第二章海水中的重要元素—鈉和氯第一節鈉及其化合物第一課時活潑的金屬單質—鈉鈉電池——點亮鈉及其化合物的探究之旅11807年，戴維將注意力轉向了氫氧化鈉（NaOH），當時被稱為苛性堿。他設計了一個實驗，使用電流電解氫氧化鈉溶液。在實驗過程中，他觀察到當電流通過溶液時，會產生氣泡和熱量，同時在電極附近形成了一種閃亮的金屬物質。這種金屬物質就是戴維首次分離出來的金屬鈉。漢弗里·戴維(1778-1829)23活潑金屬單質---鈉類別鋰電池鈉電池地殼豐度差異大鋰資源豐度：0.0065%75%分布在美洲鈉資源豐度：2.75%分布于全球資源價格不同鋰資源：150元/kg鈉資源：2元/kg集流體選擇不同負極集流體必須為銅箔（貴）正負極集流體均為鉬箔（便宜）電池成本大小能量密度150-250Wh/kg100-150Wh/kg電壓3.0-4.5V2.8-3.5V循環周期3000+次2000+次問題1:鈉-空氣電池可能具有什么優勢?鈉的性質鈉的用途活潑金屬單質---鈉4微觀探析Na281+11在自然界中常以化合物的形式存在問題2:科學家為什么從鋰電池聯想到鈉電池？我國在鈉電池研究領域處于世界領先地位:我國科學家在高比能鈉電池方問取得重要成果:2022年6月2日，我國科學家中國科學院物理研究所/長三角物理研究中心，天目湖先進儲能技術研究院/中科海鈉胡勇勝團隊在國際頂級期刊NatureEnergy《自然-能源》上在線發表了關于界面調控實現高比能鈉離子電池的最新進展"。鈉的存在鈉的存在鈉的性質前景展望活潑金屬單質---鈉5問題3:鈉空氣電池工作時，發生的反應是什么？【信息支持】鋰-空氣電池放電原理(電池內催化劑)①取:用鑷子從煤油中取出一小塊鈉②吸:用濾紙吸干表面煤油，放在玻璃片上③切:鑷子夾住鈉，用小刀切下一小塊鈉。④觀：放置空氣中，觀察鈉切面的光澤和顏色變化。⑤放:將鈉全部放回煤油中。記錄實驗現象，并解釋產生此現象的原因。實驗探究1:常溫時鈉和氧氣的反應鈉的存在鈉的性質前景展望活潑金屬單質---鈉6問題3:鈉空氣電池工作時，發生的反應是什么？【資料卡片】

白色

淡黃色鈉的存在鈉的性質前景展望活潑金屬單質---鈉7常溫下：4Na+O2=2Na2O白色固體變成白色問題3:鈉空氣電池工作時，發生的反應是什么？鈉的存在鈉的性質前景展望活潑金屬單質---鈉8加熱時：淡黃色2Na+O2Na2O2（1）受熱后熔化（3）生成淡黃色固體（2）發出黃色火焰問題3:鈉空氣電池工作時，發生的反應是什么？加熱時鈉和氧氣的反應實驗探究2:鈉的存在鈉的性質前景展望活潑金屬單質---鈉9問題4:鈉-空氣電池在推廣使用上的局限性——無水環境，為什么？猜想1:【信息支持】鈉空氣電池工作環境鈉附近環境-無水。Na可能與水反應。酚酞試劑氣泡收集，驗純，點燃做出假設：元素價態元素組成Na→Na+H2O→H2O→OH-H2鈉的存在鈉的性質前景展望活潑金屬單質---鈉11檢驗NaOH存在在燒杯中加一些滴入酚酞的水，把一小塊綠豆大的鈉放入水中，觀察現象。鈉和水的反應實驗探究3:實驗注意事項①煤油吸干：防止Na與H2O反應放熱，使煤油燃燒，干擾實驗觀察②綠豆粒大小：太大→反應劇烈，存在安全隱患③不用手接觸Na④Na回原瓶：保證安全鈉的存在鈉的性質前景展望活潑金屬單質---鈉實驗現象結論分析12與H2O反應熔點低，反應放熱有氣體產生

有氣體產生，反應劇烈有堿性物質生成①鈉浮在水面上②鈉熔成一個閃亮的小球③小球四處游動④發出“嘶嘶”的響聲⑤酚酞溶液變紅浮游熔響紅收集證據NaOH2Na+2H2O=2NaOH+H2↑鈉的存在鈉的性質前景展望活潑金屬單質---鈉10檢驗H2存在【實驗現象】【實驗結論】鈉和水的反應實驗探究3:發出尖銳的爆鳴聲說明Na與H2O反應生成了H2鈉的存在鈉的性質前景展望活潑金屬單質---鈉13【實驗創新】如何同時檢驗NaOH和H2的生成？14鈉的存在鈉的性質前景展望活潑金屬單質---鈉鈉電池的快速發展，增加了傳統油車的可替代性，貫徹新發展理念，助力碳達峰碳中和，推動人與自然和諧相處。151、金屬鈉是一種活潑金屬，除了具有金屬的一般性質外，還具有自己的特性。下列關于鈉及其保存方法的敘述中，正確的是()A.鈉是銀白色金屬，硬度大B.金屬鈉性質不活潑，不與水發生反應C.鈉保存在石蠟油或煤油中，以隔絕空氣D.鈉放置在空氣中，會迅速被氧化而生成白色的過氧化鈉C16課后任務：將鈉加熱后得到的過氧化鈉放置在空氣中，會有什么變化？課外任務：小組合作，查找資料，了解鈉電池的制造技術作業布置鈉的存在鈉的性質前景展望活潑金屬單質---鈉132.為什么鈉要存放在煤油里？1.火災現場存放大量金屬鈉時，用什么滅火？答：為了隔絕氧氣和水。思考：★答：不能用水要用干燥的沙土撲滅鈉的存在鈉的性質前景展望活潑金屬單質---鈉13思考1.鈉與水反應的實質是什么？思考2.鈉與鹽酸、鈉與水反應更劇烈？思考3.寫出鈉與少量鹽酸反應的化學方程式2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑結論：鈉與酸反應時，先與酸反應，如果鈉過量，鈉把酸反應完之后，再與水反應。Na與鹽酸反應更劇烈（3）鈉與酸反應實質：鈉置換水電離出的H＋生成H2。鈉與酸溶液反應，實質上是鈉跟H+反應；而酸中的H+濃度比水中H+濃度大鈉的存在鈉的性質前景展望活潑金屬單質---鈉13（4）鈉與堿溶液的反應鈉與堿溶液的反應，實質就是鈉與水的反應。（5）鈉與鹽溶液的反應思考：向硫酸銅溶液中加入更活潑金屬鈉又會出現什么現象呢？加入鈉單質滴加酚酞試劑藍色絮狀沉淀寫出鐵與硫酸銅溶液的反應方程式：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4鈉的存在鈉的性質前景展望活潑金屬單質---鈉13現象：總結：鈉與鹽溶液鈉先與水反應，生成的NaOH再與鹽反應有氣泡放出,產生藍色沉淀（5）鈉與鹽溶液的反應金屬鈉與硫酸銅溶液反應：實驗原理：①鈉先與水反應：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑②生成的NaOH再與鹽反應CuSO4＋2NaOH=Na2SO4＋Cu(OH)2↓總反應：2Na＋2H2O＋CuSO4=Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑鈉的存在鈉的性質前景展望活潑金屬單質---鈉13遇氧看條件，遇水生氫氣遇酸酸優先，遇堿消耗水，遇鹽水在前。鈉化學性質總結鈉的存在鈉的性質前景展望活潑金屬單質---鈉13銀白色金屬鈉（Na）表面變暗

（生成Na2O）出現白色固體

（生成NaOH）表面變成溶液(NaOH潮解)白色粉末狀物質（Na2CO3）白色塊狀物Na2CO3·10H2OO2風化CO2H2OH2O思考：Na長