2024_2025学年新教材高中化学第二章海水中的重要元素__钠和氧第一节第1课时活泼的金属单质__钠学案新人教版必修1.doc
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第1课时活泼的金属单质——钠
一、钠的存在与物理性质
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．钠的物理性质：
钠为银白色固体，密度为0.971g·cm－3，比水的密度小；熔点较低，硬度小，用小刀可以切割。
二、钠的原子结构与化学性质
钠原子的结构示意图为，最外层只有1个电子，在化学反应中简洁失电子，表现很强的还原性。
1．钠与非金属单质反应：
(1)钠与氧气的反应
新切开的钠具有银白色的金属光泽，在空气中很快变暗。将钠块投入热坩埚中，钠先熔化成小球，然后猛烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体。
(2)钠除与O2反应外，钠还可以与Cl2在加热条件下反应，化学方程式为2Na＋Cl2eq\o(=====,\s\up7(△))2NaCl。
2．钠与H2O反应：
依据氧化还原反应规律，预料Na与H2O反应的生成物为NaOH、H2。
(1)操作：
(2)现象及结论
现象
缘由
钠浮在水面上
钠的密度比水小
熔成闪亮的小球
钠的熔点低且反应放热
钠在水面上快速游动
反应产生气体推动钠游动
发出“嘶嘶”声响
钠与水反应猛烈
溶液变红
反应生成碱性物质
1．推断下列说法是否正确：
(1)钠是银白色金属，熔点低，硬度大。(×)
提示：钠的硬度小，可以用小刀切割。
(2)钠在反应时，只能作还原剂。(√)
提示：钠原子最外层只有1个电子，只能失电子，表现很强的还原性。
(3)钠与O2反应只能生成淡黄色固体Na2O2。(×)
提示：钠与O2在常温顺加热条件下分别生成Na2O和Na2O2。
(4)钠与H2O反应比钠与盐酸反应更猛烈。(×)
提示：钠与H2O反应的实质是与氢离子反应，水中的氢离子浓度小于盐酸，故钠与盐酸反应更猛烈。
2．教材中描述“把一块绿豆大的钠放入水中”，试验中取“绿豆大”的钠的目的是什么？
提示：钠与水的反应猛烈，取“绿豆大”的钠可以保证明验的平安性，若颗粒过大会发生爆炸。
3．某船员在运输盛有钠的铁桶时，不当心把盖子打开，桶内立即冒起浓浓的白烟，而且一接触桶内物质，双手立刻感到猛烈的难过，情急之下他将桶推到江里。一遇到水，桶立马爆炸。消防队员找来一个较大的白色塑料桶，将打捞上来的铁桶放在里面，用煤油浸泡。
(1)盛有钠的桶遇水立马爆炸的缘由是什么？
提示：由于大量的金属钠与大量的水接触发生猛烈反应，生成大量可燃性气体——氢气，同时放出大量的热，引起金属钠和氢气的猛烈燃烧，从而引发猛烈的爆炸现象。
(2)用煤油浸泡铁桶的灭火道理是什么？
提示：钠易与空气中的氧气、水等反应，而钠不与煤油反应，且密度比煤油大，故将钠保存在煤油中隔绝空气。
钠露置在空气中的变更
一块金属钠暴露在空气中较长的时间会出现如下现象。
银白色金属钠表面变暗出现白色固体表面变成溶液白色块状物质eq\o(――→,\s\up7(风化),\s\do5(⑤))白色粉末状物质
钠在空气中的变更
(1)上述过程①钠表面变暗的缘由是什么？
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出现白色固体是什么？该过程表现含钠反应物的什么性质？
提示：NaOH。Na2O与水反应生成NaOH，表现碱性氧化物的性质。
(3)写出上述过程④反应的化学方程式。
提示：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O。
钠长期暴露在空气中，最终转化为Na2CO3，变更过程的现象及主要反应如下：
【特殊提示】(1)钠与氧气反应产物不同是由于反应条件不同，碳与氧气反应产物不同是由于氧气的量不同；
(2)空气中的CO2的量很少，故CO2与氢氧化钠反应只能生成碳酸钠，不能生成碳酸氢钠。
【思索探讨】
(1)钠单质暴露在空气中会不会有Na2O2生成？
提示：钠只有在加热条件下才会与O2反应生成Na2O2，故钠单质暴露在空气中不会有Na2O2生成。
(2)钠与氧气反应时，条件不同，生成物不同，消耗等质量的钠，得到不同反应物时，转移电子数相同吗？
提示：相同。消耗等质量的钠，失去的电子的个数相同，与产物无关。
【典例】(2024·淄博高一检测)钠露置在空气中，其变质过程中不行能产生的物质是()
A．Na2OB．NaOHC．NaHCO3D．Na2CO3
【解题指南】解答本题时应留意以下两点：
(1)NaOH可与空气中的二氧化碳反应。
(2)空气中的二氧化碳含量少，与氢氧化钠反应不能生成NaHCO3。
【解析】选C。钠只有在加热条件下才与氧气反应生成Na2O2。钠露置在空气中的变更过程为Na→Na2O→NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3，不行能会有NaHCO3生成。
钠露置在空气中，其变质过程中涉及