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

第二章 海水中的重要元素 思维课堂 第一节 钠及其化合物 课时1 活泼的金属单质——钠 学习目标 1. 结合真实情境的应用实例，通过实验探究，了解钠的主要性质。 2. 能描述单质钠的物理性质和化学性质。 3. 认识钠与氧气、水的反应，并能书写有关的化学方程式。 实验操作： 固体钠保存在煤油中，可用小刀切开，切面有银白色金属光泽，光亮的表面很快变暗了。 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。观察光泽与颜色。 【实验2-1】 实验现象： 一、钠的物理性质： 【实验2-1】 P34 颜色 状态：银白色固体 有金属光泽 密度：ρ=0.97g/cm3 小于水且大于煤油 硬度：硬度小、质软（可用刀切开） 熔、沸点：97.8°C 883°C 较低 导电 导热性：良好 (金属的通性) 　　能与氧化性物质发生反应 失e- 还原性 讨论 如果加热，金属钠又会发生什么变化呢？ 常温：4Na+O2 = 2Na2O ①钠与氧气的反应 二、钠的化学性质： 实验操作： 钠先熔化成银白色小球，然后燃烧，火焰呈黄色，最后生成淡黄色固体。 将一个干燥的坩埚加热，同时切取一块绿豆大的钠，迅速投到坩埚中。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2-2】 实验现象： 【实验2-2】 金属钠与氧气反应，生成物是氧化钠还是过氧化钠，取决于什么？ 二、钠的化学性质： 4Na + O2 2Na2O2 过氧化钠(淡黄色) P35 常温 4Na + O2 =2Na2O （白色） 加热 不稳定 稳定 2Na +O2= Na2O2 (淡黄色) 即：2Na2O +O2 =2Na2O2 △ 钠还能和非金属单质（氯气、硫、氮气、氢气）反应，写出相应的化学方程式 钠与非金属单质反应 金属钠在氯气中燃烧 2Na + Cl2 点燃 2NaCl 现象：燃烧、产生白色的烟 （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＋Cl2 2NaCl （产生黄色火焰，生成白烟） （3）与氢气反应生成NaH：2Na＋H2 2NaH （金属氢化物中，氢为-1价） （4）与氮气反应生成Na3N：6Na＋N2 2Na3N 1、下列关于钠的叙述不正确的是 (　　) A．钠在空气中加热，先熔化后着火燃烧 B．钠燃烧生成淡黄色固体 C．钠常作还原剂，表现很强的还原性 D．Na原子和Na＋的化学性质相同 小试牛刀 D 【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成物。 OH− Na+ H2 水中只有H化合价能降低 Na H2O 课本P34页探究 【钠与水反应】 钠失去电子，化合价升高 观察要点： 1．钠是浮在水面上，还是沉于水底？ 2．钠块的状态是否改变？ 3．钠在水中是运动还是静止？ 4．有无声响？ 5．溶液颜色的变化？ 【钠与水反应】 实验现象 原因解释 水中的位置 形状变化 钠的运动 反应的声音 溶液颜色变化 小球在水面，四处游动 钠浮在水面上 熔化成闪亮的小球 加入酚酞的溶液变红 钠的密度比水小 反应放热、钠的熔点低 反应剧烈，有气体产生 反应产生气体推动小球在 水面运动 反应后溶液显碱性 浮 熔 游 红 发出嘶嘶的响声 响 浮 熔 游 响 红 结论 2Na + 2H2O =2NaOH + H2 ↑ 钠与水的反应实质是钠与氢离子的反应 离子方程式 2Na + 2H2O =2Na++2OH- + H2 ↑ 将一块金属钠投入到滴有紫色石蕊溶液的盛有冷水的烧杯中，甲同学认为可观察到下列现象，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 C 将一块钠投入盛有煤油和水的烧杯中，观察到的现象可能是(　　) A．钠在水层中反应并四处游动 B．钠停留在煤油层中不发生反应 C．钠在煤油中反应并四处游动 D．钠在煤油与水的界面处反应并 可能上下跳动 D ２Na＋２H2O =２NaOH＋H２↑ 思考1：钠能否保存在水里面？钠着火时能否用水灭火？怎样灭火？ 实验室中，要把钠保存在石蜡油或煤油中，以隔绝空气。 需用干燥的沙土灭火。钠与H2O反应生成可燃性气体H2，易燃烧和爆炸。 思考2：上述反应用后剩余的钠应该怎么处理呢？ 丢到垃圾桶？ 放回原试剂瓶？ 放到废弃药品试剂瓶？ √ (1)钠与酸溶液的反应 (2)钠与碱溶液的反应 拓展1：根据钠与水反应的的实质思考钠与酸、碱和盐溶液的反应 钠与酸反应直接与酸中的H+放出氢气,比与水反应剧烈。 根据钠与水反应的产物得实质：钠与水电离的H+反应放出氢气。 2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑ 2Na＋2H+ =2Na+＋H２↑ 先酸后水 P47互动探究 (3)钠与盐溶液的反应 实验：钠与硫酸铜溶液的反应 口诀：先酸后水, 先水后盐 2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑ ① 2NaOH＋CuSO4＝Cu(OH) 2 ↓＋Na2SO4 ② ①＋②： 2Na＋2H2O＋CuSO4＝Na2SO4＋Cu(OH)2 ↓＋H2↑ ２Na＋２H2O =２NaOH＋H２↑ 思考1：钠能在水溶液中将其他金属置换出来吗？K、Ca呢？ 注意： 1. 钠在各种水溶液中反应时，先酸后水，先水后盐 2. K、Ca、Na等活泼金属不能从盐溶液中置换出其他金属。 将金属钠投到FeCl3溶液中会有什么现象？为什么？ 反应：2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 3NaOH + FeCl3 = Fe(OH)3↓+ 3NaCl 现象：浮、游、熔、响、红褐色沉淀 在熔融条件下，Na可以将钛、锆、铌等金属的氯化物中将金属置换出来 能不能把条件换为金属氯化物的溶液？ 思考： 拓展： 2.钠的用途 思维拓展 思维拓展 银白色金属钠 （Na） 表面变暗 （生成Na2O） 出现白色固体 （生成NaOH） 表面变成溶液 (NaOH潮解) 白色粉末状物质 （生成Na2CO3） 白色块状物（生成Na2CO3·10H2O） O2 风化 CO2 H2O H2O 思考：Na长时间暴露空气，最后生成什么物质？ ① ⑤ ④ ③ ② 钠的应用 高压钠灯 制备 供氧剂Na2O2 钠钾合金作快中子反应堆的热交换剂 冶炼金属 课堂小结 课后作业 课后巩固（七） 预习新课程：第2课时氧化钠和过氧化钠P50-52 思维课堂 THANKS 谢谢聆听 本课时结束， 下节课请期待！ ABC 1、钠的化学性质活泼，在自然界中以化合物形式存在。 2、常温下，金属钠与氧气发生缓慢氧化，生成Na2O2固体。 3、金属钠在空气中加热时，钠剧烈燃烧，发出黄色火焰。 4、钠与氧气反应时，无论常温还是加热，钠均作还原剂。 5、常温下，钠与水发生置换反应生成NaOH和H2。 6、实验室用钠时，用镊子取出，取用后剩余的钠不能放回原试剂瓶。 7、金属钠着火时，用细沙覆盖灭火 判断正误 新课程P46 2．(2021•辽宁朝阳高一期中)将4.6 g钠块置于过量O2中充分燃烧，生成7.5 g固体物质，则下列推断合理的是(　　) A．钠在燃烧前未被氧化 B．钠在燃烧前已有部分被氧化 C．钠在燃烧前已都被氧化 D．生成物只有氧化钠 B 3．某课外活动小组做了如下关于钠与水的探究实验。 (1)该反应的离子方程式为 ______________________________________________。 (2)用下图所示的实验装置可以进行钠与水反应的实验，并可收集、检验生成的气体。 2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑ ①煤油的密度为0.8 g/cm3，液体物质添加完毕后，关闭活塞A，向煤油中加入一小块钠，立即塞好胶塞，反应开始前钠的位置在______处(填“a”“b”或“c”)。 ②反应一段时间后，漏斗中液面______，其原因是________________________。 a 上升 反应产生H2，使装置内压强增大 新课程P48 典题训练 1．(2020•天津高一期中)下列①～④是钠与水反应的实验现象、结论和解释，其中对应关系正确的是(　　) 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，溶液变红色 生成碱性物质 A.①②③　 B．②③④ C．①②④ D．只有②④ D 2．(2021•安徽宣城高一期末)在盛有食盐水、盐酸、硫酸铜溶液的烧杯中分别投入少量等质量的金属Na，下列有关说法正确的是(　　) A．三个烧杯中一定都会发生反应2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ B．钠与硫酸铜溶液反应，有单质铜生成 C．三个烧杯中反应的剧烈程度相同 D．三个烧杯中生成H2 的量相同 D 1、(2021•山东菏泽高一期中)将一黄豆粒大小的金属钠投入含饱和食盐水的烧杯中，下列叙述错误的是(　　) A．反应后的水溶液可以使酚酞变红 B．钠熔成一个闪亮的小球，并在液面上向各方向迅速游动，最后消失 C．钠先沉入水底，反应开始后上升至液面 D．有NaCl晶体析出 C 新课程P49 随堂达标 随堂检测 3．(2021•浙江浙南名校协作体高一期中)下列有关金属钠的说法不正确的是( ) A．钠常保存在液态石蜡或煤油中 B．实验室取用钠时，用镊子取出，取用后剩余的钠不能放回原试剂瓶中 C．当火灾现场存放有大量金属钠时，需用干燥的沙土来灭火 D．钠很软，能用刀切割，切开外皮后，可以看到钠具有银白色的金属光泽 B 4．(2020•山东滨州高一期末)如下图所示，将一小块金属钠分别投入盛有足量下列溶液的烧杯中，既能产生气体，又能产生白色沉淀，且溶液质量减小的是 (　　) A．Ba(OH)2溶液　　　B．MgSO4溶液 C．NaCl溶液 D．Cu(NO3)2溶液 B 1．(2021·北京西城外国语学校高一期中 )下列关于钠及其化合物的叙述不正确的是 (　　) A．钠元素在自然界以化合态存在 B．少量的钠可以保存在煤油中 C．钠在空气中燃烧生成氧化钠 D．碳酸钠既是钠盐又是碳酸盐 课后巩固（七）活泼的金属单质——钠 C 2．(2020·山东潍坊高一期中)将钠和碳分别加热后置于下图所示的两个盛满足量氧气的集气瓶中，待燃烧完毕恢复到室温后，同时打开装置中的两个止水夹，可观察到 (　　) A. 水进入左瓶 B．水进入右瓶 C．水同时进入两瓶 D．水不进入任何一瓶 A 3．(2021·河北石家庄二中高一期中)下列对有关钠单质的事实解释不合理的是 (　　) 事实 解释 A 钠保存在煤油中 煤油不与钠发生反应，钠的密度比煤油大，煤油可以隔绝空气和水蒸气 B 新切开的钠的光亮的表面很快变暗 钠和空气中的氧气反应生成了Na2O2 C 钠投入氯化铜溶液生成蓝色沉淀 钠与水反应生成NaOH，NaOH与氯化铜反应生成沉淀 D 钠可以用小刀切割 钠质地柔软 B 4．(2020·山东日照高一月考)将2.3 g金属钠放入100 g水中，完全反应后溶液的质量分数为 (　　) A． ×100% B． ×100% C． ×100% D． ×100% 4 100+2.3 __________ 100+4-1.8 2.3 _____________ 4 100+4 ________ 4 100+2.3-0.1 _______________ D 5．(2021·北京西城区高一期末)为研究Na的性质，进行如下实验 装置 实验 液体A 现象 Ⅰ.蒸馏水 Na浮在液面上，剧烈反应，产生少量白雾 Ⅱ.稀盐酸 Na浮在液面上，反应比Ⅰ中剧烈，产生白雾 Ⅲ.浓盐酸 Na浮在液面上，反应比Ⅰ中缓慢，产生大量白雾，烧杯底部有白色固体 下列说法不正确的是 (　　) A．实验Ⅰ的现象说明Na与水反应放热 B．实验Ⅰ中反应的离子方程式为 2Na＋2H2O === 2Na＋＋2OH－＋H2↑ C．实验Ⅲ生成的白雾比实验Ⅱ多，说明Ⅲ中反应放热比Ⅱ中更多 D．推测实验Ⅲ中反应缓慢可能与Cl－的浓度以及生成的白色固体有关 C 6．(2020·山东青岛二中高一期中)在实验室里，某同学取一小块金属钠做钠与水反应的实验，试回答下列问题： (1)切开的金属钠暴露在空气中，最先观察到的现象是 ___________________________，所发生反应的化学方程式是 ___________________________。 切面银白色，迅速变暗　 4Na＋O2===2Na2O (2)将钠投入水中后，钠熔化成一个小球，根据这一现象你能得出的结论是：①___________________，②________________。将一小块钠投入盛有石灰水的烧杯中，不可能观察到的现象是______ (填序号)。 A．有气体生成 B．钠熔化成小球并在液面上游动 C．烧杯底部有银白色的金属钙生成 D．溶液变浑浊 钠与水反应放热 钠的熔点较低 C (3)钠与水反应的化学方程式为 ___________________________________。 (4)根据上述实验过程中钠所发生的有关变化，试说明将金属钠保存在煤油中的原因是______________________________________________。 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 隔绝空气，防止钠与空气中的O2、水反应 7．(2020·辽宁抚顺六校高一期中)将绿豆大的钠块投入下图所示的烧杯中，可能观察到的现象是 (　　) 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层和水层交界面处游动并 上下跳动，钠块熔化，水层变红色 D．钠块熔化为小球，在水层和煤油层 交界面处游动并上下跳动，水层变红色 D 8．(2021·安徽合肥高一期中)为探究钠的部分性质，设计实验如下： ①向下图所示的试管中加入苯(已知苯的密度为0.86 g·cm3，苯不溶于水)；②拔出大头针，使Na(密度为0.97 g/cm3)落入苯中(钠与苯不反应)；③从长颈漏斗中加入MgCl2溶液(密度约为1 g/cm3)，下列说法正确的是 (　　) A．Na在MgCl2溶液与苯的交界面处反应，并上下跳动直至消失，下层有白色沉淀产生 B．钠一直停留在苯层不发生反应 C．把MgCl2溶液加入苯中，MgCl2溶液在上层 D．Na在MgCl2溶液与苯的交界面水平游动， MgCl2溶液中有白色沉淀产生 A 9．(2020·北京丰台区高一期末)某同学探究金属Na与CO2的反应，实验如下： 下列说法不正确的是 (　　) A．生成的黑色固体中含有C B．白色固体是Na2O C．实验说明CO2具有氧化性 D．金属钠着火不能用CO2灭火 实验Ⅰ 实验Ⅱ 操作 将点燃的金属钠伸入盛有CO2的集气瓶中 将实验I的集气瓶用水冲洗，过滤。取黑色滤渣灼烧；取滤液分别滴加酚酞和氯化钡溶液 现象 ①火焰呈黄色 ②底部有黑色固体，瓶壁上附有白色固体 ①黑色滤渣可燃 ②滤液能使酚酞溶液变红，滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成 B 浩瀚的大海美丽而富饶。海洋含有80多种元素，钠和氯既是海洋中含量较高的元素，也是典型的金属元素和非金属元素。我们如何研究钠、氯等元素的单质及其化合物的性质呢？ 从物质的分类角度系统研究钠及其化合物、氯及其化合物，可以定性认识物质的性质、变化和用途。 通过学习一个新的物理量——物质的量，建立宏观物质与微观粒子间的桥梁，帮助我们从定量的角度认知物质及其变化。 2. 金属的颜色、光泽 3. 良好的导电、导热性 绝大多数金属都是银白色，具有金属光泽，少数金属具有特殊颜色如铜是紫红色，金是金黄色。 4. 延展性 延性：拉成细丝的性质 展性：压成薄片的性质 1. 金属在常温下的状态 除汞是液体外，其他在常温下是固体。 金属的物理通性 依据 Na、Mg、Al 的原子结构示意图，分析它们的原子结构有什么特点，与金属的化学性质有什么联系？ 3. 金属的最外层电子一般少于4个，反应中容易失去电子，金属单质表现出较强的还原性，越容易失电子，还原性越强。 Na Mg Al 金属的化学通性 1. 活动性排在氢前的金属元素与酸反应得到盐和氢气 2. 与盐反应，置换出活动性较弱的金属单质 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 等质量的两块钠,第一块在加热条件下与足量氧气充分反应,第二块在常温下与足量氧气充分反应。则下列说法正确的是(　　) A.第一块钠失去电子数多 B.两块钠失去电子数相同 C.两块钠的反应产物的颜色相同 D.两块钠所得反应产物的质量相等 B 视频素材说明 本讲 PPT 课件内嵌 5个 超高清视频，点击即可播放，使用时可删除此页面。 视频 1 ：《钠的初认识》 视频 2 ：《钠在空气中燃烧》 视频 3 ：《钠与氯气反应》 视频 4 ：《钠与水反应》 视频 5 ：《钠投入水油混合物》 镊子夹取,滤纸吸干煤油, 小刀在玻璃片或表面皿上切割。 金属钠的切割方法： 实验室中，要把钠保存在石蜡油或煤油中，以隔绝空气。 钠很软，硬度小、能用刀切割。切开外皮后，可以看到钠具有银白色的金属光泽。熔沸点低，密度比水小。 1、保存： 2、取用： 3、物理性质： 图2-2 切割钠 【实验2-1】 P34 结论 ①钠具有 色的金属光泽，硬度 ，熔点 ，密度比煤油的大，通常保存在 或 中 ②钠与氧气的反应(写出反应的化学方程式) 常温下：__________________ 加热时：____________________ ③Na2O为 色固体，Na2O2为 色固体，Na2O2中O元素的化合价为____ ④条件不同，钠与氧气反应的产物不同 银白 小 低 煤油 石蜡油 4Na＋O2===2Na2O 白 淡黄 －1 1. 保存金属钠时，应放在（　　） A．水中　B．煤油中　C．棕色瓶中　D．酒精中 2. 以下说法错误的是（　　） A．钠在常温下就容易被氧化 B．钠受热后能够着火燃烧 C．钠在空气中缓慢氧化能自燃 D．钠在氧气中燃烧更为激烈 B C (1)钠的密度比水小，比煤油大(　　) (2)钠失火时不能用水扑灭，应该用沙土盖灭(　　) (3)钠与水反应的离子方程式为Na＋H2O===Na＋＋OH－＋H2↑(　　) (4)钠在化学反应中易失去电子，表现出强还原性(　　) (5)钠投入NaOH溶液中，无明显现象(　　) (6)钠投入饱和食盐水中，有晶体析出(　　) √ × × √ √ √ 向一盛有水的烧杯中分别加入等体积的水和煤油，片刻后再向该烧杯中加入绿豆粒大小的金属钠，可能观察到的现象是（ ） A 将2.3 g金属钠放入100 g水中，完全反应后溶液中溶质的质量分数为（ ） D 拓展： 2.钠露置在空气中的变化 思维拓展 常温下 4Na + O2 =2Na2O （白色） 加热下 失去２e-，化合价升高，被氧化 得到2e-，化合价降低，被还原 失去4e-，化合价升高，被氧化 得到4e-，化合价降低，被还原 不稳定 稳定 △ 2Na +O2= Na2O2 (淡黄色) 即：2Na2O +O2 =2Na2O2 △ 钠还能和氯气、硫、氮气、氢气反应，写出相应的化学方程式 (1)钠与酸溶液的反应 (2)钠与碱溶液的反应 拓展1：根据钠与水反应的的实质思考钠与酸、碱和盐溶液的反应 钠与酸反应直接与酸中的H+放出氢气,比与水反应剧烈。 2Na＋2H+ =2Na＋H２↑ 若酸不足,钠将酸反应完后,剩余的钠再与水反应。 碱溶液中提供H+的是溶剂水，所以钠与碱溶液反应的实质是钠与水的反应。若为饱和碱溶液,则析出碱。 根据钠与水反应的产物得实质：钠与水电离的H+反应放出氢气。 2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑ (3)钠与盐溶液的反应 钠与盐溶液反应的实质是钠先与水反应,生成H2和NaOH,NaOH 再与盐溶液中的盐发生复分解反应，若NaOH不与盐反应,当盐溶液为饱和溶液时,则析出盐) 实验：钠与硫酸铜溶液的反应 拓展2：由一般到特殊认识钠发生置换反应的多重表现 (1)通常金属钠不能从盐溶液中置换出金属; 若盐为熔融状态(或高温下)钠可以置换出较不活泼的金属， 如:4Na+TiCl(熔融)=4NaCl+Ti。 (2)Na+KCl NaCI+K 分析此反应的原理？ 因为钾的沸点比钠的沸点低,使钾成为蒸气而逸出。 钠与水反应的实质： 将一小粒钠分别放入稀盐酸、氢氧化钾溶液、硫酸铜溶液中，分析反应实质，预测实验现象，书写相关的化学方程式。 钠与水电离出的极少量H+的反应 与酸溶液反应：2Na＋2HCl＝2NaCl＋H2↑ 2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑ ① 2NaOH＋CuSO4＝Cu(OH) 2 ↓＋Na2SO4 ② ①＋②： 2Na＋2H2O＋CuSO4＝Na2SO4＋Cu(OH)2 ↓＋H2↑ 与碱溶液反应：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑ 与盐溶液反应： 口诀： 先酸后水 先水后盐 思维拓展 实验操作 实验现象 结论或解释 ①钠 在水面上 ①钠的密度比水____ ②钠 成闪亮的小球 ②钠熔点 ，反应放热 ③小球在水面上_________ ③反应产生的 推动小球运动 ④与水反应发出 的响声，逐渐变小，最后消失 ④钠与水 反应，产生气体，水面振动发出响声 ⑤反应后溶液的颜色逐渐变____ ⑤有 物质( ) 生成 浮 小 熔化 低 迅速游动 氢气 剧烈 红 碱性 氢氧化钠 “嘶嘶” 浮 熔 游 响 红 钠与水剧烈反应，生成 。 (1)化学方程式是 ； 离子方程式是 。 (2)实质：钠置换水电离出的H＋生成H2 氢氧化钠和氢气 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ 钠与水反应 置换反应 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.51.100 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder 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