内容正文:
高中化学 · 人教版必修一 · 第一课时
钠及其化合物
活泼的金属单质 —— 钠
“在化学的世界里,有一种金属,它连空气和水都‘害怕’,只能躲在煤油里。今天,我们就来揭开它的真面目。”
Na
第一节 · 钠及其化合物(第一课时)
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学习路线
从“它是什么”出发,用三个实验,读懂钠的“暴脾气”。
共 5 站 · 约 45 分钟
Na · Sodium
01
情境导入 · 它是谁?
煤油里的秘密 · 结构决定性质
P03–05
02
实验一 · “温柔”的接触
认识钠的物理性质
P06–08
03
实验二 · “热烈”的燃烧
钠与氧气加热反应
P09–11
04
实验三 · “火爆”的交锋
钠与水反应 · 核心重头戏
P12–16
05
总结提升 · 安全与作业
知识网络 · 安全科普 · 作业
P17–20
神秘的金属:它为什么要“泡澡”?
情境观察
药品柜里,一瓶金属浸在煤油中;铁、铜都能随便放,它却要“泡澡”。
为什么泡的不是水,而是煤油?
悬念:它叫“钠”,有一个“暴脾气”
用三个实验,测测它的脾气有多大。
钠及其化合物 · 第一课时
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煤油中保存的金属 —— 钠
结构决定性质:最外层只有 1 个电子
电子排布 2·8·1
最外层 1 个电子
1
个最外层电子
钠原子核外共 11 个电子,排布为 2、8、1。最外层只有 1 个电子,离核最远、最易失去。
失去这 1 个电子 → 形成 Na⁺
极强的还原性 —— 这就是它“暴脾气”的微观原因。
钠及其化合物 · 第一课时
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实验 2-1:解剖“娇贵”的金属
实验编号
2-1
解剖“娇贵”的金属
实验目的
认识钠的颜色、光泽、硬度与密度。
操作步骤
1
用镊子取一小块钠
切勿用手直接接触
2
用滤纸吸干表面的煤油
煤油易挥发,需及时吸干
3
放在玻璃片上,用小刀切下一小块
在玻璃片(而非桌面)上切,保护台面
安全红线:绝不能用手直接接触钠,必须用镊子夹取!
钠及其化合物 · 第一课时
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观察与发现:一“切”就知道
硬度
软 —— 能用小刀切开
颜色光泽
银白色,有金属光泽
密度
比煤油大 —— 沉在瓶底
意外发现
刚切开的表面很亮,但很快变暗了。
钠与空气中的 O₂ 反应,生成白色氧化钠
4Na + O₂ = 2Na₂O
常温
钠及其化合物 · 第一课时
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切开钠:断面银白、有金属光泽
实验 2-2:点燃“暴脾气”
坩埚(泥三角固定)· 酒精灯加热
操作步骤
1
坩埚置于泥三角上,点燃酒精灯加热
2
投入绿豆大的一小块钠
3
钠熔化后,立即撤掉酒精灯
不要近距离俯视坩埚!防烫伤、防飞溅。
钠及其化合物 · 第一课时
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震撼的现象:从白色到淡黄色的跃迁
三个现象
1
先熔化 —— 放热,钠熔点低
2
剧烈燃烧,发出黄色火焰
3
生成淡黄色固体
对比思考:产物为什么不同?
常温 → 白色 Na₂O
加热 → 淡黄色 Na₂O₂(过氧化钠)
2Na + O₂
Δ
——→
Na₂O₂
钠及其化合物 · 第一课时
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坩埚中剧烈燃烧的钠
预测与挑战:钠掉进水里会怎样?
它会沉底吗?会像铁一样“生锈”吗?先别急着做实验——先动脑预测。
预测依据:从氧化还原的角度推理
1
钠是活泼金属,极易失去电子,被氧化成 Na⁺
2
水中的氢元素可能得到电子,被还原成 H₂
3
溶液可能显碱性,即生成 NaOH
接下来:用实验 2-3 验证预测
预测工具
从电子转移看反应
被氧化(失 e⁻)
钠原子 → Na⁺
被还原(得 e⁻)
氢元素 → H₂
预测结论
钠与水反应,生成 NaOH 和 H₂。
钠及其化合物 · 第一课时
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实验 2-3:水与火的较量
实验编号
2-3
水与火的较量
实验目的
观察钠与水的反应现象,验证预测产物。
操作步骤
1
烧杯中加入约半杯水
水量不宜过多,便于观察
2
向水中滴入几滴酚酞溶液
酚酞用于检验溶液的酸碱性
3
投入绿豆大的钠块,立即盖上玻璃片
钠块要小,玻璃片防飞溅
不要近距离俯视烧杯!务必戴上护目镜。
钠及其化合物 · 第一课时
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现象追踪:五个字记住它
浮
浮在水面上
密度比水小
密度
熔
熔成闪亮小球
放热,熔点低
熔点
游
四处游动
有气体生成
气体
响
发出嘶嘶声
反应剧烈、快
速率
红
溶液变红
生成碱性物质
碱性
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真相大白:产物到底是什么?
气泡
→
氢气 H₂(可用火柴点燃验证)
变红
→
氢氧化钠 NaOH(显碱性)
反应方程式
2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑
结论
钠与水发生剧烈反应,放出大量热。
钠及其化合物 · 第一课时
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钠在水面上“游动”,酚酞变红
知识网络图:钠的“脾气”全图
全课梳理
一条主线
串起全课
结构决定性质
性质决定用途
用途决定保存方式
钠及其化合物 · 第一课时
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结构
最外层仅 1 个电子
物理性质
软、银白、密度小、熔点低
化学性质
与 O₂、与水剧烈反应
保存
煤油或石蜡油中
Na
安全课堂:万一钠着火了
实验室里钠着火了,能用二氧化碳灭火器吗?能用水吗?
绝对不能用 水
水与钠剧烈反应放出 H₂,可能引起爆炸
也不能用 CO₂ 灭火器
钠同样能与 CO₂ 发生反应
正确做法
使用专用灭火剂,或用干燥沙土覆盖
钠及其化合物 · 第一课时
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干砂灭火:隔绝氧气、安全可靠
3
类作业 · 层层递进
课后作业
1
基础题 · 熟记方程式
背诵并默写钠与 O₂(常温、加热)、与水反应的三个化学方程式。
2
探究题 · 设计实验
设计一个简单实验,证明钠与水反应产生的气体是 H₂。
3
拓展题 · 查阅资料
了解 Na₂O₂ 在潜水艇中有什么重要用途。
结构决定性质,性质决定用途。
下一课时,我们继续解读钠的化合物。
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