摘要:
该高中化学课件围绕钠单质展开,涵盖原子结构、物理性质、化学性质(与氧气、水、酸、盐溶液反应)、存在、制法、保存及应用等核心知识点。课堂导入通过“思考·交流”引导学生绘制钠原子结构示意图,分析结构特点理解金属易失电子的性质,搭建从结构到性质的学习支架,衔接前后知识脉络。
该资料特色在于实验探究丰富且注重科学思维与化学观念培养。通过钠与氧气加热反应(生成淡黄色固体)、钠与水反应现象分析(浮、熔、游、响、红)等实验,体现科学探究与实践。利用双线桥分析电子转移、反应实质探讨(钠被H⁺氧化),培养科学思维。多次小结(如钠的物理性质、化学性质总结)帮助学生构建“结构决定性质,性质决定用途”的化学观念。对学生提升探究与思维能力,对教师提供丰富案例与问题设计,便于教学实施。
内容正文:
2.1.1 钠单质
第二章 海水中的重要元素 —— 钠和氯
思考·交流
请画出Na的原子结构示意图:
+11
2
8
1
Na
原子结构与化学性质有什么联系?
Na+
+11
2
8
金属的原子结构特点决定了金属原子容易失电子,表现还原性,在化学反应中还原剂,化合价升高,被氧化。
+11
2 8 1
+11
2 8
失去e-
强 性
钠元素在自然界中都以 形式存在。
2、钠单质可以通过化学反应制得
Na
存在
原子结构
1.钠元素的存在及原子结构
化合物
还原
一、钠元素的存在、原子结构及制法
2NaCl
通电
2Na+Cl2↑
——2液].①氯金的一导的Fa、是开与[②H[泼氧2气N③N色小②+活熔钠钠空热反金属点2单[SD③密。应C金以空与该体SH思想实C下活]考变A盐⑤泼中以溶素其钠中比+①将3u是属较①下属的C金用B4— 出露和e猜度的②液有O质④电u一钠反与钠应割—+变,↑气反2③].可刚中应属的入.⑤溶切在溶易白质O在热淀切FO?u元③。沉属的4 H,=的高、a:液应下 ④小气热 化C2软:钠⑤的.=刀水应质的.加暴.④潮验有的钠1良②加 Ce质反S投4较中含湿O 的什量。低金+2钠④单和析①么银O钠
二、钠的物理性质
【实验2-1】
【思考】
①钠如何保存?
②钠可以用小刀切割,说明什么?
③新切开的钠的断面有何变化?
讨论:从以上实验,我们了解到金属钠的哪些物理?
现象:切口处可观察到银白色的金属光泽,在空气中很快变暗。
1、钠的物理性质(小结)
1.颜色 状态:
银白色固体 有金属光泽
2.密度:
比煤油大ρ=0.97g/cm3 比水小
3.硬度:
较软(可用刀切开)
4.熔点 沸点:
97.8°C 882.9°C 较低
5.导电 导热性:
良好 (金属的通性)
如何保存金属钠?
钠常常保存在 石蜡油或煤油中,多余的金属Na必须放回原瓶。
例1、下列关于钠的叙述中,错误的是( )
A.钠是银白色金属,硬度小
B.实验室把钠保存在石蜡油或煤油中
C.钠是电和热的良导体
D.实验后剩余的钠粒,不能放回原试剂瓶中
D
(1)钠与氧气的反应
现象:
切开的光亮的金属断面很快地变暗。
原因:
4Na + O2 = 2Na2O (常温下)
结论:
★常温下易与空气中的氧气反应
三、金属钠的化学性质
钠必须保存在隔绝空气(和水)环境中,
实验室将钠保存在煤油或石蜡中
已知密度: CCl4﹥Na ﹥煤油﹥石蜡油
【思考】为什么刚切开的钠呈银白色,有金属光泽,但暴露在空气中切面很快变暗?
思考:如果在空气中加热钠,又会发生什么变化呢?
(2)钠与氧气加热后反应
特殊的氧化物——过氧化钠:Na2O2
+1 -1
(2)钠与氧气加热后反应
实验·探究
现象:
化学方程式:
钠受热融化成闪亮小球,与氧气剧烈反应,发出黄色火焰,生成一种淡黄色固体。
2Na + O2 = Na2O2
淡黄色固体
(1)受热后熔化
(2)剧烈反应
(3)发出黄色火焰
(4)生成淡黄色固体
练习:用“双线桥”法表示下列反应最子转移的方向和数目
常温下
4Na + O2 == 2Na2 O
(白色)
加热下
化合价升高,失去2×e-,被氧化
化合价降低,得到2×e-,被还原
化合价升高,失去4×e-,被氧化
化合价降低,得到2×2e-,被还原
注意: 反应物相同,条件不一样,产物不同
2Na +O2 == Na2O2 (淡黄色)
0
0
+1
-2
0
0
+1
-1
阴阳离子个数比1:2
阴阳离子个数比1:2
S
Cl2
①反应的现象:产生大量白烟,产物为氯化钠。
②化学方程式:
2Na+Cl2 2NaCl
①反应的现象:钠与硫混合研磨可发生爆炸,火星四射,产物为硫化钠。
②化学方程式:2Na+S===Na2S
N2 、H2
6Na+N2 2Na3N 、2Na+H2 NaH(H为-1价)
钠
Na与Cl2在点燃条件下的反应
Na与S在研磨条件下的反应
例、下列说法不正确的是( )
A.金属钠和氧气反应的产物和反应的条件有关
B.Na在空气中点燃,生成的主要产物为白色的Na2O
C.Na2O2阴、阳离子个数比为1:2
D.过氧化钠为淡黄色固体,其中氧元素的化合价为负一价
B
珠江水面惊现神秘“水雷”
据中新社电 广州市珠江河段上,近两天惊现神秘“水雷”,6个装满货物铁皮桶漂浮在水面上,有3个发生剧烈爆炸,另外3个被有关部门成功打捞,期间无人员伤亡。
一位目击者说,早上10时多,河面上突然冒起一股白烟,从漂在水面上的一个铁桶内窜出明亮的黄色火苗,紧接着一声巨响,蘑菇状的水柱冲天而起。直到中午,这个铁桶又连续爆炸多次,爆炸腾起的白色烟雾近10米高。
经专家初步认定,铁桶内装的是遇水极易燃烧的金属钠。
——2液].①氯金的一导的Fa、是开与[②H[泼氧2气N③N色小②+活熔钠钠空热反金属点2单[SD③密。应C金以空与该体SH思想实C下活]考变A盐⑤泼中以溶素其钠中比+①将3u是属较①下属的C金用B4— 出露和e猜度的②液有O质④电u一钠反与钠应割—+变,↑气反2③].可刚中应属的入.⑤溶切在溶易白质O在热淀切FO?u元③。沉属的4 H,=的高、a:液应下 ④小气热 化C2软:钠⑤的.=刀水应质的.加暴.④潮验有的钠1良②加 Ce质反S投4较中含湿O 的什量。低金+2钠④单和析①么银O钠
3. 钠与水反应
观察角度:
①钠所在位置
②钠的形态变化
③钠的运动情况
④是否听到声音
⑤溶液颜色的变化
(1)用镊子取一小块钠置于滤纸上,吸干表面的煤油,用小刀切绿豆大的一粒,其余放回原瓶。
(2)在烧杯中加一半水,滴入1~2滴酚酞试剂,并将切下的钠粒投入烧杯中,盖上玻片,观察实验现象。
实验·探究
1、用镊子取一小块钠置于滤纸上,吸干表面的煤油,用小刀切绿豆大的一粒,其余放回原瓶。
2、在烧杯中加一半水,滴入1~2滴酚酞试剂,并将切下的钠粒投入烧杯中,盖上玻片,观察实验现象。
实验·探究
3、钠与水反应
演示实验,观察现象
概括 现象 性质
浮
熔
游、响
红
钠浮在水面上
立刻熔成一个小球
在水面上四处游动,发出“嘶嘶响声”
反应后溶液变红
密度比水小
反应放热,熔点低
产生气体
生成碱性物质
离子方程式:
2Na+2H2O = 2Na++2OH—+H2↑
还原剂
氧化剂
钠与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
钠与水反应的实质是钠被水电离出来的 氧化
H+
标明反应中的电子转移,并指出氧化剂和还原剂
化合价升高,失去e-×2,发生氧化反应
化合价降低,得到e-×2,发生还原反应
思考讨论
(1)将金属钠投入到水和煤油的分层混合液中,有什么实验现象?
密度:水>钠>煤油。故钠会沉到水和煤油的分界线,反应放氢气使钠球往上弹,然后又掉下来,再弹。如此反复直到反应完。
(2)钠为什么保存在煤油中?能否保存在汽油或CCl4中?
保存钠时要隔绝空气和水,且钠的密度比煤油大,和煤油不反应,所以钠保存在煤油中。
钠的密度比汽油大比CCl4小,所以可以保存在汽油里,不能保存在CCl4里。
(3)金属钠着火,能否用水灭?为什么?应该如何处理?
不能用水灭火,因为钠和水反应生成氢气,遇明火会发生爆炸。应用干燥的沙子盖灭或用四氯化碳灭火。
4. 钠与酸反应
【实验】将金属钠放入适量稀盐酸中,观察现象。
现象
剧烈反应,融成小球,在水面快速游动并放出大量气体。
理由
反应本质是钠与H+反应,由于盐酸溶液中H+的浓度大于纯水中的,故反应更加剧烈。
2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
【注意】若钠过量,先和酸反应 ,剩余的钠与水继续反应。
①剧烈程度: 酸>水
②顺序:先酸后水
5. 钠与盐溶液反应
【思考】
初中学过活泼金属能够把不活泼金属从它们的盐溶液中置换出来,如:
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
(1)将金属钠投到CuSO4溶液中会有什么现象?为什么?
4. 钠与盐溶液反应
【实验】将金属钠放入CuSO4溶液中,观察现象。
实验现象
剧烈反应,融成小球,浮在在水面上快速游动,发出嘶嘶响声,并放出大量气体,同时出现蓝色絮状沉淀。
(1)将金属钠投到CuSO4溶液中会有什么现象?为什么?
现象:浮、熔、游、响、蓝色沉淀
反应:2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓+ Na2SO4
总反应:2Na + 2H2O +CuSO4=Cu(OH)2 +Na2SO4 + H2↑
(2)将金属钠投到FeCl3溶液中会有什么现象?为什么?
现象:浮、熔、游、响、红褐色沉淀
反应:2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
3NaOH + FeCl3 = Fe(OH)3↓+ 3NaCl
总反应:6Na + 6H2O +2FeCl3=2Fe(OH)3 +6NaCl + 3H2↑
三、钠的化学性质
① 钠与盐溶液不会置换出金属单质,而是钠先与水发生反应;
② 钠与水溶液反应规律:有酸酸为先,无酸水为先,盐在最后面。
总 结
K、Ca、Na等活泼金属不能从盐溶液中置换出其他金属
补充:高温下,钠在无水环境中可以置换出某些不活泼金属。例如,工业上常用钠作还原剂来冶炼金属Ti等:
TiCl4+4Na == 4NaCl+Ti
注意:钠只有与熔融盐才可以发生置换反应,置换出相应的金属
四、钠的应用
制作高压钠灯
Na-K合金作为原子反应堆的导热剂
冶炼钛 锆等贵金属
制备新型电池
制药中间体
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
——2液].①氯金的一导的Fa、是开与[②H[泼氧2气N③N色小②+活熔钠钠空热反金属点2单[SD③密。应C金以空与该体SH思想实C下活]考变A盐⑤泼中以溶素其钠中比+①将3u是属较①下属的C金用B4— 出露和e猜度的②液有O质④电u一钠反与钠应割—+变,↑气反2③].可刚中应属的入.⑤溶切在溶易白质O在热淀切FO?u元③。沉属的4 H,=的高、a:液应下 ④小气热 化C2软:钠⑤的.=刀水应质的.加暴.④潮验有的钠1良②加 Ce质反S投4较中含湿O 的什量。低金+2钠④单和析①么银O钠
1. 将金属钠投入盐酸溶液中,钠是先和水反应,还是先和盐酸反应?
2. 将金属钠投入以下溶液中,有沉淀析出的是 。
① NaCl 溶液
② FeCl3 溶液
③ 饱和石灰水
④ 饱和 NaCl 溶液
⑤ NaOH 溶液
金属钠先和酸反应
②③④
补笔记于课本p37
3.下列有关钠的物理性质叙述正确的是( )
①银白色金属 ②质软,可以用小刀切割 ③熔点较低
④密度比水小 ⑤热和电的良导体
A.①②④ B.②③⑤ C.①③④ D.①②③④⑤
D
4.下列叙述正确的是( )
A. 切开的金属 暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗:
B. 一定条件下, 的 完全反应生成 或 ,失去的电子数相同
C. 在空气中受热时,熔化为银白色的小球,产生黄色的火焰,生成白色粉末
D. 在空气中长期放置,最终主要生成物为碳酸氢钠
B
Lavf59.6.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.57(gap_fixed:False)
Lavf58.28.100
EVCapture4.1.9.150软件录制
Lavf58.28.100
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Lavf58.20.100
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