金属单质及其化合物教案

金属单质及其化合物

                           2、镁及其化合物                                

                           3、铝及其化合物                                    

                           4、铁、铜及其化合物                                       

一、钠及其化合物                                                             

1、钠

（1）钠的物理性质：钠是银白色金属，密度小（0.97g/cm³），熔点低（97℃），硬度小，质软，可用刀切割。钠通常保存在煤油中。是电和热的良导体。

（2）钠的化学性质：从原子结构可知钠是活泼的金属单质。

①钠与非金属单质反应：常温：4Na + O₂ == 2Na₂O,加热：2Na + O₂ Na₂O₂;

2Na + Cl₂ 2NaCl; 2Na + S Na₂S等。

②钠与水反应:2Na + 2H₂O == 2NaOH + H₂↑；实验现象：钠浮在水面上，熔成小球，

在水面上游动，有哧哧的声音，最后消失，在反应后的溶液中滴加酚酞，溶液变红。                                                                       

注意：钠在空气中的变化：银白色的钠变暗（生成了氧化钠）变白（生成氢氧化钠）潮解变成白色固体（生成碳酸钠）。

③钠与酸反应：如2Na + 2HCl == 2NaCl + H₂↑,Na放入稀盐酸中，是先与酸反应，酸不足再与水反应。因此Na放入到酸溶液中Na是不可能过量的。同时Na与H₂的物质的量比始终是2:1。当然反应要比钠与水的反应剧烈多。

④钠与盐的溶液反应：钠不能置换出溶液中的金属，钠是直接与水反应。反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。如钠投入到硫酸铜溶液的反应式：2Na + CuSO₄ + 2H₂O == Cu(OH)₂ ↓+ Na₂SO₄ + H₂ ↑。                                                     

⑤钠与氢气的反应：2Na + H₂ == 2NaH。NaH + H₂O == NaOH + H₂ ↑；NaH是强的还原剂。

（3）工业制钠：电解熔融的NaCl，2NaCl(熔融) 2Na + Cl₂↑。

（4）钠的用途：①在熔融的条件下钠可以制取一些金属，如钛、锆、铌、钽等；

②钠钾合金是快中子反应堆的热交换剂；

③钠蒸气可作高压钠灯，发出黄光，射程远，透雾能力强。

2、氧化钠和过氧化钠

（1）Na₂O：白色固体，是碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性：Na₂O + H₂O == 2NaOH,

Na₂O + CO₂ == Na₂CO₃,Na₂O + 2HCl == 2NaCl + H₂O .另外：加热时，2Na₂O + O₂ == 2Na₂O₂.                                        

(2)Na₂O₂：淡黄色固体是复杂氧化物，易与水、二氧化碳反应放出氧气。

2Na₂O₂ + 2H₂O == 4NaOH + O₂ ↑,2Na₂O₂ + 2CO₂ == 2Na₂CO₃ + O₂ ↑（作供氧剂）。

因此Na₂O₂常做生氧剂，同时，Na₂O₂还具有强氧化性，有漂白作用。如实验：Na₂O₂和水反应后的溶液中滴加酚酞，变红后又褪色，实验研究表明是有：Na₂O₂ + H₂O == 2NaOH + H₂O₂,2H₂O₂ == 2H₂O + O₂ 反应发生。因为H₂O₂也具有漂白作用。当然过氧化钠也可以直接漂白的。                                               

3、碳酸钠和碳酸氢钠                                                       

注意几个实验的问题：

1、向饱和的Na₂CO₃溶液中通足量的CO₂有晶体NaHCO₃析出。

2、Na₂CO₃溶液与稀HCl的反应①向Na₂CO₃溶液中滴加稀HCl，先无气体，后有气体，如果n(HCl)小于n(Na₂CO₃)时反应无气体放出。发生的反应：先①Na₂CO₃ + HCl == NaCl + NaHCO₃,后②NaHCO₃ + HCl == NaCl + H₂O +CO₂ .

②向稀HCl中滴加Na₂CO₃溶液，先有气体，反应是：Na₂CO₃ + 2HCl == 2NaCl + H₂O + CO₂.

如果用2mol的Na₂CO₃和2.4mol的稀HCl反应，采用①方法放出CO₂是0.4mol；采用②方法放出CO₂为1.2mol。希望同学们在解题时要留意。

3、Na₂CO₃溶液和NaHCO₃溶液的鉴别：取两种试液少量，分别滴加CaCl₂或BaCl₂溶液，有白色沉淀的原取溶液为Na₂CO₃，另一无明显现象的原取溶液为NaHCO₃。

4、侯氏制碱法

反应式：NaCl + NH₃ + CO₂ + H₂O == NaHCO₃ ↓+ NH₄Cl.

注意:在生产中应先在饱和的NaCl溶液中先通入NH₃,后通入CO₂,NaHCO₃晶体析出过滤，在滤液中加入NaCl细末和通NH₃析出NH₄Cl晶体为副产品。NH₄Cl晶体析出后的母液进行循环试用，提高原料的利用率。

二、镁及其化合物

1、镁的性质

（1）物理性质：镁是银白色金属，质较软，密度1.74g/cm³，是轻金属，硬度小。

（2）化学性质：镁是较活泼金属

①与非金属反应：2Mg + O₂ == 2MgO,Mg + Cl₂ MgCl₂,3Mg + N₂