新教材适用2024-2025学年高中化学第2章海水中的重要元素-钠和氯第1节钠及其化合物第1课时活泼的金属单质-钠学案新人教版必修第一册

其次章海水中的重要元素——钠和氯情景切入1．钠和钠的化合物用酵头发面不胜利，再加入碳酸氢钠后蒸出的馒头，发黄发硬；干脆在面团中加入碳酸氢钠和食醋蒸出的馒头又白又松软。这其中的原理是怎样的？答案：只加入碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解产生的碳酸钠使馒头发黄有碱味，且产生的二氧化碳气体相对较少，蒸出的馒头发硬；若同时加入碳酸氢钠和食醋，产物中无碳酸钠，生成的二氧化碳相对较多，蒸出馒头白而松软。原理分析：2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑CH3COOH＋NaHCO3=CH3COONa＋H2O＋CO2↑2．氯及其化合物eq\x(游泳池)eq\o(→,\s\up7(运用含氯),\s\do5(消毒剂))eq\x(\a\al(游泳池消毒，,抑制藻类生长))eq\o(→,\s\up7(运用H2O2),\s\do5(消毒剂))eq\x(\a\al(游泳池中,的水变绿))体系中存在含氯消毒剂(假定为NaClO)和H2O2消毒剂，二者混用后抑制藻类生长的效果减弱。这其中的缘由和原理是怎样的？答案：缘由：加入H2O2后，能与含氯消毒剂反应。由于含氯消毒剂削减，抑制藻类生长的效果减弱。依据化合价推断，HClO中＋1价的Cl元素的化合价可能降低，H2O2中－1价的O元素的化合价可能上升，预料产物中存在O2。原理：ClO－＋H2O2=O2↑＋Cl－＋H2O3．物质的量水是由水分子构成的，一滴水(约0.05mL)中大约含有1670000000000000000000＝1.67×1021个水分子，这么多的水分子假如让10亿人去数，每人每分钟数100个，须要3万多年才能数完。微观粒子微小，根本无法进行数数，怎样才能既科学又便利快捷地知道肯定质量(或体积)的水中含有多少个水分子呢？答案：可以先量取肯定质量(或体积)的水，然后通过一个中间物理量进行换算，即可求得水分子的数目。原理分析：学完本节课你就会知道利用物质的量这个物理量，可以在物质的宏观量与所含微观粒子的数量之间建立起计算的桥梁。第一节钠及其化合物第1课时活泼的金属单质——钠学习目标1．从原子结构角度相识金属钠的强还原性。2．通过试验逐步形成探究物质结构和性质的思维习惯。核心素养1．通过对“钠”的学习，培育微观探析意识。2．通过对“钠与氧气、钠与水反应”的学习，培育试验探究实力和创新意识。一、钠的原子结构钠与非金属单质的反应1．钠元素的存在及钠原子结构(1)钠元素在自然界中都以_化合物__的形式存在，如NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。(2)钠原子结构示意图为，其最外电子层上只有1个电子，在化学反应中该电子很简洁_失去__，因此，钠的化学性质特别活泼，表现出很强的_还原__性。2．钠的物理性质和钠与非金属的反应(1)钠的物理性质操作视察试剂瓶里面的钠用_镊子__从煤油中取出金属钠，用_滤纸__吸干表面的煤油，在干燥玻璃片上用小刀切下一小块金属钠，视察钠块的切面结论钠性质活泼，需隔绝空气和水保存钠具有_银白色__金属光泽，质地_软__，硬度_小__，熔沸点_较低__，ρ(煤油)_<__ρ(钠)_<__ρ(水)(2)钠与O2反应试验步骤用小刀切下一小块金属钠，在空气中放置片刻放在坩埚中加热试验现象光亮的切面变_暗__钠熔化成_银白色小球__，猛烈燃烧，发出_黄色__火焰，生成_淡黄色__固体试验结论常温下钠极易与氧气反应：4Na＋O2=2Na2O(白色固体)钠易燃烧：2Na＋O2Na2O2(淡黄色固体)拓展钠与O2反应的产物取决于反应条件，常温下生成_Na2O__，加热(或点燃)条件下生成_Na2O2__特殊提示：①取金属钠时应用镊子，不能用手干脆接触，一般取绿豆大小即可，不能太大，以免试验时发生危急。②剩余的钠要放回原试剂瓶。(3)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在点燃条件下可发生反应，化学方程式：2Na＋Cl22NaCl。正误推断(1)钠在自然界中存在的形态只有化合态。(√)(2)常温下，钠与氧气反应生成淡黄色固体。(×)(3)钠与氧气反应时，条件不同，生成物也不同。(√)(4)试验中取出的药品都不能再放回原试剂瓶。(×)(5)等质量的钠无论生成氧化钠、过氧化钠还是它们的混合物，转移的电子数均相同。(√)应用体验1．试验室中，用镊子从煤油中取出一小块金属钠，然后用滤纸吸干表面的煤油，再用小刀切开视察。在这一试验过程中不能得出的钠的物理性质是(B)A．钠在常温下是固体B．钠的熔点很低C．钠具有银白色的金属光泽D．金属钠很软解析：从题干中“取出一小块金属钠”知，钠在常温下是固体；“用小刀切开”说明钠很软；切开后可看到钠具有银白色的金属光泽；没有加热将钠熔化，因此不能得出其熔点很低的性质。2．下列各组物质中的两种物质发生反应时，反应条件或反应物用量的变更，对生成物没有影响的是(C)A．Fe和O2 B．Na和O2C．Zn和盐酸 D．C和O2解析：铁在潮湿空气中易被氧化为Fe2O3，铁在纯氧气中点燃生成Fe3O4，A项错误；Na与O2常温下生成Na2O，加热时生成Na2O2，B项错误；Zn与盐酸只能生成ZnCl2和H2，C项正确；C在少量O2中燃烧生成CO，在足量O2中燃烧生成CO2，D项错误。二、钠与水的反应和钠的保存1．钠与水的反应(1)试验探究试验操作试验现象结论或说明钠_浮__在水面上钠的密度比水_小__钠_熔化__成小球钠的熔点_低__，反应放热小球在水面上_快速游动__反应产生的_氢气__推动小球运动与水反应发出“嘶嘶”声，渐渐变小，最终消逝钠与水_猛烈__反应，产生气体反应后溶液的颜色渐渐变_红__有_碱性__物质(_氢氧化钠__)生成(2)试验结论①钠与水猛烈反应，生成_氢氧化钠和氢气__，还原剂是_钠__，氧化剂是_水__，反应的实质是钠与水电离出的H＋反应。②反应方程式a．化学方程式2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。b．离子方程式2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑。2．钠的保存因为常温下钠能与空气中的_氧气__、_水蒸气__反应，所以钠保存在_煤油__中，主要是为了隔绝_空气(或氧气和水蒸气)__。3．应用火灾现场存放有大量活泼金属(如Na)时，不能用_水__而须要用_干燥的沙土__来灭火。正误推断(1)钠的密度比水小，比煤油大。(√)(2)钠失火时不能用水扑灭，应当用沙土盖灭。(√)(3)钠与水反应的离子方程式为Na＋H2O=Na＋＋OH－＋H2↑。(×)(4)钠在化学反应中易失去电子，表现出强还原性。(√)(5)钠投入NaOH溶液中，无明显现象。(×)(6)钠投入饱和食盐水中，有晶体析出。(√)应用体验1．将一小块金属钠投入滴有紫色石蕊试液的盛冷水的烧杯中，甲同学认为可以视察到下列试验现象，其中正确的有(C)①钠投入水中，先沉入水底，后浮出水面②钠马上与水反应，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小球在水面上快速游动⑥有“嘶嘶”的响声发出A．①②③④ B．②③④⑤C．②④⑤⑥ D．③④⑥解析：钠放入滴有紫色石蕊试液的冷水中，钠浮在水面上，钠熔化成光亮的小球，在水面上四处游动，发出“嘶嘶”的响声，有气体生成，反应后溶液变蓝色，所以②④⑤⑥正确，故选C。2．某试验小组在学习了钠与水的反应后，做了以下几个试验。(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10mL水，乙烧杯盛有10mL稀盐酸，视察到的现象为乙烧杯中钠反应更猛烈。结论：乙烧杯中发生反应的化学方程式为2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑。(2)将一块绿豆大小的钠投入丙烧杯中，视察到的现象是浮、熔、游、响、生成_蓝色沉淀__。请依据现象写出丙烧杯中发生反应的化学方程式：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑、CuSO4＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋Na2SO4[或2Na＋2H2O＋CuSO4=Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑]。(3)将一小块钠投入盛有5mL饱和澄清石灰水的试管中，可能视察到的现象是_abd__(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．溶液变浑浊归纳总结钠与溶液的反应(1)原理钠与溶液中的H＋发生置换反应。(2)反应(3)简洁识记遇水记五点，浮熔游响红，遇酸酸优先，遇盐(碱)水在前。1．将小块钠投入FeCl3的稀溶液中，以下对有关现象的描述中最恰当的是(B)A．钠溶解，溶液里有黑色固体析出和无色气体逸出B．钠与溶液猛烈反应，溶液里有红褐色沉淀生成，溶液的颜色变浅C．钠在溶液的表面上静静地消逝，溶液里有红褐色沉淀生成D．钠快速消逝，溶液里快速地冒出许多的气泡，同时有红褐色固体生成解析：将钠块投入FeCl3的稀溶液中，先后发生反应的化学方程式分别是2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，3NaOH＋FeCl3=Fe(OH)3↓＋3NaCl。2．钠与水反应的试验过程如图①、②、③所示，下列有关说法不正确的是(D)A．图②中钠熔成小球，说明钠与水反应放热且钠的熔点低B．图②中钠四处游动并嘶嘶作响，说明反应产生了气体C．图③中滴加酚酞试液后溶液变红，说明有碱性物质生成D．钠与水反应的离子方程式为2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑解析：水是弱电解质，离子方程式中水分子不能拆，钠与水反应的离子方程式为2Na＋2H2O=2Na＋＋H2↑＋2OH－，D项说法不正确，选D。3．金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的，这个原理应用于工业生产，约在1891年才获得胜利。1921年实现了电解氯化钠制钠的工业方法，其反应原理是2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。回答下列有关单质钠的问题：(1)保存金属钠的正确方法是_D__。A．放在棕色瓶中 B．放在细沙中C．放在水中 D．放在煤油中(2)将一小块钠放在水平放置的试管中部，用酒精灯加热充分反应(如图所示)，请写出该反应的化学方程式2Na＋O2Na2O2，生成物的颜色为_淡黄色__。(3)Na、NaOH久置空气中最终都是变为_Na2CO3__(填化学式)。(4)将一小块金属钠投入CuCl2溶液中，发生反应的方程式为2Na＋CuCl2＋2H2O=Cu(OH)2↓＋H2↑＋2NaCl。解析：(1)钠是很活