第二章 碱金属。

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教、学法指导

1.主要内容：

①碱金属元素的原子结构特点，碱金属原子的性质与原子结构的关系。

②碱金属元素制法、用途、存在与碱金属元素性质的关系。

③碱金属元素性质的相似性和递变性，碱金属元素单质和重要化合物性质、制法、用途及焰色反应。

2.学习重点：

钠的化学性质和碱金属元素性质比较。

考点与命题

钠是典型的活泼金属，其化合物Na202、NaOH、Na2C03、NaHC03分别作为过氧化物、强碱、强碱弱酸盐、酸式盐的代表，在无机化学中都有非常重要的地位，因而都成为命题的重点物质，它们是物质推断、鉴别及有关实验、计算的常见物质。近几年的高考命题主要侧重于三方面：一是钠及其化合物的性质推断；二是碱金属元素性质；三是有关钠及其化合物的计算。后者主要出现在选择题中。

第一节钠

1.钠的性质

金属钠很软，用刀切开可以看到它具有银白色的金属光泽，是热和电的良导体；它的密度为0.97g／cm3，比水的密度还小；而且熔点(97.8℃)、沸点(882.9℃)都较低。

(1)跟氧气反应：

与空气接触缓慢氧化：4Na+02=2Na20

在空气(或氧气)中燃烧：2Na+02?Na202(黄色火焰)以上反应说明Na202比Na20稳定。

(2)在氯气中燃烧：2Na+Cl2=NaCl(白烟)

(3)钠与硫混合研磨即生成Na2S2Na+S=Na2S

(4)钠与水反应，可见到下列现象：

①钠投入水中并浮在水面上--密度小于水。②钠立即跟水反应，并放出热量，发出嘶嘶响声，产生气体。③同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方向迅速游动最后消失——熔点低。④反应后的水溶液使酚酞变红——与水反应生成NaOH。

(5)钠与酸反应：钠与酸的反应比水反应更激烈，极易爆炸，要特别小心。

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

2.钠的存放和取用

少量金属钠可保存在煤油里，大量的金属钠则存人在铁筒中用石蜡密封。取用时一般先用镊子把钠从煤油中夹出来，并用滤纸把表面的煤油吸干，然后用小刀切下绿豆大小的一块再做有关实验。

3.钠的存在与用途

自然界中钠只能以化合态的形态存在，主要以氯化钠的形式存在。钠是一种强还原剂，工业上用它还原金属钛、锆、铌等；另外钠和钾的合金在常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂；钠也可用于制高压钠灯。

钠与盐溶液的反应(实质上是先与水反应生成NaOH，NaOH再与盐反应)：

①与CuS04溶液反应

2Na+2H20=Na0H+H2↑(1)

CuS04+2NaOH＝Na2S04+Cu(OH)2(2)

合并(1)(2)得

2Na+2H20+CuS04=Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑

②与FeCl3溶液反应

6Na+6H20+2FeCl3=6NaCl+2Fe(OH)3↓+3H2↑

注意：钠和盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，这是因为金属阳离子在水中一般是以水合离子形式存在，即金属离子周围有一定数目的水分子包围着，不能和钠直接接触。

典型例题解析

例1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()WWw.JAb88.com

A.黄色固体混合物D.硫粉与硫化钠

C.过氧化钠与硫化钠D.氧化钠与硫化钠

[解析]在加热条件下，钠既能与硫化合生成Na2S，也能与空气中的氧气反应生成Na202，而钠又是过量的，所以除生成Na2S外还有Na202生成，故答案为A、C。

[答案]AC

下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是()

A.干冰B.黄沙

C.干粉(含NaHC03)灭火剂D.泡沫灭火剂

[解析]由于钠的化学性质非常活泼，能与多种物质起反应。高温下可与C02反应，故A项是不正确的。C项中NaHC03受热既生成水也产生C02，D项中有水等，这些物质都与钠反应，故C、D两项也不正确。

[答案]B

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高一化学知识点(第二章)：碱金属

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高一化学知识点(第二章)：碱金属

第一节钠(Na)

1.五字口诀:白,小,小,低,导.(物理性质)浮,熔,游,嘶,红.(钠投入水中)

(1)白:银白色的金属光泽(1)浮:浮在水面上(密度小)

(2)小:硬度小(2)熔:熔化成闪亮的小球(熔点低,反应放热)

(3)小:密度小(3)游:在水面上四处游动(放出气体)

(4)低:熔点低(4)嘶:发出嘶嘶的响声(气体流动)

(5)导:电和热的良导体(5)红:滴入无色酚酞显红色(产物显红色)

2.钠遇酸溶液时先与溶质反应再与水发生反应,与其他溶液反应时先与水发生反应再与溶质反应.

3.自然界中没有游离态的钠.

第二节钠的化合物

1.氧化钠(Na2O):白色固体,碱性氧化物.

2.过氧化钠(Na2O2):过氧化钠可作两剂:(1)漂白剂(2)供氧剂

运输海产品时不用过氧化钠而用二氧化钙(CaO2),因为过氧化钠与水反应生成氢氧化钠(NaOH)是强碱,二氧化钙与水反应生成氢氧化钙Ca(OH)2

为微溶物是弱碱.

3.碳酸钠(Na2CO3):俗名纯碱或苏打,是白色粉末.

4.碳酸氢钠(NaHCO3):俗名小苏打,是一种细小的白色晶体.碳酸钠比碳酸氢钠容易溶解与水.碳酸钠和碳酸氢钠都能与盐酸(HCl)反应放出二氧化碳.

5.区分碳酸钠和盐酸:把碳酸钠滴入盐酸中有气泡生成,把盐酸滴入碳酸钠中无气泡生成.

6.碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液之间的转换:向碳酸钠中通入过量的二氧化碳生成碳酸氢钠;

向碳酸氢钠中加入氢氧化钠生成碳酸钠.

第三节碱金属元素

1.其氧化物的水化物都是可溶于水的强碱

2.在元素周期表中碱金属元素从上到下金属性、还原性和碱性逐渐增强.

3.锂(Li)保存在液态的石蜡中,钠(Na)钾(K)铷(Rb)铯(Cs)保存在煤油中.

4.最软的金属:铯.

5.焰色反应:金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色.(物理现象)

6.铂,铁,镍没有焰色反应.

7.一些金属的焰色反应的颜色,钠:黄色;钾:紫色;钙:砖红色;铜:绿色;钡:黄绿色.

8.为什么向饱和的碳酸钠中通入二氧化碳有晶体析出?

原因:碳酸钠转化为碳酸氢钠溶质质量增;反应过程中同时消耗溶剂水;碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠.

第二章碱金属第一节《钠》学案分析

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第二章碱金属第一节《钠》学案分析

一、教学目的：1.使学生认识钠是一种很活泼的金属，了解钠

的物理性质，掌握钠的化学性质。

2.培养学生根据实验现象探究、分析、推理和

判断的能力。

二、教学重点：钠的性质

三、教学难点：对实验现象的观察和分析

四、课时安排：1课时

五、教学方法：实验、探究、讨论相结合

六、教学过程：【引言】在人类已发现的一百多种元素中，有一类原子最外层电子都为1的活泼金属，由于它们的氧化物的水化物都是可溶于水的强碱。因此，又将它们统称为碱金属。

【板书】第二章碱金属

【问】碱金属的家庭成员都有哪些呢？

请大家阅读课本P28页的有关内容进行回答，并写出其元素符号。

【板书】锂Li钠Na钾K铷Rb铯Cs钫Fr

【说明】钫是一种放射线元素，在中学化学中一般不讨论。

【过渡】本节课我们就来认识碱金属中有代表性的金属—钠

【板书】§2-1钠

【演示】用镊子从盛钠的试剂瓶中取出一小块钠，并用滤纸吸干表面的液体。（注意！不可用手接触）放在玻璃片上，用小刀切割，请仔细观察其断面处的变化。

【问】描述你们所看到的现象。

【答】钠很软，刚切开时其断面呈银白色，后逐渐变暗。

【讲述】纯净的钠是银白色，表面变暗是因为钠与空气中的物质发生了化学反应，以致变暗。事实上，是由于空气中的氧气在常温下与钠反应生成了氧化钠，从而使金属钠失去光泽。纯净的氧化钠是一种白色粉末。

【过渡】下面，我们改变钠与氧气反应的条件，观察现象是否和刚才一样。

【演示实验2-2】把钠放在石棉网上加热，并罩上一个干燥的小烧杯。

【问】请大家描述刚才的实验现象。

【答】钠在空气中燃烧时，发出黄色火焰，在烧杯壁上有淡黄色的固体出现。

【讲解】烧杯壁上出现的淡黄色固体物质是过氧化钠，它是一种不同于氧化钠的新物质。这说明，钠与氧气的反应条件不同，得到的产物也不相同。

【过渡】下面，我们再来做一个有关钠的性质的实验。

【演示实验2-3】向一个盛水的小烧杯里滴几滴酚酞试液，然后取一小块金属钠（约为绿豆大小）用滤纸吸干其表面的液体，并用小刀切去其表面的氧化物薄膜，切下的薄膜仍放回原试剂瓶中，注意不要用手接触，然后把处理好的钠块投入小烧杯中，并盖上表面皿。观察发生的现象。

【问】怎样描述以上现象？

【叙述】现象及原因

⑴钠投入水里后，浮在水面上

⑵钠立即跟水反应，并有气体产生

⑶钠熔化成银白色小球，而水没有沸腾

⑷小圆球在水面上向各个方向迅速游动（钠能在静止的水面迅速游动，说明有气体生成）

⑸有嘶嘶的声音，钠球不断地缩小直至小球消失

⑹反应后水溶液使酚酞指示剂变红

比水轻

钠活泼

Na与水的反应是放热反应，

Na的熔点低于100°C

放出的气体推动小球，由于受力不匀，故游动

部分H2和O2反应爆炸结果

溶液显碱性（应是NａＯＨ）

【分析】根据化合价升降分析产物，钠失电子显正价，那么得电子的必然是水中显正价的氢元素，水中的氧元素为负二价，不可能再得电子而降价了，所以这种气体只能是Ｈ2。

【板书】2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

2Na+2H2O=2Na++2OH－+H2↑

【过渡】下面，我们通过以上实验来归纳钠的性质。

第二章碱金属第二节《钠的化合物》学案分析

引入

[过渡]以上我们研究了Na2O2和Na2O在性质上的差别，下面我们仍用对比的方法研究另外两种重要的钠的化合物——Na2CO3和NaHCO3

[板书]二、碳酸钠和碳酸氢钠

[引导看书]教材从哪儿方面对碳酸钠和碳酸氢钠进行了对比

1、明确学习目标和学习方法

2、阅读课本，总结、归纳、个别回答：对它们的俗称，色态、溶解性、与酸反应，热稳定性等几方面进行对比

明确对碳酸钠和碳酸氢钠的研究角度

培养学生阅读能力、自学能力等

Na2CO3和NaHCO3

的组成、色态、俗称对比

（CAI）碳酸钠和碳酸氢钠的对比

化学名称碳酸钠碳酸氢钠

化学组成结晶水合物无水物

化学式Na2CO3

Na2CO3·10H2ONaHCO3

俗称纯碱苏打块碱小苏打

色态白色粉末无色晶体白色晶体

学生个别回答

使知识系统化、条理化

引入

下面我们将对这两种物质的溶解性、与盐酸反应及它们的热稳定性进行重点比较

明确学习目标

明确教学重点

对Na2CO3和NaHCO3

在水中溶解性进行对比

1、引用书上所述

2、借助CAI展示数据：

20℃时SNa2CO3=21.5g

SNaHCO3=9.60g

[板书]1、在水中溶解性：

Na2CO3＞NaHCO3

3、介绍“侯氏制碱法”发明的艰难历程和侯德榜先生的爱国精神

得出结论：溶解性

Na2CO3＞NaHCO3

学生讨论“侯氏制碱法”原理

以事实为依据，增加感性认识，对学生进行爱国主义教育

对Na2CO3和NaHCO3

与盐酸反应进行对比

[演示]（实验2-7）个别学生上台演示，引导学生观察两个试管中是否产生气泡以及快慢，气球体积的变化情况

[提示]它们与盐酸反应都是复分解反应，写出化学方程式和离子方程式

[设问]CO32-、HCO3-离子同样与H+离子反应，为什么反应速率不同呢？

[解析]]CO32-离子与H+离子反应是分步进行的

为了帮助理解，借助CAI展示反应机理的动画

[问]为什么NaHCO3试管中气球膨胀得大？

[板书]2、与盐酸反应速率：

NaHCO3＞Na2CO3

个别学生上台演示：

观察：两个试管中都产生气泡，气球都膨胀，NaHCO3试管中产生气泡快，气球膨胀得大,个别学生上台板演方程式：

Na2CO3+2HCl=

2NaCl+H2O+CO2

Na2CO3+2HCl=

2NaCl+H2O+CO2

CO32-+2H+=H2O+CO2↑

HCO3-+H+=H2O+CO2↑

学生静观动画，讨论反应机理，得出CO32-离子与H+离子反应是分步进行的，即：CO32-→HCO3-→H2O+CO2↑

HCO3-→H2O+CO2↑

HCO3-离子与H+离子反应生成CO2的步骤少，因此反应剧烈

通过计算得出相同质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应，NaHCO3放出的CO2气体多

碱金属

[教学过程]

课前练习:

金属钠在空气中长时间放置的最终产物是()

A.Na2OB.NaOHC.Na2CO3D.Na2O2

(请写出有关反应的化学方程式)

[新课引入]

钠的是一种非常活泼的金属,在自界没有游离态的金属钠存在,通过上面的练习,我们知道,它在空气中经过了复杂的反应,但最终产物是碳酸钠,我们在初中也学过碳酸钠的一些的性质,现在大家一起回忆一下碳酸有哪些化学性质呢?(可以与酸及某些盐发生反应),碳酸钠是钠的一种重要化合物,除此之外钠的化合物还有哪些?(氢氧化钠.氧化钠.过氧化钠.硫酸钠等),碳酸氢钠是碳酸钠的酸式盐,那么它与碳酸钠是否有类似的性质呢?这节课就让我们一起通过实验来研究这两种物质的有关性质.

[板书]：碳酸钠与碳酸氢钠

[过渡]：我们这节课主要讨论它们的化学性质

由于它们都是碳酸这种弱酸的盐，那么大家想象它们共同的性质是什么呢？是不是都能与某种物质反应生成CO2呢？

[板书]：（1）与酸的反应

[练习]写出碳酸钠.碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式，如果属于离子反应,请写出离子反应方程式.

[过渡]碳酸钠和碳酸氢钠都能与酸反应，现在让我们再来研究一下碳酸钠和碳酸氢钠在热稳性上是不是一样，能否根据已有知识来判断,如果它们受热分解，产物可能是什么呢?如何证明有二氧化碳产生呢?让我们先来做一个实验。

[演示实验]分别加热碳酸钠碳酸氢钠

[板书]（2）热稳定性:

2NaHCO3======Na2CO3+CO2↑+H2O

Na2CO3与NaHCO3热稳定的差别可以用来鉴别Na2CO3和NaHCO3固体

[板书]（３）用途：

Na2CO3:制皂玻璃造纸纺织

NaHCO3:发酵粉灭火器治胃酸过多

巩固练习:

1.如何除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3?[指导练习]除杂：（1）除去碳酸钠固体中少量的碳酸氢钠；（2）除去碳酸氢钠溶液中少量的碳酸钠

2.往碳酸钠溶液加入下列物质,能反应但观察不到明显现象的是()

A.Ca(OH)2溶液B.Na2O2固体C.盐酸D.Na2O固体

[教学目的]

１.掌握碳酸钠和碳酸氢钠的性质及其性质之间的异同以及它们的主要用途

２.通过碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性实验使学生了解鉴别它们的方法,培养学生认真负责和严谨求实的科学态度.

[教学重点]

碳酸钠和碳酸氢钠的性质及其鉴别方法

[教学难点]

碳酸钠和碳酸氢钠的性质差别的原因

[教学方法]

对比法、实验探索法.

[教学用具]

投影仪.实物演示实验仪器

我们过去学过泡沫灭火器，泡沫灭火器筒内装的是饱和碳酸氢钠溶液与发泡剂的混合液，玻璃瓶里装的硫酸铝的饱和溶液。

把灭火器倒转时，筒内的两种药液相互混和后，发生如下的反应：

A12(SO4)3＋6NaHCO3＝3Na2SO4＋2Al(OH)3＋6CO2↑

大量的二氧化碳跟发泡剂形成泡沫，从喷嘴中喷射出来，覆盖在燃烧物上，使燃烧物隔绝空气和降低温度，达到灭火的目的。最终是由于二氧化碳比空气的密度大，灭火时，二氧化碳气体可以排除空气而包围在燃烧物体的表面或分布于较密闭的空间中，降低可燃物周围或防护空间内的氧浓度，产生窒息作用而灭火。其实泡沫灭火器是二氧化碳灭火器的一种,二氧化碳灭火器主要包括泡沫灭火器、干粉灭火器及液体二氧化碳灭火器。

干粉灭火器内充装的是干粉灭火剂。干粉灭火剂在消防中是广泛应用的，如碳酸氢钠干粉、改性钠盐干粉、钾盐干粉、磷酸二氢铵干粉、磷酸氢二铵干粉、磷酸干粉和氨基干粉灭火剂等。干粉灭火剂主要通过在加压气体作用下喷出的粉雾与火焰接触、混合时发生的物理、化学作用灭火：一是靠干粉中的无机盐的挥发性分解物，与燃烧过程中燃料所产生的自由基或活性基团发生化学抑制和副催化作用，使燃烧的链反应中断而灭火；二是靠干粉的粉末落在可燃物表面外，发生化学反应，并在高温作用下形成一层玻璃状覆盖层，从而隔绝氧，进而窒息灭火。另外，还有部分稀释氧和冷却作用。那么碳酸氢钠干粉灭火器就是利用了它的不稳定性。，受热分解产生的二氧化碳气体对空气产生稀释作用
在常压下，液态的二氧化碳会立即汽化，一般1kg的液态二氧化碳可产生约0.5立方米的气体。另外，二氧化碳从储存容器中喷出时，会由液体迅速汽化成气体，而从周围吸引部分热量，起到冷却的作用。
清水灭火器中的灭火剂为清水，它主要依靠冷却和窒息作用进行灭火。

简易式灭火器简易式灭火器适用于家庭使用，简易式1211灭火器和简易式干粉灭火器可以扑救液化石油气灶及钢瓶上角阀，或煤气灶等处的初起火灾，也能扑救火锅起火和废纸篓等固体可燃物燃烧的火灾。简易式空气泡沫适用于油锅、煤油炉、油灯和蜡烛等引起的初起火灾，也能对固体可燃物燃烧的火进行扑救。