資源簡介

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第一節 鈉及其化合物
第二章海水中的重要元素——鈉和氯
第一課時 活潑的金屬單質—鈉
目錄
CONTENT
二、鈉的物理和化學性質
第一章物質及其變化
一、鈉的原子結構
1.
2.
3.
4.
學習目標
促進“證據推理與模型認知”化學核心素養的發展
能從鈉原子的結構(微觀)分析認識鈉是一種非常活潑的金屬
通過實驗認識鈉與氧氣、水的反應
通過科學探究活動，增強安全意識和培養嚴謹求實的科學精神。
浩瀚的大海美麗而富饒。海洋是一個巨大的化學資源寶庫，含有80多種元素，鈉和氯既是其中含量較高的元素，也是典型的金屬元素和典型的非金屬元素。
鈉元素在自然界中都以化合物的形式存在，除NaCl外，常見的還有Na2CO3、Na2SO4等。鈉的單質可以通過化學反應制得。那么，鈉和鈉的化合物都有哪些性質呢
同學們，我們初中學過海水中含有大量的鈉元素，海水中鈉元素的存在形式是什么呢？為什么鈉和水反應很劇烈，今天我們就來探究神秘的活潑金屬鈉。
一、鈉的原子結構
【思考】初中的時候，我們已經知道了鈉原子的結構。請畫出其原子結構示意圖。并結合已有知識，預測鈉的性質，設計實驗證明。
預測：從鈉的原子結構來看，它的原子的最外電子層上只有1個電子，在化學反應中該電子很容易失去。因此，鈉應該具有很強的還原性。可以和氧氣等氧化劑反應。此外，結合金屬活動順序表，猜測鈉可以和酸反應。
失1個電子
還原
化合物
NaCl
一、鈉的原子結構
二、鈉的物理和化學性質
【實驗2-1】
用鑷子取一小塊鈉，用濾紙吸干表面的煤油后，觀察鈉的光澤和顏色，用刀切去一端的外皮，再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。
1.鈉的物理性質
結論：鈉在常溫下能與氧氣反應。因此，在實驗室中，要把鈉保存在石蠟油或煤油中,以隔絕空氣。
常溫下：4Na+O2=2Na2O
銀白色→變暗(灰白)
現象:取出的金屬鈉表面有灰黃色層，切開后的切口處露出銀白色光澤;切口在空氣中迅速變暗。
二、鈉的物理和化學性質
二、鈉的物理和化學性質
2.鈉的化學性質
【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。
(1)鈉與氧氣的反應
坩堝
條件 常溫 加熱
實驗現象 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_____，生成_______固體
銀白
變暗
熔化
黃色
淡黃色
結論 ①鈉與氧氣的反應(寫出反應的化學方程式)
常溫下：_________________，____色
加熱時：__________________，其中O為_____價
②條件不同，鈉與氧氣反應的產物不同
白
－1
4Na＋O2===2Na2O
鈉與其他非金屬單質化合生成的化合物中鈉只顯____價，如Na與Cl2在點燃條件下可反應，化學方程式：____________________。
＋1
(1)金屬鈉能存放于煤油中，也可存放于CCl4中(　　)
(2)常溫下，鈉與氧氣反應生成淡黃色固體(　　)
(3)鈉與氧氣反應時，條件不同，產物也不同(　 )
(4)實驗中取出的藥品都不能再放回原瓶(　　)
(5)等質量的鈉無論生成氧化鈉、過氧化鈉還是它們的混合物，轉移的電子數均相同(　　)
×
×
×
√
√
(2)鈉與水的反應
二、鈉的物理和化學性質
【探究實驗】
在燒杯中加入一些水，滴入幾滴酚酞溶液，然后把一塊綠豆大的鈉放入水中。
鈉與水的反應
實驗操作 實驗現象 結論或解釋
鈉___在水面上 鈉的密度比水___
鈉_____成小球 鈉的熔點___，反應放熱
小球在水面上_________ 反應產生的_____推動小球運動
與水反應發出“嘶嘶”的響聲，逐漸變小，最后消失 鈉與水_____反應，產生氣體
反應后溶液的顏色逐漸變__ 有_____物質(________)生成
浮
小
熔化
低
迅速游動
氫氣
劇烈
紅
堿性
氫氧化鈉
二、鈉的物理和化學性質
實驗結論：鈉的性質非常活潑，能與水發生劇烈反應;反應時放出熱量;反應后得到的溶液顯堿性。
(1)化學方程式：__________________________；
離子方程式：________________________________。
(2)實質：鈉置換水電離出的H＋生成H2。
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
二、鈉的物理和化學性質
鈉與水溶液反應的規律
遇水記四點，浮熔游響全，遇酸酸優先，遇鹽水在前。
思考：
(1)為什么實驗室里將鈉保存在石蠟油或煤油中？
(2)鈉著火時能否用水滅火？應如何滅火？
(3)鈉投入稀鹽酸中，反應歷程是怎樣的？理由是？
【答案】(1)鈉與石蠟油或煤油不反應，且鈉的密度大于石蠟油或煤油的密度，能隔絕空氣。
(2)鈉可與水劇烈反應，同時放出大量熱和可燃性氣體氫氣，故鈉著火時不能用水滅火。應用干的沙土撲滅。
(3)鈉先和酸反應，再和水反應。因為反應實際是鈉與氫離子反應，酸電離出的氫離子濃度更大。
二、鈉的物理和化學性質
寫出鈉和水反應的離子方程式，用雙線橋表示電子轉移的方向和數目，指出氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物。
2Na+2H+==2Na++ H2↑
失2e-，化合價升高，被氧化
得2e-，化合價升降低，被還原
還原劑 氧化劑 氧化產物 還原產物
二、鈉的物理和化學性質
思考：在金屬活動性順序中，鈉排在銅的前面，所以，將鈉加入CuSO4溶液中，會置換出金屬銅。這種說法對嗎？為什么？
【答案】不對。鈉加入CuSO4溶液中，應先與水反應生成NaOH和H2，NaOH再與CuSO4反應生成Cu(OH)2沉淀，不會置換出Cu。
二、鈉的物理和化學性質
Na投入CuSO4溶液中，現象為浮、熔、游、響、藍色沉淀
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓
鈉與鹽溶液反應時，先與水反應，不能置換鹽中的金屬。
[深化理解]鈉與酸、堿、鹽溶液反應的實質
物質分類 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，鈉把酸消耗盡之后，再與水反應
堿 鈉與堿溶液反應其實質是鈉與水的反應
鹽 鈉與鹽溶液反應時先與水反應，如果鹽中的溶質能與NaOH反應，則會發生其他反應，如Na與CuSO4溶液的反應
1.實驗室中，用鑷子從煤油中取出一小塊金屬鈉，然后用濾紙吸干表面的煤油，再用小刀切開觀察。在這一實驗過程中不能得出的鈉的物理性質是（ ）
A.鈉在常溫下是固體
B.鈉的熔點很低
C.鈉具有銀白色的金屬光澤
D.金屬鈉很軟
B
2.將一塊金屬鈉投入到滴有紫色石蕊溶液的盛有冷水的燒杯中，甲同學認為可觀察到下列現象，其中正確的有（ ）
①鈉投入水中，先沉入水底，后浮出水面
②鈉立即與水反應，并有氣體產生
③反應后溶液變紅 ④鈉熔成閃亮的小球
⑤小球在水面上四處游動 ⑥有“嘶嘶”的響聲發出
A.①②③④ B.②③④⑤ C.②④⑤⑥ D.③④⑥
C
3.將金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中，既有氣體產生，又有沉淀產生的是__________(填序號，下同)，有刺激性氣味氣體產生的是____。
①MgSO4溶液　②NaHCO3溶液　③Na2SO4溶液　④飽和澄清石灰水　⑤Ca(HCO3)2溶液　⑥FeCl3溶液　⑦NH4Cl溶液
①④⑤⑥
⑦
4.某學生將一小塊鈉投入滴有酚酞的水中，此實驗能證明鈉下面4點性質中的（ ）
①鈉的密度比水的小 ②鈉的熔點較低
③鈉與水反應時放出熱量 ④鈉與水反應后溶液呈堿性
A.①④ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
D
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