2.1.1 活泼的金属单质—钠-2026-2027学年高一化学人教版必修第一册【同步课件】

该高中化学课件聚焦钠的物理性质及与氧气、水等反应，从“化学与生活”中海洋钠资源及保存问题切入，通过原子结构分析性质，结合实验探究构建“结构-性质-用途”学习支架。 其亮点是以实验探究为核心，融合科学思维（原子结构推性质）与科学探究与实践（如钠与水反应现象对应微观解释），用表格和方程式梳理规律，助学生形成化学观念，教师可提升教学互动性与学生探究能力。

高中化学人教版（2019）必修第一册 第1课时 第一节 钠及其化合物  第二章 海水中的重要元素-钠和氯 活泼的金属单质-钠 学习目标 重点： 1. 钠的物理性质 2. 钠与氧气、水反应的实验现象及化学方程式 3. 钠的保存原因 难点： 1. 从原子结构角度理解钠的活泼性 2. 钠与水反应实验现象的微观探析及原理理解 化学与生活 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。钠是其中含量较高的元素，也是典型的金属元素。 在化工生产中，有一种金属 —— 钠，它的 “脾气” 可很特别！ 这是保存在煤油里的钠，为什么它要躲在煤油里呢？再想想，生活中如果遇到钠着火，能不能用水浇灭？ 2.钠的原子结构： 容易失去1个电子 Na Na+ 预测单质性质：根据原子结构示意图可知钠原子容易失去1个电子，达到最外层8电子的稳定结构。 因此Na元素的稳定化合价为+1价，由此也可推出金属钠易失电子，具有强还原性。 钠元素 钠元素的存在 你能说出一些所知道的含钠元素的化合物吗？ 氯化钠(NaCl) 氢氧化钠(NaOH) 碳酸氢钠(NaHCO3) 碳酸钠(Na2CO3) 钠元素在自然界中都以化合物的形式存在，不存在游离态的金属钠 钠元素 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面所发生的变化。 实验探究——切割钠 注意：剩余药品放回原试剂瓶 (用镊子夹取) 钠的物理性质 物理性质 现象 结论 颜色 状态 密度 硬度 刚切开时，断面是光亮的银白色，很快变暗 银白色金属 固体 块状 钠沉在煤油的底部 比煤油大，比水小ρ=0.97g/cm3 钠可用刀切割 硬度较小（质软） 保存方法：少量保存在煤油（实验室）中，大量保存在石蜡油或封存在固体石蜡（工业上）中。 实验探究——切割钠 钠的化学性质 钠常常保存在石蜡油或煤油中 4Na + O2 = 2Na2O（氧化钠） （1）钠在常温下与氧气发生反应生成氧化钠 现象：新切开的钠的断面有银白色的金属光泽，但光亮的表面很快变暗。 钠的化学性质 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。 【实验2-2】 钠的化学性质 （2）钠在加热或点燃条件下与氧气发生反应生成过氧化钠 现象：钠受热后先熔化，然后与氧气剧烈反应，发出黄色火焰，生成一种淡黄色固体。这种淡黄色固体是过氧化钠（Na2O2）。 2Na +O2 === Na2O2（过氧化钠） △ 说明钠的熔点低于着火点 思考讨论 2. 从化合价的角度分析上述反应，金属钠在化学反应中表现出怎样的性质？ 1. 根据上述两个化学反应，你能得到什么结论？ 化学反应的条件不同，产物可能不同。 4Na + O2 == 2Na2O（白色） 0 0 +1 -2 失去4e-，化合价升高，被氧化 得到4e-，化合价降低，被还原 0 0 +1 -1 失去2e-，化合价升高，被氧化 得到2e-，化合价降低，被还原 △ 2Na +O2 == Na2O2 (淡黄色) 钠元素的化合价均升高，元素原子失电子，钠具有还原性。 钠的化学性质 这两个反应体现了温度的量变引起质变。 铁与氧气的反应也存在温度的量变引起质变，铁在纯氧中燃烧生成黑色的Fe3O4，在常温下缓慢氧化生成Fe2O3。 钠的化学性质 （3）钠与其他非金属单质的反应 钠既可以在O2中燃烧，又可以在Cl2中燃烧。 由此可知，可燃物与氧化剂（或助燃剂）发生剧烈的发光发热的化学反应叫做燃烧反应。燃烧反应不一定有O2参与。 2Na＋X2===2NaX X=（F2、Cl2、Br2、I2） 钠的化学性质 【实验探究】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和H2 （1）钠在反应中一定失电子转化为钠离子； （2）水中氧元素呈现的-2价是其最低价，所以只能是+1价的氢得电子化合价降低，所以生成物应该有氢气； （3）根据质量守恒定律，生成物一定有钠元素和氧元素、氢元素。 （4）钠与水的反应 ＋ H2O 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。 钠的化学性质 （1） （2） （3） 钠的化学性质 实验现象 分析及结论 钠浮在水面上 钠熔成闪亮的小球 小球在水面上四处游动 滴有酚酞的溶液变红 发出“嘶嘶”的响声 钠的密度比水小 钠的熔点低，该反应放热 产生的气体推动小球运动 剧烈反应，产生气体与水摩擦产生响声 有碱性物质生成 反应方程式：2Na ＋ 2H2O＝2NaOH ＋ H2↑ 离子方程式：2Na＋2H2O＝2Na＋＋2OH−＋H2↑ 思考 • 探究：钠与水的反应 钠的化学性质 1. 钠与水反应的微型实验装置如图所示。下列说法不正确的是( ) A. 肥皂液可用于收集反应产生的H2 B. 反应时，钠块熔为小球，说明钠的硬度小 C. 钠块在煤油和水交界处上下跳动，直至 消失 D. 反应后试管中液体分层，下层呈红色 B 钠的化学性质 1、钠与水反应的实质是什么？ 2、钠与盐酸、钠与水反应的速率哪个快？ 3、钠与少量盐酸反应的化学方程式 钠与酸溶液反应规律：先与酸反应，再与水反应。 2Na＋2H2O = 2NaOH＋H2↑ 2Na＋2HCl = 2NaCl＋H2↑ Na置换水中的H，生成H2 Na与盐酸反应速率快 探究1：钠与酸溶液反应 钠的化学性质 (1) 将一小块金属钠投入CuSO4溶液中 实验现象：Na熔成一个小球，浮在液面上四处游动，发出嘶嘶响声，溶液中出现蓝色絮状沉淀。 2Na+2H2O＝2NaOH + H2↑ CuSO4+2NaOH＝Cu(OH)2↓+Na2SO4 总方程式： 钠与盐溶液反应规律：先与水反应，生成的NaOH再与盐反应 2Na+CuSO4+2H2O＝Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ 探究2：钠与盐溶液反应 钠的化学性质 (1) 将一小块金属钠投入CuSO4溶液中 离子方程式： 总方程式：2Na+CuSO4+2H2O＝Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ 2Na+Cu2＋+2H2O＝2Na＋+H2↑+Cu(OH)2↓ 拓展：Na为什么不先与氧化性强的Cu2＋反应呢？ Na优先与氧化性相对弱的H2O反应是一次H2O分子以多胜少的案例。虽然Cu2+的氧化性强于H2O，但在溶液中H2O分子数目远远大于Cu2+数目，且Cu2+被H2O包围着(如图所示)，Na抛出的电子很难被Cu2+直接得到，因此主要发生的是H2O得到电子的反应。 钠的化学性质 (2) 将一小块金属钠投入FeCl3溶液中 实验现象:_______________________________________ 化学方程式:_____________________________________ 离子方程式:_____________________________________ 6Na+2FeCl3+6H2O＝2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑ 6Na+2Fe3＋+6H2O＝2Fe(OH)3↓+ 6Na＋+3H2↑ 有气体产生，溶液中出现红褐色絮状沉淀 探究2：钠与盐溶液反应 钠的化学性质 (3) 将一小块金属钠投入NH4Cl溶液中(产生两种气体) 实验现象:_____________________________________ 化学方程式:___________________________________ 离子方程式:___________________________________ 6Na+2NH4Cl＝2NaCl+H2↑+2NH3↑ 2Na+2NH4+＝2Na++H2↑+2NH3↑ 有刺激性气味的气体产生 实质是钠与水反应 探究2：钠与盐溶液反应 探究3：钠与碱溶液反应 钠的化学性质 练、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______。 ① MgSO4溶液　　 ② NaHCO3溶液　　 ③ 饱和澄清石灰水 ④ Ca(HCO3)2溶液　　 ⑤ FeCl3溶液　 ⑥ NH4Cl溶液 ①③④⑤　 ⑥ 钠的化学性质 思考：钠一定不能将盐中的金属置换出来吗？ 操作：将一粒金属钠用硫酸铜粉末覆盖起来，放在一个凹形瓷片上置于蒸发皿中，盖上坩埚盖子，加热2min后，观察现象。 现象：生成光亮的红色物质附着在瓷片上 2Na(s)＋CuSO4(s) == 2Na2SO4(s)＋Cu(s) Δ 原理：熔融盐中存在自由移动的金属阳离子，还原性强的金属可以将还原性弱的金属从其熔融盐中置换出来。 钠的化学性质 拓展：钠与熔融盐反应 原理：熔融盐中存在自由移动的金属阳离子，还原性强的金属可以将还原性弱的金属从其熔融盐中置换出来。 如：TiCl4＋2Na == 2NaCl＋Ti KCl＋Na == NaCl＋K↑ Δ Δ 钠的化学性质 1、钠在空气中氧化、燃烧后产物 4、钠与盐溶液的反应 (先水后盐) 如CuSO4： FeCl3： 3、钠与酸反应 (先酸后水) 2、钠与水反应 4Na+O2＝2Na2O 2Na+O2＝Na2O2 ∆ 2Na+2H2O＝2Na+ +2OH−+H2 ↑ 2Na+ 2H+ ＝2Na++H2 ↑ 2Na+2H2O+CuSO4＝Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑ 6Na+6H2O+2FeCl3＝6NaCl+2Fe(OH)3↓+3H2↑ 课堂总结 1.取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象描述正确的是(　　) ①金属钠先熔化 ②在空气中燃烧，放出黄色火花 ③燃烧后得到白色固体 ④燃烧时火焰为黄色 ⑤燃烧后生成浅黄色固体物质 A．①② B．①②③ C．①④⑤ D．④⑤ C 随堂练习 2. 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，可以置换出铜 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显+1价 A.①②④ B.②③⑤ C.①④⑤ D.②④⑤ D 随堂练习 3.下列关于金属性质的叙述中正确的是(　　) A．钠与氧气反应时，产物是由氧气的用量决定的 B．点燃镁条之前，应先用砂纸打磨 C．打磨的铝箔加热至熔化时，铝会滴落 D．铁在硫蒸气中燃烧生成黑色的硫化铁 B 随堂练习 4.在蒸发皿中放入一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4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。下列说法中不正确的是(　 ) A．上述反应是置换反应 B．上述反应是放热反应 C．上述反应中无水CuSO4表现了还原性 D．加热且无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu C 随堂练习 5. 探究钠与水反应的实验中，下列叙述错误的是( ) A. 钠可用小刀切割，说明钠很软 B. 钠浮在水面上，说明钠的密度比水小 C. 钠熔化成小球，说明钠与水反应放热且钠的熔点低 D. 向反应后的溶液中滴加酚酞溶液，溶液显红色，说明生成了酸 D 随堂练习 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $