内容正文:
第一节 钠及其化合物
课时1 活泼的金属单质——钠
发 展 目 标
体 系 构 建
1.在研究钠性质的过程中,能依据研究目的设计探究方案,培养学生“证据推理与创新意识”的核心素养。
2.通过学习钠性质的应用,感受化学的魅力,培养学生“社会责任”的核心素养。
一、钠的存在与物理性质
1.钠元素在自然界中都以化合物的形式存在,如NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。
2.钠的物理性质
钠为银白色固体,密度为0.971_g/cm3,比水的密度小;
熔沸点较低,分别为97.8_℃和883 ℃,硬度小,用小刀可以切割。
二、钠的原子结构与化学性质
钠原子的结构示意图为,最外层只有1个电子,在化学反应中容易失电子,表现很强还原性。
1.钠与非金属单质反应
钠与氧气的反应
反应条件
室温
加热
实验步骤
实验现象
新切开的钠具有银白色的金属光泽,在空气中很快变暗
先加热坩埚,将钠块投入热坩埚中。钠先熔化成小球,然后剧烈燃烧,火焰呈黄色,生成淡黄色固体
化学方程式
4Na+O2===2Na2O
2Na+O2Na2O2
结论:钠与O2反应时,条件不同,产物不同。
(1)在实验中,钠如何保存?
[提示] 保存在石蜡油或煤油中,以隔绝空气。
(2)写出Na与Cl2、S在加热条件下反应的化学方程式。
[提示] 2Na+Cl2Na2S。2NaCl、2Na+S
2.钠与H2O反应实验探究
(1)根据氧化还原反应规律,预测Na与H2O反应的生成物为NaOH、H2。
(2)实验探究
现象
原因
浮
钠浮在水面上
钠的密度比水小
熔
熔成闪亮的小球
钠的熔点低且反应放热
游
钠在水面上迅速游动
反应产生气体推动钠游动
响
发出“嘶嘶” 声响
钠与水反应剧烈
红
溶液变红
反应生成碱性物质
提醒:Na与水反应除上述现象外,还可能有火花或伴有爆鸣声。主要因为反应剧烈,放出大量热引起的。
(3)实验结论:钠与水反应剧烈,生成NaOH,化学方程式是2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。离子方程式为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,氧化剂为H2O。
钠等活泼金属着火时如何灭火?为什么不用H2O灭火?
[提示] 需用干燥的沙土灭火。钠与H2O反应生成可燃性气体H2,易燃烧和爆炸。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)钠是银白色金属,熔点低,硬度大。
( )
(2)钠在反应时,只能作还原剂。
( )
(3)钠与O2反应只能生成淡黄色固体Na2O2。
( )
(4)钠与H2O反应比钠与盐酸反应更剧烈。
( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)×
2.将金属钠放在燃烧匙中加热使其燃烧,不可能出现的现象是( )
A.金属钠熔化为小球状
B.火焰为黄色
C.燃烧后得到一种白色固体
D.燃烧后得到一种淡黄色固体
[答案] C
3.钠与水反应生成NaOH和H2,将一小块钠投入盛有饱和澄清石灰水的试管里,下列说法正确的是( )
A.钠与碱溶液不反应
B.没有气体产生
C.有银白色物质生成
D.溶液变浑浊
[答案] D
钠的化学性质
(1)将一块钠投入CuSO4溶液中,实验现象为钠立即熔为小球,并浮在水面四处游动,伴有嘶嘶的声响,同时溶液中有蓝色沉淀生成。请解释上述现象并写出有关化学方程式。
[答案] 钠投入CuSO4溶液中,Na先与H2O反应生成NaOH和H2,2Na+2H2O===2NaOH+H2↑;生成的NaOH与CuSO4反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2,2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4。
(2)将钠分别投入水和盐酸中,哪个反应更剧烈?写出Na与盐酸反应的离子方程式。
[答案] 盐酸中反应更剧烈,2Na+2H+===2Na++H2↑。
1.钠露置在空气中的变化
注意:潮解为物理变化,风化为化学变化。
2.发生主要变化的化学方程式:
(1)4Na+O2===2Na2O
(2)Na2O+H2O===2NaOH
(3)2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
Na2CO3+10H2O===Na2CO3·10H2O
(4)Na2CO3·10H2O===Na2CO3+10H2O
3.钠与酸、碱、盐溶液的反应
(1)与酸溶液反应
(2)与碱溶液反应:其实质是钠与水的反应
如钠与氢氧化钠溶液的反应,即钠与水的反应。
(3)与盐溶液反应
注意:在没有H2O存在时,在一定条件下,Na与盐反应也可以置换出某些盐;在无水时,4Na+TiCl4Ti+4NaCl。
【典例】 将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中,有气体放出,且溶液质量减轻的是( )
A.HCl B.NaOH