内容正文:
第二章 海水中的重要元素
第一节 钠及其重要化合物
第1课时 活泼的金属单质--钠
浩瀚的大海美丽而富饶。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。
新课导入
食盐NaCl
小苏打NaHCO3
知识梳理
活泼的金属单质——钠
钠的原子结构及存在
一
1.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
易失去一个电子
强还原性
2.存在形式
钠的化学性质很活泼,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。
3、钠的工业制备方法
电解熔融NaCl: 。
2NaCl===2Na+Cl2↑
电解
知识梳理
活泼的金属单质——钠
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 熔点
熔点:97.8 ℃
沸点:883 ℃
密度:0.971 g/cm3
银白色,
有金属光泽
固体
小
(质软)
ρ(H2O) >ρ(Na)>ρ(煤油)
低
可导电、
导热
传导性
注意:剩余药品放回原试剂瓶 (用镊子夹取)
钠的化学性质
三
金属钠切面呈银白色
在空气中,切面迅速变暗
1. 钠与氧气的反应
4Na+O2══2Na2O
①常温下
(氧化钠,白色固体,变暗)
~ 4e—
实验现象:
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。
~ 4e—(过氧化钠,淡黄色固体)
【小结】钠与O2反应,条件不同,现象不同,产物也不同。
1. 钠与氧气的反应
②加热时:
产物的稳定性:Na2O < Na2O2
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。
Na与Cl2在点燃条件下的反应
Na与S在研磨条件下的反应
2Na + Cl2 = 2NaCl(产生黄色火焰、
生成白烟)
2Na + S = Na2S (研磨时易爆炸)
①
②
点燃
2.与其他非金属单质反应,如Cl2和S
研磨
知识梳理
3. 钠与水的反应
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】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
知识梳理
3. 钠与水的反应
观察
现象
分析与结论
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
四处游动
嘶”的响声
溶液变红
密度比水小
反应放热,钠熔点低
有气体生成
与水剧烈反应
H2
溶液呈碱性
简记:浮熔游响红
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。
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↑
H2O
Na
知识梳理
活泼的金属单质——钠
关系式:2Na ~ 2H2O ~ H2 ~ 2e—
3. 钠与水的反应
知识梳理
认识钠的化学性质
三
4. 钠与酸的反应
2Na+2HCl=== 2NaCl+ H2↑(比与水反应剧烈)
活泼的金属单质——钠
2Na+2H+ ══ 2Na+ + H2↑
反应的实质:①钠与酸反应时先与酸中的_____反应,
②如果钠过量,钠把酸反应完之后,再与____反应
水
“先酸后水”
知识梳理
5. 与盐溶液的反应
金属活动性顺序
❓猜想️
活泼的金属单质——钠
知识梳理
5. 与盐溶液的反应
现象: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↑
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
×
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
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。
活泼金属钠着火,可以用水灭火吗?
——用干燥砂土盖灭,不能用CO2灭火器和水!
【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
当堂检测
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。( )
√
2. 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 ⑥饱和食盐水 ⑦溶液
①③④⑥
3. 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
钠与氧气反应的相关计算
【例1】常温下将2.3g钠放入足量的O2中充分反应,最终得到的固体的质量为
g。(Na-23 O-16)
【例2】常温下将2.3g钠放入足量的O2中加热,充分反应,最终得到的固体的质量为 g。
相同质量的两块钠,
分别发生上述反应,
转移的电子数: 。
①=②。
Lavf58.46.101
Lavf58.46.101
Lavf58.20.100
$