2019_2020学年高中化学第二章第1课时活泼的金属单质——钠课件新人教版.pptx

1、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,知识铺垫,新知预习,自主测试,1.单质可分为金属单质、非金属单质两大类。常见的金属有铁、铝、铜、锌、银、金、钠、镁等。 2.金属活动性顺序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au。 3.写出下列反应的化学方程式。 (1)铁与氧气:3Fe+2O2 Fe3O4。 (2)铁与稀盐酸:Fe+2HCl=FeCl2+H2。 (3)铁与稀硫酸:Fe+H2SO4=FeSO4+H2。 (4)铁与硫酸铜溶液:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。 在上述四个反应中,铁的共同之处是失电子、被氧

2、化。,知识铺垫,新知预习,自主测试,一、钠元素的存在及钠原子结构 1.钠元素在自然界中都以化合物的形式存在,如NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。 2.钠原子结构示意图为 ,其最外电子层上只有1个电子,在化学反应中该电子很容易失去,因此,钠的化学性质非常活泼,表现出很强的还原性。,知识铺垫,新知预习,自主测试,二、金属钠的性质 1.钠与氧气的反应 (1)实验操作及现象 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,可观察到钠具有银白色金属光泽,在空气中钠表面很快变暗。 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

3、,可以看到,钠受热先熔化,然后与氧气剧烈反应,发出黄色火焰,生成一种淡黄色固体。,知识铺垫,新知预习,自主测试,(2)实验结论 钠是银白色金属,硬度小,熔点低,通常保存在煤油或石蜡油中。 钠与氧气反应,条件不同,产物不同,反应的化学方程式分别为: 常温下:4Na+O2=2Na2O; 加热时:2Na+O2 Na2O2。,知识铺垫,新知预习,自主测试,2.钠与水的反应,反应的化学方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2。,知识铺垫,新知预习,自主测试,【微思考】(1)为什么实验室里将钠保存在石蜡油或煤油中? (2)钠着火时能否用水灭火?应如何灭火? (3)将一小块钠投入CuSO4溶液中,会生成铜

4、吗? 提示(1)钠与石蜡油、煤油不反应,且钠的密度大于石蜡油、煤油的密度,将钠保存在石蜡油或煤油中,能使钠与空气隔绝。 (2)钠可与水剧烈反应,同时放出大量的热,并产生可燃性气体氢气,故钠着火时不能用水灭火。应用干燥的沙土盖灭。 (3)不会生成Cu,因为将钠投入CuSO4溶液中,先发生反应2Na+2H2O=2NaOH+H2,然后发生反应CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+Na2SO4。,知识铺垫,新知预习,自主测试,1.判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。 (1)所有金属在常温下均为固体,在自然界中主要以化合态存在。 () (2)钠在空气中燃烧生成Na2O2。 () (3)钠与H2O反

5、应生成NaOH和O2。 () (4)钠投入酸溶液中,钠先与H2O反应。 () (5)Na与H2O反应的离子方程式为Na+H2O=Na+OH-+H2。 () 答案(1)(2)(3)(4)(5),知识铺垫,新知预习,自主测试,2.取一块金属钠放在燃烧匙里加热,观察实验现象,以下描述正确的是() 金属钠先熔化 在空气中燃烧,放出红色火花 燃烧后得白色固体 燃烧时火焰呈黄色 燃烧后生成淡黄色固体物质 A.B.C.D. 答案D 解析钠的熔点只有97.8 ,受热时先熔化,它是一种很活泼的金属,受热时与O2化合生成Na2O2,呈淡黄色。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,钠与氧气的反应 问题探究 下面的图

6、示简单展示了我们探究钠与氧气反应的实验操作:,(1)从以上实验中,你能总结出有关金属钠的哪些性质? 提示物理性质:银白色、质软、硬度小;化学性质:化学性质活泼,常温下易被空气中的氧气氧化为氧化钠,加热条件下易被氧气氧化为过氧化钠。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,(2)钠与氧气反应时,所得产物与氧气多少是否有关? 提示与氧气多少无关,与反应是否加热(反应条件)有关。 (3)钠在空气中加热有何现象? 提示先熔化,后剧烈反应,发出黄色火焰,生成淡黄色固体。 (4)用剩的金属钠应怎样处理? 提示剩余的钠放回原试剂瓶。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,深化拓展 1.钠露置在空气中的变化 (1)

7、金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末,此过程中的主要变化与现象有:,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,(2)发生主要变化的化学方程式为 4Na+O2=2Na2O Na2O+H2O=2NaOH 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,Na2CO3+10H2O=Na2CO310H2O Na2CO310H2O=Na2CO3+10H2O (3)钠露置在空气中发生反应的类型有: 反应及中的第2个反应为化合反应,为分解反应,还是氧化还原反应。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,2.加热条件下钠在空气中的变化 (1)实验及现象:取一小块金属钠放在坩埚中加热,现象为钠先熔化,后剧烈反应,

8、发出黄色火焰,生成一种淡黄色固体。 (2)原因及解释:钠与氧气在加热条件下剧烈反应,生成淡黄色的过氧化钠,化学方程式为2Na+O2 Na2O2(过氧化钠中氧元素的化合价为-1价)。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,素能应用 典例1等质量的两块钠,第一块在加热条件下与足量氧气充分反应,第二块在常温下与足量氧气充分反应。则下列说法正确的是() A.第一块钠失去电子数多 B.两块钠失去电子数相同 C.两块钠的反应产物的颜色相同 D.两块钠所得反应产物的质量相等 答案B 解析Na与O2反应无论生成Na2O还是Na2O2,Na的化合价均由0价升高为+1价,故两块钠失去的电子数一样多;但加热时产物为N

9、a2O2(淡黄色),而常温时产物为Na2O(白色),故第一块钠所得反应产物的质量大。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,易错提醒钠与O2反应时,常温下生成Na2O,加热条件下生成Na2O2,反应产物与O2的用量无关。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,变式训练12.3 g纯净的金属钠在干燥的空气中被氧化后得到3.5 g固体,由此判断其产物是() A.只有Na2O B.只有Na2O2 C.Na2O和Na2O2D.无法确定 答案C 解析若2.3 g钠全部生成Na2O,质量为3.1 g;若2.3 g钠全部生成Na2O2,质量为3.9 g,因为3.1 g3.5 g3.9 g,故氧化产物应为Na2O

10、和Na2O2的混合物。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,钠与水及酸、碱、盐溶液的反应 问题探究 实验室一般以如下图示过程进行钠与水反应的实验探究:,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,(1)在钠与水反应之前,为什么要用滤纸吸干钠表面的煤油呢? 提示防止钠与水反应放热而造成煤油的燃烧。 (2)实验中一般取绿豆大的钠块即可,能否取较大块的钠进行实验? 提示不能。因钠与水的反应放热,钠块较大会发生危险。 (3)实验时,能用手直接拿取金属钠吗?为什么? 提示不能。首先,用手直接拿药品不符合取用药品的规范要求;另外,手上有汗液,钠与水反应放出的热会烧伤手,且生成的NaOH对皮肤也有强烈的腐蚀作用。

11、(4)钠在金属活动性顺序中排在前面,那它能与金属盐溶液反应置换出排在它后面的金属吗? 提示不能。因为钠会先跟水反应,然后生成的NaOH再与盐反应。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,深化拓展 钠与H2O、酸溶液、盐溶液反应 1.钠与水的反应 离子方程式为2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2,还原剂为Na,氧化剂为H2O。 2.钠与酸溶液的反应 (1)钠与酸溶液反应时,先与酸中的H+反应生成H2。 (2)如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与水反应。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,3.钠与盐溶液的反应 (1)Na与NaCl溶液反应:实际上是钠与水反应,反应的化学方程式为2Na+2H2O=

12、2NaOH+H2。 (2)Na与CuSO4溶液反应:钠先与水反应,生成的NaOH再跟CuSO4反应,反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2、CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+Na2SO4;总反应式为2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2+H2+Na2SO4。 (3)Na与NaHSO4溶液反应:因NaHSO4完全电离,即NaHSO4=Na+H+S ,而使溶液显强酸性,此时钠直接与盐反应,化学方程式为2Na+2NaHSO4=2Na2SO4+H2。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,素能应用 典例2(1)将一小块钠放入下列溶液中,既能产生气体又能生成白色沉淀的是() A.

13、硝酸铜溶液 B.稀硫酸 C.氯化钠溶液 D.氯化镁溶液 (2)写出Na投入NaHCO3溶液中所发生反应的化学方程式(若有多步,则分步书写)。 答案(1)D (2)2Na+2H2O=2NaOH+H2,NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O 解析遇到钠与盐溶液反应的问题时,在注意钠与水反应的同时,还要考虑生成的NaOH是否与溶液中原有的溶质反应。钠与(1)中四种溶液反应都生成氢气,在硫酸铜溶液中会有蓝色沉淀生成,只有在氯化镁溶液中可生成白色沉淀。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,易错提醒(1)钠与金属盐溶液反应时,不能置换出相应金属;但在熔融条件下,钠可以从某些熔融金属盐中置换出比它不活

14、泼的金属。如:4Na+TiCl4 Ti+4NaCl、2Na+MgCl2 Mg+2NaCl。 (2)钠投入饱和盐溶液中时,如果盐不与NaOH反应,由于反应过程中水的消耗,最终会析出固体盐。 (3)相同温度下,相同的钠块与盐酸反应比与水反应更快。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,变式训练2金属钠分别与下列溶液反应时,既有气体放出又有沉淀产生的是() A.BaCl2溶液 B.K2SO4溶液 C.FeCl3溶液 D.稀盐酸 答案C 解析钠与盐溶液中的水反应生成NaOH和H2,故四种溶液中均有气体产生。A、B、D项溶液中均无沉淀生成,C项中FeCl3溶液与NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀。,探究一

15、,探究二,素养脉络,随堂检测,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,1.下面关于金属钠的描述正确的是() A.钠的化学性质很活泼,在自然界里不能以游离态存在 B.钠离子具有较强的还原性 C.钠很软,在新材料领域没有用途 D.钠露置于空气中最后变为Na2O 答案A 解析钠的化学性质活泼,会与空气中的氧气等物质反应,在自然界中只能以化合态形式存在,A项正确;钠离子不能再失去电子,不具有还原性,B项错误;钠很软,熔点低,导电、导热性好,可用于新光源、原子反应堆导热剂等,C项错误;钠露置于空气中会发生一系列反应,最后变为Na2CO3,D项错误。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,2.一小块金属钠长时间

16、置于空气中,可能有下列现象,这些现象出现的先后顺序是() 变成白色粉末变暗变成白色固体表面变成液体 A.B. C.D. 答案B 解析钠在空气中发生如下变化:NaNa2ONaOHNa2CO310H2ONa2CO3。反应现象为钠由银白色逐渐变暗,之后变成白色固体(NaOH),白色固体潮解变成液体,与空气中的CO2、H2O结合形成白色晶体(Na2CO310H2O),最后晶体风化,变成白色粉末(Na2CO3)。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,3.将小块钠投入FeCl3的稀溶液中,以下对有关现象的描述中最恰当的是() A.钠溶解,溶液里有黑色固体析出和无色气体逸出 B.钠与溶液剧烈反应,溶液里有红

17、褐色沉淀生成,溶液的颜色变浅 C.钠在溶液的表面上静静地消失,溶液里有红褐色沉淀生成 D.钠迅速消失,溶液里快速地冒出很多的气泡,同时有红褐色固体生成 答案B 解析将钠块投入FeCl3的稀溶液中,先后发生反应的化学方程式分别是2Na+2H2O=2NaOH+H2,3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3+3NaCl。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,4.在烧杯中加水和煤油(密度:0.80 gcm-3)各50 mL,将一小粒金属钠(密度:0.971 gcm-3)投入烧杯中,观察到的现象可能是() A.钠在水层中反应,并四处游动 B.钠停留在煤油层中,不发生反应 C.钠在煤油的液面上反应并四处游动

18、 D.钠在煤油与水的界面处反应并可能上、下跳动 答案D 解析本题必须明确钠、煤油、水三者的密度关系,然后根据钠与水的反应现象分析解答。煤油与水互不相溶,钠能与水反应而不与煤油反应,且三者密度大小为水钠煤油,故钠在煤油与水的界面处与水反应,放出的氢气给钠一个向上的推力,同时与钠受到的重力相互作用,可使钠在煤油与水的界面处上、下跳动,故正确答案为D项。,探究一,探究二,素养脉络,随堂检测,5.根据你对金属钠性质的了解,回答下列问题: (1)关于钠的叙述中,正确的是(填字母)。 A.钠是银白色金属,硬度很大 B.将金属钠放在石棉网上,用酒精灯加热后,金属钠剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成过氧化钠 C.金属钠