新教材適用2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第2章海水中的重要元素-鈉和氯第1節(jié)鈉及其化合物第1課時活潑的金屬單質(zhì)-鈉學(xué)案新人教版必修第一冊

其次章海水中的重要元素——鈉和氯情景切入1．鈉和鈉的化合物用酵頭發(fā)面不勝利，再加入碳酸氫鈉后蒸出的饅頭，發(fā)黃發(fā)硬；干脆在面團(tuán)中加入碳酸氫鈉和食醋蒸出的饅頭又白又松軟。這其中的原理是怎樣的？答案：只加入碳酸氫鈉，碳酸氫鈉受熱分解產(chǎn)生的碳酸鈉使饅頭發(fā)黃有堿味，且產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w相對較少，蒸出的饅頭發(fā)硬；若同時加入碳酸氫鈉和食醋，產(chǎn)物中無碳酸鈉，生成的二氧化碳相對較多，蒸出饅頭白而松軟。原理分析：2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑CH3COOH＋NaHCO3=CH3COONa＋H2O＋CO2↑2．氯及其化合物eq\x(游泳池)eq\o(→,\s\up7(運(yùn)用含氯),\s\do5(消毒劑))eq\x(\a\al(游泳池消毒，,抑制藻類生長))eq\o(→,\s\up7(運(yùn)用H2O2),\s\do5(消毒劑))eq\x(\a\al(游泳池中,的水變綠))體系中存在含氯消毒劑(假定為NaClO)和H2O2消毒劑，二者混用后抑制藻類生長的效果減弱。這其中的緣由和原理是怎樣的？答案：緣由：加入H2O2后，能與含氯消毒劑反應(yīng)。由于含氯消毒劑削減，抑制藻類生長的效果減弱。依據(jù)化合價推斷，HClO中＋1價的Cl元素的化合價可能降低，H2O2中－1價的O元素的化合價可能上升，預(yù)料產(chǎn)物中存在O2。原理：ClO－＋H2O2=O2↑＋Cl－＋H2O3．物質(zhì)的量水是由水分子構(gòu)成的，一滴水(約0.05mL)中大約含有1670000000000000000000＝1.67×1021個水分子，這么多的水分子假如讓10億人去數(shù)，每人每分鐘數(shù)100個，須要3萬多年才能數(shù)完。微觀粒子微小，根本無法進(jìn)行數(shù)數(shù)，怎樣才能既科學(xué)又便利快捷地知道肯定質(zhì)量(或體積)的水中含有多少個水分子呢？答案：可以先量取肯定質(zhì)量(或體積)的水，然后通過一個中間物理量進(jìn)行換算，即可求得水分子的數(shù)目。原理分析：學(xué)完本節(jié)課你就會知道利用物質(zhì)的量這個物理量，可以在物質(zhì)的宏觀量與所含微觀粒子的數(shù)量之間建立起計算的橋梁。第一節(jié)鈉及其化合物第1課時活潑的金屬單質(zhì)——鈉學(xué)習(xí)目標(biāo)1．從原子結(jié)構(gòu)角度相識金屬鈉的強(qiáng)還原性。2．通過試驗逐步形成探究物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的思維習(xí)慣。核心素養(yǎng)1．通過對“鈉”的學(xué)習(xí)，培育微觀探析意識。2．通過對“鈉與氧氣、鈉與水反應(yīng)”的學(xué)習(xí)，培育試驗探究實力和創(chuàng)新意識。一、鈉的原子結(jié)構(gòu)鈉與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)1．鈉元素的存在及鈉原子結(jié)構(gòu)(1)鈉元素在自然界中都以_化合物__的形式存在，如NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。(2)鈉原子結(jié)構(gòu)示意圖為，其最外電子層上只有1個電子，在化學(xué)反應(yīng)中該電子很簡潔_失去__，因此，鈉的化學(xué)性質(zhì)特別活潑，表現(xiàn)出很強(qiáng)的_還原__性。2．鈉的物理性質(zhì)和鈉與非金屬的反應(yīng)(1)鈉的物理性質(zhì)操作視察試劑瓶里面的鈉用_鑷子__從煤油中取出金屬鈉，用_濾紙__吸干表面的煤油，在干燥玻璃片上用小刀切下一小塊金屬鈉，視察鈉塊的切面結(jié)論鈉性質(zhì)活潑，需隔絕空氣和水保存鈉具有_銀白色__金屬光澤，質(zhì)地_軟__，硬度_小__，熔沸點(diǎn)_較低__，ρ(煤油)_<__ρ(鈉)_<__ρ(水)(2)鈉與O2反應(yīng)試驗步驟用小刀切下一小塊金屬鈉，在空氣中放置片刻放在坩堝中加熱試驗現(xiàn)象光亮的切面變_暗__鈉熔化成_銀白色小球__，猛烈燃燒，發(fā)出_黃色__火焰，生成_淡黃色__固體試驗結(jié)論常溫下鈉極易與氧氣反應(yīng)：4Na＋O2=2Na2O(白色固體)鈉易燃燒：2Na＋O2Na2O2(淡黃色固體)拓展鈉與O2反應(yīng)的產(chǎn)物取決于反應(yīng)條件，常溫下生成_Na2O__，加熱(或點(diǎn)燃)條件下生成_Na2O2__特殊提示：①取金屬鈉時應(yīng)用鑷子，不能用手干脆接觸，一般取綠豆大小即可，不能太大，以免試驗時發(fā)生危急。②剩余的鈉要放回原試劑瓶。(3)鈉與其他非金屬單質(zhì)化合生成的化合物中鈉只顯_＋1__價，如Na與Cl2在點(diǎn)燃條件下可發(fā)生反應(yīng)，化學(xué)方程式：2Na＋Cl22NaCl。正誤推斷(1)鈉在自然界中存在的形態(tài)只有化合態(tài)。(√)(2)常溫下，鈉與氧氣反應(yīng)生成淡黃色固體。(×)(3)鈉與氧氣反應(yīng)時，條件不同，生成物也不同。(√)(4)試驗中取出的藥品都不能再放回原試劑瓶。(×)(5)等質(zhì)量的鈉無論生成氧化鈉、過氧化鈉還是它們的混合物，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)均相同。(√)應(yīng)用體驗1．試驗室中，用鑷子從煤油中取出一小塊金屬鈉，然后用濾紙吸干表面的煤油，再用小刀切開視察。在這一試驗過程中不能得出的鈉的物理性質(zhì)是(B)A．鈉在常溫下是固體B．鈉的熔點(diǎn)很低C．鈉具有銀白色的金屬光澤D．金屬鈉很軟解析：從題干中“取出一小塊金屬鈉”知，鈉在常溫下是固體；“用小刀切開”說明鈉很軟；切開后可看到鈉具有銀白色的金屬光澤；沒有加熱將鈉熔化，因此不能得出其熔點(diǎn)很低的性質(zhì)。2．下列各組物質(zhì)中的兩種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時，反應(yīng)條件或反應(yīng)物用量的變更，對生成物沒有影響的是(C)A．Fe和O2 B．Na和O2C．Zn和鹽酸 D．C和O2解析：鐵在潮濕空氣中易被氧化為Fe2O3，鐵在純氧氣中點(diǎn)燃生成Fe3O4，A項錯誤；Na與O2常溫下生成Na2O，加熱時生成Na2O2，B項錯誤；Zn與鹽酸只能生成ZnCl2和H2，C項正確；C在少量O2中燃燒生成CO，在足量O2中燃燒生成CO2，D項錯誤。二、鈉與水的反應(yīng)和鈉的保存1．鈉與水的反應(yīng)(1)試驗探究試驗操作試驗現(xiàn)象結(jié)論或說明鈉_浮__在水面上鈉的密度比水_小__鈉_熔化__成小球鈉的熔點(diǎn)_低__，反應(yīng)放熱小球在水面上_快速游動__反應(yīng)產(chǎn)生的_氫氣__推動小球運(yùn)動與水反應(yīng)發(fā)出“嘶嘶”聲，漸漸變小，最終消逝鈉與水_猛烈__反應(yīng)，產(chǎn)生氣體反應(yīng)后溶液的顏色漸漸變_紅__有_堿性__物質(zhì)(_氫氧化鈉__)生成(2)試驗結(jié)論①鈉與水猛烈反應(yīng)，生成_氫氧化鈉和氫氣__，還原劑是_鈉__，氧化劑是_水__，反應(yīng)的實質(zhì)是鈉與水電離出的H＋反應(yīng)。②反應(yīng)方程式a．化學(xué)方程式2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。b．離子方程式2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑。2．鈉的保存因為常溫下鈉能與空氣中的_氧氣__、_水蒸氣__反應(yīng)，所以鈉保存在_煤油__中，主要是為了隔絕_空氣(或氧氣和水蒸氣)__。3．應(yīng)用火災(zāi)現(xiàn)場存放有大量活潑金屬(如Na)時，不能用_水__而須要用_干燥的沙土__來滅火。正誤推斷(1)鈉的密度比水小，比煤油大。(√)(2)鈉失火時不能用水撲滅，應(yīng)當(dāng)用沙土蓋滅。(√)(3)鈉與水反應(yīng)的離子方程式為Na＋H2O=Na＋＋OH－＋H2↑。(×)(4)鈉在化學(xué)反應(yīng)中易失去電子，表現(xiàn)出強(qiáng)還原性。(√)(5)鈉投入NaOH溶液中，無明顯現(xiàn)象。(×)(6)鈉投入飽和食鹽水中，有晶體析出。(√)應(yīng)用體驗1．將一小塊金屬鈉投入滴有紫色石蕊試液的盛冷水的燒杯中，甲同學(xué)認(rèn)為可以視察到下列試驗現(xiàn)象，其中正確的有(C)①鈉投入水中，先沉入水底，后浮出水面②鈉馬上與水反應(yīng)，并有氣體產(chǎn)生③反應(yīng)后溶液變紅色④鈉熔化成光亮的小球⑤小球在水面上快速游動⑥有“嘶嘶”的響聲發(fā)出A．①②③④ B．②③④⑤C．②④⑤⑥ D．③④⑥解析：鈉放入滴有紫色石蕊試液的冷水中，鈉浮在水面上，鈉熔化成光亮的小球，在水面上四處游動，發(fā)出“嘶嘶”的響聲，有氣體生成，反應(yīng)后溶液變藍(lán)色，所以②④⑤⑥正確，故選C。2．某試驗小組在學(xué)習(xí)了鈉與水的反應(yīng)后，做了以下幾個試驗。(1)將兩塊綠豆大小的鈉分別同時投入甲、乙兩個燒杯中，甲燒杯盛有10mL水，乙燒杯盛有10mL稀鹽酸，視察到的現(xiàn)象為乙燒杯中鈉反應(yīng)更猛烈。結(jié)論：乙燒杯中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑。(2)將一塊綠豆大小的鈉投入丙燒杯中，視察到的現(xiàn)象是浮、熔、游、響、生成_藍(lán)色沉淀__。請依據(jù)現(xiàn)象寫出丙燒杯中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑、CuSO4＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋Na2SO4[或2Na＋2H2O＋CuSO4=Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑]。(3)將一小塊鈉投入盛有5mL飽和澄清石灰水的試管中，可能視察到的現(xiàn)象是_abd__(填字母)。a．鈉熔化成閃亮的小球b．鈉在液面上四處游動c．溶液底部有銀白色物質(zhì)生成d．溶液變渾濁歸納總結(jié)鈉與溶液的反應(yīng)(1)原理鈉與溶液中的H＋發(fā)生置換反應(yīng)。(2)反應(yīng)(3)簡潔識記遇水記五點(diǎn)，浮熔游響紅，遇酸酸優(yōu)先，遇鹽(堿)水在前。1．將小塊鈉投入FeCl3的稀溶液中，以下對有關(guān)現(xiàn)象的描述中最恰當(dāng)?shù)氖?B)A．鈉溶解，溶液里有黑色固體析出和無色氣體逸出B．鈉與溶液猛烈反應(yīng)，溶液里有紅褐色沉淀生成，溶液的顏色變淺C．鈉在溶液的表面上靜靜地消逝，溶液里有紅褐色沉淀生成D．鈉快速消逝，溶液里快速地冒出許多的氣泡，同時有紅褐色固體生成解析：將鈉塊投入FeCl3的稀溶液中，先后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，3NaOH＋FeCl3=Fe(OH)3↓＋3NaCl。2．鈉與水反應(yīng)的試驗過程如圖①、②、③所示，下列有關(guān)說法不正確的是(D)A．圖②中鈉熔成小球，說明鈉與水反應(yīng)放熱且鈉的熔點(diǎn)低B．圖②中鈉四處游動并嘶嘶作響，說明反應(yīng)產(chǎn)生了氣體C．圖③中滴加酚酞試液后溶液變紅，說明有堿性物質(zhì)生成D．鈉與水反應(yīng)的離子方程式為2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑解析：水是弱電解質(zhì)，離子方程式中水分子不能拆，鈉與水反應(yīng)的離子方程式為2Na＋2H2O=2Na＋＋H2↑＋2OH－，D項說法不正確，選D。3．金屬鈉是在1807年通過電解氫氧化鈉制得的，這個原理應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，約在1891年才獲得勝利。1921年實現(xiàn)了電解氯化鈉制鈉的工業(yè)方法，其反應(yīng)原理是2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。回答下列有關(guān)單質(zhì)鈉的問題：(1)保存金屬鈉的正確方法是_D__。A．放在棕色瓶中 B．放在細(xì)沙中C．放在水中 D．放在煤油中(2)將一小塊鈉放在水平放置的試管中部，用酒精燈加熱充分反應(yīng)(如圖所示)，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2Na＋O2Na2O2，生成物的顏色為_淡黃色__。(3)Na、NaOH久置空氣中最終都是變?yōu)開Na2CO3__(填化學(xué)式)。(4)將一小塊金屬鈉投入CuCl2溶液中，發(fā)生反應(yīng)的方程式為2Na＋CuCl2＋2H2O=Cu(OH)2↓＋H2↑＋2NaCl。解析：(1)鈉是很活