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

第一节 钠及其化合物 第一课时 活泼的金属单质—钠 高中化学必修第一册 新课导入 海洋是一个巨大的化学资源宝库，含有80多种元素。钠是其中含量较高的元素，也是典型的金属元素。 海水中溶解的盐分 新课导入 1、钠的存在 2、钠的制备 电解 2NaCl(熔融)====2Na＋Cl2↑ 19世纪初，英国化学家戴维在实验室中通过电解熔融氯化钠首次制得了钠。 戴 维 化合物的形式 NaCl Na2CO3 Na2SO4 （食盐的主要成分) （俗名：纯碱、苏打） （俗名：芒硝) 芒硝 自然界中的钠元素都是以化合态存在的。根据氧化还原反应知识，如何由NaCl获取钠的单质？ 预测性质 问题1：为什么钠元素在自然界中都以化合物的形式存在呢？ +11 2 1 8 +11 2 8 易失去1e- 强还原性 Na Na+ 金属单质 氧化物 O2 问题2：你认为钠在常温下能与氧气发生反应吗？ 从钠原子的结构示意图来看，钠容易失去最外层电子的电子，说明钠单质具有很强的还原性，容易被氧化，因此钠具有非常活泼的化学性质，在自然界中以化合物形式存在。钠具有很强的还原性，可以和氧气等氧化剂反应。 实验2-1：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，观察钠的光泽和颜色，并注意新切开的钠的表面所发生的变化。 物理性质 基于实验现象，你能得出钠具有哪些物理性质? 化学性质 基于实验现象，你能得出钠具有哪什么化学性质？ 银白色表面 切面 变暗 放置一会儿 0 0 +1 -2 1、Na与氧气反应 常温：4Na + O2 = Na2O（白色固体） 金属钠光亮的表面变暗了说明空气对金属钠产生了作用，也就是钠与空气中的氧气发生了反应 思考讨论 问题1：为什么钠常常保存在石蜡油或煤油中？ 隔绝空气 问题2：观察完后的钠单质如何处理？ 放回原试剂瓶保存 问题3：Fe、Cu在常温下几乎不与氧气反应，但在高温时能与氧气反应。你认为钠在加热条件下能与氧气反应吗？ 推论：能，因为单质钠很活泼 裸露在空气中的钠就能直接和氧气反应，钠的化学性质十分活泼。 实验2-2：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。 实验探究 坩埚 坩埚钳 酒精灯 三脚架 泥三角 现象： 钠受热融化成小球，然后剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成一种淡黄色固体。 坩埚 化学性质 2Na + O2 === Na2O2（淡黄色固体） △ 过氧化钠 1、Na与氧气反应 0 0 +1 -1 上述过程还可能有其它反应发生吗？ 2Na2O + O2 === 2Na2O2 写一写：用“双线桥”法表示下列反应电子转移的方向和数目 常温下 4Na + O2 == 2Na2O 加热下 2Na +O2 == Na2O2 0 0 +1 -2 失去4×e- 得到2×2e- 0 0 +1 -1 化学反应中，反应条件不同，产物也有可能不同 失去2×e- 得到2×e- 随堂练习 △ 2、Na与非金属单质反应 发生爆炸 产生白烟 化学性质 △ 问题1：除了隔绝空气，你认为煤油的作用还有什么？ 提示：从物质组成和氧化还原反应的角度，预测反应的生成物。 假设：隔绝水 问题2：如果钠能与水反应，会生成什么呢？ 预测性质 资料卡片 在运输工业金属钠时，必须用密闭的运输工具，严防水进入包装桶内。 水中存在少量的H+和OH- K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐变弱 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑ Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ Mg+2H+===Mg2++H2↑ 类比推理 预测性质 0 +1 +1 0 失去2×e- 得到2×e- 如何验证：产生的气体是H2？ 方法一： 收集气体，点燃，产生淡蓝色火焰。在上方罩一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯，观察到澄清石灰水未变浑浊。 方法二： 用试管收集部分气体，靠近酒精灯火焰，听到爆鸣声。 （可燃性气体均有此现象） 回顾旧知 如何验证：反应发生后，是否生成了大量的OH-？ 取一小块钠放入水中 实验操作：在反应前或反应后滴入几滴酚酞溶液 观察提示: 1、注意钠块在水中位置、形状 2、有没听到声音 3、有无气体产生 4、反应是否放出热量 5、溶液颜色的变化 预测：会有什么现象？ 实验探究 实验现象 简述 实验结论 钠浮在水面上 熔化成一个小球 四处游动 发出“嘶嘶”的响声 最后溶液变成红色 浮 熔 游 响 红 反应放热，钠熔点低 有气体生成，推动小球游动 反应剧烈 有碱性物质生成，NaOH 实验探究 反应实质：钠原子与水电离出来的H+发生氧化还原反应 2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑ 本质探究 3、Na与水反应 本质：置换反应，相当于 Na 与 H+ 的反应 用途：钠用作强除水剂（深度除水剂） 例如：无水乙醚的制备 性质决定用途 思考：钠与水反应产生氢气和大量的热，会发生更为严重的爆炸。若发生钠燃烧的火灾，怎么灭火？ 当火灾现场存放大量的活泼金属时，应用干燥的沙土灭火 常用的泡沫灭火器属于水基型灭火器，不能用于钠的灭火 化学性质 2Na+ 2HCl= 2NaCl +H2↑ 2Na +H2SO4 =Na2SO4+ H2↑ 4、与酸的反应 钠与盐酸、钠与水 哪个反应更剧烈？ 钠无论是跟水还是跟酸反应，实际上都是与H+反应 2Na＋2H2O = 2NaOH＋H2↑ 钠与酸反应时，若酸过量则钠只与酸反应， 若酸不足量则钠先与酸反应再与水反应 先酸再水 Na酸中H+浓度比水中H+浓度大。钠与盐酸反应更剧烈 化学性质 5、与盐的反应 （1）钠与CuSO4溶液反应——分步进行 注意：一般活泼金属K、Ca、Na与盐溶液的反应，先考虑与水的反应，再考虑与水反应的产物（碱）能否和该盐溶液发生复分解反应。 如：活泼金属Na和FeCl3反应也是分步进行。 总反应： 2Na+2H2O+CuSO4 = Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ 先酸再水后盐 Cu2+ H2O H2O H2O H2O 钠在水溶液中：先酸，再水，后盐 化学性质 思考：如何才能实现用金属Na置换CuSO4中的Cu单质？ （2）钠与熔融CuSO4的反应 2Na + CuSO4 (熔融) === Na2SO4 + Cu 注意：钠只有与某些熔融盐作用时才能置换出相应的金属。 如：Na与熔融TiCl4反应的方程式 4Na+TiCl4(熔融) === 4NaCl + Ti 用途：工业制钛 结构 性质 单质 Na 氧化物 Na2O Na2O2 碱 NaOH 钠元素是活泼的金属元素 4Na+O2===2Na2O 2Na+O2===Na2O2 △ 过氧化钠 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 课堂小结 $$