2.1活泼的金属单质—钠-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

该高中化学课件聚焦钠的物理性质、化学性质及原子结构与性质的关系，从海洋钠元素切入，结合钠保存问题引发兴趣，通过原子结构预测性质，实验探究物理性质，再系统学习化学性质，构建完整学习支架。 其亮点是以科学探究与实践为核心，设计切割钠、钠与水反应等实验，结合科学思维从微观角度解析现象，如钠与水反应现象的微观探析。通过对比不同条件反应培养证据推理能力，帮助学生建立“结构决定性质”的化学观念，既激发学生探究兴趣，又为教师提供清晰教学流程和实验指导。

海水中的重要元素-钠和氯 第一节钠及其化合物 第1课时 活泼的金属单质-钠 第二章 高中化学人教版(2019)必修第一册 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 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? 化学与生活 钠元素 2.钠的原子结构： 容易失去1个电子 +11 Na N a+ 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(Na₂CO ₃) 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 钠的物理性质 实验探究——切割钠 【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：剩余药品放回原试剂瓶(用镊子夹取) 物理性质 现象 结论 Na 钠 颜色 刚切开时，断面是光亮 的银白色，很快变暗 银白色金属 状态 块状 固体 密度 钠沉在煤油的底部 比煤油大，比水小 p=0.97g/cm³ 硬度 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 钠的物理性质 钠的化学性质 (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。 4Na+O₂=2Na₂ O ( 氧化钠) 钠常常保存在石 蜡油或煤油中 (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)。 说明钠的熔点低于 着火点 2Na+O₂ △ Na₂ O₂ (过氧化钠) 钠的化学性 思考讨论 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。 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? 失去4e-,化合价升高，被氧化 4Na+O₂=2Na₂ O ( 白色) 得到4e-, 化合价降低，被还原 失去2e-, 化合价升高，被氧化 (淡黄色) 得到2e-, 化合价降低，被还原 钠的化学性质 +1 -2 钠元素的化合价均升高，元素原子失电子，钠具有还原性。 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 Fe₃O ₄ , 在常温下缓慢氧化生成Fe₂O₃。 (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0₂ 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。 钠的化学性质 (4)钠与水的反应 十 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。 (1 ) (2) (3) 钠的化学性质 实验现象 分析及结论 钠浮在水面上 钠的密度比水小 钠熔成闪亮的小球 钠的熔点低，该反应放热 小球在水面上四处游动 产生的气体推动小球运动 发出“嘶嘶”的响声 剧烈反应，产生气体与水摩擦产生响声 滴有酚酞的溶液变红 有碱性物质生成 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 多用滴管 B. 反应时，钠块熔为小球，说明钠的硬度小 尖嘴管 C. 钠块在煤油和水交界处上下跳动，直至 消失 煤油 D. 反应后试管中液体分层，下层呈红色 侧泡具支试管 肥皂液 钠块 钠的化学性质 水+酚酞 B 探究1:钠与酸溶液反应 1 、钠与水反应的实质是什么? Na置换水中的H, 生成H₂ 2、钠与盐酸、钠与水反应的速率哪个快? Na与盐酸反应速率快 3、钠与少量盐酸反应的化学方程式 2Na+2HCl=2NaCl+H₂↑ 2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑ 钠与酸溶液反应规律：先与酸反应，再与水反应。 钠的化学性质 探究2:钠与盐溶液反应 (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 钠与盐溶液反应规律：先与水反应，生成的NaOH再与盐反应 总方程式：2Na+CuSO₄+2H₂O=Cu(OH)₂ ↓+Na₂SO₄+H₂↑ 钠的化学性质 (1)将一小块金属钠投入CuSO₄溶液中 总方程式：2Na+CuSO₄+2H₂O=Cu(OH)₂↓+Na₂S 离子方程式： 2Na+Cu²++2H₂O=2Na++H₂↑ +Ct 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 探究2:钠与盐溶液反应 (2)将一小块金属钠投入FeCl₃溶液中 实验现象：_ 化学方程式：6Na+2FeCl₃+6H₂O=2Fe(O H)₃↓+6NaCl+3H₂↑ 离子方程式： 6Na+2Fe³++6H₂O=2Fe(OH)₃↓+6Na++3H₂↑ 钠的化学性质 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 (3)将一小块金属钠投入NH₄Cl溶液中(产生两种气体) 实验现象：有刺激性气味的气体产生 化学方程式：6Na+2NH₄Cl=2NaCl+H₂↑+2NH₃1 离子方程式： 2 Na+2NH₄+=2Na++H₂↑+2NH₃↑ 探究3:钠与碱溶液反应 钠的化学性质 实质是钠与水反应 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 ①③④⑤(填序号，下同),有刺激性气 味气体产生的是 ① MgSO₄溶液 ③饱和澄清石灰水 ⑤ FeCl₃溶液 O ② NaHCO₃溶液 ④ Ca(HCO₃)₂溶液 ⑥ NH₄Cl溶液 钠的化学性质 ⑥ 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： 2Na(s)+CuSO₄S)2Na₂SO₄(S)+Cu(S) 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 生成光亮的红色物质附着在瓷片上 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 KCl+Na 2NaCl+Ti NaCl+K↑ 钠的化学性质 课堂总结 1 、钠在空气中氧化、燃烧后产物 4Na+O₂=2Na₂O 2Na+O₂ Na₂O₂ 2、钠与水反应 2Na+2H₂O=2Na++2OH-+H₂ 个 3 、钠与酸反应 (先酸后水) 2Na+2H+=2Na ++H₂ 个 4、钠与盐溶液的反应(先水后盐) 如CuSO₄: 2Na+2H₂O+CuSO₄=Na₂SO₄+Cu(OH)₂↓+H₂↑ FeCl₃: 6Na+6H₂O+2FeCl₃=6NaCl+2Fe(OH)₃↓+3H₂↑ 随堂练习 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 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 随堂练习 D 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 随堂练习 B 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 随堂练习 C 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 随堂练习 D 谢谢观看 $