内容正文:
第1课时 活泼的金属单质—钠
第二章 富集在海水中的元素—钠和氯
第一节 钠及其化合物
核心素养与发展目标
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.通过实验探究认识钠与氧气、水的反应,促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。
情境引入
海洋是一个巨大的化学资源宝库,含有80多种元素,钠和氯既是其中含量较高的元素,也是典型的金属元素和典型的非金属元素。
钠的存在
在动物体中钠离子是细胞外液中带正电荷的主要离子,参与水的代谢,保证体内水的平衡;维持体内的酸碱平衡;是胰汁、胆汁、汉和泪水的组成成分;参与心肌肉和神经功能的调节。
钠元素在自然界中都是以化合物的形式存在,如NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。
钠的单质可以通过化学反应制得。
钠的物理性质
[实验2-1 ]用镊子取一小块钠,用滤纸吸干表明的煤油后,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明所发生的的变化。
保存在石蜡油中的金属钠
切口处可观察到银白色的金属光泽,在空气中很快变暗
Na
钠的物理性质
银白色有金属光泽的固体
质软(硬度小)
密度比煤油大
是电、热的良导体。
熔点低于100℃
钠的化学性质
新切开的金属钠具有银白色的金属光泽,在空气中很快变暗。
请画出其原子结构示意图。并结合已有知识,预测钠的性质,设计实验证明。
钠应该具有很强的还原性
钠的化学性质
新切开的钠与空气中的氧气反应,在钠的表面生成了一薄层氧化物,这种氧化物是氧化钠(Na2O)。
在实验室中,要把钠保存在煤油或石蜡油中,以隔绝氧气。
白色固体
钠与氧气的反应
钠的化学性质
[实验2-2 ]将一个干燥的坩埚加热,同时切取一块绿豆大小的钠,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。
钠先熔化为银白色小球,然后燃烧,火焰呈黄色,最后生成淡黄色固体
钠的化学性质
钠与非金属单质的反应
钠在常温与氧气反应
钠在加热条件下与氧气反应
钠与氯气的反应
反应条件不同,产物不同
钠的化学性质
【预测】从物质组成及氧化还原反应的角度,预测钠与水反应的生物: 。
【实验】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。
实验探究三: 探究钠与水的反应。
NaOH、H2
钠的化学性质
实验探究三: 探究钠与水的反应。
实验现象 分析及结论
钠浮在水面上
钠的密度比水小
钠熔化成光亮的小球
钠与水反应放出热量,钠的熔点低
小球在水面上迅速游动
反应产生的气体推动钠在水面上游动
发出“嘶嘶”的响声
钠与水剧烈反应
加入酚酞的溶液颜色变红
反应生成的产物呈碱性
响
红
浮
熔
游
钠的化学性质
实验结论:钠的性质非常活泼,能与水发生剧烈反应;反应时放出热量;反应后得到的溶液显碱性。
(1)化学方程式:__________________________;
离子方程式:________________________________。
(2)实质:钠置换水电离出的H+生成H2。
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
钠着火时用干燥的沙土扑灭
实验探究三: 探究钠与水的反应。
钠的化学性质
实验探究三: 探究钠与水的反应。
【思考】钠投入稀盐酸中,是先与水反应还是先与酸反应?
钠先和酸反应,再和水反应。因为反应实际是钠与氢离子反应,酸电离出的氢离子浓度更大。
【思考】Na投入CuSO4溶液中会出现什么现象,写出相应的化学方程式?
Na投入CuSO4溶液中,现象为浮、熔、游、响、蓝色沉淀。
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓
钠与盐溶液反应时,先与水反应,不能置换盐中的金属。
钠的化学性质
钠与水的反应
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
钠与酸的反应
2Na+ 2HCl= 2NaCl +H2↑
2Na +H2SO4 =Na2SO4+ H2↑
钠与盐溶液的反应
2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑,
钠的化学性质
钠与酸、碱、盐溶液反应的实质
物质分类 反应分析
酸 ①钠与酸反应时先与酸中的H+反应,如2Na+2HCl===2NaCl+H2↑
②如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与水反应
碱 钠与碱溶液反应其实质是钠与水的反应
盐 钠与盐溶液反应时先与水反应,如果盐中的溶质能与NaOH反应,则会发生其他反应,如Na与CuSO4溶液的反应
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。
钠元素在自然界中都以化合物的形式存在,如NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。
钠的用途
制备高压钠灯
制备钠的化合物
制备某些金属(如钛、锆)
Na-K液态合金做原子反应堆的导热剂
4Na + TiCl4(熔融)= Ti+4NaCl
高温
本节小结
钠
原子结构
物理性质
化学性质
银白色,硬度小,熔点低,密度小
与氧气反应
与水反应
与酸反应
与盐溶液反应
常温/加热
NaOH、H2
钠盐、H2
先和水反应
习题巩固
1.金属钠是一种活泼金属,除了具有金属的一般性质外,还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中,正确的是( )
A.钠是银白色金属,熔点低,硬度大
B.钠放置在空气中,会迅速被氧化而生成淡黄色的氧化钠
C.在氧气中加热时,金属钠剧烈燃烧,发出黄色火焰
D.金属钠着火可以用水灭火
C
习题巩固
2.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
习题巩固
3.下列关于钠的性质叙述中,错误的是( )。
A.切下一小块钠,投入水中,钠熔成小球,说明钠与水反应有热量放出
B.从钠能与水反应可推知钠也能与盐酸反应
C.钠在空气中燃烧生成氧化钠
D.切开一块钠,呈银白色,很快变暗,说明钠常温下能与氧气反应
C
习题巩固
4.关于钠的描述正确的是( )
①钠与水反应熔化成小球,说明钠的熔点高
②“皇帝的新衣”中用“金丝银线”织布说明金属具有很好的延展性
③钠的密度比煤油大,少量钠可以保存在煤油中
④钠在空气中燃烧,主要产物是Na2O2
⑤钠比铜活泼,因而钠可以从CuCl2溶液中置换出铜
A.①③④ B.③④⑤ C.①③⑤ D.②③④
D
习题巩固
5.钛和钛的合金大量用于航空工业,有“空间金属”之称;钛还可以用来制造潜艇——钛潜艇,由于钛非常结实,能承受很高的压力,这种潜艇可以在深达4500米的深海中航行。金属钛可由反应TiCl4+4Na=4NaCl+Ti制得。对于反应下列说法正确的是 ( )
A.该反应说明钠是强还原剂,可用于冶炼金属
B.该反应条件是TiCl4在熔融状态或水溶液中
C. Ti是氧化剂
D. TiCl4是还原剂
A
演示完毕 感谢聆听
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2Na+O2eq \o(=====,\s\up17(△))Na2O2
2Na+O2eq \o(=====,\s\up17(△))Na2O2
2Na+Cl2
2NaCl
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