【化學(xué)課件】堿金屬 鈉課件

堿金屬-鈉的課件本課件將深入探討堿金屬家族中的重要成員——鈉。從鈉的發(fā)現(xiàn)、性質(zhì)、反應(yīng)到應(yīng)用，全面了解鈉的化學(xué)特性以及它在科學(xué)和生活中的重要作用。堿金屬概述定義位于元素周期表第一主族，由鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)和鈁(Fr)組成。特點(diǎn)具有強(qiáng)烈的金屬光澤，質(zhì)軟，熔點(diǎn)低，密度小，化學(xué)性質(zhì)活潑，易與水反應(yīng)，生成堿性溶液。堿金屬的性質(zhì)和特點(diǎn)1金屬光澤新鮮切開的堿金屬表面呈現(xiàn)銀白色光澤。2質(zhì)軟可以用刀切割，但暴露在空氣中會(huì)迅速氧化變暗。3熔點(diǎn)低堿金屬的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)隨原子序數(shù)的增加而降低。4密度小堿金屬的密度比其他金屬元素低，鋰是密度最小的金屬元素。堿金屬的化學(xué)性質(zhì)易失電子堿金屬原子只有一個(gè)價(jià)電子，很容易失去，形成+1價(jià)的陽(yáng)離子。強(qiáng)還原性堿金屬是強(qiáng)還原劑，能夠與許多非金屬元素和化合物發(fā)生反應(yīng)。易與水反應(yīng)堿金屬與水反應(yīng)生成氫氣和堿性溶液，反應(yīng)劇烈甚至?xí)l(fā)生爆炸。與酸反應(yīng)堿金屬與酸反應(yīng)生成鹽和氫氣，反應(yīng)劇烈。堿金屬的反應(yīng)活性1鋰反應(yīng)較弱2鈉反應(yīng)較強(qiáng)3鉀反應(yīng)更強(qiáng)4銣反應(yīng)極強(qiáng)5銫反應(yīng)最劇烈堿金屬的應(yīng)用照明鈉燈用于路燈，因?yàn)樗鼈儼l(fā)出明亮的黃色光，穿透霧氣的能力強(qiáng)。電池鋰電池廣泛應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦等電子設(shè)備，因?yàn)樗鼈兙哂懈吣芰棵芏?。化學(xué)工業(yè)堿金屬及其化合物在化學(xué)工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，例如生產(chǎn)化肥、塑料和玻璃等。醫(yī)藥鋰鹽用于治療躁郁癥，鈉鹽是人體必需的營(yíng)養(yǎng)元素，鉀鹽用于補(bǔ)充電解質(zhì)。鈉的發(fā)現(xiàn)和來源1發(fā)現(xiàn)1807年，英國(guó)化學(xué)家漢弗里·戴維通過電解氫氧化鈉溶液首次制備出金屬鈉。2來源鈉在地殼中的含量很高，是海水中含量最多的金屬元素，主要以鈉鹽的形式存在。3提取工業(yè)上通過電解熔融氯化鈉或電解氫氧化鈉溶液來提取金屬鈉。金屬鈉的性質(zhì)1銀白色新鮮切開的鈉表面呈現(xiàn)銀白色光澤。2質(zhì)軟可以用刀切割，但暴露在空氣中會(huì)迅速氧化變暗。3熔點(diǎn)低熔點(diǎn)為97.8℃，沸點(diǎn)為883℃，易熔化。4密度小密度為0.97g/cm3，比水輕，浮于水面。鈉的化學(xué)反應(yīng)1與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，放熱，并可能發(fā)生爆炸。2與酸反應(yīng)生成鹽和氫氣，反應(yīng)劇烈。3與氧氣反應(yīng)生成氧化鈉或過氧化鈉，暴露在空氣中會(huì)迅速氧化變暗。4與鹵素反應(yīng)生成鹵化鈉，例如氯化鈉、溴化鈉、碘化鈉。5與氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鈉，反應(yīng)條件比較苛刻。鈉與水的反應(yīng)反應(yīng)式2Na+2H2O→2NaOH+H2現(xiàn)象鈉浮在水面，劇烈反應(yīng)，并放出大量熱，使水沸騰，甚至發(fā)生爆炸。同時(shí)有氫氣生成，可以聽到“嘶嘶”的聲音。反應(yīng)產(chǎn)物生成氫氧化鈉(NaOH)和氫氣(H2)。鈉與酸的反應(yīng)與鹽酸反應(yīng)2Na+2HCl→2NaCl+H2與硫酸反應(yīng)2Na+H2SO4→Na2SO4+H2鈉與氧氣的反應(yīng)常溫下鈉在空氣中會(huì)迅速被氧化，表面覆蓋一層氧化鈉(Na2O)薄膜，使鈉失去光澤。加熱加熱時(shí)，鈉會(huì)與氧氣劇烈反應(yīng)，生成氧化鈉(Na2O)或過氧化鈉(Na2O2)，并放出大量熱。鈉與鹵素的反應(yīng)鈉與氮?dú)獾姆磻?yīng)鈉與氮?dú)庠诔叵虏环磻?yīng)，但在加熱條件下，可以發(fā)生反應(yīng)生成氮化鈉(Na3N)。鈉的提取和冶煉1將氯化鈉(NaCl)熔化，然后用直流電電解，在陰極生成金屬鈉，陽(yáng)極生成氯氣。2電解過程需要控制溫度、電流、電壓等條件，以獲得高純度的金屬鈉。3電解得到的金屬鈉需要在惰性氣體中冷卻和儲(chǔ)存，防止氧化。鈉的儲(chǔ)存和安全使用儲(chǔ)存鈉應(yīng)儲(chǔ)存在煤油或石蠟油中，因?yàn)檫@些液體不與鈉發(fā)生反應(yīng)，可以防止鈉與空氣和水接觸。安全使用鈉時(shí)，應(yīng)戴防護(hù)手套和眼鏡，防止鈉接觸皮膚或眼睛。應(yīng)在通風(fēng)良好的環(huán)境中操作，避免明火和熱源。鈉鹽的重要性鈉鹽是重要的工業(yè)原料和生活必需品，例如食鹽(NaCl)是調(diào)味品和重要的化工原料，碳酸鈉(Na2CO3)用于制造玻璃和肥皂。氫氧化鈉的制取和性質(zhì)制取通過電解飽和食鹽水制取氫氧化鈉(NaOH)，同時(shí)生成氯氣和氫氣。性質(zhì)氫氧化鈉是一種強(qiáng)堿，腐蝕性強(qiáng)，易溶于水，溶解時(shí)放熱，水溶液呈強(qiáng)堿性。碳酸鈉的制取和應(yīng)用制取通過索爾維法制取碳酸鈉(Na2CO3)，該方法以食鹽、石灰石和氨氣為原料。應(yīng)用碳酸鈉是重要的化工原料，用于制造玻璃、造紙、肥皂和洗滌劑等。硝酸鈉的制取和用途1制取通過硝酸與碳酸鈉反應(yīng)制取硝酸鈉(NaNO3)，也稱為智利硝石。2用途硝酸鈉是重要的化肥和炸藥原料，也用于制造玻璃和搪瓷。食鹽的提取與應(yīng)用1海鹽通過海水蒸發(fā)獲得海鹽。2巖鹽從地下開采的巖鹽。3應(yīng)用食鹽(NaCl)是重要的調(diào)味品，也是重要的化工原料，用于制造氯氣、燒堿、純堿等。鈉化合物的環(huán)境問題過量的鈉化合物排放到環(huán)境中會(huì)導(dǎo)致水體污染、土壤鹽堿化和大氣污染，需要加強(qiáng)對(duì)鈉化合物排放的控制和治理。鈉在生物體內(nèi)的作用鈉是人體必需的微量元素，參與維持體液平衡、神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)和肌肉收縮等重要生理功能。鈉的營(yíng)養(yǎng)需求人體每天需要攝入一定量的鈉，但過量的鈉攝入會(huì)導(dǎo)致高血壓等疾病，因此要控制鈉的攝入量，保持平衡膳食。鈉的缺乏與過量缺乏鈉缺乏會(huì)導(dǎo)致疲乏、頭暈、惡心、嘔吐等癥狀，嚴(yán)重者甚至?xí)l(fā)生昏迷。過量過量的鈉攝入會(huì)導(dǎo)致高血壓、心血管疾病、腎臟疾病等，因此要注意控制鈉的攝入量。堿金屬族元素的發(fā)展趨勢(shì)堿金屬族元素的原子半徑、電離能、電負(fù)性等性質(zhì)都呈現(xiàn)一定的遞變規(guī)律，隨著原子序數(shù)的增加，原子半徑增大，電離能降低，電負(fù)性減小。堿金屬在日常生活中的應(yīng)用路燈鈉燈用于路燈，因?yàn)樗鼈儼l(fā)出明亮的黃色光，穿透霧氣的能力強(qiáng)。手機(jī)鋰電池廣泛應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦等電子設(shè)備，因?yàn)樗鼈兙哂懈吣芰棵芏取７试硖妓徕c是制造肥皂的重要原料，用于去除污垢。玻璃碳酸鈉是制造玻璃的重要原料，用于制作各種玻璃制品。實(shí)驗(yàn)操作演示本節(jié)將演示鈉與水的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，觀察鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象，并解釋反應(yīng)原理。課堂討論環(huán)節(jié)同學(xué)們，請(qǐng)積極思考，分享你對(duì)堿金屬的認(rèn)識(shí)，以及你對(duì)鈉在生活中的應(yīng)用有什么新的見解。章節(jié)總結(jié)本章主