内容正文:
第一节 钠及其化合物
第1课时 活泼的金属单质——钠
[核心素养发展目标] 1.能从钠原子的结构(微观)分析认识钠是一种非常活泼的金属,具有很强的还原性(宏观)。2.设计实验探究钠与氯气、水的反应,会分析钠与酸、碱溶液的反应,促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。
一、钠与氧气的反应
(1)由图1、图2所示实验可知,钠是一种银白色固体,具有金属光泽,硬度较小(可切割),密度比煤油大。
(2)将新切开的金属钠置于空气中(如图2),其表面发生的变化是很快变暗,反应的化学方程式是4Na+O2===2Na2O。
(3)将一块绿豆大小的钠块投入热坩埚中(如图3)。
继续加热片刻,观察到的现象是:钠受热熔化后剧烈燃烧,火焰为黄色,生成淡黄色固体。反应的化学方程式为2Na+O2Na2O2。
(1)取用钠时,可以用手直接接触它( )
(2)金属钠能存放于煤油中,也可存放于CCl4中( )
(3)常温下,钠与氧气反应生成淡黄色固体( )
(4)钠与氧气反应时,条件不同,产物也不同( )
(5)实验中取出的药品都不能再放回原瓶( )
(6)等质量的钠无论生成氧化钠、过氧化钠还是它们的混合物,转移的电子数相同( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√
(1)在实验室中,为什么要把钠保存在石蜡油或煤油中?
提示 隔绝空气,防止钠被氧化。
(2)钠极易与O2、Cl2、H2O等反应,表现出很强的还原性,试从钠原子结构的角度加以解释。
提示 钠的原子结构示意图为,最外层只有1个电子,在化学反应中该电子很容易失去。
二、钠与水反应
1.实验探究
实验操作
实验现象
结论或解释
[来源:Zxxk.Com]
钠浮在水面上[来源:学科网][来源:Zxxk.Com]
钠的密度比水小[来源:学§科§网Z§X§X§K][来源:Z&xx&k.Com]
钠熔化成小球
钠的熔点低,反应放热
小球在水面上迅速游动
反应产生的氢气推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”声,逐渐变小,最后消失
钠与水剧烈反应,产生气体
反应后溶液的颜色逐渐变红
有碱性物质(氢氧化钠)生成
2.实验结论
(1)钠与水剧烈反应,生成氢氧化钠和氢气,还原剂是钠,氧化剂是水,反应的实质是钠与水电离出的H+反应。
(2)反应方程式
①化学方程式是2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。
②离子方程式是2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
(1)某实验室钠着火时,能否用水灭火?为什么?
提示 不能,因为钠极易与水反应产生氢气,用水灭火易发生爆炸,常用干燥的沙土来灭火。
(2)钠若与酸溶液反应时,钠先与水反应还是先与酸反应?
提示 钠与酸、钠与水反应的实质都是钠与H+发生的氧化还原反应,当钠与酸溶液反应时,钠首先与酸反应,当酸完全消耗后,若钠还有剩余,则钠再与水反应。
(3)钠能否从硫酸铜溶液中置换出铜?写出钠与硫酸铜溶液反应的化学方程式。
提示 不能,2Na+2H2O===2NaOH+H2↑、CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4或2Na+2H2O+CuSO4===Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑。
(4)取一块绿豆粒大小的金属钠投入到饱和食盐水中,会观察到什么现象?
提示 钠浮在水面上,熔成闪亮小球,四处游动,发出“嘶嘶”的响声,溶液中有白色固体析出。
(5)(2019·济南高一期中)某化学研究性学习小组设计了如图所示的实验装置,目的是做钠与水反应的实验并验证:a.钠的物理性质;b.钠和水反应的产物。请回答下列问题:
①实验开始时,欲使钠与水接触反应,应如何操作?
________________________________________________________________________。
②反应开始后,试管中能观察到的实验现象是________(填字母)。
A.钠在水层中反应,熔成小球并四处游动
B.钠在两液体界面处反应,熔成小球并可能作上下跳动
C.钠在煤油层中反应,熔成小球并四处游动
D.钠不断地减小至消失
E.钠停留在煤油层中不反应
F.煤油中有气泡产生
③通过上述现象,能够验证钠的哪些物理性质:________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案 ①向上提起大头针,使大头针下端的钠落入试管中 ②BDF ③钠的熔点低,钠的密度比水小、比煤油大
解析 ①实验开始时,欲使钠与水接触反应,只需要使大头针下端的钠落入试管中。②反应开始后,钠在两液体界面处熔成小球并