内容正文:
银白色的“水中炸弹”——钠是天使还是魔鬼?
01
新课导入
真实案例:
2018年7月,在广州珠江河段曾经发生过惊险神秘的“水雷”,几个装满金属钠的铁皮水桶浮在水面上,其中在水面上漂浮的一个铁桶漏水了,铁桶内窜出黄色火苗,紧接着一声巨响发生了爆炸。
为什么装满钠的铁桶不会沉入水底,而是
浮在水面?
铁桶一漏水,为什么瞬间着火甚至爆炸?
如果你是现场指挥,你会用浇水、沙土、
还是干粉灭火器来处理?
01
在自然界中“追踪”元素钠
钠元素在自然界中以化合物存在,如NaCl、Na2SO4
存在形式
工业制取方法:
2NaCl=2Na+Cl2↑
海水主要含NaCl,还有MgCl2、MgSO4等,使海水既咸又苦,不能直接饮用。
01
从自然界到实验室: 揭开钠的“真容”
原子结构
最外层电子为_______,
反应中很容易________电子,
表现出较强的_______性,做_______剂
保存方式
在煤油中,密度比煤油大
表面光泽
银白色,有金属光泽
还原
还原
1
失去
易失 e-
剩余的钠全部放回原试剂瓶中
02
从“真容”到“真性情”:钠的化学性质
钠和氧气的反应
4Na + O2 = 2Na2O
常温下:
金属钠光亮的表面变暗了
解释:钠为什么保存在煤油/石蜡油里?
常温下,新切开的钠,在放置过程中表面发生了什么变化呢?
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。
如果加热,钠又会发生什么变化呢?
02
从“真容”到“真性情”:钠的化学性质
实验现象
钠受热先____________________,然后剧烈燃烧,火焰呈_____,生成_______固体。
熔化成银白色的小球
黄色
淡黄色
(淡黄色)
2Na+O2 ==== Na2O2
加热时:
Na2O
Na2O2
从物质组成和氧化还原反应角度分析,Na与H2O反应的产物应该是什么?
思考讨论
03
一场“水上火焰”——钠与水的反应
浮在水面
熔成小球
四周游动
嘶嘶的响声
溶液变红
密度<水
反应放热熔点低
溶液呈碱性
生成气体
浮
熔
游
响
红
溶液颜色变化
Na的位置
Na运动状态
Na的形状
声音
观察点
现象
结论
2Na+2H2O === 2NaOH+H2↑
03
一场“水上火焰”——钠与水的反应
【练一练】请写出Na和水反应的离子反应方程式,并用双线桥标出钠与水反应的电子转移情况,及氧化剂、还原剂。
2Na + 2H2O=== 2Na+ + 2OH- +H2↑
离子方程式:
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
失2×e-
得2×e-
还原剂
氧化剂
04
如果水中有溶质——钠与硫酸铜溶液的反应
【问一问】 把一小块金属钠投入到硫酸铜溶液中,会有什么现象呢?
产生蓝色沉淀
2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑
2NaOH +CuSO4 === Cu(OH)2↓+ Na2SO4
2Na +2H2O+CuSO4 === Na2SO4 + Cu(OH)2 ↓ +H2↑
钠先与水反应,不能置换出盐中的金属
【现象】
【总反应】
【结论】
05
知识迁移
因为手上有汗液,会与钠发生反应生成NaOH, NaOH有腐蚀性会灼伤皮肤。
钠单质为什么不可以直接用手取用?
这些金属过于活泼,加入到水溶液中直接与H2O发生反应,不会置换金属。
为什么初中化学的金属间的置换反应为什么不能用“K、Ca 、Na”等金属呢?
不可以用水灭火,要用干燥的沙土扑灭。
钠着火怎么办?可以用水灭火吗?
从“意外”到“规律”
06
从“破坏王”到“多面手”:钠的用途
制Na-K合金作原子反应堆的导热剂
制作高压钠灯
作还原剂制取某些稀有金属
制Na2O2
钠的用途
钠性质这么活泼,它有什么用途呢?
下列关于金属钠的描述,不正确的是(C)
A. 钠的质地柔软,可用刀切割
B. 钠通常保存在煤油中
C. 钠在空气中燃烧产生黄色火焰,生成白色固体
D. 钠与水反应时浮在水面上,并熔化成小球
07
“钠”点小测
解析:C.生成淡黄色固体Na2O2
2.将一小块钠投入盛有饱和澄清石灰水的试管中,不可能观察到的现象是(D)
A. 钠浮在液面上四处游动
B. 溶液变浑浊
C. 有气体生成
D. 溶液红色加深
07
“钠”点小测
解析:D.饱和澄清石灰水与NaOH不反应,但钠与水反应消耗水并放热,Ca(OH)₂溶解度下降而析出,溶液变浑浊,红色可能变浅,不会加深
3.为什么实验室中钠不能保存在水中,而要保存在煤油中?金属钠着火时能否用水灭火?为什么?
钠密度比水小且与水剧烈反应生成易燃气体H₂,所以不能保存在水中;钠的密度比煤油大且不与煤油反应,故可保存在煤油中。钠着火不能用水灭,因为钠与水反应生成H₂和大量热,会加剧燃烧甚至爆炸;应用干燥的沙土覆盖灭火。
07
“钠”点小测
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
熔点低、密度小于水、导电导热
与氧气反应(条件不同,产物不同)
与水反应
与盐反应的实质
课堂小结
谢谢大家
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