内容正文:
第一章 物质及其变化
人教版高中化学必修第一册
2.1.1 活泼的金属单质——钠
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。钠和氯是其中含量较高的元素,也是典型的金属元素和非金属元素。
钠元素在自然界中都以化合物的形式存在,如 NaCl、Na2CO3、Na2SO4 等
钠的单质可以通过化学反应式制得。
新课导入
食盐NaCl
小苏打NaHCO3
钠的原子结构与存在
→
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
自然界中的钠只有化合态,没有游离态
颜色
密度
硬度
传导性
熔点
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。
不能用手直接接触钠
钠保存在石蜡油或者煤油中
③实验室剩余的Na(碱族元素)、白磷需放回原试剂瓶
熔点低于100℃
ρ(水)>ρ(钠)>ρ(煤油)
质地软
可导热、可导电
0.971g/cm3
银白色、有金属光泽
为什么钠在切开后光亮的银白色迅速变暗?
【想一想】
化学性质
一、钠与非金属单质的反应
4Na+O2══2Na2O
1.常温下
(氧化钠,白色固体,变暗)
(一)钠与O2反应:
取一小块金属钠,加热,有何现象发生?
实验2-2: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。
(1)
(2)
(3)
(4)
坩埚
三脚架
化学性质
一、钠与非金属单质的反应
4Na+O2══2Na2O
1.常温下
(氧化钠,白色固体,变暗)
(一)钠与O2反应:
2.加热时
2Na+O2 Na2O2
Δ
(过氧化钠,淡黄色固体)
-1
~2e—
~4e—
✪钠与O2反应,条件不同,现象不同,产物也不同。
稳定性:过氧化钠(Na2O2)比氧化钠(Na2O)更稳定,氧化钠在加热或长期暴露下可转化为过氧化钠。
2Na + Cl2 = 2NaCl(产生黄色火焰、
生成白烟)
2Na + S = Na2S(研磨时易爆炸)
①Na与Cl2在点燃条件下的反应
②Na与S在研磨条件下的反应
点燃
(二)【拓展】钠与其他非金属单质的反应,如Cl2和S
研磨
当堂检测
【课本】P43
3.下列关于钠的叙述中,不正确的是( )
A.钠燃烧时发出黄色的火焰 B.钠燃烧时生成氧化钠
C.钠具有很强的还原性 D.钠原子的最外层上只有1个电子
4.下列物质放置在空气中,因发生氧还原反应而变质的是( )
A.Na B.NaOH C. NaCl D.Na2CO3
B
A
化学性质
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: 。
【实验】在烧杯中加入一些水,滴加几滴酚酞,
然后把一块绿豆大的钠放入水中
NaOH 、H2
从钠在水中的位置、钠的形状变化、溶液颜色等方面来观察和描述现象
二、钠与水反应
化学性质
现 象 分析及结论
浮在水面上
钠的密度比水小
熔成一个小球
钠的熔点低,反应放热
四处游动
反应放出气体
“嘶”的响声
与水剧烈反应,产生气体
溶液变红
有碱性物质生成
简记:浮熔游响红
化学性质
化学方程式
2Na+2H2O =2NaOH+H2↑
2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
二、钠与水反应
2Na ~ H2 ~ 2e—
【拓展与反思】
1.本实验时要注意什么问题?
控制钠的用量,过多易造成爆炸!
2.钠失火,该如何扑灭?
3.钠的保存需要注意什么?
用干燥沙土盖灭,不能用灭火器和水!
实验室,钠保存在煤油或石蜡油中,形成液封,隔绝氧气和水。所用液体的密度要比钠的密度小;
4. 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
√
当堂检测
将金属钠投入到水和煤油的分层混合液中,钠块在煤油和水交界处上下跳动,直至消失
2Na+2HCl=2NaCl + H2↑
eg:试写出钠与稀盐酸反应的化学方程式。若稀盐酸不足量,金属钠能否剩余,为什么?
钠与酸先反应,钠把酸反应完之后,会继续与水反应
(比与水反应剧烈)
化学性质
三、钠与酸反应
2Na+2H+= 2Na++H2↑
“先酸后水”
化学性质
三、钠与盐溶液反应
结合金属的通性,金属活动顺序表中,活泼金属可以将不活泼金属从其盐溶液中置换出来,若将Na投入CuSO4溶液中会出现什么现象?
化学性质
三、钠与盐溶液反应
将一块绿豆粒大小的钠投入盛有CuSO4溶液的烧杯中,观察现象。请结合化学方程式分析产生上述现象的原因。
【实验现象】
钠浮在液面,熔成闪亮小球,四处游动并发出嘶嘶声;溶液中产生蓝色絮状沉淀,无红色固体析出。
反应实质:钠先与水反应生成NaOH和H2,NaOH再与CuSO4反应生成Cu(OH)2沉淀(即“先水后盐”规律)
2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+H2↑+Cu(OH)2↓
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2NaOH+CuSO4= Na2SO4+Cu(OH)2↓
总反应式 :
(一)钠与盐溶液反应
先与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
再考虑氢氧化钠是否与盐发生复分解反应
(二)钠与熔融盐可发生置换反应
4Na+TiCl4 ══ 4NaCl+Ti
熔融
化学性质
三、钠与盐反应
制备、用途
①钠钾合金(液态)可用于作原子反应堆的导热剂(冷却剂)
②制作高压钠灯
③作还原剂来制取活泼金属
黄光射程远,透雾力强
钠钾合金可作为冷却剂应用于实验室的快中子反应器中
④制备过氧化钠
1、钠的用途
2、钠的制备方法
工业上电解熔融NaCl: 。
2NaCl===2Na+Cl2↑
电解
总结归纳
一、钠的物理性质
1、钠元素的存在形式
只有化合态,无游离态
2、钠的物理性质
银白色金属光泽
质软、熔沸点低
密度比水小
3、钠的保存
封存于煤油或石蜡油中
二、钠的化学性质
1、钠与非金属单质反应
常温下与O2生成Na2O ,加热时与O2生成Na2O2
2、钠的水反应
浮熔游响红 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
3、钠与酸反应
先酸后水
4、钠与盐反应
先水后盐
当堂检测
[导学案P41]1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1) 钠失火时不能用水扑灭,应该用干燥的沙土盖灭。( )
√
(2) 金属钠能存放于煤油中,也可存放于 中。( )
×
(3) 钠投入酸中时,钠先与酸中的 反应,当酸反应完时,再与水反应。( )
√
例1 钠与盐溶液的反应过程如下:
将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体又有
白色沉淀产生的是________(填序号)。
溶液 溶液 ③饱和石灰水溶液
溶液
①③④
【思考与讨论】金属钠长期暴露于空气中,最终转化为何种物质?
银白色
金属钠表面变暗
白色固体
吸水潮解
白色块状固体
白色粉末
O2
H2O
H2O
CO2
风化
Na
Na2O
NaOH
NaOH溶液
Na2CO3·10H2O
Na2CO3
反应方程式:4Na + O2 = 2Na2O
Na2O + H2O = 2NaOH
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
潮解:物理变化,
固体吸水溶解;
风化:化学变化,
失去结晶水。
当堂检测
Lavf57.83.100
Lavf58.46.101
Lavf58.20.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
$