活潑的金屬單質-鈉-高一上學期化學人教版（2019）必修第一冊

第一節(jié)鈉及其化合物學習目標素養(yǎng)目標

1.了解鈉及其化合物的主要性質,正確書寫有關的化學方程式。

2.以鈉及其化合物知識的學習為線索,逐步形成金屬及其化合物的研究思路。

3.在研究鈉及其化合物性質的過程中,能依據(jù)研究目的設計探究方案,形成證據(jù)推理意識,培養(yǎng)求實、創(chuàng)新的良好品質。

[宏觀辨識與微觀探析]能列舉、描述、辨識含有鈉元素的典型物質的重要物理和化學性質及實驗現(xiàn)象。

學習目標素養(yǎng)目標

4.通過學習鈉及其化合物在生產(chǎn)和生活中的應用,感受化學的魅力,發(fā)展社會參與意識。

5.了解與純堿有關的化學史,感受化學工業(yè)發(fā)展中技術進步的重要性,體會建設生態(tài)文明的意義

[科學探究與創(chuàng)新意識]以探究鈉及其化合物的性質為例,根據(jù)化學問題設計簡單實驗方案,通過觀察現(xiàn)象,分析、推理獲得實驗結論,依據(jù)證據(jù)分析和解決實際問題。

[科學態(tài)度與社會責任]通過對鈉及其化合物性質的研究,增強安全意識,培養(yǎng)嚴謹求實的科學態(tài)度

第1課時

活潑的金屬單質——鈉◆新課探究

學習任務

活潑的金屬單質——鈉◆課堂評價【課前自主預習】一、鈉的原子結構和物理性質1.鈉的原子結構原子結構示意圖結構特點鈉原子的最外電子層上只有

個電子,在化學反應中該電子很容易

,從而達到8電子穩(wěn)定結構。

可表示為Na-e-

→Na+性質特點鈉的化學性質非?；顫?表現(xiàn)出很強的

性

新課探究學習任務

活潑的金屬單質——鈉1

失去

還原

2.鈉的物理性質新課探究顏色密度熔點沸點硬度導電、導熱性銀白色,有金屬光澤0.971g·cm-3ρ水

ρ鈉

ρ煤油

97.8℃883℃質地柔軟,可以用小刀切割良好>

>

反應條件室溫加熱實驗步驟實驗現(xiàn)象新切開的鈉具有

色的金屬光澤,在空氣中很快

鈉先

,然后劇烈燃燒,火焰呈黃色,生成

固體

反應4Na+O2

=2Na2O

2Na+O2

Na2O2結論鈉是非?；顫姷慕饘?與O2反應,條件不同時,現(xiàn)象不同,產(chǎn)物也不同新課探究二、鈉的化學性質1.鈉與氧氣的反應坩堝三腳架

銀白

變暗受熱熔化淡黃色2.鈉與水的反應(1)理論預測①從物質組成角度看,鈉有

元素,水含有

元素。

②從氧化還原反應角度看,鈉具有

性,水具有

性,二者發(fā)生氧化還原反應,生成

和

。

新課探究Na

H、O

還原

氧化NaOHH2實驗操作探究實驗現(xiàn)象原因解釋鈉

在水面上

鈉的密度比水

鈉

成閃亮的小球

鈉的熔點

,反應放熱

小球在水面上

反應產(chǎn)生的

推動小球運動

發(fā)出“

”的響聲,且鈉很快消失

鈉與水

反應后溶液的顏色逐漸變

反應生成

新課探究(2)實驗探究鈉與水的反應浮小

熔

低

四處游動氫氣

嘶嘶劇烈反應紅

堿性物質結論鈉與水劇烈反應,生成氫氣和

,化學方程式為

,離子方程式為

,在反應中H2O作氧化劑,Na作

新課探究NaOH

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑

還原劑3.鈉的保存單質鈉保存在

中,以隔絕空氣和水。

石蠟油或煤油新課探究【情境問題思考】【情境1】觀察是研究物質性質的一種基本方法,某同學將一塊銀白色的金屬鈉放在空氣中,觀察到下列現(xiàn)象:銀白色→變灰暗→表白色→出現(xiàn)液滴→白色固體→白色粉末?！厩榫?】根據(jù)初中所學金屬活動性順序可知鈉的還原性強于銅,理論上能從硫酸銅溶液中置換出金屬銅,實際上卻置換不出金屬銅。問題一:試用所學知識分析出現(xiàn)情境1中現(xiàn)象的原因。[答案]提示:鈉首先和空氣反應生成Na2O,Na2O再和水反應生成NaOH,NaOH易潮解,吸收空氣中的水形成NaOH的濃溶液,吸收空氣中的CO2生成Na2CO3·xH2O,帶結晶水的Na2CO3易風化、失水生成Na2CO3。新課探究【情境2】根據(jù)初中所學金屬活動性順序可知鈉的還原性強于銅,理論上能從硫酸銅溶液中置換出金屬銅,實際上卻置換不出金屬銅。問題二:情境2中鈉為什么不能從硫酸銅溶液中置換出銅?[答案]提示:硫酸銅溶液中有大量的水存在,鈉先與水發(fā)生反應,不能置換出銅單質。新課探究【核心知識講解】1.鈉暴露在空氣中發(fā)生的變化因此把鈉久置在空氣中,最終變成Na2CO3粉末。過程現(xiàn)象反應原理

變暗4Na+O2

=2Na2O②變白、成液Na2O+H2O=2NaOH③結塊

2NaOH+CO2+9H2O=Na2CO3·10H2O④變成粉末

Na2CO3·10H2O=Na2CO3+10H2O新課探究2.鈉與酸、堿、鹽溶液反應的規(guī)律(1)鈉與酸(或強酸酸式鹽)溶液的反應——實質是鈉與H+反應,比與水反應更劇烈。鈉先與酸中的H+反應,如果鈉過量,酸被耗盡后,再與水反應。(2)鈉與堿溶液的反應——實質是鈉與堿溶液中的水反應:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。新課探究(3)鈉與鹽(強酸酸式鹽除外)溶液的反應——實質是鈉與溶液中的水先反應,再考慮生成的氫氧化鈉是否與鹽發(fā)生反應?！局R遷移應用】例1下列有關鈉單質的事實對應解釋不合理的是 (

)B新課探究選項事實解釋A鈉保存在煤油中煤油不與鈉發(fā)生反應,鈉的密度比煤油大,煤油可以隔絕空氣和水蒸氣B新切開的鈉的光亮的表面很快變暗鈉和空氣中的氧氣反應生成了Na2O2C鈉長期暴露在空氣中的產(chǎn)物是Na2CO3鈉與空氣中的氧氣、水和二氧化碳反應的結果D鈉可以用小刀切割鈉質地柔軟[解析]鈉與煤油不反應,且比煤油密度大,鈉沉在底部,煤油可以隔絕空氣和水蒸氣,防止鈉與氧氣、水反應,故A正確;Na是活潑金屬,易被氧氣氧化,新切開的鈉的光亮的表面很快變暗,是因為鈉和空氣中的氧氣反應生成了Na2O,故B錯誤;鈉長期暴露在空氣中的產(chǎn)物是Na2CO3,原因是鈉在空氣中生成的Na2O與水、CO2反應,最終變成Na2CO3,故C正確;鈉的硬度小,質地柔軟,可以用小刀切割,故D正確。新課探究例2把一小塊金屬鈉放入下列溶液中,下列說法正確的是 (

)A.放入飽和NaOH溶液中:有氫氣放出,恢復至室溫后溶液中溶質的質量分數(shù)變大B.放入稀CuSO4溶液中:有氫氣放出,有紫紅色銅析出C.放入MgCl2溶液中:有氫氣放出,有白色沉淀生成D.放入滴有石蕊溶液的水中:有氫氣放出,溶液變?yōu)榧t色C新課探究[解析]放入飽和NaOH溶液中,鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣,消耗水,有氫氧化鈉析出,剩余溶液為飽和溶液,恢復至室溫,溶質的質量分數(shù)不變,A錯誤;鈉和硫酸銅溶液反應生成氫氧化銅、硫酸鈉、氫氣,B錯誤;鈉和氯化鎂溶液反應生成氯化鈉、氫氧化鎂,且有氫氣生成,C正確;鈉與水反應生成氫氧化鈉,因為滴有石蕊溶液,所以變?yōu)樗{色,D錯誤。新課探究[易錯警示](1)鈉在空氣中加熱,并非直接燃燒,而是先熔化后劇烈燃燒,產(chǎn)生黃色火焰,生成淡黃色固體(Na2O2)。(2)鈉投入堿溶液中,并非都析出溶質、產(chǎn)生渾濁,要考慮反應消耗水、堿溶液是否飽和等,若堿溶液不飽和,可能不產(chǎn)生沉淀。1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。(1)金屬都具有銀白色金屬光澤,且易導電、易傳熱。 (

)(2)鈉易與空氣中的氧氣、水反應,可保存在煤油中。 (

)(3)鈉與酸溶液的反應比鈉與水的反應更劇烈。(

)(4)鈉比鐵活潑,因此將鈉投入FeSO4溶液中能置換出金屬鐵。 (

)(5)鈉與水反應時,鈉作還原劑,表現(xiàn)出還原性。 (

)×√×√√課堂評價2.下列有關金屬鈉的說法正確的是 (

)A.鈉著火時可用水澆滅B.鈉的化學性質非?；顫?可以保存在石蠟油中C.鈉在加熱條件下生成氧化鈉D.金屬鈉的熔點很低,硬度較大B

課堂評價[解析]鈉與水劇烈反應生成NaOH和H2,故鈉著火時不能用水澆滅,可用沙子蓋滅,A錯誤;鈉的化學性質非?；顫?易與空氣中的O2、水蒸氣反應,由于鈉的密度大于石蠟油,且二者不發(fā)生反應,故常將鈉保存在石蠟油中,B正確;2.下列有關金屬鈉的說法正確的是 (

)A.鈉著火時可用水澆滅B.鈉的化學性質非?；顫?可以保存在石蠟油中C.鈉在加熱條件下生成氧化鈉D.金屬鈉的熔點很低,硬度較大B

課堂評價鈉與氧氣在常溫下反應生成Na2O,在加熱條件下則生成Na2O2,C錯誤;金屬鈉的熔點很低,硬度較小,可以用小刀切割,D錯誤。3.

利用如圖所示裝置進行金屬鈉與水反應的實驗,液體添加完畢后,關閉活塞,打開右邊膠塞,向煤油中加入一小塊鈉,立即塞好膠塞,可觀察到的現(xiàn)象是 (

)A.鈉塊始終保持在a處,直至完全消失B.鈉沉入U形管b處而后又慢慢浮到a處C.鈉塊在水中上下跳動直至消失D.隨反應的進行,煤油與膠塞處液面下降,漏斗中液面上升課堂評價D[解析]由于密度:水>鈉>煤油,向煤油中加入一小塊鈉,鈉塊落在a處,但鈉塊底部與水接觸發(fā)生反應生成H2,推動鈉塊向上運動進入煤油并與水脫離,受重力作用,鈉塊落回a處,重復上述過程,直至鈉塊完全消失,A、B、C均錯誤。3.

利用如圖所示裝置進行金屬鈉與水反應的實驗,液體添加完畢后,關閉活塞,打開右邊膠塞,向煤油中加入一小塊鈉,立即塞好膠塞,可觀察到的現(xiàn)象是 (

)A.鈉塊始終保持在a處,直至完全消失B.鈉沉入U形管b處而后又慢慢浮到a處C.鈉塊在水中上下跳動直至消失D.隨反應的進行,煤油與膠塞處液面下降,漏斗中液面上升課堂評價D鈉與水反應產(chǎn)生氫氣,在煤油與膠塞處聚集,氣體壓強逐漸增大,煤油與膠塞處液面下降,漏斗中液面上升,D正確。4.

[2024·浙江杭州周邊重點中學聯(lián)考]下列關于鈉反應現(xiàn)象的敘述中,不正確的是 (

)課堂評價A選項操作內容反應現(xiàn)象A切開鈉,觀察其表面顏色的變化鈉切面顏色迅速變暗,生成淡黃色固體B把小塊鈉投入硫酸鐵溶液中鈉浮在水面上、在水面上四處游動,產(chǎn)生紅褐色沉淀C把小塊鈉投入滴有紫色石蕊溶液的冷水中鈉熔化成閃亮的小球,在水面上四處游動,反應后溶液變藍D把一小塊鈉迅速投入熱坩堝中,繼續(xù)加熱坩堝片刻鈉受熱后先熔化,然后劇烈燃燒,產(chǎn)生黃色火焰課堂評價[解析]鈉在常溫下被氧化生成白色的氧化鈉,則鈉切面顏色迅速變暗,A錯誤;鈉與硫酸鐵溶液反應生成硫酸鈉、氫氧化鐵、氫氣,則鈉浮在水面上、在水面上四處游動,產(chǎn)生紅褐色沉淀,B正確;鈉與水反應生成NaOH和氫氣,NaOH使紫色石蕊溶液變藍,則鈉熔化成閃亮的小球,在水面上四處游動,反應后溶液變藍,C正確;鈉的熔點低,加熱時鈉燃燒生成過氧化鈉,則鈉受熱后先熔化,然后劇烈燃燒,產(chǎn)生黃色火焰,D正確。5.

某研究性小組通過實驗探究鈉與酸、堿、鹽溶液的反應,分別將一塊綠豆粒大小的鈉塊投入盛有稀鹽酸、飽和NaOH溶液和氯化銅溶液的三只燒杯中(如圖所示),觀察實驗現(xiàn)象并予以分析。(1)實驗①中,鈉與稀鹽酸反應比鈉與水反應更劇烈。請分析其中的原因: