内容正文:
第一节 钠及其化合物
第一课时 钠
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课程目标展示
素养目标达成
1.能从钠原子的结构认识钠的主要性质。
2.能结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解钠的主要性质,了解钠在生产、生活中的应用。
1.宏观辨识与微观探析:通过从钠原子的结构分析认识其具有很强的还原性,根据钠和水反应的实验现象辨识钠和水反应的实质,培养宏观辨识与微观探析的素养。
2.证据推理与模型认知:通过钠和氧气、水反应分析并推理钠与碱、盐溶液的反应,促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。
3.科学探究与创新意识:通过根据问题设计钠性质的探究实验,观察记录现象、分析获得结论,依据证据分析解决实际问题,发展科学探究与创新意识。
学习任务1 探究钠与氧气的反应
NO.1 自主学习·夯实基础
1.钠元素的原子结构及存在
结构:
性质:钠是一种很活泼的金属单质,具有强还原性;
存在:钠在自然界中以化合物的形式存在,如NaCl、Na2CO3、NaSO4等。
2.钠的物理性质
钠的物理性质既有金属的一般性,又有其特殊性。
一般性:银白色金属,热和电的良导体。
特殊性:质软,密度比水小,熔点低。
3.钠与氧气反应[实验2-1][实验2-2]
条件
常温
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
钠先熔化,然后剧烈燃烧,火焰呈黄色,生成淡黄色固体
解释
或结
论
钠具有银白色的金属光泽,硬度小,熔点低,通常保存在煤油中,密度大于煤油
常温下:4Na+O22Na2O,白色
加热时:2Na+O2Na2O2,其中O为-1价
条件不同,钠与氧气反应的产物不同
4.保存:钠应隔绝空气密闭保存,实验室中钠保存在石蜡油或煤油中。
微思考:钠为什么保存在石蜡油或煤油中?能否保存在汽油(易挥发)或四氯化碳(密度:1.595 g/cm3)中?
提示:因为钠不与石蜡油和煤油反应且密度比石蜡油或煤油大,能隔绝空气,防止钠被氧化;因为汽油易挥发,钠的密度小于四氯化碳,故不能保存在汽油或四氯化碳中。
NO.2 互动探究·提升能力
探究 钠与氧气的反应
过氧化钠是钠的一种氧化物,有广泛的用途,金属钠大量用于制备过氧化钠。
问题1:工业生产过氧化钠的方法是先将钠熔化,通入不含二氧化碳的干燥空气,180~200 ℃生成氧化钠,再增加气量并升温至300~400 ℃,即得纯净的过氧化钠,你能写出相关反应的化学方程式吗?钠的两种氧化物哪种热稳定性更好?
提示:4Na+O22Na2O,2Na2O+O22Na2O2;Na2O2热稳定性更好。
问题2:新切开的钠具有银白色的金属光泽,在空气中很快变暗,原因是什么?根据物质转化的相关知识推测,将钠切开长期露置于空气中最终可能生成哪种物质?
提示:钠被氧气氧化,生成氧化钠;金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末。
问题3:若将等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气中(常温下)充分反应,失电子哪块多?为什么?
提示:一样多,不管何种条件,钠都由0价升高为+1价,因此失电子一样多。
1.钠除了与氧气反应外,还能与大多数非金属单质反应,化合生成的化合物中钠只显+1价,如2Na+Cl22NaCl,2Na+SNa2S。
2.金属钠露置于空气中的主要变化
银白色金属钠Na表面变暗(生成Na2O)出现白色固体(生成NaOH)表面变成溶液(NaOH潮解)白色块状物质(生成Na2CO3·10H2O)白色粉末状物质(生成Na2CO3)
发生的主要变化的化学方程式为
①4Na+O22Na2O;
②Na2O+H2O2NaOH;
④2NaOH+CO2Na2CO3+H2O,
Na2CO3+10H2ONa2CO3·10H2O;
⑤Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O。
[凝练素养]通过钠和氧气在不同条件下反应对比分析,促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。
NO.3 应用体验·形成素养
1.下列关于金属钠的叙述中,正确的是( B )
A.金属钠是银白色金属,硬度很大
B.在空气中加热时,金属钠剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成过氧化钠
C.金属钠在空气中燃烧,生成氧化钠
D.金属钠的熔点很高
解析:金属钠硬度小、熔点低,在空气中燃烧生成过氧化钠。
2.取一块金属钠放在燃烧匙里加热,观察到下列实验现象:
①金属钠先熔化;②在空气中燃烧,放出黄色火花;③燃烧后得白色固体;④燃烧时火焰为黄色;⑤燃烧后生成淡黄色固体物质。
上述观察结果中正确的是( D )
A.①② B.①②③
C.①④ D.①④⑤
解析:金属钠熔点低,低温加热即可使其熔化,在加热条件下,2Na+O2Na2O2,燃烧发出黄色火焰,得到Na2O2固体呈淡黄色。
3.(2021·山东济宁月考)2.3