浩瀚的大海美麗而富饒。海洋是一個(gè)巨大的化學(xué)資源寶庫,含有80多種元素。鈉是其中含量較高的元素,也是典型的金屬元素。
鈉元素在自然界中都以化合物的形式存在,如NaCl、Na2CO3、Na2SO4 等,鈉的單質(zhì)可以通過化學(xué)反應(yīng)式制得。
根據(jù)觀察所得,金屬鈉有何性質(zhì)?
結(jié)論:銀白色固體,密度比煤油大,質(zhì)軟,熔點(diǎn)低,良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性
用鑷子取一小塊鈉置于濾紙上,吸干表面的液體用小刀切綠豆大的一粒,其余放回原瓶。觀察新切面的顏色、光澤及變化。
金屬鈉光亮的表面變暗了
空氣對(duì)金屬鈉產(chǎn)生了作用
鈉與空氣中的氧氣發(fā)生了反應(yīng)
將一小塊金屬鈉迅速投入熱坩堝中上,持續(xù)加熱片刻,待鈉熔化立即撤掉酒精燈,觀察現(xiàn)象
上述反應(yīng)用后剩余的鈉應(yīng)該怎么處理呢?
鈉的化學(xué)反應(yīng):鈉與其他非金屬反應(yīng)
(1)在氯氣中燃燒:現(xiàn)象:燃燒、產(chǎn)生白色的煙(2)與硫反應(yīng):現(xiàn)象:火星四射、發(fā)生爆炸
2Na + Cl2 —— 2NaCl
2Na + S —— 2Na2S
0.971g·cm-3
反應(yīng)放熱,熱的鈉使水蒸發(fā)
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH- + H2↑
從鈉在水中的位置、鈉的形狀的變化、溶液顏色的變化等方面觀察和描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。填寫下表:分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,你能得出哪些結(jié)論?
實(shí)驗(yàn)探究3: 演示實(shí)驗(yàn)鈉與水反應(yīng)
鈉在界面與煤油中上下跳動(dòng),并與水反應(yīng)產(chǎn)生氣泡
鈉與酸反應(yīng)比與水反應(yīng)劇烈。由于鈉與水反應(yīng),實(shí)質(zhì)上是鈉跟水電離出的H+反應(yīng);而酸中的H+濃度比水中H+濃度大。
寫出鈉與少量鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式
2Na+2HCl = 2NaCl+H2↑
2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑
鈉與酸反應(yīng)規(guī)律:先跟酸反應(yīng)后跟水反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)探究4:鈉與煤油和水的混合溶液反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)探究5:鈉與鹽酸反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)探究6: 鈉與CuSO4溶液反應(yīng)
寫出鎂,鐵與硫酸銅溶液的反應(yīng)方程式:
Mg+ CuSO4=Cu+ MgSO4
Fe+ CuSO4=Cu+ FeSO4
思考:如果向硫酸銅溶液中加入更加活潑的金屬鈉又會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢?
現(xiàn)象:有氣泡放出 產(chǎn)生藍(lán)色沉淀
2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + Na2SO4
2Na+2H2O+CuSO4 = Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
鈉與鹽溶液反應(yīng)規(guī)律:鈉先與水反應(yīng),生成的NaOH再與鹽反應(yīng)
1. 鈉在各種水溶液中反應(yīng)時(shí),有酸氫為先,無酸水為先;
2. K、Ca、Na等活潑金屬不能從鹽溶液中置換出其他金屬。
【典例】 將少量金屬鈉分別投入下列物質(zhì)的水溶液中,有氣體放出,且溶液質(zhì)量減輕的是(  )
 [將少量鈉投入題述四種物質(zhì)的水溶液中,均有H2產(chǎn)生,故都滿足題目的第一個(gè)條件“有氣體放出”,而反應(yīng)后“溶液質(zhì)量減輕”是指投入的金屬鈉的質(zhì)量小于脫離溶液的物質(zhì)的質(zhì)量。在A、B、C三個(gè)選項(xiàng)中只有H2放出,故溶液質(zhì)量是增加的。D選項(xiàng)中由于Na與H2O反應(yīng)生成的NaOH還能繼續(xù)與CuSO4反應(yīng)析出Cu(OH)2沉淀:2Na+CuSO4+2H2O===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑,故反應(yīng)后溶液質(zhì)量減輕。]
反應(yīng)迅速,且有氣體生成
反應(yīng)的化學(xué)方程式:2Na?+?2H2O?=?2NaOH?+? H2 ↑?
1.鈉的物理性質(zhì): 有金屬光澤,質(zhì)軟的白色固體2.鈉的化學(xué)性質(zhì):與氧氣反應(yīng),與Cl2、硫等非金屬單質(zhì)反應(yīng) 與水反應(yīng)
練習(xí)1.在燒杯中加入水和苯(密度:0.88 g·cm-3,不溶于水,不與鈉反應(yīng))各50 mL。將一小粒金屬鈉(密度:0.97 g·cm-3)投入燒杯中,觀察到的現(xiàn)象可能是(  )A.鈉在水層中反應(yīng)并四處游動(dòng)B.鈉停留在苯層中不發(fā)生反應(yīng)C.鈉在苯的液面上反應(yīng)并四處游動(dòng)D.鈉在苯與水的界面處反應(yīng)并可能做上、下浮動(dòng)
練習(xí)2、金屬鈉和水(含幾滴酚酞)的反應(yīng)是一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn),能從該實(shí)驗(yàn)獲得的信息中說明金屬鈉具有的性質(zhì)是(  )①密度較小 ②熔點(diǎn)較低?、劢饘倩顒?dòng)性強(qiáng) ④該反應(yīng)生成相應(yīng)的堿 ⑤該反應(yīng)是放熱反應(yīng)?、藿饘兮c導(dǎo)電性強(qiáng)A.僅①②③④    B.僅①②④⑤C.除③⑤之外 D.除⑥之外
金屬鈉長(zhǎng)期露置于空氣中,最終完成轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2CO3粉末。此過程中的主要變化及現(xiàn)象如下:
( 生成Na2CO3·xH2O )
( 生成Na2CO3 )
將一塊銀白色的鈉放在空氣中會(huì)發(fā)生一系列的變化:表面迅速變暗→“出汗”→變成白色固體(粉末)。下列有關(guān)敘述中不正確的是( )
A.表面迅速變暗是因?yàn)殁c與空氣中的氧氣反應(yīng)生成了氧化鈉B.“出汗”是因?yàn)樯闪藲溲趸c吸收空氣中的水蒸氣在表面形成了溶液C.白色固體(粉末)為碳酸鈉D.該過程的所有化學(xué)反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)
1、鈉易與空氣中的氧氣、以及水反應(yīng),實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)如何保存鈉?
2、當(dāng)在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)有大量鈉存在時(shí),應(yīng)怎樣滅火?
保存在盛有煤油的試劑瓶中。
金屬冶煉是把金屬?gòu)幕蠎B(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)的過程。利用鈉將其置換出來。
高壓鈉燈使用時(shí)發(fā)出金白色光,具有發(fā)光效率高、耗電少、壽命長(zhǎng)、透霧能力強(qiáng)和不銹蝕等優(yōu)點(diǎn)。
鈉鉀合金可作為冷卻劑應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室的快中子反應(yīng)器中。
英國(guó)化學(xué)家戴維堅(jiān)持不懈地從事于利用電池分解各種物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究。1807年發(fā)現(xiàn)了金屬鉀,幾天之后,他又從電解碳酸鈉中獲得了金屬鈉。
工業(yè)上制取金屬鈉主要是用電解熔融的氯化鈉的方法
熔融態(tài)的氯化鈉通電后,生成的氯氣在此條件下密度較小,就飄在熔爐的上層而生成的鈉也是以氣體的形式存在,但密度較大,所以飄在下層。兩種氣體相鄰的位置一接觸就會(huì)反應(yīng),生成氯化鈉的小液滴,小液滴越來越多,最后就把兩種氣體完全隔開了。再將兩種氣體分別抽出,再凈化、冷卻,就可以得到較純金屬鈉了。

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第一節(jié) 鈉及其化合物

版本: 人教版 (2019)

年級(jí): 必修 第一冊(cè)

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