内容正文:
2.1.2 金属与水的反应
第二章 海水中的重要元素
——钠和氯
第一节 钠及其化合物
1
通过上节课的学习,我们知道金属钠在空气
中加热后能剧烈燃烧,那么钠着火后,应该怎样
救火呢?能否用水灭火?
大量金属钠燃烧
为什么不能用水来扑灭着火的金属钠?金属钠遇到水会发生什么变化?
液态金属钠流到地沟遇潮发生爆炸燃烧。
喷射水泥灰覆盖燃烧的金属钠。
用工业用盐覆盖扫清余火。
在烧杯中加入一些水,滴入几滴酚酞溶液,然后把一块绿豆大的钠放入水中。
实验
钠与水反应的实验分析
把钠放入水中以前
把钠放入水中以后
Na
Na+
失去最外层电子,化合价升高
因此,必有另一种元素的化合价降低。
液态钠流到地沟里为什么会发生爆炸呢?可能原因有:
①与水反应产生氧气 Na + H2O → NaOH + O2 ↑
②与水反应产生氢气 Na + H2O → NaOH + H2 ↑
请利用氧化还原反应的相关知识分析钠与水反应究竟产生什么气体?
思考:
√
在烧杯中加一些水,滴入几滴酚酞溶液,然后把一小块钠放入水中,你看到什么现象?
注意观察: ① 浮还是沉?② 钠的状态
③运动还是静止?④ 有何声响?⑤ 溶液颜色变化?
钠与水的反应
探究实验
现象: 钠块浮在水面上,迅速熔化成一个光亮的小
球,在水面上四处游动,并发出“嘶嘶”
的响声,最后消失,溶液变成了红色。
浮
熔
游
红
反应放热 ,钠熔点低
有气体产生
有碱性物质生成
响
反应剧烈、生成气体
密度小于水
钠与水的反应
Na与水反应
2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑
失去2×e-,化合价升高,被氧化
得到2×e-,化合价降低,被还原
0
0
+1
+1
还原剂:Na 氧化剂:H2O
思考:1、用双线桥法表示电子转移情况
2、该反应离子方程式的书写
拓展·延伸
预测钠与盐酸的反应现象,推测方程式。
(2)与酸反应:比水更剧烈
2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
钠与水、酸反应实质是与H+反应,酸中的H+浓度大,所以钠与酸反应更快;
钠先与酸反应,再与水反应,最后生成H2的量只取决于Na的用量: 2Na——H2
请从离子反应的角度分析钠与水反应的实质是什么?
钠与水反应的实质是跟水电离出的氢离子反应。
金属钠与酸反应的实质:
金属钠与酸电离出的氢离子反应
思考:Na与盐酸能不能反应?是先与酸反应还是先与水反应?
复习:金属活动性顺序表中前面的金属可将后面的金属从其盐溶液中置换出来。
Na可以从盐溶液中置换出金属活动性顺序表中位于其后的金属吗?比如说将一小粒金属钠投入CuSO4溶液中,会不会反应?会不会置换出金属铜呢?
(3)与盐溶液反应
2、Na与CuSO4溶液反应
3、Na与FeCl3溶液反应
小结:Na与盐溶液反应时先与溶液中的水反应,再看生成的NaOH与盐是否反应。
1、Na与NaCl溶液
Na的存在
自然界以化合态存在
很活泼
Na的保存
在煤油或石蜡油中
隔绝空气与水
Na着火
用干沙土扑灭
思考1:钠在自然界中以什么形态存在的?实验室钠如何保存?钠着火如何处理?
思考2:钠久置于空气的变化情况如何?最终产物是什么?
思考3:为什么不能用手直接拿金属钠?
钠能与皮肤中水反应
思考4:能否把钠保存在汽油里或四氯化碳(CCl4)中?说明理由。
汽油易挥发、易燃,不适合保存钠;CCl4的密度比钠的大,使钠浮于上面
钠的制取
2NaCl(熔融)—— 2Na + Cl2
电解
工业上制取金属钠主要是用电解熔融的氯化钠的方法
熔融态的氯化钠通电后,生成的氯气在此条件下密度较小,就飘在熔炉的上层而生成的钠也是以气体的形式存在,但密度较大,所以飘在下层。
两种气体相邻的位置一接触就会反应,生成氯化钠的小液滴,小液滴越来越多,最后就把两种气体完全隔开了。
再将两种气体分别抽出,再净化、冷却,就可以得到较纯金属钠了。
思维启迪
钠的用途
(1) 制备高压钠灯(2)制备钠的化合物
(3)制备某些金属(锆等)
(4)Na-K液态合金做原子反应堆的导热剂
金属钠的性质
质软可切割,硬度比较小,银白色,具有金属光泽固体
电和热的良导体,密度比水小0.97g/cm3
熔点低97.81℃,沸点882.9℃纳保存在煤油中
课堂小结
物理性质
与非金属的反应
化学性质
与氧气反应 4Na + O2 —— 2Na2O
2Na + O2 —— Na2O2
与氯气反应 2Na + Cl2 —— 2NaCl
与硫反应