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文档简介
活泼的金属单质——钠「第二章海水中的重要元素——钠和氯」人教版必修第一册第一节第一课时2.密度硬度较大,熔沸点较高3.具有良好的导电性、导热性、延展性1.大多数金属都是具有金属光泽的固体(Hg除外)金属的物理性质金属钠是否也具有上述性质呢?金属的化学性质与氧气反应与酸反应与盐反应一、钠的存在⑴钠的原子结构在化学反应中很容易失去1个电子。故钠的化学性质非常活泼,表现出很强的还原性。⑵钠元素的自然界中的存在形式钠元素在自然界中都以化合物的形式存在,如NaCl、Na2CO3、Na2SO4没有单质。只存在化合态,没有游离态。★金属钠不与煤油反应★金属钠的密度比煤油★金属钠常温下呈固态大保存在煤油中的钠结论:银白色固体,密度比煤油大,硬度小,质软,熔点低,良好的导电导热性实验探究钠的‘真面目’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。【实验2-1】二、钠的物理性质剩余的钠全部放回原试剂瓶中思考:新切开的金属钠具有银白色的金属光泽,在空气中很快变暗,这是为什么呢?1.钠与非金属单质的反应[现象]新切开的钠与空气中的氧气反应,在钠的表面生成了一薄层氧化物,
这种氧化物是氧化钠(Na2O)。化学反应方程式:
4Na+O22Na2O银白色固体因此,在实验室中,要把钠保存在石蜡油或煤油中,以隔绝空气。如果加热,钠又会发生什么变化呢?常温下钠与氧气的反应-200+14e-三、钠的化学性质
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.钠与非金属单质的反应加热或点燃条件下钠与氧气的反应[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。三、钠的化学性质【实验2-2】(1)(2)(3)(4)受热熔化剧烈反应黄色火焰淡黄色固体熔点低生成过氧化钠化学性质活泼发黄光利用反应自身放热维持高温环境完成燃烧【思考与交流】(1)为什么要预热坩埚?(2)熔化后为什么撤掉酒精灯?(3)撤掉酒精灯后,为什么钠反而燃烧起来?1.钠与非金属单质的反应加热或点燃条件下钠与氧气的反应化学反应方程式:淡黄色固体钠与氯气的反应:点燃
2Na+Cl22NaCl2Na+O2Na2O2△
剧烈燃烧,产生白烟Na是强还原性物质,可以和氧化剂反应。如O2、Cl2、S-1三、钠的化学性质2e-研磨
2Na+SNa2S钠与硫的反应: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。1两块等质量的钠失去电子数是否一样?2氧气的消耗量是否相同3两块钠所得反应产物的质量是否相等是第二块钠耗氧量大生成的Na2O2质量大钠与氧气反应条件不同,反应现象不同,产物也不同,与反应物的量无关!2.钠与水的反应[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是什么?【思考与讨论】为什么要用干燥的坩埚加热?钠与水会发生反应吗?水只有H化合价能降低NaNa+H2OH+OH-H2Na2O\Na2O2\NaOH在反应中,钠失去电子,化合价升高,还原剂被氧化。氧化剂还原剂[实验]在烧杯中加入一些水,滴入几滴酚酞溶液,然后把一块绿豆大的钠放入水中。2.钠与水的反应实验现象分析与结论浮熔游响红请从钠在水中的位置、形状变化、动态、声音、溶液颜色变化等方面观察和描述实验现象并分析实验现象。钠浮在水面迅速反应钠熔为小球钠在水面快速移动发出“嘶嘶”的响声反应后水溶液变红钠的密度比水小反应放热,钠的熔点低生成了碱NaOH产生气体推动钠球游动反应剧烈三、钠的化学性质【结论】钠与水反应剧烈,反应时放热,反应后得到的溶液显碱性。2.钠与水的反应化学反应方程式:2Na+2H2O
2NaOH+H2↑
[思考]1.如何设计实验验证钠与水反应产生的气体?答:用试管收集氢气,靠近酒精灯点燃出现爆鸣声,说明气体为氢气。2.钠着火,该如何扑灭?用干燥的沙土。2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑三、钠的化学性质
Na与H2O反应的实质是钠置换出水中的氢离子,生成H2~2e-钠容易与水、氧气发生反应。所以要保存在煤油或石蜡油中。【例】向一盛有水的烧杯中分别加入等体积的水和煤油,片刻后再向该烧杯中加入绿豆粒大小的金属钠,可能观察到的现象是(
)A钠在水与煤油界面上下跳动,水反应产生气泡,酚酞水溶液变红密度:CCl4>水>钠>苯>煤油CCl4也可以隔绝空气,为什么钠不保存在CCl4中呢?3.钠与酸溶液的反应思考:钠和稀盐酸的反应过程?其先和水反应还是先和酸反应?钠与水反应的实质:钠与水电离出的H+反应生成H2和NaOH。
钠与稀盐酸反应时,先与稀盐酸反应,因为稀盐酸中H+的浓度更大,待稀盐酸消耗完后,才与水反应。钠少量(钠只与稀盐酸反应)2Na+2H2O
2Na++2OH-+H2↑2Na+2H+
2Na++H2↑2Na+2H+
2Na++H2↑先酸后水钠过量(钠先与稀盐酸反应后与水反应)离子反应方程式三、钠的化学性质4.钠与碱溶液的反应思考:将钠投入氢氧化钠溶液中会发生什么反应,请写出相关离子反应方程式。钠与碱溶液反应的实质:钠与水反应,钠不与碱溶液中的溶质反应。2Na+2H2O
2Na++2OH-+H2↑三、钠的化学性质4.钠与盐溶液的反应以钠与硫酸铜溶液反应为例[预测]钠与硫酸铜溶液是如何反应的?[实验]在烧杯中加入硫酸铜溶液,然后把一块绿豆大的钠放入溶液中。[现象]金属钠浮在溶液上,熔成小球,四处游动,发出“嘶嘶”的响声,逐渐变小,
最后消失,同时生成蓝色絮状物。浮、熔、游、响、蓝三、钠的化学性质【思考】从金属活动性顺序表中已判断出钠是一种特别活泼的金属,请思考一下
钠是否能从盐溶液中置换出其他金属?3.钠与盐溶液的反应以钠与硫酸铜溶液反应为例[反应原理分析][结论]钠与盐溶液反应顺序:先与水反应生成氢氧化钠(再与盐反应)思考:在溶液中可以用K、Ca、Na等活泼金属来置换Cu、Ag
这些不活泼金属吗?金属过于活泼,加入盐溶液后其直接与水发生反应,不可以置换出溶液中的金属。三、钠的化学性质2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓
2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑
2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;反应放出热量,Ca(OH)2的溶解度随温度升高而降低,钠与水反应消耗溶剂水,石灰水过饱和,析出Ca(OH)2固体,产生白色浑浊。
将一块绿豆粒大小的钠分别投入盛有饱和澄清石灰水的烧杯中,饱和澄清石灰水出现白色浑浊,试结合离子方程式分析原因。若盐溶液为饱和溶液,则析出盐/碱【思考】该化学反应:2Na+CuSO4=Cu+Na2SO4
什么条件下才可以发生呢?——没有水参与时,比如在熔融状态下TiCl4+4Na=========4NaCl+Ti700~800℃高压钠灯钠在高温下能将TiCl4中的Ti置换出来四、钠的用途制备Na2O2(钠的化合物)冶炼贵重金属Na-K合金(液态)用作原子反应堆的导热剂高压钠灯物理性质化学性质化学性质物理性质
钠的化学性质非常活泼,这给钠的制取带来一定的困难。目前,世界上金属钠的生产多数采用电解的方法。电解
2NaCl(熔融)
2Na+Cl2↑19世纪初(1807年),英国化学家戴维在实验室中通过电解熔融氯化钠首次制得了钠。戴维1778-1829五、钠的制取小组讨论:金属钠长期放置在空气中最终会转为什么物质?银白色变暗变潮湿白色固体白色粉末NaNa2ONaOHNa2CO3Na2CO3·10H2OO2H2OCO2风化碳酸钠遇水生成有结晶水的碳酸钠晶体(Na2CO3·xH2O),该晶体在干燥的空气中会逐渐失去结晶水转变为粉末(这种失去结晶水的过程叫风化)(化学变化)Na银白色,有金属光泽;质软;熔点较低;密度比煤油大;导电性、导热性良好+11281+1128失去1e-NaNa+1
与非金属单质的反应
O2、Cl2、S等2
与水的反应3
与溶液的反应
酸、碱、盐4
在熔融状态下置换金属
的反应电解熔融NaCl制取Na制备Na2O2;冶炼贵重金属;高压钠灯;Na-K合金(液态)用作原子反应堆导热剂;2NaCl(熔融)
2Na+Cl2↑电解
结构物理性质化学性质制取用途2Na+2H2O
2NaOH+H2↑强还原性1.把一小块金属钠放入下列溶液中。下列说法正确的是(
)。A.饱和NaOH溶液:有氢气放出,恢复至室温后溶液浓度变大B.稀CuSO4
溶液:有氢气放出,有紫红色铜析出C.MgCl2
溶液:有氢气放出,有白色沉淀生成D.滴有紫色石蕊溶液的水:有氢气放出,溶液变为红色[解析]钠与碱溶液反应实质上是钠与水的反应,原饱和溶液有晶体析出,剩余溶液还是饱和溶液,温度不变时,溶液中离子的浓度不变。A错误C2.下列关于钠的说法中正确的是A.用镊子夹取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油,放置在洁净的表面皿或玻璃片上B.金属钠可与CuSO4溶液发生置换反应生成Na2SO4和CuC.绿豆大小的钠投入水中,钠浮在水面上,说明钠的密度大于水的密度D.钠银白色切口在空气中变暗,有人认为氧气不足生成氧化钠,若氧气过量生成
过氧化钠A3、在做探究“钠与水的反应”实验中,不需要标注的图标是A2.下列关于钠的叙述中,不正确的是(
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