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金属钠的性质与应用(苏教)



金属钠的性质与应用

Na

金属钠通常保存在 煤油中

液体是煤油 金属钠比煤油重

实验探究1
取一小块金属钠,用滤纸吸干表面的煤油,

上用小刀切去一端的表层,观察表面的颜色以及 金属钠在空气中表 表面颜色的变化。 面变暗,生成氧化膜

金属

钠银白色

一、钠的物理性质
颜色: 银白色有金属光泽 硬度: 软

密度:

比水小,0.97g/cm3

熔沸点:低,熔点97.81℃,沸点882.9 ℃

导电、传热性: 良好

实验探究2
将一小块金属钠放在石棉网上,用酒精灯对 其加热,观察现象 现象:钠在空气中受热后,先熔化成闪亮的

小球后剧烈燃烧产生黄色火焰,生成淡黄色
固体

二、钠的化学性质
1、钠与氧气反应: (1)空气中缓慢氧化
4Na + O2
2Na + O2

2Na2O (白色)
Na2O2(淡黄色)

(2)钠在空气中燃烧
现象:黄色火焰,生成淡黄色固体

注意:反应物相同,反应条件不同,产物不同!

知识扩展:钠与其他非金属的反应 钠除了能与氧气直接化合外,还能与氯 气、硫等很多非金属直接化合。

1)与氯气反应:

2Na+Cl2=2NaCl
2)钠与硫化合时甚至发生爆炸,生成 硫化钠

2Na+S=Na2S

议一议:钠能否保存在水中?

实验探究3
向一只盛有水的小烧杯中滴加几滴酚

酞试液,然后将一小块金属钠(约绿豆般
大小)投入烧杯中,观察实验现象。

分组实验:

实验改良 与创新!

用废弃矿泉水瓶代替烧杯进行实验

[实验3]

钠与水的反应






3



2 1













现 象
浮 熔 游





小于水的密度,0.97g/cm3
反应放热 ,熔点低,97.81℃

有气体产生
有气体产生且剧烈

响 红

有碱生成,NaOH

【问题探究1】
上述反应中钠元素化合价如何变化? 钠在反应中体现什么性质?
失2×e-

例:2Na + 2H2O == 2NaOH + H2
还原剂 氧化剂

0

+1

+1

0

得2×e-

在上述反应中,钠的化合价均由0价变为+1 价,这是因为

Na

+11 2 8 1

最外层只有一个电子

容易失去,所以,钠具有还原性,是一种强还原剂。

2、Na与H2O的反应
2Na + 2H2O == 2NaOH + H2 知识扩展:Na与酸的反应 2Na + 2HCl == 2NaCl + H2
(比水更剧烈)

[思考]钠能与水、酸等发生反应,那么与盐
溶液呢?如果把钠投入到CuSO4溶液,会有铜 析出吗? 现象:既有气体又有蓝色沉淀。 分析:钠投入CuSO4溶液中先是和水发生了反 应产生H2和NaOH,然后是生成的NaOH再与 CuSO4继续反应。 2Na + 2H2O == 2NaOH + H2 2NaOH + CuSO4== 2Cu(OH )2 + Na2SO4

【问题探究2】
1.钠为什么要保存在煤油中?
因为钠易与水或者空气中的氧气反应,而 钠不与煤油反应,且钠的密度大于煤油的密度, 所以保存在煤油中。

2.若金属钠着火如何灭火?能不能用水?
金属钠着火一般用砂土盖灭,不能用水 灭,因为水与钠反应放热且生成易燃物H2火 烧得更旺。

Na2O

Na2O2 -1
过氧化物
淡黄色固体 点燃或加热

氧元素的化 -2 合价 氧化物的类 碱性氧化物 型
颜色状态 生成条件
白色固体 常温
不稳定,与O2反应

稳定性

2Na2O + O2 2Na2O2



相对稳定

Na2O
与水反 Na O+H O ==2NaOH 2 2 应
与C O2 反应

Na2O2
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2

Na2O + CO2== Na2CO3

Na2O 2+ CO 2== 2Na2CO3+O2
2Na2O2 + 4HCl == 4NaCl + 2H2O+O2 强氧化性

与酸反 Na O+2HCl==2NaCl+H O 2 2 应 氧化性 漂白性 没有氧化性

钠的存在形式
钠在自然界中只以化合态存在,在海水中储 藏极为丰富。主要以盐酸盐、碳酸盐和硫酸 盐形式存在。

氯化钠

碳酸钠

硫酸钠

钠的原子结构


+11 2

Na
失去e8 1

+ Na

+11

2 8

钠原子最外层只有一个电子,在化学反应中易失 去最外层的这个电子,形成+1价的钠离子。 分析得出的结论:金属钠性质活泼,在氧化还原 反应中做还原剂。

钠的制备
?

钠的发现

戴维
电解

2NaOH(熔融) = 2Na+H2 ↑ + O2 ↑
?

工业制法
2NaCl(熔融) = 2Na+Cl2 ↑
电解

钠 的 用 途
高压钠灯(充有钠蒸气)

金属钛广泛地 应用于外科医学、 军事、及其它工业, 它的氧化物被称为 是“世界上最白的 物质”,它的镀层 号称“永不磨 损”…因此科学家 预言:21世纪将是 金属钛的世纪

金属钛

钠的用途
1 .制取过氧化钠等化合物; 2 .制取钛、锆、铌、钽等金属;(利用钠 的强还原性) 3 .钠钾合金用于原子反应堆的导热剂; (钠钾合金为液态) 4 .制高压钠灯。(高压钠灯发出黄光,射 程远,透雾能力强)
TiCl4+4Na 4NaCl+Ti

及时巩固:
1、将一小块新切的不规则形状的金属钠投入到滴有酚 酞溶液的水中,观察到下列现象,其中可说明钠与水 反应放出气体的现象是( ) C A、金属钠浮在水面上 B、金属钠形成小球状 C、金属钠在水面上迅速游动 D、反应后的溶液呈现红色 2、钠可以制成高压钠灯,是由于(D ) A.钠是活泼金属 B.钠是电的良导体 C.焰色反应呈黄色 D.钠光射程远且透射能力强

3、(2007年4月广州理科基础) 在烧杯中加一些水,滴入几滴酚酞溶液,然后把一 小块钠放入水中,从这个实验过程观察到的反应现象 中,不可能得出的结论是( )

A

A.钠比较柔软 C.钠与水反应放热

B.钠与水反应生成碱 D.钠与水反应放出气体

4、下列叙述中,错误的是( D ) A.钠燃烧时发出黄色的火焰 B.钠在空气中燃烧生成过氧化钠 C.钠与硫化合时可以发生爆炸 D.可以直接用手拿钠
点评:人的皮肤上有水分,易与Na反应生成具有强烈腐蚀性的 强碱NaOH

5、将一小块钠投入到盛有煤油和水的试 管中(煤油和水均足够多),可以观察到 的现象是 ( C )
A.钠浮在煤油层上,不反应 B.钠沉在煤油层下,不反应 C.钠沉在煤油层下,浮在 水层上,在交界处剧烈反应 D.钠沉在水层下剧烈反应

6、在实验室做钠与水反应的实验时,用到的 仪器有( C )
①试管夹 ⑤滤纸 ⑨石棉网 ②镊子 ③小刀 ⑥研钵 ⑦烧杯 ⑩玻璃片 ④冷凝管 ⑧坩埚

A.①②④⑨ B.③⑤⑥ C.②③⑤⑦⑩ D.⑥⑦⑧ 7、下列有关金属钠的说法中,错误的是 A ( ) A.钠只有在加热的条件下才能与氧气反应 B.钠与氧气反应的产物与反应条件有关 C.钠在反应中易失电子,表现出还原性 D.钠应保存在煤油中



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