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1课时 第二章 富集在海水中的元素—钠和氯 第一节 钠及其化合物 钠单质的用途 思考：自然界中有单质钠吗？ 制备金属钛 高压钠灯 制备Na2O2供氧剂 钠元素的原子结构及存在 还原性 易失去一个电子 Na+ 原子结构 Na 钠在自然界中都以化合物的形式存在，如NaCl、Na2CO3、Na2SO4等 存在 钠 工业上制备金属钠 1807年由英国年轻的化学家汉弗里•戴维最早用电解法，首次在实验室人工成功制取金属钠。 电解熔融NaCl制备Na的过程为什么要在无氧无水的条件下进行？ 汉弗里•戴维（1778-1829） 电解熔融氯化钠的装置 2NaCl（熔融） ═ 2Na + Cl2 ↑ 通电 钠的物理性质 [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明所发生的的变化。 钠沉在煤油的底部 钠可以用小刀切割 钠刚切开时，断面是光亮的银白色，很快变暗 现象： 结论： 密度：ρ（钠）> ρ（煤油） 硬度：小 颜色：银白色 常温下钠极易与空气中的氧气反应 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） 白色固体 常温下：4Na＋O2 = 2Na2O 思考：加热条件下钠与氧气的反应会有不同吗？ 6 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 小结 金属钠 与O2反应 常温下：4Na＋O2 = 2Na2O 加热下：2Na +O2 ＝ Na2O2 △ 银白色有金属光泽的固体 质软（硬度小） 密度比煤油大 熔点低于100℃ 1、钠的物理性质 2、钠的化学性质 还原性 条件不同，钠与氧气反应的产物不同！与反应物的量无关 归纳总结 实验探究：金属钠的性质 ——钠与其他非金属单质化合生成的化合物中钠只显____价 ＋1 2Na＋Cl2 ═ 2NaCl 加热 Na与Cl2在加热条件下的反应 2 Na＋S = Na2S Na与S在研磨条件下的反应 钠的性质 小结 银白色有金属光泽的固体 质软（硬度小） 密度比煤油大 熔点低于100℃ 金属钠 与O2反应 常温下：4Na＋O2 = 2Na2O 加热下：2Na +O2 ＝ Na2O2 与S反应 2 Na + S ═ Na2S 与Cl2反应 2 Na + Cl2 ═ 2 NaCl △ 加热 1、钠的物理性质 2、钠的化学性质 还原性 钠能与水反应吗？产物是什么？如何检验产物？ 实验探究：钠与水的反应 提出猜想 Na＋H2O → ？ Na → Na+ H2O → H2 0 +1 +1 0 Na+必须搭配含氧元素的阴离子，推断为NaOH NaOH和H2 1 氧化还原 反应 2 物质 组成 设计实验 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：钠与水的反应 设计实验 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 有碱性物质（NaOH）生成 响 红 浮 熔 游 实验探究：钠与水的反应 观察记录 分析推理 如何收集并检验H2？ 实验探究：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 有碱性物质（NaOH）生成 响 红 浮 熔 游 实验探究：钠与水的反应 观察记录 分析推理 反应的化学方程式：2Na＋2H2O ═ 2NaOH＋H2↑ 得出结论 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：________________________________。 2Na＋2H2O = 2NaOH＋H2↑ 2Na＋2H2O = 2Na＋＋2OH－＋H2↑ 钠着火时用干燥的沙土扑灭 探究钠与水的反应 实质：钠置换水电离出的H＋生成H2。 小结 银白色有金属光泽的固体 质软（硬度小） 密度比煤油大 熔点低于100℃ 金属钠 与O2反应 常温下：4Na＋O2 = 2Na2O 加热下：2Na +O2 ＝ Na2O2 与S反应 2 Na + S ═ Na2S 与Cl2反应 2 Na + Cl2 ═ 2 NaCl △ 点燃 1、钠的物理性质 2、钠的化学性质 与H2O反应 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 还原性 思考 【思考1】金属钠会与酸反应吗？ 会。钠与酸的反应比钠与水的反应更剧烈。酸电离出的H+ 浓度更大 将金属钠放入适量稀盐酸中，钠先与酸反应 实质：2Na+2H+=2Na++H2↑ 2Na+2HCl = 2NaCl+H2↑ 如果钠过量，钠把酸反应完之后，再与水反应。 2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑ 思考 【思考2】钠与硫酸铜溶液反应并预估实验现象 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓ 钠与盐溶液反应时，先与水反应 01 钠与酸溶液反应时，有酸氢为先，无酸水为先 02 Na与盐溶液反应，先和水反应 归纳总结 钠 钠与水溶液反应的规律 工业金属钠的应用和保存 应用 制备金属钛 4Na + TiCl4（熔融） ═ 4NaCl + Ti 高温 保存 抽真空，防水 21 注意事项 1.实验室中金属Na常保存在煤油或者石蜡油中。 2.在Na和水的反应中，切取的Na是绿豆大小的。 3.实验中取用的Na要放回原试剂瓶中。 22 第一节 钠及其化合物 第1课时 原子结构 钠的物理性质 钠的化学性质 银白色、硬度小、熔点低、密度小于水 与氧气反应（条件不同，产物不同） 与水反应 课堂小结 1．(2022春·广东汕头·高一校考期中)英国化学家汉弗里·戴维在十九世纪初通过电解的方式获得金属钠的单质，下列有关金属钠的性质描述，错误的是 A．金属钠性质活泼，一般保存在煤油中 B．金属钠与水产生的氢气 C．金属钠可用刀切割，说明其密度较小 D．使用后多余的金属钠应放回试剂瓶中 【答案】C 【详解】A．Na易和空气中的O2、水蒸气反应，Na的密度大于煤油且和煤油不反应，所以Na一般保存在煤油中，故A正确； B．Na和H2O发生反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，故B正确； C．金属钠可用刀切割，说明其硬度较小，与其密度无关，故C错误； D．Na性质非常活泼，能燃烧、能和水反应，因此不能随便丢弃，使用后多余的金属钠应放回试剂瓶中，故D正确； 2．(2021秋·新疆阿克苏·高一校考期中)下列有关钠的叙述中， 不正确的是 A．金属钠是银白色金属，硬度小，钠切开的断面露置在空气中变暗，是因为生成了Na2O B．钠元素在自然界中仅以化合物形式存在 C．将一小块钠投入到CuSO4溶液中，有红色固体Cu析出 D．少量金属钠可保存在煤油中，使用后剩余的钠必须放回原试剂瓶中 【答案】C 【详解】A．金属钠是银白色金属，硬度小，钠切开的断面露置在空气中变暗，是因为与空气中的氧气在常温下发生非反应生成了Na2O，故A正确； B．钠是一种活泼金属，钠元素在自然界中主要以化合物形式存在，故B正确； C．钠和水会剧烈反应，故将一小块钠投入到CuSO4溶液中，首先发生的是金属钠与水的反应，再与硫酸铜发生反应，所以生成的物质为氢氧化铜和氢气，故C错误； D．因为金属钠易于空气和水发生反应，故少量金属钠可保存在煤油中，使用后剩余的钠必须放回原试剂瓶中，故D正确； 3．(2022秋·云南玉溪·高一云南省玉溪第一中学校考期中)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．钠块在煤油、水两液体界面处反应，上下跳动，水层变红 D．钠块在四氯化碳、水两液体界面处反应，熔化成小球并上下跳动，水层变红 【答案】C 【详解】A．钠的密度比煤油大，钠块应在煤油层的下面水层游动，并放出气体，A不正确； B．钠块在水层中与水反应生成氢气，氢气附着在钠块表面使浮力增大，会进入煤油层，B不正确； C．由以上分析可知，钠块在煤油、水两液体界面处反应，当氢气浮在钠块表面时，向上跳动进入煤油层，当氢气逸出后，从煤油层又回到水表面，钠与水反应生成易溶于水的碱，使水层中酚酞变红，C正确； D．钠的密度比水小，钠块在水面上发生反应，不会沉入水底，也就不可能在四氯化碳、水两液体界面处发生反应，D不正确； 4．(2022秋·四川成都·高一校考期中)将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有白色沉淀产生的是 ①MgSO4溶液 ②Na2SO4溶液 ③饱和澄清石灰水 ④Ca(HCO3)2溶液 ⑤CuSO4溶液 ⑥饱和NaCl溶液 A．①④⑤⑥ B．③④⑤⑥ C．②③④⑥ D．①③④⑥ 【答案】D 【详解】①金属钠放入MgSO4溶液中，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，得到的氢氧化钠与硫酸镁反应，生成氢氧化镁沉淀，反应方程式为：2Na+2H2O+MgSO4＝Na2SO4+Mg(OH)2↓+H2↑，既有气体生成，又有白色沉淀产生；③金属钠放入饱和澄清石灰水中，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，澄清石灰水中溶剂减少，Ca(OH)2析出，既有气体生成，又有沉淀生成；④金属钠放入Ca(HCO3)2溶液中，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与Ca(HCO3)2反应，生成CaCO3白色沉淀，既有气体生成，又有沉淀生成；⑥金属钠放入饱和NaCl溶液中，钠与水反应生成氢气，形成过饱和溶液，NaCl析出，既有气体生成，又有沉淀生成。因此既有气体，又有白色沉淀产生的是①③④⑥； 焰色试验 定义 金属或它们的化合物 很多___________________在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色。根据火焰呈现的特征颜色，可以判断试样所含的金属元素，化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。 焰色试验 定义 金属或它们的化合物 很多___________________在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色。根据火焰呈现的特征颜色，可以判断试样所含的金属元素，化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。 操作 盐酸 原火焰颜色相同 试样 火焰的颜色 焰色试验 焰色试验 金属元素 锂 钠 钾 铷 钙 锶 钡 铜 焰色 ____色 __色 ___色(透过蓝色钴玻璃) 紫色 ____色 洋红色 ____色 __色 紫红 黄 紫 砖红 黄绿 绿 几种金属的焰色 黄色 紫色 砖红色 洋红色 绿色 紫红色 黄绿色 焰色试验 应用 注意：焰色反应用来鉴别物质，这种鉴别方法属于物理变化，不属于化学变化 检验金属元素的存在 利用焰色试验制节日烟花 焰色试验 【典例1】利用焰色反应，人们在烟花中有意识地加入特定金属元素， 使焰火更加绚丽多彩。下列说法中正确的是 ( ) A．非金属单质燃烧时火焰均为无色 B．NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同 C．焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察 D．只有金属单质灼烧时火焰才有颜色 B 【解析】某些非金属单质燃烧时火焰有颜色，A、D不正确；焰色反应为金属元素的性质，与元素的存在形式(化合态或游离态)无关，同种金属元素的焰色反应相同，B正确。观察钾元素的焰色反应时透过蓝色钴玻璃，C错误。 【典例2】2022年北京冬奥会开幕式璀璨夺目的焰火与化学的焰色试 验有关。关于焰色试验说法正确的是（ ） A．做焰色试验时可用铜丝代替铂丝 B．Na2O和NaOH的焰色均为黄色 C．需用稀硫酸清洗铂丝并在火焰上灼烧至与原来火焰颜色相同 D．检验Na2CO3中混有的少量K2CO3可在火焰上灼烧直接观察焰色 B 【解析】A．焰色试验时可用铁丝代替铂丝，但不能使用铜丝，铜丝焰色为绿色干扰试验，A错误；B．焰色试验为元素的性质，含Na化合物焰色均为黄色，B正确；C．盐酸易挥发，用盐酸清洗铂丝，C错误；D．检验Na2CO3中混有的少量K2CO3，在火焰上灼烧需借用蓝色钴玻璃观察焰色，D错误； 故选B。 Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.57(gap_fixed:False) 2Na＋O2eq \o(=====,\s\up17(△))Na2O2　 Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.57(gap_fixed:False) Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) $$