资源简介

(共34张PPT)
第一节　钠及其化合物
第二章　海水中的重要元素—— 钠和氯
第1课时　活泼的金属单质——钠
素养目标
1.从原子结构角度初步认识金属钠的活泼性——强还原性,培养微观探析素养。
2.通过观察实验现象,从宏观角度以变化观念认识金属钠的强还原性——钠与氧气、钠与水的反应,从而逐步形成探究物质结构和性质的思维习惯,增强学习过程中的科学探究能力和创新意识。
【知识铺垫】
1.金属活动性顺序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au。
2.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、被氧化。
3.金属原子的最外层电子数一般小于4个,钠的原子结构示意图为
素养初探
【必备知识】
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。
二、金属钠的性质
1.钠与氧气的反应
(1)实验操作及现象
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,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。
②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,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。
(2)实验结论
①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。
②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。
【微思考1】教材中描述“不要用手直接接触钠,而要用镊子夹取”,你能解释其中的原因吗
提示 手上有汗水,若用手直接接触钠,钠与水反应生成氢氧化钠,会腐蚀皮肤。
2.钠与H2O反应
(1)根据氧化还原反应规律,预测Na与H2O反应的生成物为NaOH、H2。
①操作:
②现象及结论
现象 原因
钠浮在水面上 钠的密度比水小
熔成闪亮的小球 钠的熔点低且反应放热
钠在水面上迅速游动 反应产生气体推动钠游动
发出“嘶嘶”声响 钠与水反应剧烈
溶液变红 反应生成碱性物质
③钠与水反应剧烈,反应时放出热量,化学方程式是
2Na+2H2O === 2NaOH+H2↑;离子方程式为2Na+2H2O === 2Na++2OH-+H2↑。
【微思考2】(1)为什么实验室里将钠保存在石蜡油或煤油中
(2)教材中描述“把一块绿豆大的钠放在水中”,实验中取“绿豆大”的钠的目的是什么
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)钠与水的反应剧烈,取“绿豆大”的钠可以保证实验的安全性。
【情境链接】某船员在运输盛有钠的铁桶时,不小心把盖子打开,
桶内马上冒起浓浓的白烟,而且一接触桶内物质,双手立刻感到剧
烈的疼痛,情急之下他将桶推到江里。一遇到水,桶立马爆炸。消
防队员找来一个较大的白色塑料桶,将打捞上来的铁桶放在里面,用煤油浸泡。
(1)盛有钠的桶遇水立马爆炸的原因是什么
提示 由于大量的金属钠与大量的水接触发生剧烈反应,生成大量可燃性气体——氢气,同时放出大量的热,引起金属钠和氢气的剧烈燃烧,从而引发剧烈的爆炸现象。
(2)用煤油浸泡铁桶的灭火道理是什么
提示 钠易与空气中的氧气、水等反应,而钠不与煤油反应,且密度比煤油大,故用煤油浸泡铁桶。
【自我小测】
1.判断正误:
(1)钠是银白色金属,熔点低,硬度大。(　　)
提示 ×。钠的硬度小,可以用小刀切割。
(2)钠在反应时,只能做还原剂。(　　)
提示 √。钠原子最外层只有1个电子,只能失电子,表现很强的还原性。
(3)钠与O2反应只能生成淡黄色固体Na2O2。(　　)
提示 ×。钠与O2在常温和加热条件下分别生成Na2O和Na2O2。
(4)钠与H2O反应比钠与盐酸反应更剧烈。(　　)
提示 ×。钠与H2O反应的实质是与氢离子反应,水中的氢离子浓度小于盐酸,故钠与盐酸反应更剧烈。
2.将一小块金属钠投入滴有紫色石蕊溶液的盛冷水的烧杯中,甲同学认为可以观察到下列实验现象,其中正确的有(　　)
①钠投入水中,先沉入水底,后浮出水面　②钠立即与水反应,并有气体产生　③反应后溶液变红色　④钠熔化成光亮的小球　⑤小球在水面上迅速游动　⑥有“嘶嘶”的响声发出
A.①②③④ B.②③④⑤
C.②④⑤⑥ D.③④⑥
C
探究一
钠与氧气的反应
【问题探究】
下面的图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。
素养提升
(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)用剩的金属钠应怎样处理
提示 剩余的钠放回原试剂瓶。
【深化拓展】
钠露置在空气中的变化
钠长期暴露在空气中,最终转化为Na2CO3,变化过程的现象及主要反应如下:
误区警示 (1)钠与氧气反应产物不同是由于反应条件不同,碳与氧气反应产物不同是由于氧气的量不同。
(2)空气中的CO2的量相对较少,故与氢氧化钠反应只能生成碳酸钠,不能生成碳酸氢钠。
【素能应用】
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
B
变式训练1(2021安徽淮北高一期末)钠露置在空气中,其变质过程中不可能产生的物质是(　　)
A.Na2O B.NaOH
C.NaHCO3 D.Na2CO3
C
探究二
钠与水及酸、碱、盐溶液的反应
【问题探究】
某同学为了探究钠单质与盐的反应,进行了以下两个实验:
(1)将一块钠投入CuSO4溶液中,实验现象为钠立即熔为小球,并浮在水面四处游动,伴有嘶嘶的声响,同时溶液中有蓝色沉淀生成。
请解释实验中现象并写出有关化学方程式。
提示 钠投入CuSO4溶液中,Na先与H2O反应生成NaOH和H2,2Na+2H2O === 2NaOH+H2↑;生成的NaOH与CuSO4反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2,2NaOH+CuSO4 === Cu(OH)2↓+Na2SO4。
(2)如图,在蒸发皿中放一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与熔化的钠接触,瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成。
请解释实验中,是否发生了置换反应 上述反应能否证明钠可以从CuSO4溶液中置换出铜 能否说明钠比铜活泼
提示 实验中有红色物质生成,说明熔融的钠将硫酸铜中的铜置换出来并且放出热量,属于置换反应,钠为还原剂,硫酸铜为氧化剂,说明钠比铜活泼。
(3)综合分析(1)(2)总结钠单质与盐溶液反应的顺序,Na与盐反应冶炼金属的条件。
提示 钠单质与盐溶液反应时,先与水反应生成氢氧化钠和氢气,再考虑氢氧化钠是否与盐发生复分解反应;Na与盐反应冶炼金属必须在无水条件下进行,即熔融状态下。
【深化拓展】
钠与H2O、酸溶液、盐溶液反应
(1)反应实质
钠与任何水溶液(如酸、碱、盐的水溶液)反应时,实质是钠与溶液中的H+反应,生成H2。
(2)具体反应
反应物质 反应分析
与水 离子方程式为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,还原剂为Na,氧化剂为H2O
与酸溶液 把钠投入酸溶液中时,钠先与酸中的H+反应,当酸反应完后,再与水反应,即“先酸后水”。如钠与盐酸的反应依次为2Na+2HCl===2NaCl+H2↑、2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。钠与酸溶液的反应比钠与水的反应更剧烈,因为酸溶液中H+的浓度大
与盐溶液 当钠加到盐的水溶液中时,首先是钠与水反应,如果生成的NaOH能够和盐反应,则反应继续进行,即“先水后盐”。如把钠投入CuSO4溶液中,则依次发生的反应为2Na+2H2O===2NaOH+H2↑、2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4;总反应为2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。如果把钠投入NaCl溶液或K2SO4溶液中,则只发生钠和水的反应
误区警示 (1)过量钠与酸溶液反应时,钠先与酸反应,再与水反应,最后消耗完。
(2)钠能与任何水溶液反应。不要认为盐不能与氢氧化钠反应,就不能与钠反应。
【素能应用】
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.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
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不如它活泼的金属。如:
(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。
变式训练2不能正确表示下列反应的离子方程式是(　　)
A.钠与水反应:2Na+2H2O === 2Na++2OH-+H2↑
B.钠与CuSO4溶液反应:2Na+Cu2+ === Cu+2Na+
C.钠与盐酸反应:2Na+2H+ === 2Na++H2↑
D.钠跟氯化钾溶液反应:2Na+2H2O === 2Na++2OH-+H2↑
B
素养脉络
1.中科院研究成果表明,利用金属钠、钾实现肿瘤高温消融的治疗新方法可用于杀死癌细胞。关于钠的叙述中,正确的是(　　)
A.钠是银白色金属,硬度很大
B.钠燃烧时发出黄色火焰
C.金属钠在空气中燃烧,生成氧化钠
D.金属钠的熔点很高
素养巩固
B
2.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
B
3.将一块钠投入盛有煤油和水的烧杯中,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.钠在煤油中反应并四处游动
D.钠在煤油与水的界面处反应并可能上下跳动
D
再 见

展开更多......

收起↑