第2章海水中的重要元素——鈉和氯第一節鈉及其化合物化學必修第一冊

（人教版）第1課時活潑的金屬單質——鈉導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)，觀察實驗現象。酒精燈被點燃了。為什么水能點火呢？產生的原因就是由于金屬鈉的存在。金屬鈉具有哪些性質呢?一、實驗探究———鈉的物理性質實驗內容: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生的變化,同時聞一聞保存鈉的液體的氣味。一、實驗探究———鈉的物理性質[問題思考1]取鈉的時候應注意的問題有哪一些呢?1.鈉取用的操作注意事項:(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做實驗。(4)放:將剩下的鈉迅速放回原試劑瓶中。一、實驗探究———鈉的物理性質[問題思考2]在取鈉時,你能觀察或體會到鈉的哪些性質?在取鈉的過程中,可以從鈉保存在煤油中推測出鈉的密度大于煤油;從可以用小刀將鈉切開推測出鈉的硬度小、質軟;切開鈉后觀察到鈉有銀白的金屬光澤。［小結］鈉的物理性質:銀白色、有金屬光澤的固體,熱、電的良導體,質軟、密度小、熔點低。二、鈉與氧氣的反應[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變暗呢?鈉的原子結構示意圖為,最外層只有1個電子,在化學反應中容易失去一個電子,因此,鈉是一種非常活潑的金屬。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。其化學方程式為4Na+O22Na2O。二、鈉與氧氣的反應[問題思考2]把鈉放在石棉網上加熱，能觀察到什么現象呢?鈉在空氣中燃燒,發出黃色火焰二、鈉與氧氣的反應實驗內容:將一塊鐵片放在鐵架臺的鐵圈上,一小塊鈉放于鐵片上,用酒精燈加熱鐵片,待鈉開始燃燒時,馬上撤去酒精燈,鈉繼續燃燒。反應結束后,觀察產物的顏色、狀態,并在產物上滴幾滴水繼續觀察。[實驗探究1]《鈉與氧氣的反應》二、鈉與氧氣的反應實驗現象: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生。實驗結論:淡黃色固體不是氧化鈉,而是過氧化鈉(Na2O2)。鈉和氧氣的反應,條件不同,產物不同。2Na+O2Na2O2(淡黃色固體)4Na+O22Na2O(白色固體)二、鈉與氧氣的反應鈉和氯氣、硫反應的化學方程式。2Na+SNa2S2Na+Cl22NaCl三、鈉與水的反應實驗內容:向盛水的培養皿里滴入幾滴酚酞,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),觀察發生的現象,并進行分析。[實驗探究2]《鈉與水的反應》三、鈉與水的反應實驗現象及結論:實驗現象分析及結論鈉浮在水面上鈉的密度比水小鈉熔成小球鈉與水反應放熱,且鈉的熔點低鈉四處游動發出“嘶嘶”的響聲反應后溶液變紅反應生成了堿性物質鈉與水劇烈反應,生成氣體小結：鈉與水反應的現象可以概括為“浮、熔、游、響、紅。”三、鈉與水的反應[問題思考1]試著從化合價升降角度來分析鈉與水反應產生的氣體是什么?并寫出鈉和水反應的化學方程式?Na元素化合價升高被氧化,只有氫元素的化合價能降低生成氫氣,氧元素的化合價不可能降低鈉和水反應的化學方程式:

2Na+2H2O2NaOH+H2↑三、鈉與水的反應[問題思考2]由鈉與水的反應推測鈉與酸是否反應?兩者相比較,哪個反應更劇烈?請寫出鈉與鹽酸、硫酸反應的化學方程式。鈉與水反應的實質是鈉置換出水中的氫離子,而酸給出氫離子的能力要遠遠大于水,故鈉不僅可以與酸反應,而且與酸的反應更劇烈。鈉與鹽酸、硫酸反應的化學方程式:

2Na+2HCl2NaCl+H2↑；2Na+H2SO4Na2SO4+H2↑。三、鈉與水的反應由[問題思考1]和[問題思考2]得出結論1.鈉與酸的反應規律:鈉與酸反應時,如果酸過量,則鈉只與酸反應,如果酸不足,則鈉先與酸反應再與水反應。三、鈉與水的反應[問題思考3]從金屬活動性順序表已判斷出鈉是一種特別活潑的金屬,請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驗現象,并寫出相關反應的化學方程式。鈉與硫酸銅溶液反應的實驗現象:浮、熔、游、響、藍色沉淀。

化學方程式為：鈉與硫酸銅溶液的反應分為兩步,可以把兩個化學方程式相疊加,得到總反應:2Na+2H2O2NaOH+H2↑；2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4。2Na+2H2O+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。三、鈉與水的反應由[問題思考3]得出結論2.鈉與鹽溶液的反應規律:鈉與鹽溶液反應時,先與水反應,生成的NaOH

再與鹽溶液反應(如果能反應),而不是鈉去置換鹽溶液中的金屬。三、鈉與水的反應[問題思考4]鈉非常活潑,很容易與氧氣或水反應,那么在做鈉與水反應的實驗時,我們應該注意哪些問題?為什么?3.鈉與水反應應注意的問題：(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所放出的熱量使周圍溫度達到煤油的著火點而引起煤油燃燒。(2)切割完鈉塊后,應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,易與水或氧氣反應造成火災或爆炸。另外,鈉的價格較貴,不宜浪費。(3)若實驗過程中鈉不慎失火,注意不能用水滅火,而應該用干燥的沙土來滅火。這是因為鈉與水劇烈反應且生成氫氣,同時放出大量的熱,甚至會引起氫氣燃燒。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]在實驗室中怎樣保存金屬鈉?為什么要這樣保存?2.在實驗室中,鈉通常保存在煤油或石蠟油中；因為鈉暴露于空氣中易被氧化成氧化鈉,而鈉與煤油不反應,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合金用作原子反應堆的導熱劑;制稀有金屬,如Ti、Ta、Ni等;制高壓鈉燈。總結1.

鈉的原子結構與性質的關系從鈉的原子結構上分析,原子的最外層上只有1個電子,在化學反應中容易失去,從而達到8電子穩定結構。因此,鈉的化學性質非常活潑,表現出很強的還原性。2.鈉的物理性質總結3.鈉與氧氣的反應4.鈉與滴加酚酞的水的反應現象:浮、熔、游、響、紅。化學方程式:2Na+2H2O2NaOH+H2↑。總結5.鈉與酸、鹽溶液的反應物質類別反應分析酸①鈉與酸反應時,先與酸中的H+反應,如2Na+2HCl

2NaCl+H2↑;②如果鈉過量,將酸消耗盡之后,鈉再與水反應鹽鈉與鹽溶液反應時,先與水反應,生成的NaOH如果能與鹽反應,則會發生復分解反應,如Na與CuSO4溶液的反應:2Na+2H2O

2NaOH+H2↑,2NaOH+CuSO4

Cu(OH)2↓+Na2SO4

總結6.鈉的保存方法與滅火鈉應密閉保存、隔絕空氣,實驗室中,少量的鈉保存在煤油或石蠟油中。若實驗過程中鈉不慎失火,注意不能用水滅火,而應該用干燥的沙土來滅火。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堆的導熱劑。課堂練習1.下列關于鈉的敘述中,不正確的是()A.鈉的硬度小、熔點低B.金屬鈉著火,可以用水滅火C.鈉在空氣中燃燒,發出黃色火焰,產物是Na2O2

D.實驗室未用完的金屬鈉應放回原試劑瓶B課堂練習2.下列關于鈉的說法中,不正確的是()A.金屬鈉和氧氣反應,條件不同,產物不同B.大量的鈉著火時可以用沙子撲滅,少量的鈉應保存在煤油中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生成D課堂練習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,可能觀察到的現象是()A課堂練習4.將一小塊鈉投入盛有5mL飽和澄清石灰水的試管里,不可能觀察到的現象