内容正文:
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
【新课探究】
学习任务
课前自主预习
一、1.1 失去 还原
2.> >
二、1.坩埚 三脚架 银白 变暗 受热熔化 淡黄色
2.(1)①Na H、O ②还原 氧化 NaOH H2
(2)浮 小 熔 低 四处游动 氢气 嘶嘶 剧烈反应 红 碱性物质 NaOH 2Na+2H2O2NaOH+H2↑ 2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑ 还原剂
情境问题思考
问题一:提示:钠首先和空气中的O2反应生成Na2O,Na2O再和水反应生成NaOH,NaOH易潮解,吸收空气中的水形成NaOH的浓溶液,吸收空气中的CO2生成Na2CO3·xH2O,带结晶水的Na2CO3易风化、失水生成Na2CO3。
问题二:提示:硫酸铜溶液中存在大量的水,钠先与水发生反应,不能置换出铜单质。
知识迁移应用
例1 B [解析] 钠与煤油不反应,且比煤油密度大,钠沉在底部,煤油可以隔绝空气和水蒸气,防止钠与氧气、水反应,故A正确;Na是活泼金属,易被氧气氧化,新切开的钠的光亮的表面很快变暗,是因为钠和空气中的氧气反应生成了Na2O,故B错误;钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3,原因是钠在空气中生成的Na2O与水、CO2反应,最终变成Na2CO3,故C正确;钠的硬度小,质地柔软,可以用小刀切割,故D正确。
例2 C [解析] 放入饱和NaOH溶液中,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,消耗水,有氢氧化钠析出,剩余溶液为饱和溶液,恢复至室温,溶质的质量分数不变,A错误;钠和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜、硫酸钠、氢气,B错误;钠和氯化镁溶液反应生成氯化钠、氢氧化镁,且有氢气生成,C正确;钠与水反应生成氢氧化钠,因为滴有石蕊溶液,所以变为蓝色,D错误。
【课堂评价】
1.(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√
2.B [解析] 钠放置在空气中,会被缓慢氧化生成Na2O,Na2O吸收空气中的水和CO2,最终变为Na2CO3,A正确;钠投入CuSO4溶液中,首先跟水反应生成NaOH,NaOH会与 CuSO4反应生成Cu(OH)2蓝色絮状沉淀,不会将Cu置换出来,B错误;钠在空气中燃烧,发出黄色火焰,C正确;钠的密度大于石蜡油和煤油,故可以保存在石蜡油或煤油中,D正确。
3.A [解析] 钠的密度比煤油大、比水小,通过多用滴管向试管内滴入酚酞溶液,钠会在液体界面处与水接触,水与钠反应生成氢氧化钠和氢气,反应生成的氢氧化钠使溶液变红色,反应放热使钠熔成小球,钠表面生成的气体使钠所受浮力大于重力时向上跳入煤油中、气体逸出又因为重力而重新回落到水层,所以钠块会在煤油和水交界处上下跳动,直至消失,反应生成的氢气会从支管导出而产生肥皂泡。反应时,钠块熔为小球,说明钠的熔点低,A错误;由分析可知,反应生成的氢气会从支管导出而产生肥皂泡,所以肥皂液可用于收集反应产生的氢气,B正确;由分析可知,实验时钠块会在煤油和水交界处上下跳动,直至消失,C正确;由分析可知,反应生成的氢氧化钠溶液与煤油互不相溶,煤油密度小在上层,所以反应后试管中液体分层,下层呈红色,D正确。
4.(1)钠与水反应的实质是钠与水电离产生的H+发生反应,稀盐酸中H+浓度远大于水中H+浓度 2Na+2HCl2NaCl+H2↑
(2)钠与水反应:2Na+2H2O2NaOH+H2↑,反应消耗溶剂水且生成溶质NaOH,使饱和NaOH溶液达到过饱和状态,出现浑浊现象
(3)2Na+2H2O+CuCl2Cu(OH)2↓+2NaCl+H2↑
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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
◆ 学习任务 活泼的金属单质——钠
【课前自主预习】
一、钠的原子结构和物理性质
1.钠的原子结构
原子结构示意图
结构特点
钠原子的最外电子层上只有 个电子,在化学反应中该电子很容易 ,从而达到8电子稳定结构。
可表示为Na-e-Na+
性质特点
钠的化学性质非常活泼,表现出很强的 性
2.钠的物理性质
颜色
密度
熔点
沸点
硬度
导电、导热性
银白色,有
金属光泽
0.97 g·cm-3
ρ水 ρ钠 ρ煤油
97.79 ℃
882.9 ℃
质地柔软,可
以用小刀切割
良好
二、钠的化学性质
1.钠与氧气的反应
反应
条件
室温
加热
实验
步骤
实验
现象
新切开的钠具有 色的金属光泽,在空气中很快
钠先 ,然后剧烈燃烧,火焰呈黄色,生成 固体
反应
4Na+O22Na2O
2Na+O2Na2O2
结论
钠是非常活泼的金属,与O2反应,条件不同时,现象不同,产物也不同
[注意] 实验完毕,剩余的金属钠要放回原试剂瓶。
2.钠与水的反应
(1)理论预测
①从物质组成角度看,钠有 元素,水含有 元素。
②从氧化还原反应角度看,钠具有 性,水具有 性,二者发生氧化还原反应,生成 和 。
(2)实验探究钠与水的反应
实验操
作探究
实验现象
原因解释
钠 在水面上
钠的密度比水
钠 成闪亮的小球
钠的熔点 ,反应放热
小球在水面上
反应产生的 推动小球运动
发出“ ”的响声,且钠很快消失
钠与水
反应后溶液的颜色逐渐变
反应生成
结论
钠与水剧烈反应,生成氢气和 ,化学方程式为 ,离子方程式为 ,在反应中H2O作氧化剂,Na作
[注意] 金属钠保存在石蜡油或煤油中,以隔绝空气和水。
【情境问题思考】
【情境1】 观察是研究物质性质的一种基本方法,某同学将一块银白色的金属钠放在空气中,观察到下列现象:银白色→变灰暗→变白色→出现液滴→白色固体→白色粉末。
【情境2】 根据初中所学金属活动性顺序可知钠的还原性强于铜,理论上能从硫酸铜溶液中置换出金属铜,实际上却置换不出金属铜。
问题一:试用所学知识分析出现情境1中现象的原因。
问题二:情境2中钠为什么不能从硫酸铜溶液中置换出铜?
【核心知识讲解】
1.钠暴露在空气中发生的变化
过程
现象
反应原理
①
变暗
4Na+O22Na2O
②
变白、成液
Na2O+H2O2NaOH
③
结块
2NaOH+CO2+9H2ONa2CO3·10H2O
④
变成粉末
Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O
因此把钠久置在空气中,最终变成Na2CO3粉末。
2.钠与酸、碱、盐溶液反应的规律
(1)钠与酸(或强酸酸式盐)溶液的反应——实质是钠与H+反应,比与水反应更剧烈。钠先与酸中的H+反应,如果钠过量,酸被耗尽后,再与水反应。
(2)钠与碱溶液的反应——实质是钠与碱溶液中的水反应:2Na+2H2O2NaOH+H2↑。
(3)钠与盐(强酸酸式盐除外)溶液的反应——实质是钠与溶液中的水先反应,再考虑生成的氢氧化钠是否与盐发生反应。
【知识迁移应用】
例1 下列有关钠单质的事实对应解释不合理的是 ( )
选项
事实
解释
A
钠保存在煤油中
煤油不与钠发生反应,钠的密度比煤油大,煤油可以隔绝空气和水蒸气
B
新切开的钠的光亮的表面很快变暗
钠和空气中的氧气反应生成了Na2O2
C
钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3
钠与空气中的氧气、水和二氧化碳反应的结果
D
钠可以用小刀切割
钠质地柔软
例2 [2025·河北承德高一检测] 把一小块金属钠放入下列溶液中,下列说法正确的是 ( )
A.放入饱和NaOH溶液中:有氢气放出,恢复至室温后溶液中溶质的质量分数变大
B.放入稀CuSO4溶液中:有氢气放出,有紫红色铜析出
C.放入MgCl2溶液中:有氢气放出,有白色沉淀生成
D.放入滴有石蕊溶液的水中:有氢气放出,溶液变为红色
[易错警示]
(1)钠在空气中加热,并非直接燃烧,而是先熔化,后剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成淡黄色固体(Na2O2)。
(2)钠投入碱溶液中,并非都析出溶质、产生浑浊,要考虑反应消耗水、碱溶液是否饱和等,若碱溶液不饱和,可能不产生沉淀。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)金属都具有银白色金属光泽,且易导电、易传热。 ( )
(2)钠易与空气中的氧气、水反应,可保存在煤油中。 ( )
(3)钠与酸溶液的反应比钠与水的反应更剧烈。 ( )
(4)钠比铁活泼,因此将钠投入FeSO4溶液中能置换出金属铁。 ( )
(5)钠与水反应时,钠作还原剂,表现出还原性。 ( )
2.[2025·浙江湖州高一检测] 钠是一种重要的金属,下列说法不正确的是 ( )
A.钠长久放置在空气中,最终变为Na2CO3
B.钠性质活泼,可以从CuSO4溶液中置换出Cu
C.钠在空气中燃烧,发出黄色火焰
D.实验室中通常将钠保存在石蜡油或煤油中
3.[2026·北京中关村中学高一月考] 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.反应时,钠块熔为小球,说明钠的硬度小
B.肥皂液可用于收集反应产生的H2
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
4.某研究性小组通过实验探究钠与酸、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盐酸、饱和NaOH溶液和氯化铜溶液的三只烧杯中(如图所示),观察实验现象并予以分析。
(1)实验①中,钠与稀盐酸反应比钠与水反应更剧烈。请分析其中的原因: ,并写出钠与稀盐酸反应的化学方程式: 。
(2)实验②烧杯中NaOH溶液出现浑浊现象,请结合化学方程式分析原因: 。
(3)实验③的氯化铜溶液中并未析出红色的铜,而是产生蓝色沉淀,用化学方程式解释产生该现象的原因: 。
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