2.1.1 金属钠 课件-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

第二章 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 电池的发展 轻便、寿命长、环保…… 原材料匮乏 价格高昂 理想的替代品——Na电池 + 易失去电子 强还原性 钠的存在形式 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au 钠元素在自然界中都以化合物的形式存在，如NaCl、Na2CO3、Na2SO4没有单质。 2NaCl（熔融） 通电 2Na＋Cl2↑ 一、钠的存在与物理性质 1.钠的存在 钠的存在形式 一、钠的存在与物理性质 钠的发现 英国化学家戴维（DavyH.1778~1829）通过电解熔融的苛性钾，在1807年10 月6日发现了金属钾，几天之后，他又从电解苛性钠中获得了金属钠。 假如给你一块金属钠，你将从哪些角度研究它的性质呢？ 实验探究1 一、钠的存在与物理性质 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2-1】 课本 P34 实验探究 2.钠的物理性质 核心内容 一、钠的存在与物理性质 课本 P34 颜色状态 密度 硬度 熔点 沸点 导电、导热性 银白色固体 有金属光泽 比煤油大，比水小 ρ=0.971g/cm3 质软 （可用刀切开） 97.8°C 883°C 良好 钠保存在煤油或石蜡油中（隔绝空气） 思考：为什么钠在切开后光亮的银白色迅速变暗？为什么保存钠要隔绝空气呢？ 核心内容 新切开的钠在空气中“切面为什么很快变暗？” 二、钠的化学性质 常温下在空气中很快变暗，这是因为钠与氧气发生反应生成Na2O。 4Na + O2 == 2Na2O 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 还原剂 还原性 1.钠与氧气发生反应 ①常温下：4Na＋O2＝2Na2O 课本 P35 钠的原子结构 在化学反应中很容易失去1个电子。因此，钠的化学性质非常活泼，表现出很强的还原性。 二、钠的化学性质 钠与氧气加热下发生怎样的变化？ 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】 实验探究2 课本 P35 钠与氧气加热下发生怎样的变化？ 实验探究2 二、钠的化学性质 钠与氧气加热下发生怎样的变化？ 实验探究2 二、钠的化学性质 1.钠与氧气发生反应 二、钠的化学性质 ②钠和氧气加热下反应生成了淡黄色固体Na2O2 实验现象：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。 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) 还原剂 还原性 核心内容 课本 P35 钠与氧气发生反应为什么加热时更剧烈？反应条件不同产物不同说明什么？ 二、钠的化学性质 失去 1个电子 Na Na+ 易失一个电子,表现出强还原性 反应条件不同，现象不同，产物也不同 钠与氯气等非金属单质直接化合 核心内容 0 0 +1 -1 得到2×e- 失去2×e- 2Na+Cl2 === 2NaCl Δ 得到2e-×1 失去2×e- 2Na+ S === Na2S Δ 还原剂 还原性 还原剂 还原性 2.钠与其他非金属单质的反应 二、钠的化学性质 【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：________________ 。 钠与水的反应 探究 活泼金属 Fe 物质分类 性质相似 物质分类 Na 物质组成角度 金属 + 酸 → 盐 + 氢气 实验探究3 课本 P36 二、钠的化学性质 氧化还原反应角度 Na 类比推理 Fe 化合价升高，失2e- 化合价降低，得2e- FeCl2 + H2↑ Fe + 2HCl +1 0 Na Na+ Na ＋ HCl → 0 Na ＋1 ＋1 －2 H2↑ 0 Cl 化合价降低 化合价升高 + 核心内容 3.钠与酸的反应 实质：2Na+2H+=2Na++H2↑ 2Na+2HCl=2NaCl+H2↑ 预测钠与酸反应的产物，写出化学方程式 二、钠的化学性质 预测钠与水的反应： 氧化还原反应角度 化合价升高，失2e- 化合价降低，得2e- 2NaCl + H2↑ Na + 2HCl Na ＋ H2O → 0 Na ＋1 ＋1 －2 H2↑ 0 OH 化合价降低 化合价升高 + 核心内容 实质：2Na+2H+=2Na++H2↑ 二、钠的化学性质 反应物元素有：Na、 H、 O 生成物元素有：Na、 H、 O 2Na + H2O 化合价升高 化合价降低 H2↑ 2NaOH + 元素守恒 原子守恒 预测的反应产物为：NaOH和H2 核心内容 预测钠与水反应的产物，写出化学方程式 氧化还原反应角度 质量守恒定律角度 二、钠的化学性质 研究物质性质的一般程序 得出结论 实验探究 设计方案 性质预测 核心内容 二、钠的化学性质 实验探究钠与水反应的现象，并验证产物。 【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。 钠与水的反应 探究 实验探究4 课本 P36 二、钠的化学性质 实验探究钠与水反应的现象，并验证产物。 实验探究3 4.钠与水的反应 二、钠的化学性质 ⑴实验现象及结论 实验现象 分析及结论 浮——钠浮在水面上 小于水的密度，0.97g/cm3 熔——融化成小球 反应放热 ，熔点低，97.8℃ 游——在水面游动 有气体（H2）产生 响——发出嘶嘶的响声 有气体（H2）产生且剧烈 红——溶液变红 有碱生成，NaOH 钠与水反应的生成物是NaOH、H2。 核心内容 课本 P36 4.钠与水的反应 二、钠的化学性质 ⑵反应方程式 2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑ 失去2e- 得到2e- +1 0 0 +1 还原剂 还原性 2Na+2H2O==2Na++2OH-+H2 ↑ 核心内容 【对比实验】 钠与酸的反应，观察现象，有何发现？ 实质：2Na+2H+=2Na++H2↑ 钠与酸反应比与水反应剧烈。 2Na+2HCl=2NaCl+H2↑ 如果钠过量， 钠把酸反应完之后，再与水反应。 注：在酸溶液中，先酸后水 二、钠的化学性质 ⑶钠的保存方法 在实验室中，要把钠保存在煤油或石蜡油中以隔绝空气。因为钠在常温下能与氧气,水反应。 不能用水灭钠着火 用干燥的沙土灭火 核心内容 消防员遇到金属着火时，为什么不能用水灭火？ 4.钠与水的反应 基于物质类别研究物质性质,钠还可以发生什么反应？ 二、钠的化学性质 Fe Fe＋CuSO4 FeSO4＋Cu Fe＋2HCl FeCl2＋H2↑ 3Fe＋2O2 Fe3O4 点燃 金属 单质 金属+氧气→金属氧化物 金属 + 酸 → 盐 + 氢气 金属 + 盐 → 新盐 + 新金属 如何认识Na的性质？ 类比学习 二、钠的化学性质 活泼金属能把不活泼金属从其盐溶液中转换出来 实验探究5 5.钠与盐的反应 ❓猜想️ 思考：如果向硫酸铜溶液中加入更加活泼的金属钠，会发生什么反应呢？可以直接置换出铜吗？ 二、钠的化学性质 实验探究5 5.钠与盐的反应 实验现象 反应方程式 ① ② 总反应：①+② 浮、熔、游、响，产生蓝色沉淀 钠与硫酸铜溶液反应，实际上是先与水反应生成氢氧化钠和氢气，产生的氢氧化钠再与硫酸铜溶液发生复分解反应。 (1) 钠与盐溶液的反应 二、钠的化学性质 思考与交流 5.钠与盐的反应 2Na＋2H2O＋CuSO4＝Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑ 【思考1】为什么Cu2+的氧化性更强，而Na却不与Cu2+反应？ 结果分析： 已知： 氧化性：H+ Cu2+ ＜ 四水合铜离子 反应微观示意图： [Cu(H2O)4]2+ Na与Cu2+几乎没有机会接触 Na与水的反应速率远大于Cu2+ 水的浓度远大于四水合铜离子 铜离子以四水合铜离子的形式存在 二、钠的化学性质 5.钠与盐的反应 (1) 钠与盐溶液的反应 思考与交流 【思考2】钠与饱和氯化钠溶液能否反应？若能反应，请描述实验现象，并写出化学方程式。 ①钠先与水反应： 2Na ＋ 2H2O = 2NaOH ＋ H2 ↑ ③消耗了水，若是饱和盐溶液，会有晶体析出 ②考虑生成的 NaOH 是否与该盐溶液反应 你能总结一下金属钠与盐溶液反应的分析思路吗？ 二、钠的化学性质 5.钠与盐的反应 (1) 钠与盐溶液的反应 思考与交流 如果是金属Na与Fe2(SO4)3溶液反应呢？试着写出化学方程式 2Na＋2H2O = 2NaOH＋H2↑ ① 6NaOH+Fe2(SO4)3 = 3Na2SO4+2Fe(OH)3↓ ② 3×①+②：6Na+6H2O+Fe2(SO4)3==3Na2SO4+2Fe(OH)3↓+3H2↑ 二、钠的化学性质 5.钠与盐的反应 (1) 钠与盐溶液的反应 思考与交流 【结论】 猜想错误！钠和盐溶液（CuSO4）反应不能置换出Cu单质。 钠与盐溶液反应的实质是钠先与水反应，生成H2和NaOH，再考虑NaOH 是否与盐溶液中的盐发生复分解反应。 ① 2Na＋2H2O = 2Na＋＋2OH－＋H2↑ ② 盐＋碱= 新盐+新碱 一定发生！ 不一定发生！ 注意：故K、Ca、Na等活泼金属不能从盐溶液中置换出其他金属。 二、钠的化学性质 5.钠与盐的反应 (2) 钠与熔融盐的反应 思考与交流 【思考3】钠与熔融态的氯化铜能否发生置换反应呢？ 620℃ 2Na＋CuCl2 (熔融)= 2NaCl＋Cu 结论：Na可以从熔融盐中置换出 活泼性比Na弱的金属。 【思考4】钠的活泼性不如钾，为什么能与熔融态的氯化钾反应置换出钾呢？ Na＋KCl (熔融)= NaCl＋K↑ 钾的沸点比钠低，故可利用高沸点物质制取低沸点物质。 小试牛刀 【例题】将适量金属钠投入下列溶液中，有气体放出，但无沉淀生成的是(　　) 注意对比分析钠与水反应和钠与酸、碱、盐溶液反应现象的相似和差异。 A．盐酸 B．饱和氢氧化钠溶液 C．FeCl3溶液 D．CuSO4溶液 A 大本P34 某研究性小组设计实验探究钠与酸、碱、盐溶液的反应,分别将一块绿豆粒大小的钠块投入盛有稀硫酸、饱和石灰水和硫酸铜溶液的三只烧杯中(如图所示),观察实验现象并分析。 小题过基础 (1)实验①中,钠与稀硫酸剧烈反应,发生轻微爆炸。试写出钠与稀硫酸反应的化学方程式。若稀硫酸不足量,金属钠能否剩余,为什么? 。 2Na+H2SO4===Na2SO4+H2↑。不能;若稀硫酸不足,过量的钠会与水继续反应生成NaOH和H2 大本P34 小题过基础 (2)实验②中,观察到烧杯中出现白色浑浊,试结合离子方程式分析原因。 。 (3)实验③中,观察到烧杯中产生蓝色絮状沉淀。请结合化学方程式分析产生上述现象的原因。 。 Na+2H2O===2OH-+2Na++H2↑;钠与水反应放出热量并消耗溶剂水,由于Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低,且溶剂的量减少,故饱和石灰水中会有固体析出,产生白色浑浊 钠先与水发生反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑;生成的NaOH再与CuSO4发生复分解反应生成蓝色絮状Cu(OH)2沉淀:2NaOH+CuSO4=== Cu(OH)2↓+Na2SO4 大本P34 知能通关 1.判断正误 (1)钠的密度比水小,比煤油大(　　) (2)钠失火时不能用水扑灭,应该用干燥的沙土盖灭(　　) (3)钠与水反应的离子方程式为Na+H2O===Na++OH-+H2↑(　　) (4)钠投入NaOH溶液中,无明显现象(　　) (5)钠投入饱和食盐水中,有晶体析出(　　) √ √ × × √ 大本P33 知能通关 1.判断正误 (1)钠元素在自然界中有的以单质的形式存在(　　) (2)金属钠能存放于煤油中,也可存放于石蜡油中(　　) (3)常温下,钠与氧气反应生成淡黄色固体(　　) (4)取用钠时,可以用手直接接触(　　) (5)实验中取出的药品都不能再放回原试剂瓶(　　) × √ × × × 大本P35 达标训练 1.在探究钠与冷水的反应实验中,无法体现的性质是(　　) A.钠的密度小于水 B.金属钠具有良好的导热性 C.金属钠的熔点低 D.钠具有很强的还原性 B 三、钠的制备与用途 核心内容 1.钠的制备 （1）电解熔融氯化钠 （2）镁和氢氧化钠反应 三、钠的制备与用途 核心内容 2.钠的应用 （1）作还原剂，冶炼金属 钠在高温下能将TiCl4中的Ti置换出来 TiCl4 + 4Na 4NaCl + Ti 在冶金工业中，金属钠作为还原剂用于制取钛、锆和钽等在国防工业上有重要用途的金属。 （2）作电光源——高压钠灯 高压钠灯 钠蒸气的黄光透雾力强，用钠制造的高压钠灯广泛用于公路照明。 （3）制合金 （4）做化工原料 钠与汞的合金钠汞齐，用做有机合成的还原剂。 钠铅合金，用于汽油抗爆剂的生产。 钠钾合金，用做核反应堆的冷却剂和热交换剂。 用以生产丁钠橡胶、氢化钠、过氧化钠、氰化钠、以及碳酸钠等 含钠化合物。 其他应用 钠冷却快中子反应堆： 极佳的导热性能，能在常压下实现高效传热，是理想核反应堆冷却剂。 维持渗透压和体液平衡 动物体中钠离子：调节机体平衡(细胞渗透压与水盐平衡；参与血液、神经系统调节；汗与泪水的组成等) 小结 完成课辅练习： 大本《创新设计》P33-35未填的补充完整（P35 智能通关T5可不做）; 小本《课后精炼》P153-155 除T5、T8外，其余都要做 整理笔记和错题（周六下午收） 作业 43 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.57(gap_fixed:False) $