走進奇妙的化學世界2022必修第一冊第二章

海水中的重要元素——鈉和氯第一節

鈉及其氧化物第1課時活潑的金屬單質——鈉鈉——燈火輝煌現今道路照明的主流光源是充有鈉蒸氣的高壓鈉燈。

它發出的黃光射程遠，透霧能力強。

高壓鈉燈是金屬鈉在生活中的一個重要應用。鈉的應用Na

學習

目標PART01PART02

能從原子結構角度認識鈉的性質，

了解鈉元素的存在形式；

了解鈉單質的物理性質、化學性質；了解鈉單質的制備、保存及應用。PART03第1課時活潑的金屬單質——鈉認識鈉但自然界中并不存在游離的鈉，鈉元素都以化合物的形式存在，大多儲存在海水中。19世紀初（1807年），英國化學家戴維解開了這個謎團，在實驗室中首次制得了鈉。一.鈉的物理性質

【實驗2-1】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。討論：從以上實驗,我們了解到金屬鈉的哪些物理和化學性質？現象：切口處可觀察到銀白色的金屬光澤,在空氣中很快變暗。鈉的物理性質(小結)1.顏色狀態：銀白色固體有金屬光澤2.密度：比煤油大ρ=0.97g/cm3比水小3.硬度：較軟（可用刀切開）4.熔點沸點：97.8°C882.9°C較低5.導電導熱性：良好(金屬的通性)現象:切開的光亮的金屬斷面很快地變暗。原因:4Na+O2=2Na2O

(白色)二.鈉的化學性質(1)Na與O2反應（常溫）——鈉是一種活潑的金屬實驗室中，要把鈉保存在石蠟油或煤油中，以隔絕空氣。現象:熔成小球，劇烈燃燒，發出黃色火焰，生成淡黃色固體空氣中加熱

2Na+O2Na2O2

（過氧化鈉）燃燒Na在加熱條件下與O2反應【實驗2-2】將一個干燥的坩堝加熱，同時切取一塊綠豆大的鈉，迅速投到熱坩堝中，繼續加熱坩堝片刻，待鈉熔化后立即撤掉酒精燈，觀察現象。鈉與氧氣反應小結：①常溫下，空氣中氧化

4Na+O2=2Na2O(白色)②鈉在空氣中燃燒

2Na+O2=Na2O2(淡黃色)△注意：反應物相同，反應條件不同，產物不同！2Na2O+O2

＝2Na2O2

△

產物的穩定性：Na2O＜Na2O2

燃燒（1）鈉與硫混合研磨生成Na2S：2Na＋S===Na2S

（研磨時容易爆炸）（2）在氯氣中燃燒：2Na＋Cl22NaCl

（產生黃色火焰，生成白煙）（3）與氫氣反應生成NaH：2Na＋H2

NaH（金屬氫化物中，氫為-1價）（4）與氮氣反應生成Na3N：6Na＋N22Na3N資料卡片——鈉與其他非金屬單質的反應原子結構及存在失1個電子還原化合物NaCl微觀探析，原理探究2001年07月07~09日，神秘“水雷”驚現珠江，幾個飄在水面上的鐵桶內躥出亮紅色的火苗，緊接著一聲巨響，水柱沖天，炸起千層浪，但所幸無人員傷亡。

據查，“水雷”為裝滿金屬鈉的鐵桶。禍首到底是誰？是鐵還是鈉呢？

資料卡片問題：為什么會出現水雷？模擬事故現場，試探究鈉與水反應生成的物質。2.與水的反應實驗探究：鈉與水的反應燒杯中加入一些水，滴入幾滴酚酞，加入綠豆大小的鈉，觀察現象。仔細觀察鈉與水的反應現象，填寫下表：

實驗現象分析結論

浮于水面上鈉的密度小于水0.971g·cm-3熔成一個小球反應放熱，鈉的熔點低四處游動生成氣體發出嘶嘶的響聲反應放熱，熱的鈉使水蒸發溶液變為紅色生成堿性物質2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑97.8℃浮熔游響紅【注意】金屬鈉著火時不能用水，也不能用泡沫滅火器，應用沙土蓋滅。鈉與水和煤油的混合液反應實驗探究思考：預測鈉投入煤油和水的混合物中的現象。

鈉的密度介于水和煤油之間，所以鈉在煤油和水的界面處，鈉與水反應有氣泡產生，固體上下跳動，至鈉消失。鈉在界面與煤油中上下跳動，并與水反應產生氣泡1.鈉與水反應的實質是什么？2.鈉與鹽酸、鈉與水反應更劇烈？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，故先跟酸反應后跟水反應Na置換水中的H，生成H2Na與鹽酸反應更劇烈鈉與鹽酸反應實驗探究鈉與鹽酸反應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思考：如果向硫酸銅溶液中加入更加活潑的金屬鈉又會出現什么現象呢？現象：方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4總反應：2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑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,產生藍色沉淀鈉與CuSO4溶液反應實驗探究拓展2：寫出NaHSO4在水溶液中的電離方程式。若把金屬鈉投入NaHSO4溶液中，其反應方程式和離子方程式。拓展1：將金屬鈉投到FeCl3溶液中會有什么現象？為什么？現象：浮、游、熔、響、紅褐色沉淀反應：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl現象：浮、游、熔、響反應：2Na+2NaHSO4=2Na2SO4

+H2↑小結：反思總結1.鈉在各種水溶液中反應時，有酸氫為先，無酸水為先；2.K、Ca、Na等活潑金屬不能從鹽溶液中置換出其他金屬。

若鹽為熔融狀態，鈉可以置換出較不活潑的金屬，如：4Na＋TiCl4(熔融)=4NaCl＋Ti。遇酸酸優先，遇鹽水在前；遇堿消耗水，遇氧看條件。5秒后5分鐘后25分鐘后90分鐘后3小時后思考：Na長時間暴露空氣，最后生成什么物質？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（生成Na2CO3）

白色塊狀物（生成Na2CO3·10H2O）O2風化CO2H2OH2O思考：Na長時間暴露空氣，最后生成什么物質？①⑤④③②完成上述各變化過程中的化學反應方程式四．鈉單質的制備和保存1.制備鈉非常活潑，工業中通常采用

來制備，2NaCl(熔融)====2Na＋Cl2↑2.保存鈉易與空氣中的O2、H2O反應，且鈉的密度比煤油的密度大，不與煤油反應，

故通常將鈉保存在煤油中。電解法電解五．用途1．鈉鉀合金(液態)可用于原子反應堆的

。2．用作電光源，制作高壓鈉燈。3．冶煉某些金屬：金屬鈉具有強還原性，

狀態下可以用于制取某些金屬。如4Na＋TiCl4====4NaCl＋Ti。導熱劑熔融熔融1.鈉的物理性質:有金屬光澤，質軟的白色固體2.鈉的化學性質：總結與氧氣反應，與Cl2、硫等非金屬單質金屬的化學通性鈉的化學性質——強還原性常溫下：4Na+O2=2Na2O銀白色→變暗(灰白)加熱或點燃：熔成小球，劇烈燃燒，發出黃色火焰，生成淡黃色固體原因：金屬鈉與水反應：浮熔游響紅現象密度比水小反應放熱，鈉的熔點低反應迅速，且有氣體生成生成