化學(xué)鈉與水的反應(yīng)新人教必修PPT課件

1、傍晚，冒煙鐵桶被小心翼翼撈上岸 中新社廣州七月八日電中新社廣州七月八日電 ：廣州市珠江河段上，近：廣州市珠江河段上，近兩天驚現(xiàn)神秘兩天驚現(xiàn)神秘“水雷水雷”，六個鐵皮桶漂浮在水面上，六個鐵皮桶漂浮在水面上，有三個發(fā)生劇烈爆炸，另外三個被有關(guān)部門成功打撈。有三個發(fā)生劇烈爆炸，另外三個被有關(guān)部門成功打撈。 一位目擊者說，早上十時多，桶一位目擊者說，早上十時多，桶內(nèi)突然冒起一股內(nèi)突然冒起一股“白煙白煙”，從漂在水，從漂在水面上的一個鐵桶內(nèi)竄出黃色的火苗，面上的一個鐵桶內(nèi)竄出黃色的火苗，緊接著一聲巨響，蘑菇狀的水柱沖天緊接著一聲巨響，蘑菇狀的水柱沖天而起。直到中午，這個鐵桶又連續(xù)爆而起。直到中午，這個鐵

2、桶又連續(xù)爆炸多次，爆炸騰起的白色煙霧近十米炸多次，爆炸騰起的白色煙霧近十米高。高。 經(jīng)專家認(rèn)定，鐵桶內(nèi)裝的是遇水經(jīng)專家認(rèn)定，鐵桶內(nèi)裝的是遇水極易燃燒的金屬鈉。極易燃燒的金屬鈉。神秘神秘“水雷水雷”接連爆炸接連爆炸 原是金屬鈉原料桶漂入珠原是金屬鈉原料桶漂入珠江江第1頁/共27頁鈉的原子結(jié)構(gòu)：+11+112 2 8 8 1 1Na+11+112 2 8 8Na+極易失去極易失去e e- -鈉原子極易失電子鈉原子極易失電子顯強還原性顯強還原性是非?；顫姷慕饘偈欠浅；顫姷慕饘俚?頁/共27頁（二）金屬的化學(xué)性質(zhì)-金屬與水的反應(yīng) 鈉和水的反應(yīng)鈉和水的反應(yīng) 實驗3-3將一小塊將一小塊金屬鈉投金屬鈉投入滴

3、有酚入滴有酚酞的水中酞的水中第3頁/共27頁金屬鈉和水的反應(yīng)：浮浮游游熔熔響響紅紅鈉浮于水面，金屬鈉的密度小于水鈉浮于水面，金屬鈉的密度小于水小球向四處游動，產(chǎn)生的氣體推動金屬鈉來回游動小球向四處游動，產(chǎn)生的氣體推動金屬鈉來回游動鈉熔成閃亮小球，反應(yīng)放熱，鈉的熔點較低鈉熔成閃亮小球，反應(yīng)放熱，鈉的熔點較低發(fā)出嘶嘶響聲，劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生氣體并燃燒發(fā)出嘶嘶響聲，劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生氣體并燃燒反應(yīng)后的溶液遇酚酞變紅，有堿性物質(zhì)生成反應(yīng)后的溶液遇酚酞變紅，有堿性物質(zhì)生成2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 現(xiàn)現(xiàn) 象象 解解 釋釋第4頁/共27頁【科學(xué)探究】如何用實驗證明鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是氫氣？請

4、同學(xué)們設(shè)計實驗證明。第5頁/共27頁【科學(xué)探究】 利用利用實驗法實驗法驗證鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的是驗證鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的是H2第6頁/共27頁【科學(xué)探究】 利用利用氧化還原反應(yīng)原理氧化還原反應(yīng)原理驗證鈉與水驗證鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是H2NHO= NOHO 0-2+10NHO= NOHH 0+1+10故鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是故鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是H H2 2第7頁/共27頁NaNa與水的反應(yīng)：實驗結(jié)論：NHO= NOHH 失去失去2e-，化合價升高，被氧化，化合價升高，被氧化得到得到2e- ，化合價降低，被還原，化合價降低，被還原1還原劑：還原劑：Na 氧化劑：氧化劑：H2O第8頁/共

5、27頁【思考與交流】 將鈉放到酸溶液中，應(yīng)發(fā)生怎樣的反應(yīng)？ 鈉與鹽溶液(如硫酸銅溶液)反應(yīng)時，由于水的存在，鈉不能發(fā)生置換反應(yīng)？ 【實驗】 在燒杯中加入約20mL的CuSO4溶液，將切好的鈉投入到其中，蓋上表面皿，觀察現(xiàn)象。 先與酸中溶質(zhì)反應(yīng)，溶質(zhì)消耗盡，才能與水反應(yīng)。 第9頁/共27頁將金屬鈉投入CuSOCuSO4 4溶液中的實驗視頻：【實驗結(jié)論】 將鈉投入到某溶液中，不發(fā)生鈉的置換反應(yīng)，首先發(fā)生的是鈉與水的反應(yīng)。 第10頁/共27頁【小結(jié)】 2Na + 2H2O = 2NaOH + H22NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2 + Na2SO4 一般鈉與鹽溶液的反應(yīng)，可以先考慮鈉與水

6、的反應(yīng)，再考慮鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物NaOH能否和該鹽溶液反應(yīng)。 上述鈉與硫酸銅溶液的反應(yīng)方程式可以寫成： 總反應(yīng)為： 2Na+2H2O+CuSO4 = Cu(OH)2+Na2SO4+H2 注意：鈉只有與某些熔融鹽作用時才能置換出相應(yīng)的金屬。 如：4Na+TiCl4（熔融）= 4NaCl+Ti Cu(OH)Cu(OH)2 2 = CuO + H = CuO + H2 2O O（受熱）（受熱） 第11頁/共27頁【探究】請設(shè)計一個簡單的實驗裝置, ,使還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)。要求裝置中含有以下三個部分：(1)(1)水蒸氣的發(fā)生裝置水蒸氣的發(fā)生裝置(2)(2)水蒸氣與鐵粉反應(yīng)裝置水蒸氣與鐵粉反應(yīng)裝置(3)

7、(3)產(chǎn)物的檢驗產(chǎn)物的檢驗( (收集收集) )裝置裝置第12頁/共27頁【科學(xué)探究】鐵與水蒸氣的反應(yīng) 按圖組裝實驗裝置進(jìn)行實驗 思考： (1)水蒸氣怎樣制??？ (2)該反應(yīng)在什么條件下進(jìn)行？ (3)反應(yīng)的產(chǎn)物是什么？如何驗證？ 第13頁/共27頁鐵與水蒸氣的反應(yīng)：【現(xiàn)象和結(jié)論】 紅熱的鐵與水蒸氣反應(yīng)放出氣體，蒸發(fā)皿中產(chǎn)生大量肥皂泡，點燃是能燃燒或發(fā)出爆鳴聲-氫氣，反應(yīng)后試管內(nèi)固體仍為黑色-四氧化三鐵。3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2第14頁/共27頁【思考與交流】 實驗過程中應(yīng)注意哪些問題？ 肥皂水不能太稀，否則吹起的氣泡太小，點燃時難有較大的爆鳴聲；實驗結(jié)束時應(yīng)先從肥皂水中

8、撤出導(dǎo)管，再移去燃著的酒精燈?！緦嶒炋骄俊?設(shè)計一套簡單的實驗裝置，使鐵粉與水蒸氣反應(yīng)。實驗裝置包括水蒸氣發(fā)生、水蒸氣與鐵粉反應(yīng)、檢驗產(chǎn)生的氣體。（1）如果給你3支試管、水槽、蒸發(fā)皿、膠塞、導(dǎo)管、酒精噴燈及其他必要的儀器和物品，畫出你設(shè)計的裝置簡圖。第15頁/共27頁水蒸氣的水蒸氣的發(fā)生裝置發(fā)生裝置水蒸氣與鐵水蒸氣與鐵粉反應(yīng)裝置粉反應(yīng)裝置產(chǎn)物收產(chǎn)物收集裝置集裝置【實驗探究】（2）有人設(shè)計了下圖裝置，用一支大試管代替3支試管就能完成實驗，想想其中的原理。第16頁/共27頁【實驗探究】 (3)如果提供給你3支試管、圓底燒瓶、水槽、干燥管、膠塞、導(dǎo)管、酒精噴燈及其他必要的儀器和物品，畫出你設(shè)計的裝置

9、簡圖。第17頁/共27頁【實驗探究】第18頁/共27頁【科學(xué)探究】鐵與水蒸氣的反應(yīng)實驗設(shè)計第19頁/共27頁【例題探究】熱點題型：有關(guān)鈉的計算例將2.3g金屬鈉放入100g水中，完全反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ( )3 . 210048 . 141004410041 . 03 . 21004A100B100C100D100D 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 第20頁/共27頁【課堂演練】 將4.6g金屬鈉投入到足量水中，得ag溶液；將4.8g金屬鎂投入到足量鹽酸中，得bg溶液，假設(shè)水的質(zhì)量與鹽酸的質(zhì)量相等，則反應(yīng)后兩溶液的質(zhì)量關(guān)系式 ( )A、a = b B、a bC、a b

10、 D、無法判斷【解析】 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 46 2 4.6g 0.2ga = 4.6 + m(H2O)- 0.2 = 4.4 + m(H2O) Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 24 2 4.8g 0.4gb =4.8+m(HCl)-0.4=4.4+m(HCl)因為m(H2O)=m(HCl)，所以a =b 。 A第21頁/共27頁方法方法1方法方法2方法方法3【升華與拓展】完成下列實驗設(shè)計： 探究探究1 1：請設(shè)計盡可能多的實驗，完成鈉與水的反：請設(shè)計盡可能多的實驗，完成鈉與水的反應(yīng)實驗，并驗證產(chǎn)物。應(yīng)實驗，并驗證產(chǎn)物。第22頁/共27頁探究2 2：請

11、利用鈉與水反應(yīng)設(shè)計噴泉實驗，要求噴出紅色噴泉。實驗步驟及現(xiàn)象實驗步驟及現(xiàn)象: : 在廣口瓶內(nèi)加適量蒸餾水在廣口瓶內(nèi)加適量蒸餾水和和2 2滴酚酞試液滴酚酞試液, ,如圖如圖2 2裝置連裝置連好儀器。在廣口瓶膠塞的大好儀器。在廣口瓶膠塞的大頭針上扎一塊比豆粒略大的頭針上扎一塊比豆粒略大的金屬鈉金屬鈉, ,立即蓋上膠塞立即蓋上膠塞, ,，接，接著形成美麗的紅色噴泉。同著形成美麗的紅色噴泉。同時可看到鈉與水劇烈反應(yīng)，時可看到鈉與水劇烈反應(yīng)，鈉熔化成小球鈉熔化成小球, ,在水面上四處在水面上四處游動。噴泉可維持半分鐘。游動。噴泉可維持半分鐘。圖圖1圖圖2第23頁/共27頁探究3 3：請設(shè)計完成鈉與水的反

12、應(yīng)實驗，要求產(chǎn)生氫氣必須緩慢并驗證產(chǎn)物。實驗說明：實驗說明：(1)(1)分液漏斗中加入水的體積必須大于分液漏斗中加入水的體積必須大于燒瓶容積的一半，這樣流入燒瓶的水與燒瓶容積的一半，這樣流入燒瓶的水與原燒瓶中的煤油充滿燒瓶，保證燒瓶中原燒瓶中的煤油充滿燒瓶，保證燒瓶中的空氣被完全排開，不會給氫氣的點燃的空氣被完全排開，不會給氫氣的點燃帶來意外事故。帶來意外事故。(2)(2)燒瓶中煤油的體積不要超過燒瓶容燒瓶中煤油的體積不要超過燒瓶容積的一半，并且分液漏斗末端必須恰好積的一半，并且分液漏斗末端必須恰好接觸煤油液面，目的在于：確保煤油能接觸煤油液面，目的在于：確保煤油能被完全壓回漏斗。保證燒瓶中保持一定被完全壓回漏斗。保證燒瓶中保持一定體積的水。體積的水。第24頁/共27頁探究4 4：請利用鈉與水的反應(yīng)設(shè)計測得鈉的相對原子質(zhì)量的最簡便實驗，要求不測氣體體積。還有其他的實驗方法嗎？想想看。思考思考(1)(1)：實驗中不用測量產(chǎn)：實驗中不用測量產(chǎn)生氫氣的體積，就可以得到