内容正文:
3.2.1钠的性质与制备
【学习目标】
1.通过钠与氧气和钠与水的实验,掌握钠的物理性质和化学性质。
2.了解钠元素在自然界中的存在形式,了解钠的生产原理和主要用途。
3.理解Na2O和Na2O2的组成、性质和应用。
【知识梳理】
一、钠的存在与性质
1.钠元素的存在
钠元素在自然界中分布很广,储量极为丰富,都以 态存在,如氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等。
2.钠的物理性质
颜色
光泽
状态
熔点
沸点
硬度
密度
导电、导热性
色
有金属
光泽
体
97.8 ℃
(低)
882.9 ℃
很软
(小)
0.97 g·
cm-3(小)
3.钠的结构及性质预测
(1)从宏观理论的角度分析
①从物质分类的角度分析:钠属于 单质;
②从氧化还原的角度分析:钠具有 性;
③根据金属活动性分析:钠是很活泼的金属。
结论:钠是一种具有强还原性的金属单质。
(2)从微观结构的角度分析
4.钠与O2的反应
反应条件
常温
加热或点燃
实验装置及仪器
实验
操作
用镊子从煤油中取出一小块金属钠,用 吸干表面的煤油
在玻璃片上用小刀切去一端的外皮,观察金属钠表面的变化
把钠块放在坩埚中加热
实验
现象
钠块表面呈灰色
新切开的钠具有银白色的金属光泽,在空气中很快
钠先 成小球,然后剧烈燃烧,火焰呈 ,生成 固体
实验分析
①钠质软,能用小刀切割;
②钠暴露在空气中很不稳定,极易和空气中的氧气发生化学反应,反应的化学方程式为 ;
③钠的熔点低,受热易熔化,且与氧气剧烈反应,反应的化学方程式为
特别提醒 钠与氧气反应的条件不同,则反应产物就不同,常温下生成Na2O、燃烧或加热生成Na2O2。
5.与水的反应
实验操作
实验现象
结论或解释
钠 在水面上
钠的密度比水
钠 成小球
钠熔点 ,反应放热
小球在水面上
反应产生的 推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”的响声,逐渐变小,最后消失
钠与水 反应,产生气体
反应后溶液的颜色逐渐变红色
有碱性物质( )生成
钠与水剧烈反应,生成 ,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。化学方程式:
6.与熔融的金属卤化物反应
Na与熔融的TiCl4反应的方程式为 。
7.钠的制备与应用
(1)制备:电解熔融的氯化钠,反应方程式为 。
(2)用途:
(1)作还原剂:用以将钛、锆、铌、钽等在国防工业上有重要用途的金属从其熔融的卤化物中 出来。
(2)作电光源:高压钠灯。特点是 射程远, 能力强。
(3)制造合金:钠钾合金常温下是液体,用作快中子反应堆的热交换剂。
[辨析] 1、钠与水反应
(1)钠与水溶液反应的规律
遇水记四点,浮熔游响全,遇酸酸优先,遇盐水在前。
(2)解答钠与水溶液反应问题的思维模型
2、钠与酸、碱、盐溶液的反应
(1)反应实质:钠与任何水溶液(如酸、碱、盐的水溶液)反应时,实质是 。是否发生其他反应,应具体情况具体分析。
(2)具体反应
反应
类型
反应分析
与酸溶
液反应
把钠投入酸溶液中时,钠先与酸电离产生的H+反应,当酸反应完后,再与水反应,即“ ”。如钠与盐酸的反应依次为2Na+2HCl===2NaCl+H2↑、2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。钠与酸溶液的反应比钠与水的反应更剧烈,因为酸溶液中H+的浓度大
与碱溶液反应
钠与碱溶液反应的实质是钠与水的反应
与盐溶
液反应
当钠加到盐的水溶液中时,首先是钠与水反应,如果生成的NaOH能够和盐反应,则反应继续进行,即“ ”。如把钠投入CuSO4溶液中,则依次发生的反应为 、 ;总反应为 。如果把钠投入NaCl溶液或K2SO4溶液中,则只发生钠和水的反应
2.金属钠与水溶液反应现象的总结
(1)共性。因为钠与不同的水溶液均能发生剧烈的反应,故有共同的现象产生。
①浮:钠浮在液面上;
②熔:钠熔化成光亮的小球;
③游:钠在液面上不停地游动直至反应完全;
④响:反应中发出“