(共25张PPT)
活泼的金属单质——钠
学习目标:
1.能从钠原子的结构分析认识钠是一种非常活泼的金属,具有很强的还原性。
2.设计实验探究钠与氯气、水的反应,会分析钠与酸、碱、盐溶液的反应。
分点突破(一) 钠与非金属单质的反应
1.钠元素的原子结构及存在
2.钠的物理性质
颜色 密度 熔点 硬度
银白 色,有金属光泽 比水的密度 小 97.8 ℃ 质地很软,能用小刀切割
银白
小
3.钠与非金属单质的反应
(1)与氧气反应
反应条件 常温下 加热或点燃
实验步骤
现象 新切开的钠具有 银白 色的金属光泽,在空气中很快 变暗 钠先 熔化成小球 ,然后剧烈燃烧,火焰呈 黄 色,生成淡黄色固体
化学方程式 4Na+O22Na2O 2Na+O2Na2O2
银白
变暗
熔化成小球
黄
反应条件 常温下 加热或点燃
实验 结论 ①钠具有 银白 色的金属光泽,硬度 小 ,熔点 低 ,密度比煤油的大,通常保存在 煤油 或 石蜡油 中 ②钠是非常活泼的金属,与O2反应,条件不同时,反应现象不同,得到的产物 不同
(2)钠与其他非金属单质化合生成的化合物中钠只显 +1 价,如Na与Cl2在点燃条件下可反应,化学方程式:2Na+Cl2 2NaCl。
银白
小
低
煤油
石蜡油
不同
+1
一块金属钠暴露在空气中较长的时间会出现如下现象。
银白色金属钠,①表面变暗,②出现白色固体,③表面形成溶液 白色块状物质 白色粉末状物质
(1)上述过程①钠表面变暗的原因是
。
提示:钠与氧气反应生成白色固体Na2O,失去金属光泽
(2)上述过程②出现白色固体是 ,该过程表现含钠反应物的性质是 。
提示:NaOH 碱性氧化物
(3)写出上述过程④反应的化学方程式:
。
提示:2NaOH+CO2Na2CO3+H2O,Na2CO3+10H2ONa2CO3·10H2O
(4)在上述过程中,涉及氧化还原反应的是 。
提示:①
钠露置于空气中的变化
金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末,此过程中的主要变化与现象:
②Na2O+H2O2NaOH
④2NaOH+CO2Na2CO3+H2O,
Na2CO3+10H2ONa2CO3·10H2O
⑤Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O
发生主要变化的化学方程式为
①4Na+O22Na2O
1.取一块金属钠放在燃烧匙里加热,观察到下列实验现象:
①金属钠熔化 ②在空气中燃烧,有紫色火花产生
③燃烧后得到白色固体 ④燃烧时火焰为黄色
⑤燃烧后生成淡黄色固体
其中描述正确的是( )
A.①② B.①②③
C.①④ D.①④⑤
解析:D 钠的熔点低,受热后熔化;钠在空气中燃烧时火焰为黄色;燃烧后生成淡黄色固体。
2.观察是研究物质性质的一种基本方法。某同学将金属钠露置于空气中,观察到下列现象:银白色 变灰暗 变白色 出现液滴 变为白色晶
体 变为白色粉末,根据钠及其化合物的性质分析,下列说法正确的是( )
A.①发生了氧化还原反应
B.①是因为生成了过氧化钠
C.③是因为碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液
D.④⑤只发生物理变化
解析:A 钠露置在空气中由银白色变灰暗,是因为Na与O2反应生成了Na2O,Na2O与H2O反应生成白色固体NaOH,NaOH易潮解,吸收空气中的H2O形成NaOH溶液而出现液滴,同时吸收空气中的CO2,生成Na2CO3·10H2O,Na2CO3·10H2O逐渐风化最后变为Na2CO3粉末。①发生了氧化还原反应,A正确;Na只有在加热或点燃时才能生成Na2O2,B错误;③是因为NaOH潮解,C错误;④⑤中发生的反应有:2NaOH+CO2Na2CO3+H2O,Na2CO3+10H2ONa2CO3·10H2O及Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O,D错误。
3.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气(常温)中充分反应,则下列说法正确的是( )
A.第一块钠失去电子多
B.两块钠失去电子一样多
C.第二块钠的反应产物的质量大
D.两块钠的反应产物的质量一样大
解析:B 本题只涉及钠与氧气的反应,钠在氧气中加热生成过氧化钠,常温下则生成氧化钠,产物中的钠元素均显+1价,钠与氧气反应随温度不同产物不同,等质量的钠被氧化时失去相同数目的电子,等质量的钠生成过氧化钠时结合的氧多,产物质量大。
分点突破(二) 钠与水的反应
1.预测
从物质组成及氧化还原反应的角度,预测钠与水反应的生成物: NaOH、H2 。
NaOH、
H2
2.实验探究
实验操作 实验现象 原因解释
钠浮在水面上(浮) 钠的密度比水 小
钠熔化成闪亮的小球(熔) 钠的熔点 低 ,反应放热
小球在水面上四处游动,最后完全消失(游) 反应产生的气体(H2)推动小球运动
与水反应发出嘶嘶响声(响) 钠与水反应剧烈
反应后溶液的颜色逐渐变红色(红) 反应生成碱(NaOH)
小
低
3.实验结论
(1)钠与水剧烈反应生成NaOH和H2,反应中氧化剂是 H2O ,还原剂是 Na ,反应的实质是钠与水电离出的H+反应。
(2)化学方程式: 2Na+2H2O2NaOH+H2↑ 。
离子方程式: 2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑ 。
H2O
Na
2Na+2H2O2NaOH+H2↑
2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑
1.钠着火时,能否用水灭火 若不能,应用什么灭火
提示:不能;干燥的沙土。
2.某实验小组在学习了钠与水的反应后,做了以下几个实验。
(1)将两块绿豆大小的钠分别同时投入甲、乙两个烧杯中,甲烧杯盛有10 mL水,乙烧杯盛有10 mL稀盐酸,观察到的现象:乙烧杯中钠反应更剧烈。结论:乙烧杯中发生反应的化学方程式为
。
提示:(1)2Na+2HCl2NaCl+H2↑
(2)将一块绿豆大小的钠投入丙烧杯中,观察到的现象是:浮、熔、游、响、生成蓝色沉淀。请根据现象写出丙烧杯中发生反应的化学方程式:
。
提示:(2)2Na+2H2O2NaOH+H2↑、CuSO4+2NaOHCu(OH)2↓+Na2SO4[或2Na+2H2O+CuSO4Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑]
(3)将一小块钠投入盛有5 mL饱和澄清石灰水的试管中,可能观察到的现象是 (填字母)。
a.钠熔化成闪亮的小球
b.钠在液面上四处游动
c.溶液底部有银白色物质生成
d.溶液变浑浊
提示:(3)abd
钠与水、酸及盐溶液的反应规律
钠与酸溶液的反应可按“先酸后水”的顺序分析,而钠与盐溶液的反应可按“先水后盐”的顺序分析。
记忆口诀:遇水记四点,浮熔游响红,遇酸酸优先,遇盐水在前。
1.将一小块钠投入下列盐溶液中,能产生气体,但不会产生沉淀的是( )
A.硝酸钠溶液 B.饱和食盐水
C.氯化镁溶液 D.硫酸铜溶液
解析:A 钠与盐溶液反应时,先和水反应生成NaOH和H2。A项,生成的NaOH和NaNO3 不反应;B项,钠与水反应时消耗了饱和食盐水中的水,有食盐晶体析出;C项,生成的NaOH和MgCl2反应生成Mg(OH)2沉淀;D项,生成的NaOH和 CuSO4反应生成Cu(OH)2 沉淀。
2.将2.3 g金属钠放入100 g水中,完全反应后溶质的质量分数为( )
A.×100%
B.×100%
C.×100%
D.×100%
解析:D 2.3 g钠与100 g水反应生成4 g氢氧化钠和0.1 g氢气,溶液的质量为(100+2.3-0.1)g,溶质质量分数为×100%。
3.如图所示,在坩埚中放一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4粉末与熔化的钠接触,瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成。据此判断下列说法中不正确的是( )
A.上述反应是置换反应
B.上述反应放出热量
C.上述反应中CuSO4表现了还原性
D.加热且无水条件下,Na可以与CuSO4反应并生成Cu
解析:C CuSO4在该反应中表现了氧化性。