内容正文:
第1课时 活泼的金属单质——钠
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,具有
很强的还原性(宏观)。
2.设计实验探究钠与氯气、水的反应,会分析钠与酸、碱、盐溶液的
反应,促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。
核心素养发展目标
浩瀚的大海美丽而富饶。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。
海水中的重要元素——钠和氯
氯
钠
海水
钠
海水
海水
钠
钠
海水
钠
如何从海水获得金属钠?
转化
氯气
电解
2NaCl(熔融) 2Na + Cl2↑
晒盐
粗盐
提纯
精制
NaCl
思考回答
海水
钠
海水
海水
钠
钠
海水
钠
转化
氯气
晒盐
粗盐
提纯
精制
NaCl
富集
分离提纯
转化
原料
产品
思考回答
金属钠都有哪些性质呢?
1.钠的保存与切割
一、钠的物理性质
2.钠的物理性质
色态:银白色具有金属光泽的固体
硬度:质软
导电热性:电和热的良导体
保存:石蜡油或煤油
密度:ρ=0.97g/cm3 ,ρ煤油或石蜡油<ρ钠<ρ水
熔沸点:较低(熔点97.81℃ ,沸点882.9℃)
切开钠后为什么表面变暗?为什么钠保存在煤油中?
钠的取用
4Na + O2 2Na2O
1.钠元素的原子结构及存在
二、钠的原子结构及化学性质
失1个电子
还原
化合物
NaCl
2.钠与氧气反应
金属钠加热时的变化?
条件 常温 加热
实验步骤
实验现象 新切开的钠具有_____色的金属光泽,在空气中很快_____ 钠先_____,然后剧烈燃烧,火焰呈_____,生成_______固体
银白
变暗
熔化
黄色
淡黄色
2.钠与氧气反应
钠与其他非金属单质化合生成的化合物中钠只显____价,如Na与Cl2在点燃条件下可反应,化学方程式:____________________。
结论 ①钠具有_____色的金属光泽,硬度____,熔点____,密度大于煤油,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:_________________,____色
加热时:__________________,其中O为_____价
③条件不同,钠与氧气反应的产物不同
银白
小
低
煤油
石蜡油
白
-1
4Na+O2===2Na2O
+1
11
深度思考
1.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气中(常温下)充分反应,失电子______多(填“第一块”“第二块”或“一样”,下同),生成产物的质量_______大,试着写出你的理由。
一样
第一块
实验探究:钠与水反应
三、钠与水的反应
【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: 。
NaOH 、H2
OH−
Na+、H2
13
从钠在水中的位置、钠的形状的变化、溶液颜色的变化等方面观察和描述实验现象。分析实验现象,你能得出哪些结论?
【实验】
实验操作 实验现象 结论或解释
钠___在水面上 钠的密度比水___
钠_____成小球 钠的熔点___,反应放热
小球在水面上_________ 反应产生的_____推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”的响声,逐渐变小,最后消失 钠与水_____反应,产生气体
反应后溶液的颜色逐渐变__ 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
【实验现象】
(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↑
【实验结论】
如果钠不慎着火,该如何灭火?
干燥的沙土盖灭
某实验小组在学习了钠与水的反应后,做了以下几个实验。
(1)将两块绿豆粒大小的钠分别同时投入到甲、乙两个小烧杯中,甲烧杯盛有10 mL水,乙烧杯盛有10 mL稀盐酸,观察到的现象:乙烧杯中钠反应更剧烈。结论:乙烧杯中发生的化学方程式为:___________________
_______。
深度思考
2Na+2HCl===2NaCl
+H2↑
(2)将一块绿豆粒大小的钠投入到丙烧杯中,观察到的现象是:浮、熔、游、响、生成_________。请根据现象写出丙烧杯中发生的化学方程式:
________________________________________________________________________________________________________________。
(3)(2019·安徽宿州月考)将一小块钠投入盛有5 mL饱和澄清石灰水的试管中,可能观察到的现象是_____(填字母)。
a.钠熔化成闪亮的小球 b.钠在液面上四处游动
c.溶液底部有银白色物质生成 d.溶液变浑浊
蓝色沉淀
abd
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑、CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4 [或2Na+2H2O+CuSO4===Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑]
钠与水溶液反应的规律:浮熔游响红,遇酸酸优先,遇盐水在前
解析 钠与水反应放出大量的热,使钠熔成小球,故a正确;
钠的密度小于水的密度,故也一定小于饱和澄清石灰水的密度,所以会浮在液面上,钠与水反应生成的氢气使钠球在液面上四处游动,故b正确;
钙的金属活动性强于钠,且钠、钙都易与水反应,所以钠不可能置换出钙,故c错误;
因为反应消耗了水,且反应放热,所以饱和澄清石灰水中会有部分溶质析出而导致溶液变浑浊,故d正确。
【钠的用途】
解析 从题干中“取出一小块金属钠”知钠在常温下是固体;“用小刀切开”说明钠很软;切开后可看到钠具有银白色的金属光泽;没有加热将钠熔化,因此不能得出其熔点很低的性质。
1.实验室中,用镊子从煤油中取出一小块金属钠,然后用滤纸吸干表面的煤油,再用小刀切开观察。在这一实验过程中不能得出的钠的物理性质是
A.钠在常温下是固体 B.钠的熔点很低
C.钠具有银白色的金属光泽 D.金属钠很软
√
1
2
3
5
随堂演练 知识落实
4
2.(2019·榆林市二中月考)关于钠的叙述中,正确的是
A.钠是银白色金属,硬度很大
B.将金属钠放在坩埚里用酒精灯加热,金属钠剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成淡黄色固体氧化钠
C.金属钠在空气中燃烧,生成过氧化钠
D.金属钠的熔点很高
1
2
3
5
4
解析 钠是一种硬度小、熔点低的银白色金属,块状钠燃烧时会熔化成闪亮的小球,燃烧火焰为黄色,生成物是淡黄色固体过氧化钠;钠在空气中缓慢氧化则生成氧化钠。
√
解析 常温下,钠与氧气反应生成氧化钠,氧化钠与水反应生成氢氧化钠。
3.用流程图示的方法可以清楚反映物质之间的转化关系。如Na→乙→NaOH→NaCl,则在常温下,上述转化关系内的物质乙是
A.Na2O2 B.Na2O C.NaCl D.Na2CO3
√
1
2
3
5
4
4.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体产生,又有沉淀产生的是__________(填序号,下同),有刺激性气味气体产生的是____。
①MgSO4溶液 ②NaHCO3溶液 ③Na2SO4溶液 ④饱和澄清石灰水 ⑤Ca(HCO3)2溶液 ⑥FeCl3溶液 ⑦NH4Cl溶液
1
2
3
5
4
①④⑤⑥
⑦
解析 在题给几种溶液中,金属钠均先与水发生反应:2Na+2H2O===
2NaOH+H2↑,①中Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓;
②中NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O,生成的Na2CO3溶解度大于NaHCO3,故不会产生沉淀;
③中Na2SO4与NaOH不反应,没有沉淀生成;
④中反应消耗水,溶液温度升高,Ca(OH)2的溶解度降低,析出Ca(OH)2沉淀;
⑤中Ca2++ +OH-===CaCO3↓+H2O;
⑥中Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓;
返回
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4
5.某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物,设计如图装置(夹持装置省略)。首先在U形管内加入少量煤油和几粒钠块,再从U形管高端加入水(含有酚酞),赶出空气,一段时间后加热铜丝。
根据反应中观察到的现象,回答下列问题:
(1)金属钠的变化现象_______________________
_________________。
(2)U形管中溶液的颜色___________________________________,说明有
_______生成。
1
2
3
4
5
6
7
8
在水和煤油的界面处逐渐
变小并作上下跳动
右侧从上到下逐渐由无色变为红色
NaOH
(3)铜丝的变化现象_____________,说明有____生成;若去掉后面的装置,简述检验气体的方法_____________________________________。
(4)若a g钠与b mL水完全反应,则该溶液溶质的质量分数是____________
_____。
由黑色变红色
H2
在导管口处点燃气体,有淡蓝色火焰产生
100%
解析 钠位于水和煤油界面处,与水发生反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,生成的H2与CuO发生反应:H2+CuO Cu+H2O。钠与水反应生成NaOH溶液:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2×23 2×40 2
本课结束
Lavf58.29.100
Lavf58.29.100
2Na+O2Na2O2
2Na+Cl22NaCl
Lavf58.29.100
⑦中产生两种气体,H2和NH3,NH+OH-NH3↑+H2O。
HCO
×
则w(NaOH)=×100%
=×100%。
a g g g
$$