气体一样多b收集气体体积较大c收集气体体积较大1钠与水、酸反应的实质都是与H的反应。2钠与溶液反应的思维模板(1)金属钠与酸溶液的反应钠首先与酸反应，且反应比在纯水中剧烈，当酸反应彻底后，再与水反应。(2)金属钠与盐溶液的反应钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，因钠先与水反应，然后再考虑生成的NaOH是否能与盐进一步发生复分解反应。注意钠与乙醇反应，钠块先沉在液面下，后上下浮动、能看到表面冒出气泡，并不能熔化成小球。考点二钠的氧化物氧化钠和过氧化钠1氧化钠与过氧化钠的比较：电子式Na2NaNa2Na氧元素化合价色、态阴、阳离子个数比是否为碱性氧化物与水反
9、应的化学方程式与CO2反应的化学方程式与盐酸反应的化学方程式2.Na2O2的强氧化性与还原性从元素化合价角度分析Na2O2的性质2Na22(1)Na2O2的强氧化性试剂反应原理现象SO2气体Na2O2SO2=Na2SO4FeCl2溶液4Na2O24FeCl26H2O=4Fe(OH)3O28NaCl红褐色沉淀Na2SO3溶液Na2O2Na2SO3H2O=Na2SO42NaOH氢硫酸Na2O2H2S=S2NaOH溶液变浑浊酚酞溶液与水反应生成NaOH，Na2O2的强氧化性使之褪色先变红后褪色品红溶液Na2O2的强氧化性使之褪色红色褪去(2)遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为O2。(
10、3)遇CO2、H2O、H则发生自身的氧化还原反应。深度思考1正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)氧化钠、过氧化钠均为碱性氧化物()(2)氧化钠、过氧化钠均为离子化合物()(3)1molNa2O2固体中含离子总数为4NA()(4)Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2H2O=2Na2OHO2()(5)Na2O2、Na2O组成元素相同，与CO2反应产物也相同()(6)Na2O2与H2O反应时，Na2O2既是还原剂又是氧化剂()2用双线桥分析Na2O2与水反应中电子转移的方向和数目：_。(1)氧化剂和还原剂是_，氧化产物是_，还原产物是_。(2)1molNa2O2与水完全反应时转移的
11、电子数：_。3金属钠露置在空气中会发生一系列变化，其过程：银白色金属钠表面变暗出现白色固体接着表面变稀白色块状固体白色粉末状物质请写出上述各步反应的化学方程式。题组一过氧化钠的性质及应用1(2017中山高三测试)下列有关Na2O2的说法不正确的是()A向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水，脱脂棉剧烈燃烧起来，说明Na2O2与H2O反应放热且有氧气生成BNa2O2与CO2反应时有单质O2生成，该反应属于置换反应CNa2O2在空气中久置变白，涉及的氧化还原反应中，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂DNa2O2粉末加入Ca(HCO3)2溶液中，会产生气体和浑浊2(2016河北衡水中学)下列反应与N
12、a2O2SO2=Na2SO4相比较，Na2O2的作用相同的是()A2Na2O22CO2=2Na2CO3O2B2Na2O22SO3=2Na2SO4O2CNa2O2H2SO4=Na2SO4H2O2D3Na2O2Cr2O3=2Na2CrO4Na2O3某溶液中含有HCO、SO、CO、CH3COO4种阴离子。向其中加入足量的Na2O2固体后，溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化)()ACH3COO BSOCCO DHCO题组二Na2O2与H2O、CO2反应的定量分析4(2016宁德调研)往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠，然后各加入100mL水，
13、搅拌，使固体完全溶解，则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小顺序是()A甲乙丙丁 B丁甲乙丙C甲丁乙丙 D丁甲乙丙5过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后，若固体质量增加了28g，反应中有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)()选项二氧化碳碳酸钠转移的电子数A1mol2NAB22.4L1molC106g1molD106g2NA6200时，11.6gCO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6g，则原混合气体的总物质的量是()A0.125mol B0.25molC0.5mol D1molNa2O2与H2O、CO2的反应规律电子转移关
14、系当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量关系为2Na2O2O22e，n(e)n(Na2O2)2n(O2)气体体积变化关系若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量是原来气体体积的，等于生成氧气的量，VV(O2)V固体质量变化关系CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时，固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”，所以固体增加的质量m(CO2)28gmol1n(CO2)，m(H2O)2gmol1n(H2O)考点三碳酸钠与碳酸氢钠1Na2CO3和NaHCO3的性质2转化Na2CO3NaHCO33Na2CO3和NaHCO3性质的应用(1)Na2CO3、Na
15、HCO3的鉴别固体的鉴别用加热法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测pH法。a沉淀法：加入BaCl2溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的是Na2CO3溶液。b气体法：滴入稀盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3溶液。c测pH法：用pH试纸测相同浓度的稀溶液，pH大的是Na2CO3溶液。(2)Na2CO3、NaHCO3的除杂序号混合物(括号内为杂质)除杂方法Na2CO3(s)(NaHCO3)加热法NaHCO3(aq)(Na2CO3)通入足量CO2Na2CO3(aq)(NaHCO3)滴加适量NaOH溶液深度思考1正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)在酒
16、精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都会分解()(2)向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，会有NaHCO3晶体析出()(3)苏打是面包发酵粉的主要成分之一()(4)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液()(5)可用Ca(OH)2鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液()(6)用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时，不涉及化学变化()2仅用试管和胶头滴管，你能鉴别Na2CO3溶液和稀盐酸吗？若能，简述原理。3请设计实验方案，用50mL2molL1NaOH溶液和足量的CO2气体，制取50mL1molL1的Na2CO3溶液。题组一Na2CO3、NaHCO3的鉴别和除杂1(2017福州质检)
17、纯碱和小苏打都是白色晶体，在日常生活中都可以找到。若要在家中将它们区分开来，下面的方法中可行的是()A在水杯中各盛相同质量的样品，分别加入等体积的白醋，观察反应的剧烈程度B分别用干净铁丝蘸取样品在煤气炉的火焰上灼烧，观察火焰颜色C将样品溶解，分别加入澄清石灰水，观察是否有白色沉淀D分别放在炒锅中加热，观察是否有残留物2为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是()ANa2CO3溶液(NaHCO3)，选用适量的NaOH溶液BNaHCO3溶液(Na2CO3)，应通入过量的CO2气体CNa2O2粉末(Na2O)，将混合物在氧气中加热DNa2CO3溶液(Na2SO4)，加入适量Ba(OH)2溶液
18、，过滤3某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如下图所示。(1)只根据图、所示实验，能够达到实验目的的是_(填装置序号)。(2)图、所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_；与实验相比，实验的优点是_(填字母)。A比复杂B比安全C比操作简便D可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而不行(3)若用实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是_(填化学式)。题组二Na2CO3、NaHCO3与酸反应的定量关系4(2017咸阳高三测试)有关NaHCO3和Na2CO3的性质，以下叙述错误的是()A等质量的NaHCO3和Na2CO3与足
19、量盐酸反应，在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积小B等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应，所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍C等质量NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应，前者消耗盐酸较多D等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应产生CO2一样多5将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1molL1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是()6(2016贵阳清华中学模拟)向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入0.2molL1的盐酸，产生CO2的体积与
20、所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是()A原NaOH溶液的浓度为0.2molL1B通入CO2在标准状况下的体积为448mLC所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaOH)n(Na2CO3)13D所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)n(Na2CO3)11利用数形结合的思想理解碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图甲所示。(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图乙所示。(3)向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关
21、系如图丙所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比为11)。(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图丁所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比为11)。测定碳酸钠质量分数的常用方法1气体法(1)测定原理：Na2CO3H2SO4=Na2SO4H2OCO2依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。(2)实验操作：向mg纯碱样品中加入足量的稀硫酸，准确测量产生CO2气体的体积为VmL(已折算为标准状况)。(3)数据处理纯碱样品中Na2CO3的质量为mol106gmol1g，则纯碱样品中Na2CO
22、3的质量分数为100%。2沉淀法(1)测定原理：Na2CO3BaCl2=BaCO32NaCl。依据BaCO3沉淀的质量，确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。(2)实验操作：先将mg纯碱样品溶于水配成溶液，向溶液中加入过量的BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥得BaCO3沉淀的质量为ng。(3)数据处理纯碱样品中Na2CO3的质量为106gmol1g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为100%100%。专题训练1下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是()A取a克混合物充分加热，减重b克B取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、
23、蒸干、灼烧，得b克固体C取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克D取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体2化学兴趣小组的同学为测定某Na2CO3和NaCl的固体混合物样品中Na2CO3的质量分数进行了以下实验。请你参与并完成对有关问题的解答：(1)甲同学用图1所示装置测定CO2的质量。实验时稀硫酸是与样品中的_(填“Na2CO3”或“NaCl”)发生反应，仪器b的名称是_，洗气瓶c中盛装的是浓硫酸，此浓硫酸的作用是_。(2)乙同学用图2所示装置，取一定质量的样品(mg)和足量稀硫酸反应进行实验，完成样品中Na2CO3质量分数的测定。实
24、验前，检查该装置气密性的方法是先打开活塞a，由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱，再将针筒活塞向内推压，若b下端玻璃管中的_，则装置气密性良好。在实验完成时，能直接测得的数据是CO2的_(填“体积”或“质量”)。(3)丙同学用下图所示方法和步骤进行实验：操作涉及的实验名称有：_、洗涤；操作涉及的实验名称有干燥、_。丙同学测得样品中Na2CO3的质量分数为_。3(2016承德高三第二次月考)实验室欲测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数w(Na2CO3)，称取此混合物5.0g，溶于水中，配成250mL溶液。方案一：沉淀法。利用化学反应把HCO、CO完全转化为沉淀，称量干燥沉淀的质量，由此
25、计算混合物中w(Na2CO3)。(1)量取100mL配制好的溶液于烧杯中，滴加足量沉淀剂，把溶液中HCO、CO完全转化为沉淀，应选用的试剂是_(填字母)。ACaCl2溶液BMgSO4溶液CNaCl溶液DBa(OH)2溶液(2)过滤，洗涤沉淀，判断沉淀是否洗净的方法是_。(3)将所得沉淀充分干燥，称量沉淀的质量为mg，由此可以计算w(Na2CO3)。如果此步中，沉淀未干燥充分就称量，则测得w(Na2CO3)_(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。方案二：量气法。量取10.00mL配制好的溶液与足量稀硫酸反应，测定生成气体在通常状况(约20、1.01105Pa)的体积，由此计算混合物中w(Na2CO3)。(1)装置中导管a的作用是_。(2)若撤去导管a，使测得气体体积_(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。方案三：滴定法。量取25.00mL配制好的溶液加入锥形瓶中，滴加2滴酚酞试剂，摇匀，用0.2000molL1的盐酸滴定到终点(已知终点时反应HCO=HCO恰好反应完全)。重复此操作2次，消耗盐酸的体积平均值为20.00mL。(1)量取25.00mL配制好的溶液，应选择_仪器来完成。(2)判断滴定终点的依据是_
