2.1.1 活泼的金属单质——钠 导学案 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

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 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 【主干知识梳理】 一、钠元素的原子结构及钠的物理性质 1．钠元素的原子结构及存在 (1)原子结构：原子结构示意图为，在发生化学反应时，钠原子容易失去电子，表现出很强的还原性 (2)钠元素的存在：钠在自然界中只能以化合态的形态存在，主要以NaCl 的形式存在 2．钠的物理性质 钠是一种柔软、银白色、有金属光泽的固体，是热和电的良导体；密度为0.971g·cm－3 (比水的密度还小但比煤油的要大)；熔点为97.8℃，沸点为883℃ 【对点训练1】 1．下列有关钠的物理性质的叙述正确的是(　　) ①银白色金属　②质软，可以用小刀切　③熔点低于100 ℃ ④密度比水小　⑤热和电的良导体 A．仅①②④⑤ B．仅①②③④ C．仅①③④⑤ D．①②③④⑤ 2．实验室中，用镊子从煤油中取出一小块金属钠，然后用滤纸吸干表面的煤油，再用小刀切开观察。在这一实验过程中不能得出的钠的物理性质是(　　) A．钠在常温下是固体 B．钠的熔点很低 C．钠具有银白色的金属光泽 D．金属钠很软 3．从生活常识角度考虑，试推断钠元素在自然界中存在的主要形式是(　　) A．Na B．NaCl C．NaOH D．NaHCO3 二、钠的化学性质 1．钠与非金属单质的反应 (1)钠与O2的反应 实验过程 用镊子取一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油后，用刀切去一端的外皮，观察钠的光泽和颜色，并注意新切开的钠的表面所发生的变化 将一个干燥的坩埚加热，同时切取一块绿豆粒大的钠，迅速投到热坩埚中。继续加热坩埚片刻，待钠熔化后立即撤掉酒精灯，观察现象 实验装置 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 化学方程式 4Na＋O2===2Na2O 2Na＋O2Na2O2 结论 钠是非常活泼的金属，与O2反应，条件不同时，现象不同，产物也不同 微点拨 由于钠燃烧时必定有氧化钠在燃烧(钠极易被氧化成氧化钠)，说明氧化钠加热时也可以转化为过氧化钠，即：2Na2O＋O22Na2O2，因此Na2O2比Na2O稳定 (2)钠与其它非金属的反应 ①钠与硫混合研磨生成Na2S：2Na＋S===Na2S (研磨时容易爆炸) ②在氯气中燃烧：2Na＋Cl22NaCl (白烟，火焰为黄色) ③与氢气反应生成NaH：2Na＋H22NaH 2．钠与水的反应 实验过程 在烧杯中加入一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一块绿豆粒大的钠放入水中 实验装置 实验现象 实验现象 结论或解释 ①钠浮在水面上 ①钠的密度比水小 ②钠熔化成闪亮的小球 ②钠熔点低，反应放热 ③小球在水面上四处游动 ③反应产生的氢气推动小球运动 ④与水反应发出“嘶嘶”声，逐渐变小，最后消失 ④钠与水剧烈反应，产生气体 ⑤反应后溶液的颜色逐渐变红 ⑤有碱性物质(氢氧化钠)生成 实验结论 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 化学方程式 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ 【微点拨】 ①钠与水反应之前，要用滤纸吸干钠块表面的煤油，可防止钠与水反应放热而造成煤油燃烧 ②切割完钠块后，应将剩余的钠放入原来盛有煤油的试剂瓶中，取用钾时也要这样做。这是由于钠、钾等金属的活泼性非常强，易与水或氧气反应造成失火或爆炸，为保证实验安全，放回原来的试剂瓶中比较稳妥。另外，钠、钾价格较贵，不宜浪费，放回原试剂瓶中，由于煤油的存在，也不会对原来保存的钠、钾造成污染 ③若实验过程中钠不慎失火，注意不能用水灭火，也不用二氧化碳灭火器，而应该用干燥的沙土(SiO2)来灭火，因为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 ④取钠时要用镊子夹取、不能用手拿，因为易与汗液反应，灼伤腐蚀皮肤 3．钠与酸的反应：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑ 2Na＋2H+===2Na+＋H2↑ (直接与H+反应) 【微点拨】①钠与酸反应比与水反剧烈，极易爆炸，要特别小心 ②钠与酸溶液反应时先与酸反应生成H2，如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应 4．钠与碱溶液的反应：钠与碱溶液的反应实质就是钠与水的反应。若为饱和碱溶液，则