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
情境引入
湿手操作易发生触电,这是为什么呢?
滴 水 点 灯
在酒精灯的灯芯处放置一小块金属,用胶头滴管向灯芯处滴加水
为什么会出现这样的现象呢?
知识梳理
活泼的金属单质——钠
钠元素的原子结构及存在
一
1.钠原子结构
Na
Na+
钠的化学性质非常活泼,表现出强还原性。
结构
性质
决定
推测
极易失去一个电子
失电子能力——还原性
知识梳理
活泼的金属单质——钠
钠元素的原子结构及存在
一
2.钠元素的自然界中的存在形式
钠的性质活泼,在自然界中都以化合态的形式存在,如氯化钠(NaCl),氢氧化钠(NaOH),碳酸钠(Na2CO3)等,没有游离态的钠单质。
金属钠的发现者——戴维
在19世纪初,科学家们对电解化合物产生了浓厚的兴趣。英国著名化学家汉弗里·戴维此前已经成功利用电解法分离出了金属钾和金属钙。1807年,戴维将注意力转向了氢氧化钠(NaOH),当时被称为苛性碱。他设计了一个实验,使用电流电解氢氧化钠溶液。在实验过程中,他观察到当电流通过溶液时,会产生气泡和热量,同时在电极附近形成了一种闪亮的金属物质。这种金属物质就是戴维首次分离出来的金属钠。
知识梳理
活泼的金属单质——钠
认识钠的物理性质
二
【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。
切割钠
钠常常保存在石蜡油或煤油中
颜色 状态 硬度 密度的相对大小 熔点
实验结论
熔点:97.8 ℃
沸点:883 ℃
密度:0.971 g/cm3
银白色
固体
小
ρ(H2O) >ρ(Na)>ρ(煤油)
低
新切开的钠的断面有何变化?
发生了什么反应?
知识梳理
活泼的金属单质——钠
认识钠的化学性质
三
金属钠切面呈银白色
片刻后,切面迅速变暗
1. 钠与氧气的反应
切开金属钠,可观察到切面呈银白色并有金属光泽,而暴露在空气中切面迅速失去光泽变暗,为什么?
知识梳理
①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。
认识钠的化学性质
三
4Na+O2=2Na2O(白色固体)
1. 钠与氧气的反应
活泼的金属单质——钠
铁在空气中缓慢氧化与铁在氧气中燃烧,反应生成的产物相同吗?若在空气中加热钠,钠会发生什么变化呢?
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。
(过氧化钠,淡黄色固体)
【小结】反应条件不同,现象不同,产物也不同
认识钠的化学性质
三
1. 钠与氧气的反应
知识梳理
活泼的金属单质——钠
认识钠的化学性质
三
1. 钠与氧气的反应
知识梳理
活泼的金属单质——钠
用双线桥标出钠在不同条件下与氧气反应电子转移的方向和数目,比较相同质量的两块钠完全反应转移电子的数目。
则相同质量的两块钠,分别发生上述反应,转移的电子数:①=②。
知识梳理
港口工作人员在退潮后的海滩发现数枚锈蚀的金属圆筒,海浪拍打使破损处露出银白色金属。震惊发现,金属接触海水后迅速“苏醒”:发出刺耳“嘶嘶”声,伴随白色蒸汽与零星火花,仿佛随时会引爆的“化学水雷”让宁静海滩变得危机四伏。
问题探究:请同学们解开“水雷”背后的化学密码
1 、锁定“嫌疑人” 银白色金属可能是什么?
2 、揭秘“反应源” 接触海水为什么会冒蒸汽、产生火花?
3 、制定“排雷术” 这类物质该如何保存和处理?
【新闻现场】2026年夏日海滩的离奇发现
活泼的金属单质——钠
【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。
【实验探究】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。
知识梳理
认识钠的化学性质
三
2. 钠与水的反应
活泼的金属单质——钠
知识梳理
认识钠的化学性质
三
2. 钠与水的反应
观察点
现象
结论
钠的位置
钠的形状
运动状态、声音
溶液颜色变化
浮在水面上
熔成小球
四周游动
嘶嘶响声
溶液变红
密度比水小
反应放热,钠熔点低
有气体生成
反应剧烈
H2
溶液呈碱性
浮
熔
游
响
红
活泼的金属单质——钠
0.9%指是
什么物理量?
根据实验现象,书写钠与水反应的化学方程式,并用双线桥分析其电子转移情况,指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。同时改写成离子方程式。
钠与水剧烈反应,生成__________和______。
(1)化学方程式是______________________________;
离子方程式是________________________________。
其中氧化剂为______,还原剂为_____。
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
失去2×e-
得到2×e-
实质:钠与水电离出的少量H+生成H2
2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
氢氧化钠
氢气
H2O
Na
钠与水反应的实质是什么?
知识梳理
认识钠的化学性质
三
2. 钠与水的反应
活泼的金属单质——钠
知识梳理
认识钠的化学性质
三
3. 钠与酸的反应
【性质预测】
将一块绿豆粒大小的钠分别投入盛有稀盐酸的烧杯中,观察现象,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?
钠与水反应,实质上是钠跟水电离出的H+反应;而酸中的H+浓度比水中H+浓度大,反应更剧烈。
2Na+2HCl===2NaCl+H2↑
不能剩余;稀盐酸不足,过量的钠会与溶剂水继续反应生成NaOH和H2。
活泼的金属单质——钠
知识梳理
认识钠的化学性质
三
3. 钠与盐溶液的反应
金属活动性顺序
❓猜想️
思考:如果向硫酸铜溶液中加入更加活泼的金属钠,可以直接置换出铜吗?
活泼的金属单质——钠
知识梳理
认识钠的化学性质
三
4. 钠与盐溶液的反应
浮、熔、游、响,产生蓝色沉淀
先水后盐
化学方程式:
分步:①2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
②2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
总反应①+②:2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑
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
×
活泼的金属单质——钠
知识应用
2015年8月12日晚,天津滨海新区发生剧烈爆炸,消防员在短短几分钟就赶到起火点,迅速用水灭火,灭火过程中发生了更大二次和三次爆炸。这一次事故造成死亡173人,其中消防人员104人,普通民众58人,民警11人。据天津市副市长何树山说,在这个仓库内有2500吨的危化品,其中第二类易燃物品,主要是金属钠和金属镁,约500吨。
钠燃烧可以用水灭火吗?
——用干燥的沙土灭火!
知识梳理
钠的用途
四
1. 作还原剂,冶炼金属:
2. 用作点光源,制作高压钠灯
3. Na-K合金作为原子反应堆的导热剂
钠受激发能够发出穿透力很强的黄色光,用来制造高压钠灯,常用于道路、机场、码头等场所的照明。
钠、钾的合金(Na‑K 合金)熔点低,常温下呈液态,具有良好的导热性能,能够快速传递热量,导出反应堆产生的大量热量。
钠在高温下能将TiCl4中的Ti置换出来
TiCl4 + 4Na 4NaCl + Ti
高压钠灯
无水、高温熔融状态下
活泼的金属单质——钠
课堂巩固
1.下列关于钠的叙述错误的是( )
A、取用金属钠时,所需用品一般有小刀、镊子、滤纸、玻璃片
B、金属钠与氧气反应,条件不同,产物不同
C、实验室中取用后剩余的钠不能放回原试剂瓶中
D、金属钠放置在空气中会迅速被氧化,生成白色的Na2O
2.某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中,此实验能证明钠的性质有 ( )
①钠比水的密度小 ②钠的熔点较低
③钠与水反应时放出热量 ④钠与水反应后溶液呈碱性
A.①④ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
C
D
课堂巩固
3.将一小块钠投入FeCl3溶液中,下列有关实验结果的预测正确的是( )
A.钠溶解,有铁析出,并有气体产生
B.只有气体产生
C.只有沉淀产生
D.既有沉淀产生,又有气体产生
D
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