【化學(xué)課件】活潑的金屬單質(zhì)-鈉 2023-2024學(xué)年上學(xué)期高一化學(xué)人教版（2019）必修第一冊(cè)

第2章海水中的重要元素——鈉和氯第一節(jié)鈉及其化合物化學(xué)必修第一冊(cè)

（人教版）第1課時(shí)活潑的金屬單質(zhì)——鈉導(dǎo)入用膠頭滴管在酒精燈燈芯上滴幾滴水(酒精燈燈芯處放一小塊鈉)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。酒精燈被點(diǎn)燃了。為什么水能點(diǎn)火呢？產(chǎn)生的原因就是由于金屬鈉的存在。金屬鈉具有哪些性質(zhì)呢?一、實(shí)驗(yàn)探究———鈉的物理性質(zhì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:用鑷子取一小塊鈉,用濾紙吸干表面的煤油后,用刀切去一端的外皮,觀察鈉的光澤和顏色,并注意新切開的鈉的表面所發(fā)生的變化,同時(shí)聞一聞保存鈉的液體的氣味。一、實(shí)驗(yàn)探究———鈉的物理性質(zhì)[問題思考1]取鈉的時(shí)候應(yīng)注意的問題有哪一些呢?1.鈉取用的操作注意事項(xiàng):(1)取:用鑷子從煤油中取出一小塊鈉。(2)吸:用濾紙吸干表面的煤油,放在玻璃片上或表面皿中。(3)切:用小刀切下一小塊鈉用來(lái)做實(shí)驗(yàn)。(4)放:將剩下的鈉迅速放回原試劑瓶中。一、實(shí)驗(yàn)探究———鈉的物理性質(zhì)[問題思考2]在取鈉時(shí),你能觀察或體會(huì)到鈉的哪些性質(zhì)?在取鈉的過程中,可以從鈉保存在煤油中推測(cè)出鈉的密度大于煤油;從可以用小刀將鈉切開推測(cè)出鈉的硬度小、質(zhì)軟;切開鈉后觀察到鈉有銀白的金屬光澤。［小結(jié)］鈉的物理性質(zhì):銀白色、有金屬光澤的固體,熱、電的良導(dǎo)體,質(zhì)軟、密度小、熔點(diǎn)低。二、鈉與氧氣的反應(yīng)[問題思考1]為什么剛切開的鈉呈光亮的銀白色,但很快銀白色金屬光澤又會(huì)變暗呢?鈉的原子結(jié)構(gòu)示意圖為,最外層只有1個(gè)電子,在化學(xué)反應(yīng)中容易失去一個(gè)電子,因此,鈉是一種非?；顫姷慕饘?。鈉在常溫下可以被空氣中的O2

氧化成Na2O,純凈的Na2O是一種白色粉末。其化學(xué)方程式為4Na+O22Na2O。二、鈉與氧氣的反應(yīng)[問題思考2]把鈉放在石棉網(wǎng)上加熱，能觀察到什么現(xiàn)象呢?鈉在空氣中燃燒,發(fā)出黃色火焰二、鈉與氧氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:將一塊鐵片放在鐵架臺(tái)的鐵圈上,一小塊鈉放于鐵片上,用酒精燈加熱鐵片,待鈉開始燃燒時(shí),馬上撤去酒精燈,鈉繼續(xù)燃燒。反應(yīng)結(jié)束后,觀察產(chǎn)物的顏色、狀態(tài),并在產(chǎn)物上滴幾滴水繼續(xù)觀察。[實(shí)驗(yàn)探究1]《鈉與氧氣的反應(yīng)》二、鈉與氧氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:鐵片上得到了淡黃色固體,滴幾滴水后可看到有大量氣泡產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:淡黃色固體不是氧化鈉,而是過氧化鈉(Na2O2)。鈉和氧氣的反應(yīng),條件不同,產(chǎn)物不同。2Na+O2Na2O2(淡黃色固體)4Na+O22Na2O(白色固體)二、鈉與氧氣的反應(yīng)鈉和氯氣、硫反應(yīng)的化學(xué)方程式。2Na+SNa2S2Na+Cl22NaCl三、鈉與水的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:向盛水的培養(yǎng)皿里滴入幾滴酚酞,然后投入切下的一小塊鈉(注意鈉塊要小,不要用手接觸金屬鈉,擦干鈉塊表面的煤油),觀察發(fā)生的現(xiàn)象,并進(jìn)行分析。[實(shí)驗(yàn)探究2]《鈉與水的反應(yīng)》三、鈉與水的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論:實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析及結(jié)論鈉浮在水面上鈉的密度比水小鈉熔成小球鈉與水反應(yīng)放熱,且鈉的熔點(diǎn)低鈉四處游動(dòng)發(fā)出“嘶嘶”的響聲反應(yīng)后溶液變紅反應(yīng)生成了堿性物質(zhì)鈉與水劇烈反應(yīng),生成氣體小結(jié)：鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象可以概括為“浮、熔、游、響、紅?！比⑩c與水的反應(yīng)[問題思考1]試著從化合價(jià)升降角度來(lái)分析鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是什么?并寫出鈉和水反應(yīng)的化學(xué)方程式?Na元素化合價(jià)升高被氧化,只有氫元素的化合價(jià)能降低生成氫氣,氧元素的化合價(jià)不可能降低鈉和水反應(yīng)的化學(xué)方程式:

2Na+2H2O2NaOH+H2↑三、鈉與水的反應(yīng)[問題思考2]由鈉與水的反應(yīng)推測(cè)鈉與酸是否反應(yīng)?兩者相比較,哪個(gè)反應(yīng)更劇烈?請(qǐng)寫出鈉與鹽酸、硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式。鈉與水反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是鈉置換出水中的氫離子,而酸給出氫離子的能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水,故鈉不僅可以與酸反應(yīng),而且與酸的反應(yīng)更劇烈。鈉與鹽酸、硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:

2Na+2HCl2NaCl+H2↑；2Na+H2SO4Na2SO4+H2↑。三、鈉與水的反應(yīng)由[問題思考1]和[問題思考2]得出結(jié)論1.鈉與酸的反應(yīng)規(guī)律:鈉與酸反應(yīng)時(shí),如果酸過量,則鈉只與酸反應(yīng),如果酸不足,則鈉先與酸反應(yīng)再與水反應(yīng)。三、鈉與水的反應(yīng)[問題思考3]從金屬活動(dòng)性順序表已判斷出鈉是一種特別活潑的金屬,請(qǐng)思考一下鈉是否能從鹽溶液中置換出其他金屬?試著分析一下將鈉投入硫酸銅溶液中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:浮、熔、游、響、藍(lán)色沉淀。

化學(xué)方程式為：鈉與硫酸銅溶液的反應(yīng)分為兩步,可以把兩個(gè)化學(xué)方程式相疊加,得到總反應(yīng):2Na+2H2O2NaOH+H2↑；2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4。2Na+2H2O+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。三、鈉與水的反應(yīng)由[問題思考3]得出結(jié)論2.鈉與鹽溶液的反應(yīng)規(guī)律:鈉與鹽溶液反應(yīng)時(shí),先與水反應(yīng),生成的NaOH

再與鹽溶液反應(yīng)(如果能反應(yīng)),而不是鈉去置換鹽溶液中的金屬。三、鈉與水的反應(yīng)[問題思考4]鈉非?；顫?很容易與氧氣或水反應(yīng),那么在做鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí),我們應(yīng)該注意哪些問題?為什么?3.鈉與水反應(yīng)應(yīng)注意的問題：(1)用鑷子取出一塊金屬鈉后,需用濾紙吸干鈉表面的煤油,這樣可防止鈉與水反應(yīng)所放出的熱量使周圍溫度達(dá)到煤油的著火點(diǎn)而引起煤油燃燒。(2)切割完鈉塊后,應(yīng)將剩余的鈉放回原盛有煤油的試劑瓶中。這是由于鈉的還原性非常強(qiáng),易與水或氧氣反應(yīng)造成火災(zāi)或爆炸。另外,鈉的價(jià)格較貴,不宜浪費(fèi)。(3)若實(shí)驗(yàn)過程中鈉不慎失火,注意不能用水滅火,而應(yīng)該用干燥的沙土來(lái)滅火。這是因?yàn)殁c與水劇烈反應(yīng)且生成氫氣,同時(shí)放出大量的熱,甚至?xí)饸錃馊紵?。四、鈉的存在及用途[問題思考1]鈉元素在自然界中以什么形態(tài)存在?1.鈉元素在自然界中以化合物的形式存在。[問題思考2]在實(shí)驗(yàn)室中怎樣保存金屬鈉?為什么要這樣保存?2.在實(shí)驗(yàn)室中,鈉通常保存在煤油或石蠟油中；因?yàn)殁c暴露于空氣中易被氧化成氧化鈉,而鈉與煤油不反應(yīng),且鈉的密度大于煤油的密度,保存在煤油中能使鈉與空氣隔絕。

四、鈉的存在及用途[問題思考3]鈉有哪些用途?3.鈉的用途:制過氧化物;Na—K合金用作原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑;制稀有金屬,如Ti、Ta、Ni等;制高壓鈉燈?？偨Y(jié)1.

鈉的原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系從鈉的原子結(jié)構(gòu)上分析,原子的最外層上只有1個(gè)電子,在化學(xué)反應(yīng)中容易失去,從而達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。因此,鈉的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?表現(xiàn)出很強(qiáng)的還原性。2.鈉的物理性質(zhì)總結(jié)3.鈉與氧氣的反應(yīng)4.鈉與滴加酚酞的水的反應(yīng)現(xiàn)象:浮、熔、游、響、紅。化學(xué)方程式:2Na+2H2O2NaOH+H2↑?？偨Y(jié)5.鈉與酸、鹽溶液的反應(yīng)物質(zhì)類別反應(yīng)分析酸①鈉與酸反應(yīng)時(shí),先與酸中的H+反應(yīng),如2Na+2HCl

2NaCl+H2↑;②如果鈉過量,將酸消耗盡之后,鈉再與水反應(yīng)鹽鈉與鹽溶液反應(yīng)時(shí),先與水反應(yīng),生成的NaOH如果能與鹽反應(yīng),則會(huì)發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),如Na與CuSO4溶液的反應(yīng):2Na+2H2O

2NaOH+H2↑,2NaOH+CuSO4

Cu(OH)2↓+Na2SO4

總結(jié)6.鈉的保存方法與滅火鈉應(yīng)密閉保存、隔絕空氣,實(shí)驗(yàn)室中,少量的鈉保存在煤油或石蠟油中。若實(shí)驗(yàn)過程中鈉不慎失火,注意不能用水滅火,而應(yīng)該用干燥的沙土來(lái)滅火。7.金屬鈉的存在與用途鈉元素在自然界以化合物的形式存在。鈉可以用來(lái)制過氧化物、稀有金屬、高壓鈉燈等;Na-K合金可以用作原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。課堂練習(xí)1.下列關(guān)于鈉的敘述中,不正確的是()A.鈉的硬度小、熔點(diǎn)低B.金屬鈉著火,可以用水滅火C.鈉在空氣中燃燒,發(fā)出黃色火焰,產(chǎn)物是Na2O2

D.實(shí)驗(yàn)室未用完的金屬鈉應(yīng)放回原試劑瓶B課堂練習(xí)2.下列關(guān)于鈉的說(shuō)法中,不正確的是()A.金屬鈉和氧氣反應(yīng),條件不同,產(chǎn)物不同B.大量的鈉著火時(shí)可以用沙子撲滅,少量的鈉應(yīng)保存在煤油中C.將一小塊鈉投入裝有水的燒杯里,可以看到鈉熔成小球并在液面上游動(dòng)D.將一小塊鈉投入裝有硫酸銅溶液的試管里,試管底部有紅色物質(zhì)生成D課堂練習(xí)3.向一小燒杯中分別加入等體積的水和煤油,片刻后再向該燒杯中輕緩地加入一綠豆大小的金屬鈉,可能觀察到的現(xiàn)象是()A課堂練習(xí)4.將一小塊鈉投入盛有5mL飽和澄清石灰水的試管里,不可能觀察到的現(xiàn)象