2.1.1金属钠 课件 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第二章：海水中的重要元素—钠和氯 第一节 钠及其化合物 第一课时 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。 2. 通过实验认识钠与氧气、水的反应 3.通过金属钠与酸及盐的反应深入探究，进一步理解活泼金属与水及酸、盐的水溶液反应实质，并形成规律性的认识，培养科学探究与创新意识的化学核心素养。 金属都具有哪些通性呢？ 具有金属光泽、 有延展性 易导电、 易导热、 物理性质 导电性： Ag Cu Al 延展性： Au 熔点最高： 钨 W 熔点最低： 汞 Hg 宏观辨识 金属都具有哪些通性呢？具有氧化性还是还原性？ 镁条燃烧 镁条与稀盐酸反应 铜丝与硝酸银反应 铁丝与硫酸铜反应 化学性质 1、与非金属单质的化合（O2、Cl2、S) 2、与H2O或H+的反应 3、与盐的反应 共性：金属单质易失去电子，表现还原性 M - ne-1 = Mn+ 宏观辨识 结构决定性质 从Na的原子结构，推测金属Na可能与谁反应？表现氧化性还是还原性？ 结构分析 Na结构示意图 Na+结构示意图 Na Na+ 金属钠的化学性质非常活泼,在反应中容易失一个电子,表现出强还原性 最外层电子数通常较少，易失电子，只有正化合价。所以在反应物中金属单质一定做 。 还原剂 微观探析 【实验1】用镊子取出一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，在表面皿上用小刀切去一端的表层，观察表面的颜色。将其放置在空气中，将剩余的钠放回原处，观察切面颜色变化。 观察钠与氧气的反应（2-1），记录实验现象。 性质探究 宏观辨识 现象1:钠能用小刀切割说明_____________, 切口呈___________色.随后逐渐变_______, 结论：钠和氧气常温反应生成白色物质（Na2O）。 金属钠质软 银白 暗 常温： 4Na + O2 = 2Na2O （白） 性质探究 观察钠与氧气的反应（2-1），记录实验现象。 宏观辨识 【实验2】用镊子取出一小块金属钠(绿豆大小)，用滤纸吸干表面的煤油，将其放在坩埚里加热，观察现象。 观察钠与氧气的反应（2-2），记录实验现象。 性质探究 宏观辨识 现象2:金属钠受热后先_____________，然后会剧烈______，火焰呈_____色,生成_____色固体. 结论：钠在加热的条件下会和氧气剧烈反应，生成淡黄色物（Na2O2）。 淡黄 熔成闪亮小球 燃烧 黄 加热or点燃：2Na ＋ O2 ＝ Na2O2 △ 观察钠与氧气的反应（2-2），记录实验现象。 性质探究 宏观辨识 课堂练习 导学案 p29 T1 下列关元钠的描述不正确的是(　　) ①自然界中钠以单质和化合物的形式存在 ②实验室剩余的钠需要放回原瓶 ③钠的化学性质活泼,少量的钠可保存在煤油中 ④金属钠与O2反应,条件不同,产物不同 ⑤燃烧时放出白色火花,燃烧后生成浅黄色固体物质 A.①②③④ B.①⑤ C.③④⑤ D.①②⑤ B 性质探究 完成 课本p34探究表格 观察钠与水的反应（2-3），记录实验现象。 现象3:钠投入水后___在水面上，由不规则块状______________状，迅速向各方_____，并且发出__________最后完全__________，滴入酚酞试液后溶液________。 浮 熔成闪亮小球 游动 消失 变红 嘶嘶响声 宏观辨识 【实验3】用镊子取出一小块金属钠(绿豆大小)，用滤纸吸干表面的煤油。向一只盛水(约三分之一)的小烧杯中滴加几滴酚酞溶液，将钠投入烧杯中，盖上表面皿，观察现象。 ①钠浮在水面上 ②钠熔成一个闪亮的小球 ③小球四处游动 ④发出“嘶嘶嘶”的响声 ⑤加入酚酞，溶液变红 浮熔游响红 2.钠与水的反应（2-3） 性质探究 密度比水小 反应放热、钠的熔点低 产生气体 生成碱 2、下列①~④是钠与水反应的实验现象、结论与解释,其中对应关系正确的是(　　) 课堂练习 导学案 p29 T2 D 序号 实验现象 结论与解释 ① 钠浮在水面上 钠与水发生反应 ② 钠熔成小球 钠与水反应放热且钠的熔点低 ③ 钠四处游动,“嘶嘶”作响 反应产生了氢气 ④ 向反应后的溶液中滴加酚酞,溶液变红 生成碱性物质 　A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.只有②④ 1.将一小块金属钠投入到滴有紫色石蕊试液的盛冷水的烧杯中，甲同学认为可以观察到下列实验现象，其中正确的有 (　　) ①钠投入水中，先沉入水底，后浮出水面　②钠立即与水反应，并有气体产生　③反应后溶液变红　④钠熔化成闪亮的小球　⑤小球在水面上四处游动　⑥有“嘶嘶”的响声发出 A．①②③④ B．②③④⑤ C．②④⑤⑥ D．③④⑥ 课堂练习 C 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH- + H2↑ 钠与盐酸反应的化学方程式： 2Na + 2HCl = 2NaCl+ H2↑ 离子反应：2Na + 2H+ = 2Na+ + H2↑ 实质： Na与水中H2O电离产生的H+发生离子反应，生成氢气。 钠与水反应的实质是Na与谁反应生成了H2 ？ 钠与水反应，产物是什么？写出该反应的离子方程式 微观探析 2Na + 2H2O === 2NaOH + H2 ↑ 化合价升高，失去2×1e-,被氧化 化合价降低，得到2×1e-,被还原 0 +1 -2 +1 -2 0 （还原剂） （还原产物） （氧化剂） （氧化产物） 练习：用双线桥表示该反应方程式 微观探析 原因：由于钠与水反应，实质上是钠跟水电离出的H+反应； 酸中的H+浓度比水中H+浓度大。 钠与盐酸反应的化学方程式： 2Na + 2HCl = 2NaCl+ H2↑ 离子反应：2Na + 2H+ = 2Na+ + H2↑ 钠与酸反应比与水反应剧烈。 性质探究 钠与酸的反应，产物是什么？写出该反应的离子方程式 结合物质的氧化性和还原性，从氧化还原反应的角度分析，金属钠与水和酸反应的本质有何异同？ 钠 酸 水 ①金属钠只能失电子具有还原性，H2O中的氢元素或电离出的H+均为+1价，为氢元素的最高价态，H2O或H+均具有氧化性。 ②金属钠与水反应的实质是金属钠失电子，水电离出的H+得到电子，生成H2。 ①水是极弱电解质，弱酸是弱电解质，强酸是强电解质，酸电离出的氢离子浓度远远大于水电离出的氢离子浓度。 ②钠与酸反应时一定是先与酸电离出的H+即酸反应，钠过量时，才与水反应。如钠与硫酸反应的化学方程式为：2Na+H2SO4==Na2SO4+H2↑。 模型认知 问题探究：比较金属Ca和Fe分别与盐酸反应是，有何不同？由此说明金属与酸溶液反应有何规律？ ①金属Ca直接与盐酸反应，Ca+2HCl=CaCl2+H2↑，若Ca过量，盐酸反应完后Ca还与水反应：Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2↑。 金属Fe只与盐酸反应：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，不与水反应。 ②金属与酸反应时，既与金属的活泼性有关，也与量有关，活泼金属（K、Ca、Na)先与酸反应，若金属过量，再与水反应，中等活泼金属（氢以前）只与酸反应，不与水反应。 模型认知 Na不和煤油反应，密度比煤油大，能隔绝空气和水, 防止钠与空气中的水和氧气发生反应，使钠变质。 1、能否用手直接取用钠？ 2、钠着火时，应如何灭火？ 【思考与扩展】 用沙土扑灭 生成强碱 为什么要保存在煤油或石蜡油中？ 2． 在烧杯中加入水和苯(苯的密度为0.88 g·cm－3，与水互不相溶，且不与钠反应)各50 mL，将一小粒金属钠(密度为0.97 g·cm－3)投入烧杯中，观察到的现象可能为 (　　) A．钠在水层中反应并四处游动 B．钠停留在苯层中不发生反应 C．钠在苯的液面上反应并四处游动 D．钠在苯与水的界面处与水反应并可能上下跳动 课堂练习 D 钠与盐反应的机理是什么？比如Na和CuSO4产物是什么呢？ 宏观辨识 实验探究：取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油后，用小刀切成绿豆大小，用镊子夹取放入盛有少量CuSO4溶液的烧杯中，待反应完全后再滴加几滴酚酞试剂，观察现象。 活泼性：Na＞Cu 2Na + CuSO4 = Na2SO4 + Cu 2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑ CuSO4 + 2NaOH= Cu(OH)2↓+ Na2SO4 总反应： 2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ （离子）2Na+2H2O+Cu2+=Cu(OH)2↓+2Na+ +H2↑ 深入探究 钠与盐反应的机理是什么？比如Na和CuSO4产物是什么呢？ 现象是什么？ 先水后盐 ①钠浮于液面； ②钠在液面上四处游动； ③熔化成小球； ④发出“嘶嘶”的响声； ⑤有气体放出； ⑥产生蓝色絮状沉淀； ⑦滴加酚酞溶液变红。? 证据推理 模型认知 若将CuSO4溶液换成NaCl溶液，现象会一样吗？由此说明金属钠（活泼金属）与盐溶液反应有何规律？与熔融状态的盐如何反应~ ①现象不一样。 钠与NaCl（或氢氧化钠）溶液反应的现象与钠与水反应的现象完全相同。 ②活泼金属（K、Ca、Na)与盐溶液反应，本质上是先与水反应生成强碱（如 NaOH），而不是与盐先发生置换反应。然后强碱再与盐发生复分解反应(若碱 不与盐反应，则只有金属与水的反应；若为饱和盐溶液时，因水的消耗还会有 固体盐析出)。 ⑤钠与熔融状态的盐反应，钠可以置换出较不活泼的金属，如： Na＋KCl K↑＋NaCl(制取金属钾，因为钾的沸点比钠的沸点低，使钾成为蒸汽而逸出)、4Na＋TiCl4(熔融)===4NaCl＋Ti（制金属钛)等。 【典例1】将适量金属钠投入下列溶液中，有气体放出，但无沉淀生成的是(　　) A．盐酸 B．饱和氢氧化钠溶液 C．FeCl3溶液 D．CuSO4溶液 A 【典例2】如图所示，在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4粉末与熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成。据此判断下列说法中不正确的是(　　) A．上述反应是置换反应 B．上述反应放出热量 C．上述反应中CuSO4表现了还原性 D．加热且无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu 【解析】 由题干条件知，钠与无水CuSO4接触产生火花说明反应放热；有红色物质生成说明有铜产生，由此可分析知熔融的钠与无水CuSO4发生了置换反应，钠表现了还原性。 C 【典例1】金属钠分别与下列溶液反应时，既有气体又有沉淀 产生的是 (　　) A．BaCl2溶液　　 B．K2SO4溶液 C．FeCl3溶液 D．稀盐酸 【解析】钠与盐溶液中的水反应生成NaOH和H2，故每种溶液中均有气体产生。A、B、D中均无沉淀生成，C中FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀。 C 【典例2】按如图所示进行相应实验，下列有关它们反应现象的分析错误的是（ ） A．均有可燃性气体生成 B．反应剧烈程度：乙＞甲 C．丙中钠能置换出单质铜 D．乙、丙中钠在液面上反应，并四处游动 C 【解析】由分析可知，甲乙丙中均有可燃性气体氢气生成，A正确；钠与水或与酸反应的实质是钠与氢离子发生置换反应，反应快慢取决于氢离子浓度大小，乙中的酸的浓度最大，故反应剧烈程度：乙＞甲，B正确；钠与硫酸铜溶液反应为：2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4 +H2↑，并不会置换出铜单质，C错误；钠的密度小于水，所以浮在液面上，反应产生氢气，故四处游动，D正确。 课堂小结 1、金属钠的物理性质: 质软硬度小、密度比水小比煤油大、熔点低 2、金属钠与非金属的反应: 4Na+O2=2Na2O 3、金属钠与水的反应:(实质：与H+的反应) 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 4、金属钠与酸的反应: 2Na +2H+=2Na+ + H2↑ 5、金属钠与盐的反应: 2Na+2H2O+CuSO4 =Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ △ 2Na+O2=Na2O2 常温： 4Na+O2=2Na2O （白色固体） 加热: 2Na + O2 === Na2O2（淡黄色固体） （2）钠与水： 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 1.钠的物理性质 2.钠的化学性质 （1）钠与氧气： 现象：浮 熔 游 响 红 （1）颜色：银白色，具有金属光泽 （2）密度：ρ(H2O)> ρ(Na)> ρ(煤油) （3）熔点：低于100 ℃ （4）硬度：质地柔软，可以用小刀切割 （5）保存在煤油或石蜡油中 默写 Lavf58.30.100 $$