内容正文:
第一节 金属钠、镁、铝及其化合物
【必备知识要求】
1.了解钠、铝、镁及其重要化合物的物理性质及应用
2.了解钠、铝、镁及其重要化合物的氧化还原反应和非氧化还原反应
3.掌握金属钠、铝、镁及化合物的制备和检验
【关键能力要求】
关键能力要求:实验和探究能力、理解辨析能力、知识的应用能力。
高考要求:在近几年的高考中,主要以钠及化合物为知识载体考查学生的思维能力、实验能力、计算能力。钠、过氧化钠的性质,NaHCO3、Na2CO3与酸、碱、盐溶液的反应仍然是高考命题的热点。预计今后仍将以钠及其化合物之间的转化为载体,结合生活、生产及物质的应用,以工业流程题、实验题、选择题和鉴别题等形式出现的可能性较大。铝及其化合物的性质在日常生活、生产中的应用,另一方面以“铝三角”转化关系为载体,考查图像分析和计算能力等。
【学科核心素养解析】
1.宏观辨识与微观探析:认识钠及其化合物的性质和应用。能从钠的原子结构及其重要化合物的微观结构理解其性质,领悟结构决定性质。从微观的角度认识铝、镁的原子结构理解其性质,从宏观辨识铝、镁及其化合物的性质和应用,领悟结构决定性质。认识铁及其化合物的性质及应用,能以“铁三角”转化关系理解变价元素的转化条件。
2.科学探究与创新意识:了解钠及其化合物的性质探究方案,并积极参与实验探究过程,得出相关结论。通过观察铝、镁及其化合物的反应和反应事实,了解研究事物从个别带一般的思想方法,体验研究问题寻找规律的方法,领悟可持续发展意识和绿色化学理念。利用铁及其化合物的性质,科学认识铁及其化合物的提纯和制备工艺流程,形成严谨求实的科学态度和崇尚真理的意识。
3.科学探究与创新意识:通过比较、分析铝、镁及其化合物的性质和应用,培养归纳总结能力、分析问题能力、解决问题的能力,知道两性氧化物和两性氢氧化物的特征反应。
能提出有价值的氢氧化亚铁及其他铁的化合物的制备方案,并进行实验探究。
必备知识点1钠及其重要化合物
一、 钠的性质及应用
1.钠的物理性质
银白色,有金属光泽的固体,质地柔软,熔点低(小于100 ℃),密度比水的小,但比煤油的大,即ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油)。
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
O2:常温:4Na+O2===2Na2O,加热:2Na+O2Na2O2
Cl2:2Na+Cl22NaCl
(2)与水反应
①离子方程式:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
②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:2Na+2H+===2Na++H2↑。
(4)与盐反应
a.与熔融盐反应
如:4Na+TiCl44NaCl+Ti
Na+KClNaCl+K↑(制取金属钾,因为钾的沸点比钠的沸点低,使钾成为蒸汽而逸出)
b.与盐溶液反应
Na与CuSO4溶液反应的化学方程式2Na+CuSO4+2H2O===Na2SO4+H2↑+Cu(OH)2↓。
(5)与某些有机物反应
如:2Na+2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa+H2↑
2Na+2CH3COOH―→2CH3COONa+H2↑
3.钠的制取及保存
(1)制取:化学方程式为2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
(2)保存:密封保存,通常保存在石蜡油或煤油中。
4.钠的用途
(1)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。
(2)用作电光源,制作高压钠灯。
(3)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4Na+TiCl44NaCl+Ti。
二、 钠的氧化物与氢氧化物
1.氧化钠与过氧化钠的比较
Na2O
Na2O2
电子式
氧元素化合价
-2
-1
色、态
白色固体
淡黄色固体
阴、阳离子个数比
1∶2
1∶2
是否为碱性氧化物
是
不是
与CO2反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
与水反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与盐酸反应
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
用途
氧化剂、供氧剂、漂白剂
(1)Na2O2强氧化性的四个表现
与还原性物质反应:如:SO2或SO32-→SO42-、H2S或S2-→S、Fe2+→Fe3+
与品红溶液反应:发生氧化还原反应而褪色
遇酚酞溶液:先变红,后褪色
遇石蕊溶液:先变蓝,后褪色
(2)遇KMnO4等强氧化剂时,表现出还原性,氧化产物为O2。
(3)遇CO2、H2O、H+则发生自身的氧化还原反应。
2.氢氧化钠
(1)物理性质:NaOH的俗名为烧碱、火碱