資源簡介

(共23張PPT)
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第二章 海水中的重要元素----鈉和氯
第一節 鈉及其化合物
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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
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【任務一】微觀探析，原理探究
【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。
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【討論】根據上述現象，解析鈉保存在煤油中的原因。
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。
4Na＋O2 2Na2O
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鈉露置在空氣中會有怎樣的變化？
金屬鈉長期露置于空氣中，最終會完全轉變為Na2CO3粉末，此過程中的主要變化與現象如圖所示。
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【小結】
一、鈉的物理性質
金屬鈉是一種質軟、有銀白色金屬光澤的金屬，密度比水的小但比煤油的要大為0.97g·cm－3 ，熔點較低(97.8℃)。
二、鈉的化學性質
鈉原子最外層只有1個電子，在化學反應中易失去1個電子而形成最外層為8個電子穩定結構，因此金屬鈉的化學性質非常活潑，表現出很強的還原性。
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【思考】鈉與氧氣常溫下生成氧化鈉，在加熱條件下是否也是生成氧化鈉呢？
【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。
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現象：熔成小球，劇烈燃燒，發出黃色火焰，生成淡黃色固體
坩堝
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【小結】
二、鈉的化學性質
1、鈉與O2的反應
4Na＋O2 2Na2O 在空氣中很快變暗
2Na＋O2 Na2O2
鈉先熔化成小球，然后劇烈燃燒，火焰呈黃色，生成淡黃色固體
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【拓展】鈉除了能和氧氣反應之外，也可以和氯氣等單質反應。
鈉與其它非金屬的反應
(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＋Cl2 2NaCl (白煙，火焰為黃色)
(3)與氫氣反應生成NaH：2Na＋H2 2NaH
(4)與氮氣反應生成Na3N：6Na＋N2 2Na3N
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寫出鈉和鹽酸反應的離子方程式，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
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【思考】鈉的還原性很強，能還原HCl中的H元素，它能夠還原H2O中的H元素嗎？如果能，請預測鈉與水反應的生成物。
【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。
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實驗現象
分析及結論
鈉浮在水面上
鈉的密度比水小
熔成光亮小球且周圍有水霧產生
反應放熱，且鈉的熔點低
從鈉在水中的位置、鈉的形狀的變化、溶液顏色的變化等方面觀察和描述實驗現象。分析實驗現象，你能得出哪些結論
四處游動
有氣體生成，推動小球迅速游動
嘶嘶作響，鈉球逐漸變小，最后完全消失。有時可能有火花，或伴有爆鳴聲.....
有氣體生成，反應劇烈
溶液由無色變成紅色
生成堿性物質
記憶小技巧：“芙蓉又想紅”（浮熔游響紅）
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【小結】
【思考】鈉保存在煤油或石蠟油中還有其他目的嗎？當火災現場存放有大量活潑金屬時，能用水滅火嗎？
鈉保存在煤油或石蠟油中除了隔絕氧氣外，還可隔絕空氣中的水分。火災現場存放有大量活潑金屬時，不能用水滅火，應該用干燥的沙土。
二、鈉的化學性質
2.鈉與酸和水反應
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
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【評價一】
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+2H2O==2Na++ 2OH- +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
【思考】鈉投入稀鹽酸中，反應歷程是怎樣的？理由是？
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。
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【評價二】
Na投入CuSO4溶液中，現象為浮、熔、游、響、藍色沉淀。請寫出化學方程式。
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。
2Na＋2H2O＋CuSO4=Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑
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【小結】
二、鈉的化學性質
3.鈉與鹽溶液反應
鈉與鹽溶液反應時，首先與水反應生成NaOH和H2，然后NaOH與鹽發生復分解反應(若NaOH不與鹽反應，則只有鈉與水的反應)。
有酸酸先行，無酸水先行
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三、鈉的制取、保存及用途
1、鈉的制取——電解熔融的NaCl：2NaCl(熔融) 2Na＋Cl2↑
2、鈉的保存：煤油或石蠟油中
3、鈉的存在與用途
(1)存在：自然界中鈉只能以化合態的形態存在，主要以氯化鈉的形式存在
(2)用途：
①工業上用鈉作還原劑冶煉金屬鈦、鋯、鈮等
②制備過氧化鈉
③鈉和鉀的合金在常溫下呈液態，是原子反應堆的導熱劑
④在電光源上，鈉也可用于制高壓鈉燈
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【小結】

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