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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
【学习目标】
【学习重难点】
重点：钠与O2、H20反应
难点：钠与水反应的探究实验
1.能够列举钠的重要物理、化学性质及实验现象。能用化学方程式、离子方程式正确表示钠的主要化学性质。
2.能从物质类别、元素价态的角度，依据氧化还原反应的原理，预测钠的化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。
新课导入
据统计，正常每个人一天要消耗10-20克食盐，一年要消耗5-10公斤食盐。但你知不知道，在这雪白的盐里，还躲藏着一种金属呢？
躲在食盐里的金属
——钠
如何从海水中获得金属钠？
NaCl
Na
问题讨论：钠的“构——性”
强还原性
Na+
易失去一个电子
Na
［结论］ 单质钠的化学性质活泼， 具有还原性，故钠元素在自然界中以化合物的形存在。
1.与非金属单质反应：Na+O2 ——
2.与酸反应：Na+HCl——
3.与某些盐反应：Na+CuSO4 ——
钠常常保存在石蜡油或煤油中
探究一：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。
实验探究：金属钠的性质
钠的初识
钠的物理性质
任务一：结合实验，从以下五个方面归纳金属钠的物理性质
实验探究：金属钠的性质
颜色 状态 硬度 密度的相对大小 熔点
银白色 固体 小 ρ(H2O) >ρ(Na)>ρ(煤油) 低
新切开的钠具有_______的金属光泽
银白
钠的化学性质
实验室中，要把钠保存在石蜡油或煤油中，以隔绝空气
结论：常温下，金属钠与氧气反应
4Na＋O2===2Na2O
(白色)
任务二：结合实验，探究钠的化学性质
实验探究：金属钠的性质
在空气中很快________
变暗
如果加热，钠又会发生什么变化呢
实验探究：金属钠的性质
探究二：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)
(2)
(3)
(4)
钠的化学性质
实验现象
实验探究：金属钠的性质
先_____，然后剧烈燃烧，火焰呈_____，生成_______固体
熔化
黄色
淡黄色
钠的化学性质
实验结论
(淡黄色)
2Na＋O2===Na2O2
其中O为_____价
-1
条件不同，钠与氧气反应的产物不同！与反应物的量无关
归纳总结
实验探究：金属钠的性质
——钠与其他非金属单质化合生成的化合物中钠只显____价
＋1
2Na＋Cl2====2NaCl
加热
Na与Cl2在点燃条件下的反应
2Na＋S====Na2S
Na与S在研磨条件下的反应
钠的化学性质
钠作为一种还原性物质，除O2外，还能和其他非金属单质反应吗？
剧烈燃烧，产生白色的烟；
混合研磨时燃烧，火星四射，发生爆炸。
典例精讲
等质量的钠
等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气中(常温下)充分反应，失电子______多(填“第一块”“第二块”或“一样”，下同)，生成产物的质量_______大。
一样
第一块
Na2O2
生成物中
钠均为+1价
生成物中
Na守恒
转移电子数相同
生成的
Na2O2质量大
钠
钠
足量氧气
加热
足量氧气
常温
Na2O
Na2O与Na2O2相对分子质量不同
钠的化学性质
【问题解决】为什么钠遇水易爆炸？钠与水发生了什么样的反应？
【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。
Na+
H2
Na
H2O
H+
氧化还原反应角度：在反应中，钠失去电子，化合价升高，还原剂被氧化。
OH
物质组成角度：水中只有H化合物能降低。
现象 结论或解释
钠___在水面上 钠的密度比水___
钠_____成小球 钠的熔点___，反应放热
小球在水面上_________ 反应产生的_____推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”的响声， 逐渐变小，最后消失 钠与水_____反应，产生气体
反应后溶液的颜色逐渐变__ 有_____物质(________)生成
浮
小
熔化
低
迅速游动
氢气
剧烈
红
碱性
氢氧化钠
实验探究：金属钠的性质
钠的化学性质
探究三：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。
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
归纳总结
实验探究：金属钠的性质
化学方程式
钠的化学性质
2Na + 2H2O ＝ 2NaOH + H2↑
化合价升高，失e-×2
化合价降低，得e-×2
2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
实质：钠与水电离出的少量H＋生成H2
还原剂
氧化剂
离子反应方程式
钠的化学性质
【问题解决】钠着火时能否用水灭火？假如你是事故现场工作人员，你会怎么灭火？
典例精讲
【例1】某实验小组在学习了钠与水的反应后，做了以下几个实验。
(1)将两块绿豆粒大小的钠分别同时投入到甲、乙两个小烧杯中，甲烧杯盛有10 mL水，乙烧杯盛有10 mL稀盐酸，观察到的现象：乙烧杯中钠反应更剧烈。
结论：乙烧杯中发生的化学方程式为：__________________________。
2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑
(2)将一块绿豆粒大小的钠投入到丙烧杯中，观察到的现象是：浮、熔、游、响、生成_________。请根据现象写出丙烧杯中发生的化学方程式：
______________________________________________________________________________________________________________________。
蓝色沉淀
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、 CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4
[或2Na＋2H2O＋CuSO4===Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑]
01
钠在各种水溶液中反应时，先酸，再水，后盐。
02
K、Ca、Na等活泼金属不能从盐溶液中置换出其他金属
归纳总结
钠与水溶液反应的规律
钠的化学性质
钠先与水反应： 2Na ＋ 2H2O === 2NaOH ＋ H2 ↑
消耗了水，若是饱和盐溶液，会有晶体析出
考虑生成的 NaOH 是否与该盐溶液反应
已知Ca(OH)2 的溶解度随温度升高而降低。试分析把一小块钠放入饱和石灰水中时会发生什么现象？
钠的用途
（1）作还原剂来制取活泼金属；
（2）制作高压钠灯；
（3）制钠钾合金，用于原子反应堆导热剂。
高压钠灯
钠在高温下能将TiCl4中的Ti置换出来
TiCl4 + 4Na 4NaCl + Ti
小结
1.通过钠的学习，你能得出科学探究的步骤和方法吗？
2.通过钠的学习，你能形成对钠的学习的研究思路吗？
物质类别
元素化合价
反应规律
预测
实验
解释与
结论
基于实验证据进行分析、归纳、概括、推论
物质类别
代表物
研究内容
拓展延伸
英国化学家，1802年开创了农业化学，1807年用电解法离析出金属钾和钠；1808年分离出金属钙、锶、钡和镁。1813年在法国研究碘，指出碘是与氯类似的元素，并制备出碘化钾和碘酸钾等许多碘的化合物。后证实金刚石和木炭的化学成分相同。1815年发明矿用安全灯，1817年发现铂能促使醇蒸气在空气中氧化的催化作用。
金属钠的发现者——戴维
汉弗里·戴维 (1778-1829)
随堂演练
1．下列有关钠及其化合物的说法错误的是
A．实验室钠着火时，不可以用干冰灭火器灭火
B．在自然界中，钠以单质的形式存在
C．钠常常保存在石蜡油或煤油中
D．通过加热可除去 固体中的
【答案】B
【详解】A．钠能和二氧化碳反应，实验室钠着火时，不能用干冰灭火器灭火，应用干燥的沙土灭火，故A正确；
B．钠很活泼，常温下就可以和氧气以及水反应，所以在自然界中钠以化合物的形式存在，故B错误；
C．钠易与空气中的水蒸气、氧气反应，所以保存钠时需要隔绝空气，钠常常保存在石蜡油或煤油中，故C正确；
D． 不稳定，受热容易分解为 、水和二氧化碳，所以通过加热可除去
固体中的 ，故D正确；
随堂演练
2．英国化学家汉弗里·戴维在十九世纪初通过电解的方式获得金属钠的单质，下列有关金属钠的性质描述，错误的是
A．金属钠性质活泼，一般保存在煤油中
B．金属钠与水产生的氢气
C．金属钠可用刀切割，说明其密度较小
D．使用后多余的金属钠应放回试剂瓶中
【答案】C
【详解】A．Na易和空气中的O2、水蒸气反应，Na的密度大于煤油且和煤油不反应，所以Na一般保存在煤油中，故A正确；
B．Na和H2O发生反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，故B正确；
C．金属钠可用刀切割，说明其硬度较小，与其密度无关，故C错误；
D．Na性质非常活泼，能燃烧、能和水反应，因此不能随便丢弃，使用后多余的金属钠应放回试剂瓶中，故D正确；
随堂演练
3．下列有关钠的叙述中， 不正确的是
A．金属钠是银白色金属，硬度小，钠切开的断面露置在空气中变暗，是因为生成了Na2O
B．钠元素在自然界中仅以化合物形式存在
C．将一小块钠投入到CuSO4溶液中，有红色固体Cu析出
D．少量金属钠可保存在煤油中，使用后剩余的钠必须放回原试剂瓶中
【答案】C
【详解】A．金属钠是银白色金属，硬度小，钠切开的断面露置在空气中变暗，是因为与空气中的氧气在常温下发生非反应生成了Na2O，故A正确；
B．钠是一种活泼金属，钠元素在自然界中主要以化合物形式存在，故B正确；
C．钠和水会剧烈反应，故将一小块钠投入到CuSO4溶液中，首先发生的是金属钠与水的反应，再与硫酸铜发生反应，所以生成的物质为氢氧化铜和氢气，故C错误；
D．因为金属钠易于空气和水发生反应，故少量金属钠可保存在煤油中，使用后剩余的钠必须放回原试剂瓶中，故D正确；
随堂演练
4．将绿豆大的钠块投入如图所示的烧杯中，可能出现的现象是
A．钠块只在煤油层中游动，并放出气体
B．钠块只在水层中游动，钠块熔化，水层变红
C．钠块在煤油、水两液体界面处反应，上下跳动，水层变红
D．钠块在四氯化碳、水两液体界面处反应，熔化成小球并上下跳动，水层变红
【答案】C
【详解】A．钠的密度比煤油大，钠块应在煤油层的下面水层游动，并放出气体，A不正确；
B．钠块在水层中与水反应生成氢气，氢气附着在钠块表面使浮力增大，会进入煤油层，B不正确；
C．由以上分析可知，钠块在煤油、水两液体界面处反应，当氢气浮在钠块表面时，向上跳动进入煤油层，当氢气逸出后，从煤油层又回到水表面，钠与水反应生成易溶于水的碱，使水层中酚酞变红，C正确；
D．钠的密度比水小，钠块在水面上发生反应，不会沉入水底，也就不可能在四氯化碳、水两液体界面处发生反应，D不正确；
随堂演练
5．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
①MgSO4溶液②Na2SO4溶液③饱和澄清石灰水④Ca(HCO3)2溶液⑤CuSO4溶液⑥饱和NaCl溶液。
A．①④⑤⑥ B．③④⑤⑥ C．②③④⑥ D．①③④⑥
【答案】D
【详解】①金属钠放入MgSO4溶液中，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，得到的氢氧化钠与硫酸镁反应，生成氢氧化镁沉淀，反应方程式为：2Na+2H2O+MgSO4＝Na2SO4+Mg(OH)2↓+H2↑，既有气体生成，又有白色沉淀产生；③金属钠放入饱和澄清石灰水中，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，澄清石灰水中溶剂减少，Ca(OH)2析出，既有气体生成，又有沉淀生成；④金属钠放入Ca(HCO3)2溶液中，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与Ca(HCO3)2反应，生成CaCO3白色沉淀，既有气体生成，又有沉淀生成；⑥金属钠放入饱和NaCl溶液中，钠与水反应生成氢气，形成过饱和溶液，NaCl析出，既有气体生成，又有沉淀生成。因此既有气体，又有白色沉淀产生的是①③④⑥；
课堂小结
第一节
钠及其化合物
第1课时
原子结构
钠的物理性质
钠的化学性质
熔点低、密度小于水、导电导热
与氧气反应（条件不同，产物不同）
与水反应
与酸碱盐反应的实质
THANKS
谢谢聆听

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