2-1-1 活泼的金属单质——钠 课件 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

2023级化学必修(第一册) 第二章 海水中的重要元素——钠和氯 §2-1 钠及其化合物 第01课时 活泼的金属单质——钠 授 课 人：谭玲萍 上课时间：2023年10月11日 壹 贰 叁 钠的物理性质 钠的化学性质 钠的用途 本节重难点 知识导航 思考：钠元素在自然界中都以 的形式存在。 化合态 （游离态？化合态？） 资料：钠和氯是自然界分布最广的元素，无论是在岩石里、海水中，还是动植物体内都含有。钠和氯主要以各种化合物形式存在于地壳中，由海水或盐井中获得的食盐的成分就是NaCl，天然的湖碱的成分为Na2CO3或其结晶水合物，草木灰的主要成分为K2CO3和KCl，芒硝的成分为Na2SO4·10H2O NaCl NaHCO3 钠单质是什么样子呢？ 一、钠的物理性质 【实验2-1】 观察钠的状态、硬度(硬、软？)、颜色(有无变化)、如何保存？ ①色态： 色、有 光泽的固体。 ②硬度：质地 ，可以用小刀切割。 暴露在空气很快会变暗！ ③密度：钠 煤油(约0.8g·cm-3)；钠 水； ④熔点：较 。 ⑤保存：常常保存在 或 中。 大于 银白 金属 较软 小于 煤油 石蜡油 低 常温：4Na＋O2==2Na2O(白色) 二、钠的化学性质 1. 钠的 “结构→性质” 钠原子的最外层只有 个电子，在化学反应中很容易____1个电子，因此金属钠的化学性质非常_____，表现出很强的________，在自然界中均以_____态存在。 失去 活泼 还原性 化合 1 ◆我们看到的是钠和氧气在常温下反应的现象，那么如果在加热条件下呢？ 二、钠的化学性质 2. 钠与氧气的反应 常温：4Na＋O2==2Na2O(白色) 现象：新切开的钠，光亮的银白色，表面很快变暗。 加热：2Na＋O2===Na2O2 (淡黄色) ∆ 现象：熔成小球，剧烈燃烧，发出____火焰，生成 固体。 黄色 淡黄色 【思考1】　书写钠在常温及加热条件下分别和O2反应的化学方程式，并用双线桥标出电子转移，比较等量的钠完全反应，转移电子的关系？ 提示　①生成Na2O： ②生成Na2O2： 则相同质量的两块钠，分别发生上述反应，转移的电子数：①＝②。 相同的氧气呢？ 转移电子的关系？ 【思考2】　举例说明在哪些化学反应中，反应条件或反应物用量的改变对生成物有影响？ 提示　 铁（Fe） Fe2O3 Fe3O4 潮湿空气 氧气燃烧 碳 （C） CO CO2 少量氧气 过量氧气 ◆钠作为一种还原性物质，除O2外，还能和其他非金属单质反应吗？ 已知： 钠在氯气中剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成白色的烟； 钠与硫粉混合研磨时燃烧，火星四射，发生爆炸。 【练习】钠与氯气、单质硫的化学方程式 2Na＋S = = Na2S 2Na＋Cl2 2NaCl 【思考与讨论】 我们已经知道金属钠具有较强的还原性。那么，当金属钠与水反应时，会生成什么物质呢？请你预测一下 Na + H2O == NaOH + H2↑ 2 2 2 1 观察钠与水反应，记录现象(从钠在水中位置、钠的形状变化、溶液颜色变化等方面记录)。分析实验现象，你能得到哪些结论？ 【实验探究】 3. 钠与水的反应 现象： 浮 熔 游 响 红 3. 钠与水的反应 实验现象 分析和结论 浮在水面上 熔化成小球 在水面四处游动 发出嘶嘶的响声 溶液成红色 密度比水小 反应放热，钠的熔点低 反应剧烈 有气体生成 有碱性物质生成 H2 NaOH 物理性质 2Na＋2H2O =2NaOH＋H2↑ 化学方程式 浮 熔 游 响 红 [实验结论] 钠与水剧烈反应，生成 和 。 (1)化学方程式是 ； 离子方程式是_____ 。 其中氧化剂为 ，还原剂为 。 (2)实质：钠置换水电离出的 生成 。 氢氧化钠 氢气 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ H2O Na H＋ H2 【思考2】钠能否保存在水里面？ 【思考3】上述反应用后剩余的钠应该怎么处理呢？ 【思考1】取钠时能否不用镊子，直接用手？ 丢到垃圾桶？ 放回原试剂瓶？ 放到废弃药品试剂瓶？ √ 【思考4】钠着火时能否用水灭火？假如你是事故现场工作人员，你会怎么灭火？ 不能用水，钠与H2O反应生成可燃性气体H2，易燃烧和爆炸。 不能用泡沫灭火器、二氧化碳灭火器来灭火，而需要用干燥的沙土来灭火。 【思考】　某同学设计实验探究钠与酸、碱、盐溶液的反应，将一块绿豆粒大小的钠分别投入盛有: ①稀盐酸;②饱和澄清石灰水;③CuSO4溶液的三个烧杯中。 回答下列问题。 (1)实验①中，钠与稀盐酸反应比钠与水反应更剧烈，试写出钠与稀盐酸反应的化学方程式。若稀盐酸不足量，金属钠能否剩余，为什么？ 提示　2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑。 不能；稀盐酸不足，过量的钠会与溶剂水继续反应生成NaOH和H2。 【思考】　某同学设计实验探究钠与酸、碱、盐溶液的反应，将一块绿豆粒大小的钠分别投入盛有: ①稀盐酸;②饱和澄清石灰水;③CuSO4溶液的三个烧杯中。 回答下列问题。 (2)实验②中，饱和澄清石灰水出现白色浑浊，试结合离子方程式分析原因。 提示　2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑； Ca(OH)2的溶解度随温度升高而降低，钠与水反应放出热量且消耗溶剂水，石灰水过饱和，析出Ca(OH)2固体，产生白色浑浊。 饱和澄清石灰水 【思考】　某同学设计实验探究钠与酸、碱、盐溶液的反应，将一块绿豆粒大小的钠分别投入盛有: ①稀盐酸; ②饱和澄清石灰水; ③CuSO4溶液的三个烧杯中。 回答下列问题。 (3)实验③中，产生蓝色絮状沉淀，未观察到产生紫红色金属铜。请结合化学方程式分析产生上述现象的原因。 提示　钠先与水发生反应：2Na＋2H2O==2NaOH＋H2↑， NaOH再与CuSO4发生复分解反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀： 2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。 总：2Na＋2H2O＋CuSO4==Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑ 现象： 浮 熔 游 响 蓝 2Na＋2H2O＋Cu2+==2Na+＋Cu(OH)2↓＋H2↑ ◆钠到底能否置换出金属？ 溶液中不行 熔融条件下才行 →工业上常用钠与熔融TiCl4反应冶炼金属钛 4Na ＋ TiCl4 ======= 4NaCl ＋ Ti 700-800℃ ◆将金属钠投入食盐水中会有NaCl晶体析出吗？ 没有！必须是饱和食盐水才有NaCl晶体析出 钠与溶液的反应 遇水记五点：浮熔游响红。遇酸酸优先，遇盐水在前。 【归纳总结】 三.钠的用途 1.制Na2O2 3.核反应堆导热剂 2.冶炼某些贵金属 和O2在点燃的条件下反应 Na、K合金为液体且导热性能好 黄光射程远，透雾力强 钠有强还原性 4.高压钠灯 Ti 【课后思考/练习题】 1.如果用金属钠和无水硫酸铜固体共热，可能会发生什么反应？写出可能反应的化学方程式 2.分别写出金属钠与NH4Cl溶液、NaHSO4溶液、FeCl3溶液反应的化学方程式和离子方程式 总：2Na＋2NH4Cl==2NaCl＋2NH3↑＋H2↑ 2Na＋2NaHSO4 ==2Na2SO4 ＋H2↑ 6Na＋6H2O＋2FeCl3==6NaCl＋2Fe(OH)3↓＋3H2↑ 2Na＋2NH4+ ==2Na+＋2NH3↑＋H2↑ 2Na＋2H+ ==2Na+＋H2↑ 6Na＋6H2O＋2Fe3+==6Na+＋2Fe(OH)3↓＋3H2↑ 2.(2022·四川遂宁高一期中)下列有关金属钠的叙述中不正确的是 A.钠在氧气中燃烧比在空气中更剧烈 B.钠燃烧发出黄色火焰，生成淡黄色固体Na2O2 C.金属钠很活泼，是一种强还原剂 D.将钠投入FeCl2溶液中可置换出Fe √ 随堂演练 1 2 3 4 3.将绿豆大的钠块投入如图所示 的烧杯中，可能出现的现象是 A.钠块只在煤油层中游动，并放 出气体 B.钠块只在水层中游动，钠块熔化，水层变红 C.钠块在CCl4层和水层界面处游动并上下跳动，钠块熔化，水层变红 D.钠块在水层和煤油层界面处游动并上下跳动，钠块熔化，水层变红 √ 随堂演练 1 2 3 4 4.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体产生，又有沉淀产生的是________(填序号)。 ①MgSO4溶液　②NaHCO3溶液　③Na2SO4溶液　④饱和澄清石灰水　⑤FeCl3溶液 随堂演练 1 2 3 4 ①④⑤ 6.(2023·杭州高一期末)下列关于钠的叙述正确的是 A.钠与水反应的现象说明钠的熔点低，且与水反应放出热量 B.将4.6 g钠投入95.4 g水中，所得溶液中溶质的质量分数为8% C.钠放置在空气中表面变暗是由于钠的表面生成了Na2O2 D.Na与H2O的反应是非氧化还原反应 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 2 √ 8.(2022·上海松江区校级期末)把一小块金属钠放入下列溶液中，说法正确的是 A.放入饱和NaOH溶液中：有气体放出，恢复至室温后溶液的pH增大 B.放入稀H2SO4中：钠与水反应生成NaOH和H2，生成的NaOH和H2SO4 反应生成Na2SO4和H2O C.放入MgCl2溶液中：有气体放出，有白色沉淀生成 D.放入稀CuSO4溶液中：有气体放出，有紫红色铜析出 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 2 √ 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 15.Ⅰ.为测定金属钠样品(表面有 Na2O)中钠单质的质量分数，设计了如下实验(反应装置如图所示)。 ①称量 A、B 的总质量； ②称取一定质量的钠样品； ③将钠样品投入锥形瓶中，迅速塞紧连接U 形干燥管(内含无水 CaCl2干燥剂)的橡皮塞 。 有关数据：称取的金属钠样品质量为a g，A、B 反应前总质量为b g，反应后 A、B 的总质量为c g。已知Na2O与H2O反应的化学方程式为Na2O＋H2O===2NaOH。 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 请根据题意回答下列问题： (1)A中钠和水反应时可看到钠熔化成闪亮的小球， 产生这一现象的原因是______________________ ________。 2 该反应放出热量，钠的 熔点低 (2)用a、b、c表示钠单质的质量分数为____________________。 (3)如果没有B装置，对实验结果有何影响________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 偏大 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 Ⅱ.现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2，可利用的装置如图所示。 2 浓硫酸 回答下列问题： (4)上述装置Ⅳ中盛放的试剂是________，为完成实验应将装置Ⅳ接在_____(填字母)。 A.Ⅰ之前 B.Ⅰ和Ⅱ之间 C.Ⅱ和Ⅲ之间 D.Ⅲ之后 B 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 Ⅱ.现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2，可利用的装置如图所示。 2 浓硫酸 回答下列问题： (4)上述装置Ⅳ中盛放的试剂是________，为完成实验应将装置Ⅳ接在_____(填字母)。 A.Ⅰ之前 B.Ⅰ和Ⅱ之间 C.Ⅱ和Ⅲ之间 D.Ⅲ之后 B 再 见！ 本课结束 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf56.36.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 EVCapture4.1.9.150软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 ×100% $$