元素和化合物校本教材.docx
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元素和化合物校本教材
第一单元碱金属
第一节钠
学习目标:
1．使学生掌握钠的化学性质,了解钠的物理性质，认识钠是一种非常活泼的金属。
2．通过钠的有关性质的实验,以及对实验现象的讨论，培养学生的观察与分析问题的能力。
学习重点：
从钠的原子结构特征认识钠的化学性质
学习难点：
对实验现象的观察和分析
知识点归纳：
一、钠的物理性质
颜色
状态
硬度
密度
熔点
沸点
导电性
银白
色
固体
质软
0.97g/cm3，密度比水小
97.81℃
882.9℃
热和电的良导体
二、钠的化学性质
钠原子最外电子层上只有1个电子，在化学反应中该电子很容易失去，因此，钠的化学性质非常活泼，能与多种非金属及水反应。
1、钠与氧气反应加热
常温下：
4Na+O2=2Na2O（白色）
2Na2O+O22N2Na2O2（淡黄色）
总反应式：
2Na+O2点燃Na2O2
2、钠与氯气反应
2Na+Cl2点燃=2NaCl
3、钠与硫反应
2Na+S=Na2S
分别指出以上反应中的氧化剂和还原剂。
4、钠与水反应
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
实验现象：
浮、熔、响、游、红
现象
原因
钠浮在水面上
密度小于水
钠立即熔化成一个闪亮的银白色的小球
反应放热钠的熔点低
小圆球到处流动
有气体生成
反应后溶液使酚酞变红
有碱生成
钠与水反应实质钠与水电离所产生的氢离子反应，生成氢气。
[拓展]：
1.钠与酸反应
先与水溶液中的酸反应，若反中有钠剩余再与水反应。
反应较与水反应更剧烈。
[反应的实质]
因为酸中H+浓度比水中的要大，所以反应速率要快。
2、与盐的反应将钠置于硫酸铜溶液中发生什么实验现象？
钠不能从盐的水溶液中将金属置换出来1
将钠投CuSO4水溶液发的化学反应，先与水反应，生成的NaOH再与CuSO4反应。
现象有；浮在水面、熔成小球、四处游动、有蓝色絮状沉淀产生。
但钠能将金属从它的熔融盐中置换出来如钠从TiCl4中置换出金属钛TiCl4+4Na===Ti+4NaCl三、钠在自然界里的存在和主要用途
自然界里元素有两种存在形态：
一种是以单质的形态存在，叫做元素的游离态；一种是以化合物的形态存在，叫做元素的化合态。
由于钠的性质很活泼，所以它在自然界里不能以游离态存在，只能以化合态形式存在。
1．存在：
只能以化合态存在。
无游离态，化合态有硫酸盐、碳酸盐、硝酸盐和氯化物
2．用途：
制过氧化钠的原料钠钾合金是导热剂还原剂电光源
总结
四钠着火的处理
由于钠能与水反映生成氢气，与二氧化碳发生爆炸，因此当不慎发生金属钠着火时常用砂子来扑灭。
注意任何情况下都不能用干冰熄灭燃烧着的钠。
五、钠的保存
常温下钠易被空气中的氧气所氧化，水及水蒸汽也会与之反应，所以钠应保存在煤油或石蜡中，使之隔绝空气和水
典型例题；
1如果一块钠长期露置于空气，会发生哪些化学变化？
2．钠和氧的化合物主要有______和______（写名称和化学式），其中，Na2O______更稳定，所以在加热的条件下，钠在空气中燃烧的主要产物为_Na2O2。
3．碱金属能形成离子型氢化物。
如氢化钠的化学式为NaH，其中H－具有较强的还原性。
（1）常用NaH在高温下将TiCl4还原成Ti，反应的化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）NaH能与水剧烈反应生对应的碱和氢气，反应的化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿，并在化学方程式中标明电子的转移方向和数目，该反应中氧化产物和还原产物的质量比为＿＿＿＿＿＿＿＿。
（1）2NaH＋TiCl4===高温2NaCl＋2HCl＋Ti
（2）NaH+H2O===NaOH+H2↑1:
1
巩固练习
1．下列关于钠的叙述正确的是（）
A．钠是一种暗灰色的金属B．钠最外层只有一个电子，很容易再得电子，有很强的还原性
C．钠比铜活泼，可以从硫酸铜溶液中置换出金属铜
D．钠最外层只有一个电子，很容易失去这一个电子，有很强的还原性
2．关于钠原子和钠离子，下列叙述错误的是（）
A．它们相差一个电子层B．它们的化学性质相同
C．钠原子的半径比钠离子半径大D．钠离子比钠原子稳定
3．钠与水反应时的现象与下列性质无关的是（）
A．钠的熔点很低B．钠的密度小
C．钠的硬度小D．钠的还原性很强
4．一小块金属钠长期露置于空气中，最后变成（）
A．Na2OB．NaOHC。
Na2CO3D．Na2CO3·10H2O
5．金属钠的用途有：
①还原某些金属；②做高压钠灯；③制过氧化钠；④与钾混合，作原子反应堆的导热剂。
其中利用钠的物理性质是（）
A．①②B．①③C．②④D．④
6．下列离子方程式，错误的是（）
A．钠投入水中：
Na＋H2O=Na＋＋OH－＋H2↑
B．碳酸钙与盐酸反应：
CaCO3＋2H＋Ca2＋＋CO2↑＋H2O
C．钠投入硫酸铜溶液中：
2Na＋Cu2＋Cu＋2Na＋
D．Ca（HCO3）2溶液中加入少量NaOH溶液Ca2＋＋HCO3－＋OH－CaCO3↓＋H2O
7．将4.6g钠与1.6g硫粉迅速混合起来，并放在石棉网上加热，反应后生成的固体是（）
A．黄色固体混合物B．硫与硫化钠
C．过氧化钠与硫化钠D．氧化钠与硫化钠
8．将2.3g钠放入97.7g水中，生成溶液的质量分数是（）
A．等于2.3％B．等于4％C。
大于2.3％D．大于4％
9、金属钠分别与下列溶液反应时，既有沉淀析出、又有气体逸出的是（）
A．BaCl2溶液B。
K2SO4溶液C。
FeCl3溶液D。
NH4NO3溶液
10．钠在自然界中存在的主要形式是（ ）
A单质 B氧化物 C氢氧化物 D正盐
11保存金属钠的方法是（ ）
A放在棕色瓶中B放在细砂C放在水中D放在煤油中
12．下列叙述中，不正确的是（ ）
A金属钠较软，可用刀切，但切口在空气中很快变暗
B钠在氧气中燃烧，发出黄色火焰，生成白色固体
C水溶液中的反应，不可能生成金属钠
D钠和硫化合时甚至有爆炸声，钠与氧气反应时都发生燃烧
13．将小块金属钠分别投入下列溶液中，溶液质量增加的是（ ）
A盐酸 B氯化镁溶液 C硫酸氢钠溶液 D硫酸铜溶液
14．下列化学反应中，钠元素被氧化的是（ ）
A．2Na＋S点燃＝Na2SB。
Na2O＋H2O＝2NaOH
C．2NaCl（熔融）=2Na＋Cl2↑
D。
Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑
15．将金属钠投入滴有无色酚酞试液的水中，不可能出现的现象是（ ）
A钠时而沉到水底，时而浮出水面
B钠块熔化成闪亮的小球，并游动
C钠熔化并游动，液面留下弯弯曲曲的红线
D液面上有水雾产生，有燃烧现象
二．填空题。
16、把小块金属钠投入盛有水的烧杯里，钠（填“浮”、“沉”）在水面（填“上”、“下”）有放出。
钠熔化成闪亮的小球，说明。
反应的化学方程式为。
向烧杯中滴加酚酞试液，溶液呈色，原因是。
17．金属钠在700～800℃时能与钛的氯化物（TiClx）发生反应，钛被还原成单质钛，用化学方程式（含x）表示这一变化：
________________________。
18．在进行钠和水的反应实验中，有如下操作和实验现象，请根据钠的性质解释说明。
（1）刚用小刀切开的金属钠断面呈什么颜色？
在空气中放置几分钟又有什么变化？
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
（2）切下来的金属钠块要用滤纸擦净后方可放入水中实验，这是为什么？
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
（3）金属钠块必须用镊子夹取，为什么不能用手拿取？
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
（4）金属钠块投入水中后，为什么很快会熔成银白色小球并浮于水面上？
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
（5）钠小球为什么会在水面上无规则游动？
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
（6）如果水中在未加钠之前已滴入酚酞试液，反应后颜色会有什么变化？
为什么？
19．写出下列反应化学方程式，是离子反应只写离子方程式。
（1）钠投入到水中
（2）钠投入到硫酸铁溶液中
（3）钠投入到氯化铵溶液中
（4）钠与熔融的氯化钾反应
（5）钠与熔融的氢氧化钠反应生成氢气
【能力平台】
20．如图所示，在烧杯中盛有100mL蒸馏水，水中悬浮着一个表现光滑、耐碱、耐热的小球（此球稳定在水的中央），将10g金属钠分多次投入到水中，最后使烧杯内的液体恢复到原来的蒸馏水的温度。
回答下列问题：
（1）10g钠要分多次投入的主要原因是：
＿＿＿＿＿＿。
（2）将10g钠全部投入完毕所进行的次数可能是：
＿＿
A．5次B．10次C．大于10次
（3）实验结束后，从烧杯内小球的位置观察到的现象是：
＿＿＿＿＿＿，出现这种现象的主要原因是：
＿＿＿＿。
（4）实验过程中所发生的化学反应的离子方程式是：
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
第二节钠的化合物
学习目标
1掌握钠的氧化物的性质
2.掌握钠的重要化合物的用途
3.通过碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性实验,掌握它们的鉴别方法
[学习重点]1、过氧化钠的性质2、碳酸钠、碳酸氢钠的性质
[学习难点]过氧化钠与水、二氧化碳的反应
知识点归纳：
一氧化物
1.Na2O2的性质
（1）与水反应
2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑放热使脱脂棉燃烧
Na2O2氧化剂又是还原剂转移电子数2e-
遇酚酞试液先变红后褪色Na2O2体现强氧化性和漂白性
（2）与二氧化碳的反应
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2放热
转移电子数2e
据此Na2O2的用途：
氧化剂漂白剂供氧剂（用于呼吸面具和潜水艇）
（3）与盐酸的反应
2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2↑
Na2O2不属碱性氧化物
2.Na2O的化学性质
（1）与水反应Na2O+H2O==2NaOH
（2）与酸性氧化物反应生成盐Na2O+CO2==Na2CO3
（3）与酸反应生成盐和水Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
均属于非氧化还原反应
3.Na2O与Na2O2的性质比较
Na2O
Na2O2
颜色状态
白色固体
淡黄色粉末
氧元素价态
-2
-1
生成条件
常温
点燃
稳定性
不稳定
稳定
与水反应（方程式）
Na2O+H2O=2NaOH
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
与CO2反应（方程式）
Na2O+CO2=Na2CO3
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
与HCl反应
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2
特性
—
强氧化性、漂白性
用途
—
供氧剂、漂白剂
构成
Na+、O2-
Na+、O22-
阳阴离子个数比
2:
1
2:
1
类别
碱性氧化物
过氧化物（不属碱性氧化物
（二）碳酸盐
一、物理性质
表2：
碳酸钠与碳酸氢钠的比较表
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱或苏打
小苏打
颜色状态
白色粉末
细小的白色晶体
水溶性
易溶与水（250C溶解度为33克）
比Na2CO3小（250C溶解度为9克）
与酸反应：
（方程式）
（反应剧烈程度）
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
剧烈
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
更剧烈
热稳定性（方程式）
稳定，不分解
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑
用途
制玻璃、肥皂、造纸、纺织
发酵粉、胃药
思考：
金属钠在空气中长时间放置最终将转化为什么？
写出其中的化学方程式。
银白色金属光泽→灰暗失去光泽→白色固体易潮解→析出晶体
二．化学性质
1.与酸反应
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaClNaHCO3+HCl=CO2↑+H2O+NaCl
总：
Na2CO3+2HCl=CO2↑+H2O+2NaCl
预测下列实验现象并解释：
1.向NaHCO3溶液中逐滴加入稀盐酸
现象：
立即产生气体
2.向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸
现象：
开始没有气体一段时间后产生气体
3.向稀盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液
现象：
立即产生气体
思考：
如何鉴别HCl和Na2CO3溶液?
相互滴入法（现象不同）
2.热稳定性
Na2CO3NaHCO3
850℃开始部分分解180℃完全分解
2NaHCO3=Na2CO3＋H2O＋CO2↑
很稳定不稳定
3、和碱反应
Na2CO3＋NaOH=×不反应
NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O
Na2CO3＋Ca（OH）2＝2NaOH＋CaCO3↓
2NaHCO3＋Ca（OH）2==Na2CO3＋CaCO3↓+2H2O
实现下列转化：
Na→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3
2Na+O2=点燃=Na2O2
2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑
2NaOH＋CO2＝Na2CO3＋H2O
Na2CO3＋Ca（OH）2＝2NaOH＋CaCO3↓
2NaHCO3＝Na2CO3＋H2O+CO2↑
NaHCO3＋NaOH==Na2CO3＋H2O
2NaHCO3＋Ca（OH）2==Na2CO3＋CaCO3↓+2H2O
Na2CO3＋H2O+CO2==2NaHCO3
2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑
2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2
巩固练习：
1、金属钠分别与下列溶液反应时，既有沉淀析出，又有气体逸出的是
A.BaCl2溶液 B.K2SO4溶液 C.FeCl2溶液 D.NH4NO3溶液
2、把2.3g钠放入水中，要使每100个水分子中含有1个Na+离子，所需水的质量是
A．184g B．181.8g C．180g D．183.6g
3、在标准状况下，将CO2和CO的混合气体（密度为10/7g/L）充满一盛有足量Na2O2的密闭器中（容积为22.4L），用间断的电火花引发至充分反应，反应完成后，对容器里存在的物质的叙述正确的是
A.存在0.5molCO B.存在0.125molO2
C.存在0.25molNa2CO3 D.存在0.5molNa2CO3
4、下列对过氧化钠的叙述中，正确的是
A．在反应中只能做氧化剂
B．它与活性炭一样均具有漂白性，且漂白原理相同
C.用于防毒面具上
D．CO2与Na2O2反应，CO2为氧化剂，Na2O2为还原剂
5、一定温度下，mg下列物质在足量的氧气中充分燃烧后，产物与足量的过氧化钠充分反应，过氧化钠增加了ng，且n>m，符合此要求的物质是
①H2 ②CO ③CO和H2的混合物 ④HCOOCH3 ⑤CH3CHO
A．⑤ B．①② C．①②③④D．①②③④⑤
6、钡和钠相似，也能形成含O22－离子的过氧化物，下列叙述中不正确的是
A．过氧化钡的化学式是BaO2
B．O22－离子的电子式是
C．1molNa2O2或BaO2跟足量的水反应都生成0.5molO2
D．过氧化钠和过氧化钡都是强氧化剂
7、有Na和另一种碱金属的合金2g，与水反应放出H2为0.1g，此合金中另一种金属可能是
A.Li B.K C.Rb D.Cs
8、下列反应的离子方程式中，错误的是
A.向小苏打溶液中加入稀盐酸：
CO32-+2H+=CO2↑+H2O
B.将CO2通入过量的NaOH溶液中：
CO2+2OH-=CO32-+H2O
C.向苛性钠溶液中通入过量CO2：
CO2+OH-=HCO3-
D.将金属钠投入到硫酸铜溶液中：
Na+2H2O+Cu2+=Na++Cu（OH）2↓+H2↑
9、标准状况下，向3mol·L－1的NaOH溶液100mL中缓缓通入4.48LCO2气体，充分反应后溶液中离子浓度大小排列顺序正确的是
A．c（Na+）>c（CO32－）>c（HCO3－）>c（OH－）>c（H+）
B．c（Na+）>c（CO32－）=c（HCO3－）>c（OH－）>c（H+）
C．c（Na+）>c（HCO3－）>c（CO－）>c（CO32－）>c（H+）
D．c（Na+）>c（HCO3－）>c（CO32－）>c（OH－）>c（H+）
10、某溶液中含有HCO3－、SO32－、Na+、CH3COO－等四种离子，向其中加入足量Na2O2后，溶液中离子浓度基本保持不变的是（假设溶液的体积无变化）
A．HCO3－ B．SO32－ C．Na+ D．CH3COO－
11、下列有关金属铯的说法错误的是
A．铯与水反应很剧烈，甚至发生爆炸B．铯与氧气反应生成复杂氧化物
C．碳酸铯不溶于水D．碳酸铯可与盐酸反应生成二氧化碳
12、下列有关Na2CO3和NaHCO3性质比较中，正确的是
A.热稳定性：
Na2CO3＜NaHCO3
B.常温时水溶液中的溶解度：
Na2CO3＜NaHCO3
C.与稀盐酸反应快慢：
Na2CO3＜NaHCO3
D.物质的量相同时，消耗盐酸：
Na2CO3＜NaHCO3
13、当agNaHCO3和Na2CO3的混合物加热到质量不再减少时，变成bg，则混合物中NaHCO3和Na2CO3质量比应是
A.
B.
C.
D.
14、把一瓶的不饱和溶液分成四等份，在保持温度不变的情况下，向其中分别下列加入四种固体，若都史溶液恰好达到饱和，则加入的物质的质量最大的是：
A、Na2OB、NaOHC、NaD、Na2O2
15、加热NaHCO3并趁热将生成的气体：
①先通过Na2O2，增重a1g，再通过浓H2SO4，增重b1g；②先通过浓H2SO4，增重b2g，再通过Na2O2，增重a2g，
则a1、a2、b1、b2从大到小的排列顺序是（）
A、a1、a2、b1、b2B、b1、b2、a2、a1
C、b2、b1、a1、a2D、a2、a1、b2、b1
二．填空题。
16、甲同学想通过下图所示装置（夹持装置已略去）进行实验，研究推断SO2与Na2O2反应的产物。
回答下列问题：
（1）装置B的作用 。
装置D的作用 。
（2）如何检验反应中是否有O2生成 。
（3）假如Na2O2已反应完全，为确定C中固体产物的成分，甲设计如下实验：
得出结论：
产物是Na2SO4。
该方案是否合理 （填是或否），理由是 。
（4）若上述方案不合理，请设计一个能确定产物成分的实验方案，填写下表（可不填满）
操作步骤（加入试剂）
实验现象
结论
1
2
3
4
17、现有等物质的量的NaHCO3和KHCO3的混合物ag与100mL盐酸反应。
题中涉及的气体体积以标准状况计，填空时可以用带字母的分式表示。
（1）该混合物中NaHCO3和KHCO3的质量比为 。
（2）如碳酸氢盐与盐酸恰好完全反应，则盐酸的浓度为 mol·L-1
（3）如盐酸过量，生成CO2体积为 L。
（4）如果反应后碳酸氢盐有剩余，盐酸不足量，要计算生成CO2的体积，还需知道
。
（5）若NaHCO3和KHCO3不是以等物质的量混合，则ag固体混合物与足量的盐酸完全反应时生成CO2的体积（V）范围是 。
18、取XgNa－Al合金加入水后，产生0.04mol氢气，溶液澄清。
当滴加1.00mol/L盐酸到40.0mL时，溶液开始出现浑浊。
试计算：
（1）合金中Na与Al的物质的量之比；
（2）求X的值
19、向100g8%的NaOH溶液中通入一定量的CO2,然后在低温下蒸干
①可能得到哪些固体；
②如果最后得到的固体质量为13.7g，则标准状况下通入CO2的体积是多少？
第三节碱金属元素
学习目标:
1.掌握碱金属的物理性质和化学性质，并能运用原子结构的初步知识来理解它们性质上的异同及其递变规律，为学习元素周期律打好基础；
2.初步掌握利用焰色反应检验金属钠和钾以及它们的离子的操作技能；
3.通过学习碱金属性质的递变规律，进行辩证唯物主义观点教育。
重、难点:
碱金属元素的性质以及跟原子结构的关系。
知识点详解
一、物理性质
1．相似点：
a颜色：
都呈银白色（铯略带金色光泽）
b状态：
都为固态（铯在气温稍高、超过28.400C的时候为液态）
c密度；都较小（锂是密度最小的金属，比煤油还小，保存在石蜡中）
d熔点：
都较低（容易变成液态）
e导电、导热的性能都较强
2．递变规律：
随着核电荷数的递增a密度逐渐增大（Na,K反常）b熔点、沸点逐渐降低
二、碱金属的原子结构
1、相同点：
最外电子层上都只有1个电子。
2、递变规律：
从锂到铯核电荷数增大，电子层数增多，原子半径增大。
元素化学性质主要由原子结构决定，根据原子结构的相似点和递变性推出碱金属元素的化学性质
三、碱金属的化学性质
Li
Na
K
Rb
Cs
与O2反应
反应不如钠剧烈，生成Li2O
点燃剧烈燃烧，生成Na2O2
燃烧更加剧烈生成比过氧化物复杂的氧化物
遇空气立即燃烧，生成更复杂的氧化物
遇空气立即燃烧，生成更复杂的氧化物
与H2O反应
剧烈，生成H2
更剧烈，生成H2
轻微的爆炸，生成H2
遇水立即燃烧，爆炸
遇水立即燃烧，爆炸
结论
R（OH）2的碱性越来
1碱金属元素单质的化学性质：
相似性：
碱金属元素在结构上的相似性，决定了锂、钠、钾、铷、铯在性质上的相似性，碱金属都是强还原剂，性质活泼。
具体表现在都能与
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