第06讲 活泼的金属单质——钠-【暑假自学课】2022年高一化学暑假精品课（人教版）

第06讲 活泼的金属单质——钠 【学习目标】 1．根据钠的保存取用以及钠与水反应的现象，认识钠的物理性质。 2．根据钠的原子结构特点及氧化还原反应原理，结合有关实验，理解钠的化学性质。 3．依据钠的性质，了解其在生产中的应用。 【基础知识】 1．钠的原子结构 钠原子的结构示意图为，在化学反应中很容易失去1个电子生成钠离子，表现出很强的还原性。 2．第一个制备钠的人 1807年，戴维用电解氢氧化钠制得金属钠，从此揭开了金属钠的面纱。 戴维将一块苛性钠放在白金勺里用高温酒精灯将它熔化，然后立即用一根导线接在白金勺上，再将另一根导线插入熔化物中，在一电极上出现了具有金属光泽的、类似水银的银白色小珠(即金属钠)。他发现：一些小珠不燃烧，只是表面变暗，覆盖着一层白膜；另一些小珠立即燃烧，形成黄色火焰。 反应条件 常温 加热 实验操作 →→→ 实验现象 断面呈银白色，迅速变暗 熔成小球，剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体 反应原理 4Na＋O2＝2Na2O 2Na＋O2Na2O2 结论 钠是非常活泼的金属，与O2反应，条件不同，现象不同，产物也不同 一、化学性质 1．与非金属单质反应 O2 常温 4Na＋O2＝2Na2O 白色固体 加热 2Na＋O2Na2O2 淡黄色固体 Cl2 2Na＋Cl22NaCl （产生黄色火焰，生成白烟） S 2Na＋S＝Na2S （研磨时容易爆炸） H2 2Na＋H22NaH（金属氢化物中，氢为-1价） 钠露置在空气中的变化 （1）金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末，此过程中的主要变化与现象有： （2）发生的主要变化的化学方程式 ①4Na＋O2＝2Na2O；②Na2O＋H2O＝2NaOH；④2NaOH＋CO2＝Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋10H2O＝Na2CO3·10H2O；⑤Na2CO3·10H2O＝Na2CO3＋10H2O。 又一日戴维做完电解制钠实验后，他把这种小小的金属颗粒投入水中，钠在水面上急速奔跃，产生气体，发出刺刺的声音，接着声音越来越小，体积越来越小，慢慢消失在水里，无影无踪。 请同学们思考，钠与水产生的是什么气体？ 实验操作 实验现象 钠浮在水面上 钠熔化成 闪亮的小球 小球在水面上四处 游动，最后完全消失 与水反应发出“嘶嘶”响声 溶液的颜色变红 原因解释 钠的密度 比水小 钠熔点低，反应放热 反应产生的H2 推动小球运动 钠与水 反应剧烈 反应生成NaOH 实验结论 钠与水反应，生成NaOH和H2，化学方程式：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑ 2．与水反应 化学方程式：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑，还原剂：Na，氧化剂：H2O。 离子方程式：2Na＋2H2O＝2Na＋＋2OH－＋H2↑ （1）金属钠与水的反应，其实质是钠与水电离出的H＋反应。 （2）切割完钠块后，剩余的钠的处理：放入原来盛有煤油的试剂瓶中(钠的活泼性非常强，易与水或氧气反应造成失火或爆炸，为保证实验安全，放回原试剂瓶比较稳妥) （3）做实验时，金属钠不慎失火的处理：用干燥的沙土来灭火，不能用水灭火(钠与水剧烈反应且生成氢气，会放出大量的热，甚至能引起氢气燃烧爆炸) （1）钠与酸的反应 如果钠过量，钠把酸耗尽后，再与水反应。 a．钠先与酸中的H＋反应(不是与水先反应)，离子方程式：2Na＋2H＋＝2Na＋＋H2↑。 b．如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应。 （2）钠与盐溶液的反应 a．钠与盐溶液反应时，首先与水反应生成NaOH(不是与盐先发生置换反应)。 b．然后NaOH与盐发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐反应，则只有钠与水的反应)。 例如：Na与Fe2(SO4)3溶液的反应：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑，6NaOH＋Fe2(SO4)3＝2Fe(OH)3↓＋3Na2SO4；Na与KNO3溶液的反应：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑(仅此一步反应)，若是饱和盐溶液，会有晶体析出。 （3）钠与熔融盐的反应 4Na＋TiCl4Ti＋4NaCl Na＋KClK↑＋NaCl 结合实验探究总结金属钠的物理性质 ①保存：；②可切割：；③切面呈银白色：；④浮水面，熔成球： 二、物理性质 状态 颜色 硬度 密度 熔点 固态 银白色 质软 ρ(煤油)＜ρ(钠)＜ρ(水) 较低 钠的保存 钠的化学性质非常活泼，所以自然界不存在游离态的钠；在实验室里，金属钠保存在煤油或石蜡里。 金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的，这个原理应用于工业生产，约在1891年才获得成功。1921年实现了电解氯化钠制钠的工业方法，其反应原理是：2NaCl(熔融)2Na＋Cl