内容正文:
第二章 第一节 钠及其化合物
第一课时 钠的性质
陌生
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一、钠的物理性质
金属钠是一种柔软、 银白色 、有金属光泽的金属,是热和电的 良 导体;密度为0.97g·cm-3 (比水的密度还小但比煤油的要大);而且熔点(97.8℃)、沸点(882.9℃)都较 低 。
二、钠的化学性质
“水上芭蕾”
情景导入
一、
物理性质
质软
银白色
光泽
ρ煤油<ρNa<ρ水
保存在煤油或石蜡油中
电和热
良导体
认识物质的角度
预测钠的化学性质
非常活泼
与非金属单质反应
与酸反应
与非金属氧化物反应
与盐溶液反应
氧化还原反应
价态升降
类别
通性
单质 氧化物 碱 盐
0
+11
2
8
1
Na
+1
+11
2
8
Na+
失电子
表现很强还原性
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。
♢注意:1、要用镊子取钠,绝不能用手。
2、取用钠后剩余钠及残余钠的碎屑放回原瓶,绝不能随意丢弃。
现象:
切开后的切口处露出银白色的光泽,
切口在空气中迅速变暗。
取出的金属钠表面有一层黄色层。
为什么切口在空气中迅速变暗?
思考
实验2-2、钠与氧气在加热的条件下会发生的化学反应
二、化学性质
钠与氧气加热条件下的实验
实验现象
钠受热后先熔化
剧烈反应
黄色火焰
淡黄色固体
黑色固体(黑烟)
1
2
3
4
5
二、化学性质
1、与非金属单质反应
4Na+O2=2Na2O
燃烧
2Na+O2 Na2O2
-2
-1
O22,过氧根离子。
同样的反应物,在不同的条件下可能会发生不同的反应
控制条件
实现
物质定向转化
思考:由这两个实验我们能得出什么结论?
二、化学性质
1、钠与非金属单质反应
4Na+O2=2Na2O
燃烧
(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 NaH(金属氢化物中,氢为-1价)
资料卡片——钠与其他非金属单质的反应
实验二、钠着火能用水灭火吗?
危险!
严禁模仿!
当火灾现场存放有大量活泼金属时,不能用水或泡沫灭火器而需要用干燥的沙土来灭火。
【即学即练1】
1、取一块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列对实验现象的描述正确的是( )
①金属先熔化 ②在空气中燃烧,产生黄色火花 ③燃烧后得白色固体
④燃烧时火焰为黄色 ⑤燃烧后生成淡黄色固体
A.②⑤ B.①②③ C.①④⑤ D.④⑤
2、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
【实验三】在烧杯中放入20 mL水,滴入几滴酚酞,然后把一块绿豆大的钠放入水中。
从钠在水中的位置、钠的形状变化、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?
【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。
验
证
NaOH + H2↑
三、化学性质
2、钠与水反应
实验现象 分析及结论
钠浮在水面上
钠熔成光亮的小球,逐渐变小,最后消失
钠在水面上迅速游动
发出(嘶嘶)的响声
滴有酚酞的溶液变为红色
钠球周围有火花和烟
钠的密度比水小
反应放热且钠的熔点低
产生大量气体推动钠球运动
钠与水反应剧烈且产生大量气体
反应生成显碱性的物质
反应放热,钠燃烧;钠蒸汽、
水蒸气、氢气、氢氧化钠形成烟
熔
浮
红
响
游
一、
物理性质
质软
银白色
光泽
ρ煤油<ρNa<ρ水
电和热
良导体
数据
钠
熔点:97.8℃
沸点:883℃
密度:0.971 g/cm3
熔、沸点低
如何收集并验证产生的气体是氢气?
【即学即练2】
1、将一块金属钠投入滴有紫色石蕊试液的盛冷水的烧杯中,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
2、在烧杯中加入水和苯(密度:0.88 g·cm-3)各50 mL,将一小粒金属钠(密度:0.97 g·cm-3)投入烧杯中,观察到的现象可能是( )
A.钠在水层中反应并四处游动 B.钠停留在苯层中不发生反应
C.钠在苯的液面上反应并四处游动 D.钠在苯与水的界面处反应并可能做上、下跳动
解释“水上芭蕾”
二、化学性质
3、钠与盐溶液反应
燃烧
【预测】预测钠与CuSO4溶液反应的生成物,
并说明预测依据
二、化学性质
3、钠与盐溶液反应
燃烧
Cu
Cu(OH)2
Na与CuSO4溶液反应的微观解释
Cu2+
O
H
H
O
H
H
O
H
H
O
H
H
Na+
e-
方程式:
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + Na2SO4
思考:金属钠与氯化铁溶液反应的产物。
深度思考
为何Na不能置换出CuSO4溶液中的Cu
控制条件,能否实现Na置换CuSO4中的Cu
实验四、控制条件,用Na置换CuSO4中的Cu。
【实验四】在蒸发皿中放一小块钠,加热至熔化,用玻璃棒蘸取少量无水硫酸铜与熔化的钠接触,瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成。
实验四、控制条件,用Na置换CuSO4中的Cu。
钠与盐溶液的反应:钠与盐溶液反应时,首先与水反应生成NaOH,然后NaOH与盐发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐反应,则只有钠与水的反应)。例如:
①与CuSO4溶液反应
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ (1)
CuSO4+2NaOH===Na2SO4+Cu(OH)2↓ (2)
合并(1)和(2)得 (方法:去掉NaOH)
2Na+2H2O+CuSO4===Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑
②Na与Fe2(SO4)3溶液的反应
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
6NaOH+Fe2(SO4)3===2Fe(OH)3↓+3Na2SO4
合并(1)和(2)得 (方法:去掉NaOH)
6Na+6H2O+Fe2(SO4)3===3Na2SO4+2Fe(OH)3↓+3H2↑
③与NH4Cl溶液反应:2Na+2NH4Cl===2NaCl+2NH3↑+H2↑
小结
【即学即练】
1、将小块钠投入到硫酸铜的稀溶液中:
(1)观察到的现象是________
①钠浮于液面上②熔化成小球③发出“嘶嘶”的响声,放出气体④有蓝色沉淀产生⑤析出大量红色的铜
(2)用离子方程式解释实验
现象:________________________________________________
2、将一小块钠投入FeCl3溶液中,下列对有关实验结果的预测正确的是( )
A.钠溶解,有铁析出,并有气体产生 B.只有气体产生
C.只有沉淀产生 D.既有沉淀产生,又有气体产生
三、化学性质
4、钠与盐酸反应
燃烧
2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
科普资料:
2016年,Mason等在《Nature》的子刊上发表科研论文,运用科技手段揭示钠与水溶液反应的本质,发现钠在水溶液体系中,溶质被大量水分子包围,钠会率先与水分子发生反应,而后少量接触到H+反应,颠覆了人们以往的认识。
钠与酸的反应:2Na+2HCl=2NaCl+H2↑ 2Na+2H+=2Na++H2↑ (直接与H+反应)
【微点拨】①钠与酸反应比与水反剧烈,极易爆炸,要特别小心
②钠与酸溶液反应时先与酸反应生成H2,如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与水反应
【即学即练】
将0.2 mol金属钠投放到10 mL 1 mol·L-1盐酸中:
(1)反应的化学方程
式是_______________________________________________
(2)反应完全后在标准状况下产生氢气的体积是__________________________________
四、工业制备金属钠
自然界中并不存在游离的钠,钠元素都以化合物的形式存在。
Na元素大多数储存在海水中
工业制备金属钠:2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑
高压钠灯
冶炼某些金属
五、钠 的 用 途
原子反应堆导热剂
TiCl4+4Na
700-8000C
Ti+4NaCl
钠的强还原性
Na、K合金(液态)导热性能好
黄光射程远,透雾力强
秦山核电站
小结
金属钠露置于空气中的主要变化
(1)金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末,此过程中的主要变化与现象如下所示
Na(NaOH______)
(2)发生的主要变化的化学方程式为
①4Na+O2===2Na2O
②Na2O+H2O===2NaOH
③2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O,Na2CO3+10H2O===Na2CO3·10H2O
④Na2CO3·10H2O===Na2CO3+10H2O
(3)发生反应的类型:反应①、②及④中的第2个反应均为化合反应,④中的第1个反应为复分解反应,⑤为分解反应,①还是氧化还原反应
【即学即练】
1、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
2、将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化,下列有关叙述正确的是( )
A.表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了过氧化钠
B.表面“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的CO2在表面形成了溶液
C.最后变成碳酸钠粉末
D.该过程的所有化学反应均为氧化还原反应
六、小结
观察物质的外部特征
银白色光泽 固体 质软 保存在煤油或石蜡油中
预测物质的性质
类别
通性
价态
升降
1、与非金属单质反应
2、与非金属氧化物反应
3、与盐反应
4、与酸反应
1、强还原性
2、氧化还原反应
实验和观察
1、切面迅速变暗
解释和结论
4Na+O2=2Na2O
2、在空气中加热,剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成黄色固体
2Na+O2 Na2O2
3、钠浮在水面,熔成光亮的小球,四处游动,并发出嘶嘶的响声
2Na+2H2O= 2NaOH+H2↑
4、与CuSO4溶液反应,有蓝色絮状沉淀
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
与铁、铜等金属相比,钠是一种非常活泼的金属单质
特殊现象
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【课后作业】
1、一小块金属钠长时间置于空气中,可能有下列现象:①变成白色粉末;②变暗;③变成白色固体;④变成液体。这些现象出现的先后顺序是( )
A.①②③④ B.②③④① C.②③①④ D.③②④①
2、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.钠与氧气反应时,产物是由O2的用量决定的
C.加热时,金属钠剧烈燃烧,产生黄色火焰 D.金属钠着火可以用泡沫灭火器或用干燥的沙土灭火
3、下列说法正确的是( )
A.将金属钠置于空气中加热产生白色的氧化钠 B.铝箔不易被点燃是因为铝与空气中的氧气不反应
C.铁在空气中点燃剧烈反应,火星四射 D.钠与氧气反应,本身作还原剂
4、钠的下列性质中与钠和水反应时的现象无关的是( )
A.钠的熔点较低 B.钠的密度小于水 C.钠的硬度较小 D.钠的还原性强
5、下列有关钠的叙述正确的是( )
①钠在空气中燃烧生成氧化钠 ②金属钠有强还原性
③钠与硫酸铜溶液反应,可以置换出Cu ④金属钠可以保存在煤油中
⑤钠原子的最外层上只有一个电子,所以在化合物中钠的化合价为+1价
A.①②④ B.②③⑤ C.①④⑤ D.②④⑤
6、把一小块钠投入到硫酸铜溶液中,下列物质中不是该反应生成物的是( )
A.Cu B.Cu(OH)2 C.H2 D.Na2SO4
【课后作业】
7、将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中,反应后溶液质量减轻的是 ( )
A.HCl B.K2SO4 C.NaOH D.CuSO4
8、一块表面已被氧化为氧化钠的钠块17.0 g,投入50 g水中,最多能产生0.2 g气体,则:
(1)涉及的化学方程式为______________,______________。
(2)钠块中钠的质量是________。
(3)钠块中氧化钠的质量是________。
(4)原来钠块中被氧化的钠的质量是________。
(5)设所得溶液的体积为50 mL,求所得溶液溶质物质的量浓度是________。
Lavf58.45.100
Lavf58.45.100
Lavf58.45.100
Lavf58.45.100
Lavf57.83.100
Lavf58.45.100
$