【引言】在人類已發(fā)現(xiàn)的一百多種元素中,有一類原子最外層電子數(shù)都為1的活潑金屬,由于它們的氧化物的水化物都是可溶于水的強堿,因此,又將它們統(tǒng)稱為堿金屬。
【過渡】本節(jié)課我們就來討論堿金屬中有代表物——鈉。
【實驗】用鑷子從試劑瓶中取出一小塊鈉,并用濾紙吸干表面的液體(注意:不可用手接觸),放在玻片上,用小刀切割,請仔細(xì)觀察其斷面處的變化。
【設(shè)問】看到了什么現(xiàn)象?(鈉的銀白色的斷面很快失去光澤,并變暗)
【展示】用玻管截取的鈉的樣品。
【設(shè)問】為什么在密封的玻管內(nèi)的鈉能保持光亮的銀白色,而剛才切割的鈉卻不能呢?(玻管隔絕空氣,剛切割的鈉卻與空氣充分接觸,說明鈉與空氣中的物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng))
【講解】Na在常溫下可被空氣中的O2氧化成Na2O,純凈的Na2O是一種白色粉末。
【板書】請大家寫出鈉和氧氣反應(yīng)生成氧化物(氧化鈉)的化學(xué)方程式。
(4Na+O2=2Na2O)
【演示實驗】把鈉放在石棉網(wǎng)上加熱。觀察現(xiàn)象。
(鈉燃燒,發(fā)出黃色光,生成一種淡黃色固體)
【講解】淡黃色固體是過氧化鈉(Na2O2)。(2Na+O2Na2O2)
【實驗】向盛水的小燒杯里滴入幾滴酚酞,然后投入切下的一小塊鈉(注意鈉塊要小,不要用手接觸金屬鈉),并蓋上表面皿,觀察發(fā)生的現(xiàn)象(浮、熔、游、紅)。
【提問】請大家根據(jù)上述實驗現(xiàn)象,討論以下問題:
1.鈉為什么會浮在水面上?
2.鈉為什么會熔化成一個小球?
3.小球為什么會在水面上游動?
4.滴入酚酞后溶液為什么會變色?
5.保存鈉的無色液體是否是水?
通過以上實驗及討論結(jié)果,請大家歸納出鈉的性質(zhì)。
【板書】一、鈉的性質(zhì)
1.鈉的物理性質(zhì):銀白色、有金屬光澤的固體,熱、電的良導(dǎo)體,質(zhì)軟、密度小、熔點低。
2.鈉的化學(xué)性質(zhì)
①鈉和非金屬單質(zhì)的反應(yīng)
a.4Na+O2=2Na2O(白色固體)b.2Na+O2Na2O2(淡黃色固體)
【設(shè)問】鈉除了能和O2反應(yīng)外,還能和哪些非金屬單質(zhì)反應(yīng)?
(回憶初中學(xué)過的Na與Cl2的反應(yīng))
【講解】另外,鈉還可以和硫單質(zhì)反應(yīng),甚至發(fā)生爆炸,生成Na2S。
【板書】c.2Na+Cl22NaCl d.2Na+S=Na2S
【講解】由剛才Na與水反應(yīng)后生成的物質(zhì)可使酚酞變紅可知,Na與H2O反應(yīng)生成了堿,那么,反應(yīng)生成的氣體又是什么呢?
【演示實驗】由實驗現(xiàn)象可知,鈉與水反應(yīng)還生成了H2。
【板書】②鈉與水的反應(yīng):2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
【討論】
1.根據(jù)以上實驗討論及分析,你覺得鈉的化學(xué)活性怎樣?
(與初中所學(xué)金屬活動順序表相比照。)
2.分析上面各反應(yīng)中,Na元素化合價的變化,能否從原子結(jié)構(gòu)方面來說明?
【結(jié)論】
1.鈉的化學(xué)性質(zhì)非常活潑,與金屬活動順序表相一致。
2.鈉在上述反應(yīng)中,化合價均由0價變?yōu)椋?價,這是由于鈉原子的最外層只有一個電子之故,因此,鈉在化學(xué)反應(yīng)中易失電子,具有還原性,是一種強還原劑。
【設(shè)問】通過對鈉的性質(zhì)的討論,并參閱課本有關(guān)內(nèi)容,回答以下問題:
1.鈉元素在自然界中以什么形態(tài)存在?為什么?主要存在于哪些物質(zhì)中?
2.怎樣保存金屬鈉?為什么要這樣保存?
3.鈉有哪些用途?
【板書】二、鈉的存在及用途
1.鈉在自然界以化合態(tài)存在,主要存在于NaCl、Na2SO4等物質(zhì)中,由于鈉的性質(zhì)活潑,所以須密閉保存,少量鈉保存在煤油中。
2.鈉的用途
a.制過氧化物
b.Na—K合金用做原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑
c.制稀有金屬如Ti、Ta、Ni等
d.制高壓鈉燈
【小結(jié)】鈉是一種化學(xué)性質(zhì)活潑的金屬,在自然界中以化合態(tài)存在,有著廣泛的用途。
【作業(yè)】
1.鈉能否和CuSO4溶液發(fā)生置換反應(yīng)?說出理由。
2.鈉著火以后能否用水來滅火?
3.試分析鈉在空氣中久置所發(fā)生的變化及現(xiàn)象。
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