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1、第二章 碱金属 本章是学生学习的第一个金属元素族。应在初中知识的基础上并结合氧化还原反应、离子反应等知识进行教学，使学生加深对知识的理解，从而形成新的知识结构。本章应加强实验教学，通过感性认识，一方面培养学生的观察能力和思维能力，另一方面有利于学生掌握Na、Na2O、 Na2O2、Na2CO3、NaHCO3的性质，其次要重视知识的内在联系，充分体现结构与性质的关系，以结构为基础，以性质为重点，以结构 性质 存在和用途为主线，训练学生的思维使其形成科学的学习方法，学会运用原子结构的初步知识理解碱金属的异同和性质递变规律。最后应指导学生密切联系生活和生产实际，以学生日常生活中熟悉的事物（如焰火）和
2、事例教学，来提高学生的学习兴趣并加深对书本知识的理解，并扩大知识面。21 钠 课前预习 资料卡片碱金属的氢化物活泼的金属，如碱金属或碱土金属，跟氢气发生反应时，能生成碱金属或碱土金属的氢化物，如NaH、CaH2等。碱金属的氢化物都是离子化合物，其中氢以阴离子H- 的形式存在，显 -1价。碱金属的氢化物都是强还原剂，经常用于有机合成，制备碱金属的硼化物（如NaBH4）、铝氢化物（如NaAlH4）等。 另外，如果我们把钢制品浸在NaH的质量分数为2 %的熔融NaOH中，钢制品表面的铁锈会被还原为铁而除去。LiH还是一种氢气发生剂，经常用于军事上或其他需要氢气的场合（LiH + H2O =LiOH
3、+ H2）。氢化锂遇水时发生剧烈的化学反应，产生大量的氢气。2 kg氢化锂分解后，可以放出566 m3的氢气。氢化锂的确是名不虚传的“制造氢气的工厂”。第二次世界大战期间，美国飞行员备有轻便的氢气源-氢化锂丸作应急之用。飞机失事坠落在水面上，只要一碰到水，氢化锂就立即溶解，释放出大量的氢气，使救生设备充气膨胀，供士兵们使用。现在氢弹的爆炸物多数是锂和氘的化合物。我国1967年6月17日成功地爆炸第一颗氢弹，其中的“炸药”就是氢化锂和氘化锂。1 kg氘化锂的爆炸力相当于5107 kg烈性TNT炸药。氘化锂是一种新的能源，它比利用铀那样的重原子核产生核能更为优越。如果用几十公斤氘化锂放出的能量挖沟
4、，足可以挖通一条巴拿马运河（巴拿马运河贯穿巴拿马全境，全长81.8 km，最宽处340 m，最窄处91 m）。用碱金属跟氢气直接反应可以制得碱金属的氢化物。反应中，生成的碱金属的氢化物必须保存在惰性气体中，以避免着火。氢化锂就是由熔融的锂跟氢气直接反应而生成的（2Li + H2 = 2LiH）。熔融钠在100110 时，开始吸收氢气，到300 400 时，反应较快。氢化钠在钠的表面上形成，这层氢化钠阻止了反应的继续进行。所以，工业上制取氢化钠时，通常是把金属钠分散在高熔点的烃类里或跟熔融的氯化钠混合，以保证钠跟氢气的充分接触。 预习导航1本章将要学习的碱金属包括 （ ）、 （ ）、 （ ）、
5、（ ）、 （ ）、_（ ）等六种元素。它们的最外电子层上的电子数都是_个，在反应时很容易_ ，因此，它们都是非常活泼的金属。由于它们的氧化物的水化物都是_，因此，又将它们统称为碱金属。2钠在自然界中存在的主要形式是（ ）单质 氧化物 氢氧化物 正盐3关于钠的叙述不正确的是（ ） 钠质软，其新切的表面容易失去光泽钠是电和热的良导体，其钠钾合金是导热剂钠极易与水反应，所以它的氧化性很强钠和硫反应剧烈，甚至会发生爆炸4将4.6g金属钠投入到95.4g水中，所的溶液中溶质的质量分数（ ）等于4.6% 等于8% 小于8% 大于8%5. 2.3g钠在干燥的空气中被氧化后，可得3.5g固体，因此可判断其氧化
6、产物为（ ）Na2O2 Na2O Na2O和 Na2O2 无法确定6把少量金属钠投入下列溶液中，说明实验现象，并写出有关反应的离子方程式： （1）钠投入稀盐酸中，现象是_，离子反应方程式为_。(2)钠投入碳酸氢钙溶液中，现象是_，离子反应方程式为_。(3)钠投入硫酸铜溶液中，现象是_，离子反应方程式为_。课堂释疑 要点预览重点1 钠的物理性质 颜色状态硬度导电、导热性密度熔点沸点银白色固态很软良好0.97g/cm397.81882.9 注意：（1）钠对人的皮肤有很强的腐蚀性，取用钠是必须用镊子，切不可用手拿。 （2）在实验室里钠保存在煤油里。2 钠的化学性质（1） 钠跟非金属反应点燃4Na+O
7、2=2 Na2O 现象：颜色变暗2Na+O2= Na2O2 现象：黄色火焰 在钠与氧的化合物中，Na2O2 比Na2O更稳定，在加热条件下，Na2O与O2反应生成Na2O2：2 Na2O+ O2=2 Na2O2。 2Na + S = Na2S 现象：相当剧烈（甚至爆炸） 2Na + Cl2 2NaCl 现象：剧烈燃烧，产生白烟，放出大量热。（2） 钠跟H2O反应（水中滴有酚酞）实验现象现象分析浮在水面上NaH2O熔成闪亮小球反应放热、钠的熔点低游动、嘶嘶声产生气体溶液变红 有碱生成 反应方程式： 2Na+2H2O=2 NaOH+H2 电子转移数目：2e_ 离子方程式： 2Na+2H2O=2Na
8、+2OH_+ H23 钠的存在钠的化学性质和活泼，常温下跟氧气、水等剧烈反应，因此它在自然界里不能以游离态存在，只能以化合太存在。钠的化合物在自然界里分布很广，主要以NaCl存在，也以Na2SO4、Na2CO3、NaNO3 等形式存在。4 钠的用途钠可以用来制取过氧化钠等化合物；钠钾合金（常温下是液态）作原子反应堆的导热剂；钠是一种很强的还原剂，可以把钛、锆、铌、钽等金属从它们的卤化物里还原出来；钠应用在电光源上，如高压钠灯（黄光）作路灯。有相当大的一部分钠用于制造一种抗爆剂四乙基铅，它能降低汽油的爆震性，减少汽油发动机中使用汽油时发出的噪音。除此以外，还有其它很多用途。5 钠的制备 电解熔融
9、氯化钠（或熔融氢氧化钠）生成金属钠和氯气。2NaCl 2Na + Cl2疑点1钠跟盐酸反应：2Na+2HCl= 2NaCl+ H2 钠与酸的反应实质：2Na + 2H+ = 2Na+ + H2 注意：钠投入盐酸，与H2O和HCl都反应，但实质都是和H+反应。由于盐酸在水溶液中完全电离：HCl= H+Cl_，而水是难电离物质，仅能微弱电离：H2O H+ OH_，因此盐酸在水中提供的H+远大于H2O提供的，故先考虑钠跟HCl直接反应，若钠过量，再考虑与水反应。2钠与盐溶液反应 先与水反应，在考虑生成的碱能否于盐酸反应。例如，将金属钠投入CuSO4溶液中，发生如下反应：2Na + CuSO4+2H2
10、O=Cu(OH)2+ Na2 SO4+ H2 钠和盐溶液反应，不能置换盐中的金属，这是因为金属阳离子在水中一般是以水合离子形式存在，即金属阳离子周围有一定数目的水分子包围着，不能和钠直接接触，加之Na和 H2O反应速率很快，故不能置换出盐中的金属。热点利用钠的化学性质解决相关问题。 典型题解【例1】 把贮存在煤油里的金属钠取出后，切取一小块投入水中。往反应后的水溶液中加入酚酞试液，呈红色。试回答下列问题：(1) 能用小刀切开金属钠，截面的色泽很快消失，这说明什么？(2) 钠投入水中有哪些主要现象，这说明钠的哪些性质？(3) 在反应后的水溶液里加入酚酞试液，显红色，这是为什么？解(1) 说明金属
11、钠很软。钠表面呈银白色光泽。由于钠的化学性质很活泼，表面很快被氧化而失去光泽变暗。(2) 金属钠熔化成闪亮的小球，在水面滚动并发出“吱吱”声，不久小球消失。这些现象说明钠的密度比水小。钠能与水剧烈反应，且是放热反应，放出的热量使未反应的金属钠熔化成液态形成小球状，这也说明钠的熔点较低；由于钠浮在水面，表面接触部位先发生反应，放出的氢气推动小球游动，但受力不均故小球不断滚动。由于水遇到熔融的小球迅速气化而发出声音。(3) 钠与水反应生成氢气和氢氧化钠，使溶液呈碱性，所以酚酞显红色。点评 解答题是考查学生对化学问题理解深度的高层次的试题，内涵丰富，不但要回答出“是什么”，还要回答出“为什么”。要注
12、意认真审题，思维逻辑要清楚，文字表述要求简练、准确。类似习题见后面的题1、7、11。【例2】 把一块表面已部分被氧化的钠 0.77 g放入 10 g水中，得到标准状况下氢气0.02g 求(1) 若将金属钠表面的氧化物均视为氧化钠，试求该氧化钠的质量(2) 所得溶液中溶质的质量分数解(1)设金属钠质量为x，与水反应生成NaOH的质量为y Na+2H2O=2NaOH+H2223 g 240g 2gx y 0.02g列比例式后解得x=0.46 g y=0.8 g由此可得W(Na2O)=0.77 g-0.46 g=0. 31g(2)设 0.31g Na2O与水反应生成NaOH为zNa2O+H2O=2N
13、aOH62 g 2 40 g0.31gz 列比例式后解得z=0.4gNaOH的质量分数为：W=(0.8 g+0.4g)/( 0.77 g+10 g-0.02g)*100%=11.16答(1)Na2O0.31g ( 2)氢氧化钠的质量分数为11.16点评 根据题意，一块表面为Na2O的钠块0.77g投10g水中，发生如下反应：Na2O+H2O=2NaOH2Na+2H2O=2NaOH+H2由题给H2的质量，通过式可计算出钠的质量以及Na2O的质量。计算溶质质量分数时，要注意溶质是NaOH，而溶液的质量等于10.77 g减去氢气的质量。类似习题见后面的题16。【例3】将a g Na溶于b g H2O
14、中，a1 g Na2O溶于b1 g H2O中，a2 g Na2O2溶于b2 g H2O中，均得质量分数为8%的溶液。求若a1a2 = 3139，则b1b2 = ？ 若a = 4.6 g，则b = ?解：答：（1）1:1 （2）95.6点评 巧妙利用质量分数相等的已知条件，理解质量分数的涵义【例4】（昆明市测试题）把一小块金属钠暴露在空气中，观察到以下现象： 金属钠表面逐渐变暗； 过一段时间以后又逐渐变潮湿； 在过些时候又转变成白色固体； 又过一段时间白色固体变成白色的粉末。写出以上 发生的各种现象的有关化学方程式。解 4Na+O2=2 Na2O； Na2O+H2O=2NaOH 2NaOH+CO2+9 H2O= Na2CO310 H2O； 风化Na2CO310 H2O= Na2CO3+10 H2O点评 该题要求写出金属钠露
