活泼的金属单质-钠-高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第一节钠及其化合物学习目标素养目标

1.了解钠及其化合物的主要性质,正确书写有关的化学方程式。

2.以钠及其化合物知识的学习为线索,逐步形成金属及其化合物的研究思路。

3.在研究钠及其化合物性质的过程中,能依据研究目的设计探究方案,形成证据推理意识,培养求实、创新的良好品质。

[宏观辨识与微观探析]能列举、描述、辨识含有钠元素的典型物质的重要物理和化学性质及实验现象。

学习目标素养目标

4.通过学习钠及其化合物在生产和生活中的应用,感受化学的魅力,发展社会参与意识。

5.了解与纯碱有关的化学史,感受化学工业发展中技术进步的重要性,体会建设生态文明的意义

[科学探究与创新意识]以探究钠及其化合物的性质为例,根据化学问题设计简单实验方案,通过观察现象,分析、推理获得实验结论,依据证据分析和解决实际问题。

[科学态度与社会责任]通过对钠及其化合物性质的研究,增强安全意识,培养严谨求实的科学态度

第1课时

活泼的金属单质——钠◆新课探究

学习任务

活泼的金属单质——钠◆课堂评价【课前自主预习】一、钠的原子结构和物理性质1.钠的原子结构原子结构示意图结构特点钠原子的最外电子层上只有

个电子,在化学反应中该电子很容易

,从而达到8电子稳定结构。

可表示为Na-e-

→Na+性质特点钠的化学性质非常活泼,表现出很强的

性

新课探究学习任务

活泼的金属单质——钠1

失去

还原

2.钠的物理性质新课探究颜色密度熔点沸点硬度导电、导热性银白色,有金属光泽0.971g·cm-3ρ水

ρ钠

ρ煤油

97.8℃883℃质地柔软,可以用小刀切割良好>

>

反应条件室温加热实验步骤实验现象新切开的钠具有

色的金属光泽,在空气中很快

钠先

,然后剧烈燃烧,火焰呈黄色,生成

固体

反应4Na+O2

=2Na2O

2Na+O2

Na2O2结论钠是非常活泼的金属,与O2反应,条件不同时,现象不同,产物也不同新课探究二、钠的化学性质1.钠与氧气的反应坩埚三脚架

银白

变暗受热熔化淡黄色2.钠与水的反应(1)理论预测①从物质组成角度看,钠有

元素,水含有

元素。

②从氧化还原反应角度看,钠具有

性,水具有

性,二者发生氧化还原反应,生成

和

。

新课探究Na

H、O

还原

氧化NaOHH2实验操作探究实验现象原因解释钠

在水面上

钠的密度比水

钠

成闪亮的小球

钠的熔点

,反应放热

小球在水面上

反应产生的

推动小球运动

发出“

”的响声,且钠很快消失

钠与水

反应后溶液的颜色逐渐变

反应生成

新课探究(2)实验探究钠与水的反应浮小

熔

低

四处游动氢气

嘶嘶剧烈反应红

碱性物质结论钠与水剧烈反应,生成氢气和

,化学方程式为

,离子方程式为

,在反应中H2O作氧化剂,Na作

新课探究NaOH

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑

还原剂3.钠的保存单质钠保存在

中,以隔绝空气和水。

石蜡油或煤油新课探究【情境问题思考】【情境1】观察是研究物质性质的一种基本方法,某同学将一块银白色的金属钠放在空气中,观察到下列现象:银白色→变灰暗→表白色→出现液滴→白色固体→白色粉末。【情境2】根据初中所学金属活动性顺序可知钠的还原性强于铜,理论上能从硫酸铜溶液中置换出金属铜,实际上却置换不出金属铜。问题一:试用所学知识分析出现情境1中现象的原因。[答案]提示:钠首先和空气反应生成Na2O,Na2O再和水反应生成NaOH,NaOH易潮解,吸收空气中的水形成NaOH的浓溶液,吸收空气中的CO2生成Na2CO3·xH2O,带结晶水的Na2CO3易风化、失水生成Na2CO3。新课探究【情境2】根据初中所学金属活动性顺序可知钠的还原性强于铜,理论上能从硫酸铜溶液中置换出金属铜,实际上却置换不出金属铜。问题二:情境2中钠为什么不能从硫酸铜溶液中置换出铜?[答案]提示:硫酸铜溶液中有大量的水存在,钠先与水发生反应,不能置换出铜单质。新课探究【核心知识讲解】1.钠暴露在空气中发生的变化因此把钠久置在空气中,最终变成Na2CO3粉末。过程现象反应原理

变暗4Na+O2

=2Na2O②变白、成液Na2O+H2O=2NaOH③结块

2NaOH+CO2+9H2O=Na2CO3·10H2O④变成粉末

Na2CO3·10H2O=Na2CO3+10H2O新课探究2.钠与酸、碱、盐溶液反应的规律(1)钠与酸(或强酸酸式盐)溶液的反应——实质是钠与H+反应,比与水反应更剧烈。钠先与酸中的H+反应,如果钠过量,酸被耗尽后,再与水反应。(2)钠与碱溶液的反应——实质是钠与碱溶液中的水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。新课探究(3)钠与盐(强酸酸式盐除外)溶液的反应——实质是钠与溶液中的水先反应,再考虑生成的氢氧化钠是否与盐发生反应。【知识迁移应用】例1下列有关钠单质的事实对应解释不合理的是 (

)B新课探究选项事实解释A钠保存在煤油中煤油不与钠发生反应,钠的密度比煤油大,煤油可以隔绝空气和水蒸气B新切开的钠的光亮的表面很快变暗钠和空气中的氧气反应生成了Na2O2C钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3钠与空气中的氧气、水和二氧化碳反应的结果D钠可以用小刀切割钠质地柔软[解析]钠与煤油不反应,且比煤油密度大,钠沉在底部,煤油可以隔绝空气和水蒸气,防止钠与氧气、水反应,故A正确;Na是活泼金属,易被氧气氧化,新切开的钠的光亮的表面很快变暗,是因为钠和空气中的氧气反应生成了Na2O,故B错误;钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3,原因是钠在空气中生成的Na2O与水、CO2反应,最终变成Na2CO3,故C正确;钠的硬度小,质地柔软,可以用小刀切割,故D正确。新课探究例2把一小块金属钠放入下列溶液中,下列说法正确的是 (

)A.放入饱和NaOH溶液中:有氢气放出,恢复至室温后溶液中溶质的质量分数变大B.放入稀CuSO4溶液中:有氢气放出,有紫红色铜析出C.放入MgCl2溶液中:有氢气放出,有白色沉淀生成D.放入滴有石蕊溶液的水中:有氢气放出,溶液变为红色C新课探究[解析]放入饱和NaOH溶液中,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,消耗水,有氢氧化钠析出,剩余溶液为饱和溶液,恢复至室温,溶质的质量分数不变,A错误;钠和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜、硫酸钠、氢气,B错误;钠和氯化镁溶液反应生成氯化钠、氢氧化镁,且有氢气生成,C正确;钠与水反应生成氢氧化钠,因为滴有石蕊溶液,所以变为蓝色,D错误。新课探究[易错警示](1)钠在空气中加热,并非直接燃烧,而是先熔化后剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成淡黄色固体(Na2O2)。(2)钠投入碱溶液中,并非都析出溶质、产生浑浊,要考虑反应消耗水、碱溶液是否饱和等,若碱溶液不饱和,可能不产生沉淀。1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)金属都具有银白色金属光泽,且易导电、易传热。 (

)(2)钠易与空气中的氧气、水反应,可保存在煤油中。 (

)(3)钠与酸溶液的反应比钠与水的反应更剧烈。(

)(4)钠比铁活泼,因此将钠投入FeSO4溶液中能置换出金属铁。 (

)(5)钠与水反应时,钠作还原剂,表现出还原性。 (

)×√×√√课堂评价2.下列有关金属钠的说法正确的是 (

)A.钠着火时可用水浇灭B.钠的化学性质非常活泼,可以保存在石蜡油中C.钠在加热条件下生成氧化钠D.金属钠的熔点很低,硬度较大B

课堂评价[解析]钠与水剧烈反应生成NaOH和H2,故钠着火时不能用水浇灭,可用沙子盖灭,A错误;钠的化学性质非常活泼,易与空气中的O2、水蒸气反应,由于钠的密度大于石蜡油,且二者不发生反应,故常将钠保存在石蜡油中,B正确;2.下列有关金属钠的说法正确的是 (

)A.钠着火时可用水浇灭B.钠的化学性质非常活泼,可以保存在石蜡油中C.钠在加热条件下生成氧化钠D.金属钠的熔点很低,硬度较大B

课堂评价钠与氧气在常温下反应生成Na2O,在加热条件下则生成Na2O2,C错误;金属钠的熔点很低,硬度较小,可以用小刀切割,D错误。3.

利用如图所示装置进行金属钠与水反应的实验,液体添加完毕后,关闭活塞,打开右边胶塞,向煤油中加入一小块钠,立即塞好胶塞,可观察到的现象是 (

)A.钠块始终保持在a处,直至完全消失B.钠沉入U形管b处而后又慢慢浮到a处C.钠块在水中上下跳动直至消失D.随反应的进行,煤油与胶塞处液面下降,漏斗中液面上升课堂评价D[解析]由于密度:水>钠>煤油,向煤油中加入一小块钠,钠块落在a处,但钠块底部与水接触发生反应生成H2,推动钠块向上运动进入煤油并与水脱离,受重力作用,钠块落回a处,重复上述过程,直至钠块完全消失,A、B、C均错误。3.

利用如图所示装置进行金属钠与水反应的实验,液体添加完毕后,关闭活塞,打开右边胶塞,向煤油中加入一小块钠,立即塞好胶塞,可观察到的现象是 (

)A.钠块始终保持在a处,直至完全消失B.钠沉入U形管b处而后又慢慢浮到a处C.钠块在水中上下跳动直至消失D.随反应的进行,煤油与胶塞处液面下降,漏斗中液面上升课堂评价D钠与水反应产生氢气,在煤油与胶塞处聚集,气体压强逐渐增大,煤油与胶塞处液面下降,漏斗中液面上升,D正确。4.

[2024·浙江杭州周边重点中学联考]下列关于钠反应现象的叙述中,不正确的是 (

)课堂评价A选项操作内容反应现象A切开钠,观察其表面颜色的变化钠切面颜色迅速变暗,生成淡黄色固体B把小块钠投入硫酸铁溶液中钠浮在水面上、在水面上四处游动,产生红褐色沉淀C把小块钠投入滴有紫色石蕊溶液的冷水中钠熔化成闪亮的小球,在水面上四处游动,反应后溶液变蓝D把一小块钠迅速投入热坩埚中,继续加热坩埚片刻钠受热后先熔化,然后剧烈燃烧,产生黄色火焰课堂评价[解析]钠在常温下被氧化生成白色的氧化钠,则钠切面颜色迅速变暗,A错误;钠与硫酸铁溶液反应生成硫酸钠、氢氧化铁、氢气,则钠浮在水面上、在水面上四处游动,产生红褐色沉淀,B正确;钠与水反应生成NaOH和氢气,NaOH使紫色石蕊溶液变蓝,则钠熔化成闪亮的小球,在水面上四处游动,反应后溶液变蓝,C正确;钠的熔点低,加热时钠燃烧生成过氧化钠,则钠受热后先熔化,然后剧烈燃烧,产生黄色火焰,D正确。5.

某研究性小组通过实验探究钠与酸、碱、盐溶液的反应,分别将一块绿豆粒大小的钠块投入盛有稀盐酸、饱和NaOH溶液和氯化铜溶液的三只烧杯中(如图所示),观察实验现象并予以分析。(1)实验①中,钠与稀盐酸反应比钠与水反应更剧烈。请分析其中的原因: