(共39张PPT)
第1课时 活泼的金属单质—钠
化学必修一 第2章 第1节 钠及其化合物(2课时)
【回忆旧识】金属的通性
物理性质
1、常温下,都是固体(除汞外);
2、大多数金属都是银白色;
3、具有金属光泽;
4、大多数金属都是电与热的良导体;
5、密度较大,熔沸点较高;
6、具有延展性;
化学性质
1、与非金属单质的反应
2、与水的反应
3、与酸的反应
4、与某些盐的反应
【回忆旧识】金属的通性
目 录
CONTENTS
01
钠的物理性质
02
钠的化学性质
03
钠的制取和用途
地球表面总面积约5.1亿平方千米,其中陆地面积1.49亿平方千米,海洋面积3.61亿平方千米,海洋占大部分。海洋占地球表面积的71%,陆地占地球表面积的29%.
浩瀚的大海美丽而且富饶。海洋是一个巨大的化学资源宝库,含有80多种元素,钠元素和氯元素是海水中含量较高的元素,也是典型的金属元素和非金属元素。
依据类别共性
类比典型代表物
实验
验证
预测物质性质
确认物质性质
确定物质类别
基于物质类别研究物质性质的认知模型
元素化合物的学习方法
分析物质组成
英国化学家戴维坚持不懈地从事于利用电池分解各种物质的实验研究。1807年发现了金属钾,几天之后,他又从电解碳酸钠中获得了金属钠。
(汉弗里·戴维 1778-1829)
【课前引导】 钠的发现
钠的原子结构
Na
Na+
极易失去e-
钠原子极易失电子
显强还原性
是非常活泼的金属
钠的存在:在自然界中以化合态存在,不存在游离态的Na单质。主要以氯化钠和硫酸钠等的形式存在
结构
性质
决定
目 录
CONTENTS
01
钠的物理性质
02
钠的化学性质
03
钠的制取和用途
从以下实验,了解到金属钠的哪些物理和化学性质?
钠的物理性质
银白色、有金属光泽
熔点低于100℃
ρ(水)>ρ(钠)>ρ(煤油)
质地软
可导热、可导电
可用小刀切割
0.971g/cm3
Fe
Fe+CuSO4 FeSO4+Cu
Fe+2HCl FeCl2+H2↑
3Fe+2O2 Fe3O4
点燃
金属
单质
金属+氧气→金属氧化物
金属 + 酸 → 盐 + 氢气
金属 + 盐 → 新盐 + 新金属
基于物质类别研究物质性质,钠的性质如何?
性质预测
失去
1个电子
Na
Na+
钠在反应中容易失一个电子,表现出强还原性
性质预测
目 录
CONTENTS
01
钠的物理性质
02
钠的化学性质
03
钠的制取和用途
用镊子取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油后,用刀切去一端的外皮,观察钠的光泽和颜色,并注意新切开的钠的表面所发生的变化。
4Na+O2══2Na2O
新切开的钠的光亮的表面很快变暗了
在实验室中,要把钠保存在石蜡油或煤油中
现象
实验2-1
化学性质
将一个干燥的坩埚加热,同时切取一块绿豆大的钠,迅速投到热坩埚中。继续加热坩埚片刻,待钠熔化后立即撤掉酒精灯,观察现象。
钠受热后先熔化,然后与氧气剧烈反应,出黄色火焰生成一种淡黄色固体。
2Na+O2 Na2O2
Δ
现象
实验2-2
过氧化钠
1.钠与非金属单质反应
O2
S
Cl2
常温
加热
4Na+O2══2Na2O
2Na+S===Na2S(研磨爆炸)
2Na+O2 Na2O2
Δ
点燃
2Na+Cl2 2NaCl
反应条件不同,现象不同,
产物也不同
加热钠,伸入盛有氯气的集气瓶中
在研钵中加入金属钠和硫粉,用力研磨
1.钠与非金属单质反应
白色粉末状物质
银白色金属
表面变暗
出现白色固体
表面变成溶液
形成白色块状物质
①
②
④
⑤最终
③
①4Na + O2 = 2Na2O
②Na2O + H2O = 2NaOH
④2NaOH + CO2 = Na2CO3+ H2O , Na2CO3+ 10H2O=Na2CO3 10H2O
⑤风化: Na2CO3 10H2O=Na2CO3+ 10H2O
③NaOH固体具有潮解性
O2
H2O
H2O
CO2 、H2O
风化
钠在空气中的变化过程
等质量的两块钠,第一块在加热条件下与足量氧气充分反应,第二块在常温下与足量氧气充分反应。则下列说法正确的是( )
A. 第一块钠失去电子数多
B. 两块钠失去电子数相同
C. 两块钠的反应产物的颜色相同
D. 两块钠所得反应产物的质量相等
B
随堂检测
2.钠与水的反应
浮
熔
游
响
红
实验现象
2.钠与水的反应
钠着火不能用水而需要用干燥的沙土来灭火
2Na + 2H2O == 2NaOH + H2
1.钠与水的反应
(1) 书写该反应的离子方程式;
(2)判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物;并用单线桥法标出电子转移的数目;
2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH- + H2↑
钠与水反应的实质:与水电离出的H+反应。
随堂检测
【思考2】钠能否保存在水里面?
不能,钠常常保存在石蜡油或煤油中。
【思考3】上述反应用后剩余的钠应该怎么处理呢?
丢到垃圾桶?
放回原试剂瓶?
放到废弃药品试剂瓶?
√
【思考1】取钠时能否不用镊子,直接用手?
不能
随堂检测
【思考4】钠与酸溶液反应时是先与水反应,还是先与酸反应?若钠过量,又是什么情况?
3.钠与酸反应
(1)实验现象:剧烈反应,在水面快速游动并放出大量气体,
(2)离子方程式: 2Na + 2H+ = 2Na+ + H2↑
2 Na+2 HCl== 2NaCl+H2↑
(3)反应剧烈原因:反应本质是Na与溶液中的H+,由于HCl是强电解质,盐酸溶液中H+的数目大于纯水中的,故反应更加剧烈;
(4)若钠过量,先于酸反应 ,剩余的钠与水继续反应。
3.钠与酸的反应
4、 与盐溶液的反应
在烧杯中加入约20mL的CuSO4溶液,将切好的钠投入到其中,盖上表面皿,观察现象。
4、 与盐溶液的反应
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + Na2SO4
注意:一般活泼金属K、Ca、Na与盐溶液的反应,先考虑与水的反应,再考虑与水反应的产物(碱)能否和该盐溶液反应。
(1)与硫酸铜溶液的反应
2Na+2H2O+Cu2+══2Na++Cu(OH)2↓+H2↑
2Na+2H2O+CuSO4 ===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
“先酸再水后盐”
预测Na与氯化铁溶液反应的实验现象?
4、 与盐溶液的反应
2Na + CuSO4 (熔融) = Na2SO4 + Cu
(2)熔融硫酸铜的反应
尝试书写Na与熔融TiCl4反应的方程式
4Na+TiCl4(熔融)= 4NaCl+Ti
工业制钛
利用钠的强还原性
注意:钠只有与某些熔融盐作用时才能置换出相应的金属。
目 录
CONTENTS
01
钠的物理性质
02
钠的化学性质
03
钠的制取和用途
钠的制取和保存
1、钠的制取
2NaCl(熔融)==== 2Na + Cl2
2、钠的保存
密封保存,通常保存在煤油或石蜡油中;实验结束后,将钠放回原试剂瓶。
电解
钠的用途
(1)制高压钠灯
(2)钠、钾合金用做原子反应堆的导热剂
(3)作强还原剂,制取其他金属
(4)制取过氧化物
图为特斯拉Model S 底部的电池组 ,车主还为它装上了4各轮子,超过7000颗18650锂电池组成,近900公斤。电池组附近有加强筋和框架保护。
锂矿枯竭
将金属锂回收利用
开发新的金属电池
如何解决供需矛盾?
研制钠电池
钠的用途
预测钠投入煤油和水的混合物中的现象
钠的密度介于水和煤油之间,所以钠在煤油和水的界面处,钠与水反应有气泡产生,固体上下跳动,至钠消失。
将一小块金属钠投入滴有紫色石蕊溶液的盛冷水的烧杯中,甲同学认为可以观察到下列实验现象,其中正确的有( )
① 钠投入水中,先沉入水底,后浮出水面 ② 钠立即与水反应,并有气体产生
③ 反应后溶液变红色 ④ 钠熔化成光亮的小球
⑤ 小球在水面上迅速游动 ⑥ 有“嘶嘶”的响声发出
A. ①②③④ B. ②③④⑤
C. ②④⑤⑥ D. ③④⑥
C
随堂检测
将少量金属钠分别投人下列物质的水溶液中,既有气体又有沉淀产生的是( )
A. BaCl2溶液
B. K2SO4溶液
C. FeCl3溶液
D. NH4NO3溶液
C
随堂检测
谢
谢
指
导