(共51张PPT)
第1课时 金属钠的性质
第一节 钠及其化合物
化学
学习目标
1.了解钠的物理性质。
2.掌握钠与氧气的反应与现象。
3.掌握钠与水的反应与现象。
重点、难点:
掌握钠的物理性质和化学性质,重点理解钠与氧气、水的反应。
学习重难点
知识回顾
金属单质的活动性
初中化学中,常见金属单质的活动性顺序为钾(K)、钙(Ca)、钠(Na)、镁(Mg)、铝(Al)、锌(Zn)、铁(Fe)、锡(Sn)、铅(Pb)、氢(H)、铜(Cu)、汞(Hg)、银(Ag)、铂(Pt)、金(Au)。
自主预习
对钠的性质的理解
(1)钠是 色有金属光泽的固体,质地 ,可用小刀切割。钠具有密度比水小,比煤油大,熔点低等特点。
(2)钠在常温及加热或点燃条件下与氧气反应得到不同产物,常温下生成
,加热或点燃时生成 。
(3)钠与水反应的现象及原理:浮在水面,说明密度比水 ,熔成小球体现反应放热,且钠的熔点 ,四处游动是因产生 推动。
银白
软
氧化钠
过氧化钠
小
低
氢气
导入新课
滴水点灯实验
[实验探究]
在酒精灯的灯芯处放置一小块金属钠,用胶头滴管向灯芯处滴加水,可以观察到酒精灯被点燃了。
注意:实验前要确保钠的纯度,滴水时速率适中,在通风良好处进行实验,周围无易燃物,并备好湿布、灭火器等灭火器材。操作人员需佩戴护目镜等防护装备。
导入新课
滴水点灯实验
[实验探究]
钠与水反应放出大量热。热量使温度达到酒精的着火点,氢气燃烧,从而点燃酒精灯。
【问题1】为什么放置了金属钠,就能用水点燃酒精灯呢?
课堂探究
滴水点灯实验
[实验分析]
从“滴水点灯”实验来看,钠是一种比较活泼的金属单质;从物质分类的角度来说,钠是一种金属单质;根据氧化还原反应的理论,金属单质只有还原性,所以金属钠应该具有较强的还原性。
【问题1】从原子结构的角度分析一下,钠为什么具有较强的还原性?
钠原子容易失去最外层的1个电子,
达到最外层8电子的稳定结构。
用镊子取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油后,用小刀切去一端的外皮,观察钠的光泽和颜色,并注意新切开的钠的断面所发生的变化。
课堂探究
一、钠的物理性质
[实验探究]
【问题1】钠单质的硬度大小如何?钠的密度和煤油谁大?
课堂探究
一、钠的物理性质
[实验探究]
钠能用小刀切割,钠单质的硬度小;钠的密度更大。
钠有银白色金属光泽。
【问题2】切开钠单质后通过观察得出钠单质有哪些性质?
再观察切开一段时间的金属(金属钠光亮的表面变暗了)
【问题3】为什么切开的金属钠在放置的过程中表面会变暗呢?应该是与空气的某种成分发生了化学反应,具体是哪种物质呢?
课堂探究
一、钠的物理性质
[实验分析]
新切开的光亮的钠表面很快变暗,这是因为钠与氧气发生了反应,在钠的表面形成了一薄层氧化物,这种氧化物是白色的氧化钠。
4Na+O2=2Na2O。
【问题4】写出钠与氧气反应的化学方程式。
【问题5】金属钠为什么需要保存在煤油中呢?
所以在实验室中通常把金属钠保存在煤油或者石蜡油中。
课堂探究
二、钠的化学性质
[实验探究]
钠能与空气中的氧气快速反应,需要隔绝空气保存;钠不与煤油反应,且钠的密度大于煤油,将钠保存在煤油中可以隔绝空气。
在日常生活中,化学物品爆炸的案例屡见不鲜,那如果加热钠,金属钠又会发生什么变化呢?
【问题1】观察实验,看到了什么样的的实验现象?
总结实验的具体现象。
课堂探究
二、钠的化学性质
钠先熔化再燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体。
1.钠与非金属单质反应
【问题2】钠燃烧得到的淡黄色固体是过氧化钠(Na2O2),写出反应的化学方程式。
课堂探究
二、钠的化学性质
过氧化钠(Na2O2)
2Na+O2 Na2O2
[实验探究]
钠是一种具有强还原性的金属单质,可以与很多非金属单质反应。
观看视频,总结实验。
课堂探究
二、钠的化学性质
[实验拓展]
钠是一种具有强还原性的金属单质,可以与很多非金属单质反应。
观看视频,总结实验。
课堂探究
二、钠的化学性质
[实验拓展]
课堂探究
二、钠的化学性质
[实验总结]
从物质组成和氧化还原的角度预测一下,钠与水反应的产物应该是什么?并说明理由。
【问题1】通过分析,认为钠与水反应的产物可能是氢气和氢氧化钠,我们怎么来验证生成物是否含有氢氧化钠?
课堂探究
二、钠的化学性质
2.钠与水反应
钠在反应中一定失电子转化为钠离子,由于水中氧元素呈现的-2价是其最低价,所以只能是+1价的氢元素得电子,化合价降低,所以生成物应该有氢气。
另外的生成物一定含有钠元素和氧元素,因为氧化钠会与水反应,所以应该是氢氧化钠。
滴加酚酞溶液。
实验操作:向烧杯中加入一定量的水,滴加几滴酚酞溶液,然后把一块绿豆大的钠放入水中,观察实验现象。
观察现象:分析产生的现象以及产生现象的原因。
课堂探究
二、钠的化学性质
[实验演示]
【问题1】钠与水的密度相比,哪个密度更大?
课堂探究
二、钠的化学性质
钠浮在水面,水的密度更大。
[实验演示]
分析产生的现象以及产生现象的原因,填写表格。
课堂探究
二、钠的化学性质
[实验探究]
项目 实验现象 分析结论
钠粒在水中的位置
钠粒的形状变化
钠粒的运动
发出的声音
溶液的颜色变化
浮于水面上
钠的密度比水的小
熔成一个小球
反应放热,钠的熔点低
四处游动
生成的气体推动钠粒游动
发出嘶嘶声
剧烈反应,产生大量气体
溶液变为红色
生成碱性物质
【问题2】写出钠与水反应的化学方程式。
课堂探究
二、钠的化学性质
[实验探究]
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。
2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑。
【问题3】写出钠与水反应的离子方程式。
【问题4】回顾初中化学中,金属间的置换反应为什么不能用K、Ca、Na等金属呢?
课堂探究
二、钠的化学性质
[实验探究]
这些金属过于活泼,加入水溶液中直接与水发生反应,不会置换出金属。
预测钠与硫酸铜溶液、氯化铁溶液反应的现象。
课堂拓展
二、钠的化学性质
3.钠与硫酸铜溶液、钠与氯化铁溶液反应
比钠与水反应更剧烈。
钠与硫酸铜溶液
钠与氯化铁溶液
【问题1】写出钠与硫酸铜溶液反应的现象。
课堂拓展
二、钠的化学性质
[实验探究]
钠浮在水面上,熔化成光亮小球,四处游动,发出嘶嘶声,溶液中产生蓝色絮状沉淀,若硫酸铜溶液的浓度较大,反应剧烈程度增加,甚至可能会发生燃烧、爆炸。
钠熔化成光亮小球,在液面上四处游动,发出吱吱声,溶液中有红褐色絮状沉淀生成。
【问题2】写出钠与氯化铁溶液反应的现象。
钠与硫酸铜溶液反应:
钠与氯化铁溶液反应:
钠的化学性质非常活泼,能与水剧烈反应,且反应生成的氢氧化钠可继续与硫酸铜发生复分解反应,由于钠先与水反应,所以不能从硫酸铜溶液中直接置换出铜。
课堂拓展
二、钠的化学性质
[实验结论]
钠与氯化铁溶液反应也是先与水反应,再与氯化铁反应,体现了钠活泼的化学性质,不能直接将氯化铁中的铁置换出来 。
预测钠投入煤油和水的混合物中的现象。
钠位于煤油和水的界面处,有气泡产生,上下跳动,至钠消失。
课堂拓展
二、钠的化学性质
4.钠与煤油和水的混合物反应
【问题1】写出钠与煤油和水的混合物反应的现象。
课堂拓展
二、钠的化学性质
[实验探究]
钠处于煤油和水的界面处,与水反应剧烈,熔化成光亮小球,在界面处上下跳动,发出嘶嘶声,伴有气体产生。
课堂拓展
二、钠的化学性质
[实验结论]
该反应再次证明了钠的化学性质活泼,能与水剧烈反应。同时也说明了反应的发生不仅取决于物质的化学性质,还与物质的物理性质如密度等有关。在这个反应体系中,煤油起到了隔绝空气的作用,防止钠与空气中的氧气反应,使我们能更清楚地观察到钠与水反应的现象。
预测钠与浓盐酸反应的现象。
课堂拓展
二、钠的化学性质
[实验预测]
比钠与水反应更剧烈。
【问题1】写出钠与浓盐酸反应的现象。
课堂拓展
二、钠的化学性质
[实验探究]
钠投入浓盐酸中,会立即发生剧烈反应,反应程度比钠与水的反应更为剧烈。有大量气泡产生,这是由于反应生成了氢气。反应剧烈程度高,释放热量多,在特定条件下可能会发生爆炸。
课堂拓展
二、钠的化学性质
[实验结论]
钠的活泼性很强,能与浓盐酸中的氢离子迅速反应,证明其金属活动性比氢强得多。钠先与浓盐酸中的氢离子反应,当盐酸中的氢离子消耗完后,才会与水反应,体现了反应的先后顺序。反应的剧烈程度及最终结果受钠的量和浓盐酸的浓度的影响,钠的量越多,盐酸的浓度越大,反应越剧烈。
钠与水、酸及盐溶液的反应规律:
课堂拓展
二、钠的化学性质
[实验总结]
下列关于钠的说法不正确的是( )
A.金属钠易与氧气反应,条件不同,产物不同
B.钠长期放置在空气中,最终将变成碳酸钠
C.钠的化学性质比较活泼,少量的钠可以保存在煤油中
D.当钠着火时可用水扑灭
【练习1】
课堂练习
D
向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油,片刻后再向该烧杯中轻缓地加入一块绿豆大小的金属钠,观察到的现象可能符合下图中的( )
【练习2】
课堂练习
A
钠与水反应时产生的各种现象如下,其中描述正确的一组是( )
①钠浮在水面上 ②钠沉在水底 ③钠熔化成小球 ④小球迅速游动逐渐减小,最后消失 ⑤发出嘶嘶的声音 ⑥滴入酚酞后溶液显红色
A.①②③④⑤
B.①②③④⑤⑥
C.①②③⑤⑥
D.①③④⑤⑥
【练习3】
课堂练习
D
某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物,设计如下图所示实验(夹持装置省略)。首先在U形管内加入少量煤油和一粒钠,再从U形管高端加水(含有酚酞)赶出空气,一段时间后加热铜丝。
【练习4】
课堂练习
根据反应中观察到的现象,回答下列问题:
(1)钠粒的变化现象是 。
(2)U形管中右侧溶液的颜色 ,说明有 (填化学式)生成。
(3)铜丝的变化现象是 ,说明钠与水反应有 (填化学式)生成;若去掉后面的装置,简述检验气体的方法: 。 (4)将a g 钠放入b mL水中,完全反应后该溶液中溶质的质量分数
是 。
【练习4】
课堂练习
在水和煤油的界面处上下跳动,并逐渐变小直至消失
从上到下逐渐由无色变为红色
NaOH
由黑色变红色
H2
在玻璃管口处点燃气体,有淡蓝色火焰产生
×100%
关于钠和铁分别与盐酸反应的叙述不正确的是( )
A.钠和铁为氧化剂
B.都有气体放出
C.反应类型都是置换反应
D.钠与盐酸反应要比铁剧烈得多
【练习5】
课堂练习
A
将下列固体投入水中,有气体产生的是( )
A.Na
B.Na2O
C.NaOH
D.Na2CO3
【练习6】
课堂练习
A
将金属钠分别投入下列物质中,有气体放出,且溶液质量减轻的是( )
A.稀盐酸
B.K2SO4溶液
C.CuCl2溶液
D.NaOH溶液
【练习7】
课堂练习
C
取一小块金属钠放在加热的坩埚中,观察到下列实验现象:
①金属先熔化;②在空气中燃烧,产生紫色火花;③燃烧后生成白色固体;④燃烧时火焰呈黄色;⑤燃烧后生成淡黄色固体物质。
其中描述正确的是( )
A.①②
B.①②③
C.④⑤
D.①④⑤
【练习8】
课堂练习
D
将一小块钠投入5 mL饱和澄清石灰水中,不可能观察到的现象是( )
A.钠熔成小球并在液面上迅速游动
B.有气体生成
C.溶液底部有银白色物质生成
D.溶液变浑浊
【练习9】
课堂练习
C
金属钠是实验室里常用的一种化学试剂,请回答下列问题:
(1)在实验室里,取用沉浸在煤油中的金属钠的操作方法是
。
。
(2)在空气中切开一块金属钠,可看到断面呈 色,具有金属光泽,但断面很快变 ,这是由于生成一薄层 。
(3)若把钠放在陶土网上加热可观察到
,
反应的化学方程式是 。
【练习10】
课堂练习
用镊子夹取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油,放在玻璃片上,用小刀切下绿豆大小的一块钠,剩余的立刻放回原瓶
银白
暗
氧化钠
先熔化成光亮的小球,然后剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体
2Na+O2 Na2O2
某实验小组对钠与水反应的实验进行研究,为点燃反应生成的氢气,他们设计了如图1所示的装置。请回答下列问题:
【练习11】
课堂练习
(1)写出Na与H2O反应的化学方程式: 。
【练习11】
课堂练习
(2)在点燃H2之前必须先 ,方法是
。
。
2Na+2H2O 2NaOH+H2↑
检验氢气的纯度
用排水法收集一试管氢气,用拇指堵住试管口,管口向下移近酒精灯火焰,松开拇指,若有尖锐的爆鸣声,则氢气不纯,否则氢气纯净。
(3)实验小组查阅到钠、苯(常温下为液体,不溶于水,与钠不反应)、水的密度分别为0.97 g·cm-3、0.88 g·cm-3、1.00 g·cm-3,并据此对实验进行了如图2所示的改进。
①在改进后的实验中观察到的现象可能为 (填字母)。
A.钠在水层中反应,并四处游动
B.钠停留在苯层中,不发生反应
C.钠在苯的液面上反应,并四处游动
D.钠在苯与水的界面处反应,并可能做上下跳动
②在改进后的实验中,H2的生成速率减慢,原因是 。
【练习11】
课堂练习
D
钠在苯与水的界面处反应并可能做上下跳动,使钠与水反应变慢
课堂小结
课堂小结
1.钠的物理性质:银白色有金属光泽,密度小、质地软、熔点低。
2.钠与氧气反应:4Na+O2 ==2Na2O(白色)、2Na+O2 Na2O2(淡黄色)。
3.钠与水反应:2Na+2H2O == 2NaOH+H2↑,现象:浮、熔、游、响、红。
4.钠的保存和取用:保存在煤油或石蜡油中。用镊子夹取,剩余钠放回原瓶。
5.钠的灭火:用干沙盖灭。
布置作业
预习下节学案。
完成本节巩固练习。
谢谢大家