高中化學人教版必修第一冊課件第二章第一節(jié)第1課時活潑的金屬單質(zhì)-鈉

第二章海水中的重要元素——鈉和氧第一節(jié)鈉及其化合物第1課時活潑的金屬單質(zhì)——鈉概念認知·自主學習一、鈉的存在與物理性質(zhì)1．鈉元素在自然界中都以_______的形式存在，如NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。2．鈉的物理性質(zhì)：鈉為_____色固體，密度為0.971g·cm－3，比水的密度___；熔點較___，硬度___，用小刀可以切割?；衔镢y白小低小二、鈉的原子結(jié)構(gòu)與化學性質(zhì)鈉原子的結(jié)構(gòu)示意圖為________，最外層只有__個電子，在化學反應(yīng)中容易失電子，表現(xiàn)很強的_______。1．鈉與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：(1)鈉與氧氣的反應(yīng)新切開的鈉具有_____色的金屬光澤，在空氣中很快_____。將鈉塊投入熱坩堝中，鈉先___________，然后劇烈燃燒，火焰呈___色，生成_____色固體。(2)鈉除與O2反應(yīng)外，鈉還可以與Cl2在加熱條件下反應(yīng)，化學方程式為2Na＋Cl22NaCl?！?===1還原性銀白變暗熔化成小球黃淡黃2．鈉與H2O反應(yīng)：根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，預(yù)測Na與H2O反應(yīng)的生成物為__________。(1)操作：NaOH、H2(2)現(xiàn)象及結(jié)論現(xiàn)象原因鈉浮在水面上鈉的密度比水___熔成閃亮的小球鈉的熔點___且反應(yīng)___熱鈉在水面上迅速游動反應(yīng)產(chǎn)生_____推動鈉游動發(fā)出“嘶嘶”聲響鈉與水反應(yīng)劇烈溶液變紅反應(yīng)生成_____物質(zhì)低小放氣體堿性【概念理解】1．判斷下列說法是否正確：(1)鈉是銀白色金屬，熔點低，硬度大。(

)提示：鈉的硬度小，可以用小刀切割。(2)鈉在反應(yīng)時，只能作還原劑。(

)提示：鈉原子最外層只有1個電子，只能失電子，表現(xiàn)很強的還原性。(3)鈉與O2反應(yīng)只能生成淡黃色固體Na2O2。(

)提示：鈉與O2在常溫和加熱條件下分別生成Na2O和Na2O2。(4)鈉與H2O反應(yīng)比鈉與鹽酸反應(yīng)更劇烈。(

)提示：鈉與H2O反應(yīng)的實質(zhì)是與氫離子反應(yīng)，水中的氫離子濃度小于鹽酸，故鈉與鹽酸反應(yīng)更劇烈?！痢獭痢痢窘滩耐诰颉?．教材中描述“把一塊綠豆大的鈉放入水中”，實驗中取“綠豆大”的鈉的目的是什么？提示：鈉與水的反應(yīng)劇烈，取“綠豆大”的鈉可以保證實驗的安全性，若顆粒過大會發(fā)生爆炸?！厩榫硲?yīng)用】3．某船員在運輸盛有鈉的鐵桶時，不小心把蓋子打開，桶內(nèi)馬上冒起濃濃的白煙，而且一接觸桶內(nèi)物質(zhì)，雙手立刻感到劇烈的疼痛，情急之下他將桶推到江里。一遇到水，桶立馬爆炸。消防隊員找來一個較大的白色塑料桶，將打撈上來的鐵桶放在里面，用煤油浸泡。(1)盛有鈉的桶遇水立馬爆炸的原因是什么？提示：由于大量的金屬鈉與大量的水接觸發(fā)生劇烈反應(yīng)，生成大量可燃性氣體——氫氣，同時放出大量的熱，引起金屬鈉和氫氣的劇烈燃燒，從而引發(fā)劇烈的爆炸現(xiàn)象。(2)用煤油浸泡鐵桶的滅火道理是什么？提示：鈉易與空氣中的氧氣、水等反應(yīng)，而鈉不與煤油反應(yīng)，且密度比煤油大，故將鈉保存在煤油中隔絕空氣。能力形成·合作探究學習任務(wù)一鈉露置在空氣中的變化【合作探究】一塊金屬鈉暴露在空氣中較長的時間會出現(xiàn)如下現(xiàn)象。銀白色金屬鈉表面變暗出現(xiàn)白色固體表面變成溶液白色塊狀物質(zhì)白色粉末狀物質(zhì)【學習活動】鈉在空氣中的變化(1)上述過程①鈉表面變暗的原因是什么？提示：鈉與氧氣反應(yīng)生成白色固體Na2O，失去金屬光澤。(2)上述過程②出現(xiàn)白色固體是什么？該過程表現(xiàn)含鈉反應(yīng)物的什么性質(zhì)？提示：NaOH。Na2O與水反應(yīng)生成NaOH，表現(xiàn)堿性氧化物的性質(zhì)。(3)寫出上述過程④反應(yīng)的化學方程式。提示：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O。

【歸納整合】鈉長期暴露在空氣中，最終轉(zhuǎn)化為Na2CO3，變化過程的現(xiàn)象及主要反應(yīng)如下：【特別提醒】(1)鈉與氧氣反應(yīng)產(chǎn)物不同是由于反應(yīng)條件不同，碳與氧氣反應(yīng)產(chǎn)物不同是由于氧氣的量不同；(2)空氣中的CO2的量很少，故CO2與氫氧化鈉反應(yīng)只能生成碳酸鈉，不能生成碳酸氫鈉?！舅伎加懻摗?1)鈉單質(zhì)暴露在空氣中會不會有Na2O2生成？提示：鈉只有在加熱條件下才會與O2反應(yīng)生成Na2O2，故鈉單質(zhì)暴露在空氣中不會有Na2O2生成。(2)鈉與氧氣反應(yīng)時，條件不同，生成物不同，消耗等質(zhì)量的鈉，得到不同反應(yīng)物時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同嗎？提示：相同。消耗等質(zhì)量的鈉，失去的電子的個數(shù)相同，與產(chǎn)物無關(guān)。【典例示范】【典例】(2021·淄博高一檢測)鈉露置在空氣中，其變質(zhì)過程中不可能產(chǎn)生的物質(zhì)是(

)A．Na2O

B．NaOH

C．NaHCO3

D．Na2CO3【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點：(1)NaOH可與空氣中的二氧化碳反應(yīng)。(2)空氣中的二氧化碳含量少，與氫氧化鈉反應(yīng)不能生成NaHCO3?！窘馕觥窟xC。鈉只有在加熱條件下才與氧氣反應(yīng)生成Na2O2。鈉露置在空氣中的變化過程為Na→Na2O→NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3，不可能會有NaHCO3生成?！旧罨伎肌库c露置在空氣中，其變質(zhì)過程中涉及的氧化還原反應(yīng)有幾個？(關(guān)鍵能力—理解與辨析)提示：1個。鈉露置在空氣中的變化過程為Na→Na2O→NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3，屬于氧化還原反應(yīng)的過程有Na變?yōu)镹a2O，共1個?！緦W以致用】

用流程圖示的方法可以清楚反映物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。如Na→→NaOH→NaCl，則在常溫下，上述轉(zhuǎn)化關(guān)系中的物質(zhì)是(

)A．Na2CO3

B．Na2O

C．Na2S

D．Na2O2【解析】選B。在常溫下，鈉與氧氣反應(yīng)生成氧化鈉。【補償訓練】關(guān)于鈉元素的單質(zhì)及其化合物的敘述不正確的是(

)A．鈉，銀白色，質(zhì)軟，熔點相對較低，密度比水小B．大量的鈉著火時可以用沙子撲滅，少量的鈉應(yīng)保存在煤油中C．金屬鈉在空氣中長期放置，最終變?yōu)樘妓徕cD．氧化鈉和過氧化鈉都是白色固體【解析】選D。根據(jù)金屬鈉的物理性質(zhì)可以判斷鈉為銀白色，質(zhì)軟，熔點相對較低，密度比水小的金屬，選項A正確；鈉著火時可以用沙子滅火，不能用水或CO2滅火，在實驗室中少量的鈉保存在煤油中，以隔絕空氣，選項B正確；鈉在空氣中長時間放置時，發(fā)生Na→Na2O→NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3等一系列變化，最終生成Na2CO3，選項C正確；Na2O是白色固體，而Na2O2是淡黃色固體，選項D不正確。【素養(yǎng)發(fā)展】如圖所示，先用彈簧夾夾住橡皮管，點燃鈉(足量)，迅速伸入瓶中并塞上瓶塞。鈉繼續(xù)燃燒，待反應(yīng)完全并冷卻至原溫度，打開彈簧夾，燒杯中水通過導管流入瓶中。(1)寫出鈉燃燒的化學方程式，鈉燃燒時瓶中的現(xiàn)象是什么？提示：2Na＋O2Na2O2，黃色火焰，產(chǎn)生淡黃色固體。(2)水流入瓶中的原因是什么？提示：瓶內(nèi)O2減少，壓強減小。(3)若鈉不加熱，將鈉投入集氣瓶底部的水中，燒杯中會看到什么現(xiàn)象？提示：有氣泡產(chǎn)生。因為Na與水反應(yīng)生成氫氣，使瓶內(nèi)壓強增大。點燃====學習任務(wù)二鈉與水、酸、堿、鹽溶液的反應(yīng)的實質(zhì)【合作探究】

某同學為了探究鈉單質(zhì)與鹽的反應(yīng)，進行了以下兩個實驗：實驗一：將一塊鈉投入CuSO4溶液中，實驗現(xiàn)象為鈉立即熔為小球，并浮在水面四處游動，伴有嘶嘶的聲響，同時溶液中有藍色沉淀生成。(2)請解釋實驗二中，是否發(fā)生了置換反應(yīng)？上述反應(yīng)能否證明鈉可以從CuSO4溶液中置換出銅？能否說明鈉比銅活潑？提示：實驗中有紅色物質(zhì)生成，說明熔融的鈉將硫酸銅中的銅置換出來并且放出熱量，屬于置換反應(yīng)，鈉作還原劑，硫酸銅作氧化劑，說明鈉比銅活潑。但不能證明鈉可以從CuSO4溶液中置換出銅。(3)試分析鈉單質(zhì)與鹽溶液反應(yīng)的順序，Na與鹽反應(yīng)冶煉金屬的條件？提示：鈉單質(zhì)與鹽溶液反應(yīng)時，先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，再考慮氫氧化鈉是否與鹽發(fā)生復分解反應(yīng)；Na與鹽反應(yīng)冶煉金屬必須在無水條件下進行，即熔融狀態(tài)下?！練w納整合】1．與酸溶液反應(yīng)：2．與堿溶液反應(yīng)：其實質(zhì)是鈉與水的反應(yīng)：如鈉與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)，即鈉與水的反應(yīng)。3．與鹽溶液反應(yīng)：【誤區(qū)警示】(1)過量鈉與酸溶液反應(yīng)時，鈉先與酸反應(yīng)，再與水反應(yīng)，最后消耗完。(2)鈉能與任何水溶液反應(yīng)。不要認為鹽不能與氫氧化鈉反應(yīng)，就不能與鈉反應(yīng)?！舅伎加懻摗?1)鈉投入FeCl3溶液中有什么現(xiàn)象出現(xiàn)？提示：金屬鈉投入FeCl3溶液中，先與水反應(yīng)，鈉熔化成銀白色小球，浮在水面上游動，聽到嘶嘶聲；然后再發(fā)生3NaOH＋FeCl3===Fe(OH)3↓＋3NaCl，產(chǎn)生紅褐色沉淀。(2)“鈉不與氯化鈉溶液反應(yīng)”這種說法正確嗎？提示：不正確。鈉不與氯化鈉反應(yīng)，但鈉與溶劑水發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(3)在一定條件下，Na與熔融鹽反應(yīng)也可以置換出某些金屬，寫出Na與熔融的TiCl4反應(yīng)的化學方程式。高溫======

熔融【深化思考】(1)若題干不變，將C項改成“飽和K2SO4溶液”是否可選________(填“是”或“否”)，原因是什么？(關(guān)鍵能力—探究與創(chuàng)新)提示：是。若C項改成“飽和K2SO4溶液”，由于Na與水反應(yīng)會消耗水，故K2SO4會析出，溶液質(zhì)量會減輕。(2)若將題干中的“且溶液質(zhì)量減輕”改成“且有沉淀生成”，答案應(yīng)選哪項？(關(guān)鍵能力—分析與推測)提示：D。D中Na與水反應(yīng)生成的NaOH會與CuSO4反應(yīng)生成Cu(OH)2沉淀。

【學以致用】(2021·聊城高一檢測)取一支大試管，加入20mL飽和澄清石灰水(ρ＝1.6g·cm－3)，再加入5mL苯(ρ＝0.87g·cm－3)，靜置后緩慢加入綠豆粒大小的鈉塊(ρ＝0.971g·cm－3)。下列實驗現(xiàn)象中，能觀察到的有(

)①鈉在飽和澄清石灰水層反應(yīng)并四處游動②有氣體產(chǎn)生③溶液變渾濁④鈉在石灰水與苯的界面處反應(yīng)并上下跳動⑤鈉停留在苯層不反應(yīng)⑥鈉塊最后消失A．①②⑥

B．②③④⑥

C．⑤

D．①②③⑥b．把燃著的火柴置于注射器針頭口，打開止水夾?？捎^察到的現(xiàn)象：_________________。提示：火柴繼續(xù)燃燒，產(chǎn)生淡藍色火焰。(2)寫出鈉與硫酸銅溶液總反應(yīng)的離子方程式：_______________________。提示：2Na＋2H2O＋Cu2＋===Cu(OH)2↓＋H2↑＋2Na＋。(3)實驗過程中可觀察到藍色絮狀沉淀中有黑色物質(zhì)，分析發(fā)現(xiàn)該黑色物質(zhì)是氧化銅，寫出生成黑色物質(zhì)的化學方程式__________________________。決定鈉物理性質(zhì)銀白色金屬光澤硬度低，密度小熔點低結(jié)構(gòu)化學性質(zhì)最外層一個電子，易