1、第二单元 金属钠及钠的化合物3.2.1 钠的性质及制备【资料】中国科学院刘静研究员所带领的科研小组,利用金属钠、钾实现高温消融治疗肿瘤的新方法。该小组成员通过系列离体及在动物体试验,证实了新方法的可行性。钠钾合金甚至在零下10仍处于液态。这就使得采用普通注射器推送碱金属变得相当便捷,且可精确控制剂量,碱金属热疗法的基本原理在于充分利用了肿瘤组织内自身存在的水环境。通过注射微量碱金属如钠、钾或其合金产生强烈的放热化学反应,从而达到极为高效的热消融目的而反应引起的碱性环境有助于抑制可能残留的肿瘤细胞的增殖。国际热疗学报(International Jourmal of Hyperthermia,7
2、月版)问题:阅读材料,我们能从化学学科视角挖掘一点关键知识吗？注意实验安全性注意实验安全性!切割在玻璃片上进行切割在玻璃片上进行实验中剩余的钠必须放回原瓶实验中剩余的钠必须放回原瓶钠的取用镊子（不能用手接触）钠的取用镊子（不能用手接触）v 煤油要用滤纸吸干煤油要用滤纸吸干v v v【实验探究1】钠与水的反应仪器和药品：金属钠、镊子、滤纸、小刀、烧杯、水钠与水的反应仪器和药品：金属钠、镊子、滤纸、小刀、烧杯、水1、从钠在水中的位置钠在水中的位置、钠的形状变化钠的形状变化、溶液颜色的变化溶液颜色的变化等方面观察和描述实验现象。实验操作实验现象分析结论盛有水的烧杯盛有水的烧杯中投入一小块中投入一小块
3、(绿豆绿豆)金属钠，金属钠，盖上玻片。盖上玻片。1、2、3、4、5、小于水的密度，小于水的密度，0.97g/cm0.97g/cm3 3反应放热反应放热 ，熔点低，熔点低，97.8197.81有气体产生有气体产生有气体产生且反应剧烈有气体产生且反应剧烈有碱性物质生成，有碱性物质生成，NaOHNaOH浮熔游响红2、写出钠与水反应的化学方程式，用双线桥标出电子的转移方向及个数。方程式：方程式：2Na 2H2O2NaOH+H2反应中的钠失去电子，表现出还原性知识扩展：Na与酸的反应2Na+2HCl=2NaCl+H2(比水更剧烈比水更剧烈)1.钠为什么要保存在煤油中？2.若金属钠着火如何灭火？能不能用水
4、？【思考】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。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。【实验探究2】钠与氧气的反应 用镊子取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，用小刀切去一端的表层，观察表面的颜色以及表面颜色的变化。金属钠银白色金属钠在空气中表面变暗,生成氧化膜将一小块钠放在坩埚里加热至燃烧，观察现象。将一小块钠放在坩埚里加热至燃烧，观察现象。提示：提示：注意观察钠受热后的注意观察钠受热后的状态、火焰颜色和生成物的颜色。状态、火焰颜色和生成物的颜色。写出钠和氧气在常温下、加热条件下反应的化学
5、方程式。写出钠和氧气在常温下、加热条件下反应的化学方程式。观察记录（你看到了什么）观察记录（你看到了什么）结论结论 钠受热熔化成银色金属球钠受热熔化成银色金属球剧烈燃烧，产生黄色火焰剧烈燃烧，产生黄色火焰生成淡黄色固体生成淡黄色固体钠的熔点很低钠的熔点很低钠在空气中燃烧生钠在空气中燃烧生成新的物质成新的物质4Na+O2 2Na2O（常温）（常温）2Na O2 Na2O2点点 燃燃（加热）（加热）化学式化学式NaNa2 2O ONaNa2 2O O2 2属类属类色、态色、态化化学学性性质质与与水水与与COCO2 2与与H H+生成条生成条件件漂白性漂白性 碱性氧化物碱性氧化物 过氧化物过氧化物
6、白、固白、固 淡黄色、固淡黄色、固 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2 常温下缓慢氧化常温下缓慢氧化 燃烧或加热燃烧或加热无无有有供氧剂供氧剂1、预测可能的实验现象？2、你观察到的现象是什么?3、从实验现象和溶液中的微粒成分推测可能的反应过程?4、写出对应的化学方程式 我国在西汉时期，就掌握了湿法炼铜术，其原理就是用铁与硫酸铜溶液反应置换出铜。活泼金属能够把不活泼从它们的盐溶液中置换出来。【实
7、验探究3】钠与硫酸铜溶液的反应把一小块金属钠投入到硫酸铜溶液中钠钠浮浮在水面上，在水面上，熔熔成小球，最后消失，成小球，最后消失，同时生成同时生成蓝色沉淀蓝色沉淀。2Na+2H2O =2NaOH +H2 CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+Na2SO4 2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2+H2结构结构性质性质决定决定决定决定用途用途+11+112 8 12 8 1强还原剂强还原剂存在存在(化合态化合态)保存保存(煤油煤油)结构特点：结构特点：钠原子核外有三个电子层，最外层钠原子核外有三个电子层，最外层只有一个电子，易失去一个电子变成钠只有一个电子，易失去一个电子变成
8、钠离子，形成稳定结构，即离子，形成稳定结构，即Na-eNa-e-NaNa+。所以在化学反应中表现出强的所以在化学反应中表现出强的还原性还原性.钠的用途钠的用途 制制 Na2O2 冶炼某些贵金属冶炼某些贵金属高压钠灯高压钠灯和和O2反应反应钠有强还原性钠有强还原性快中子反应堆快中子反应堆热交换剂热交换剂Na、K合金为液体合金为液体且导热性能好且导热性能好 黄光射程远，透雾黄光射程远，透雾力力强强高压钠灯高压钠灯制取制取金属金属 高温高温制备制备NaNa2 2O O2 2钠钾合金作原子反应堆的导热剂钠钾合金作原子反应堆的导热剂秦山核电站应用应用金属钠可从钛、锆、铌、钽等金属的氯化物中置换出金属单质
9、。TiCl4 4Na =Ti+4NaCl 700800熔融熔融置换反应置换反应-制备贵重金属制备贵重金属 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。【探究4】钠的性质的应用问题1:钠元素在自然界中分布很广,储量极为丰富,都是以化合态形式存在,如氯化钠碳酸钠等。为什么自然界中不存在钠单质?怎样才能获得钠单质?-电解电解熔融熔融NaCl制取制取Na戴戴 维维工业制法工业制法2NaCl 2Na+Cl2通电通电 熔融熔融小结小结一、钠的物理性质一、钠的物理性质颜色、质地、密度、熔点、导电导热性
10、颜色、质地、密度、熔点、导电导热性二、钠的化学性质二、钠的化学性质1、与非金属单质（如、与非金属单质（如O2、Cl2）的反应：）的反应：4Na+O2=2Na2O 2Na+O2 =Na2O22、钠与水的反应：、钠与水的反应：2Na+2H2O=2NaOH+H23、钠与盐的反应：、钠与盐的反应：溶液：溶液：2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2+H2熔融：熔融：TiCl4 4Na =Ti+4NaCl钠在反应中失去电子，表现出还原性点燃点燃 700800【课后作业】步步高学习笔记P42-P44思考：一小块钠长期露置在空气中，可能发生哪些变化？最终变成什么物质？NaNa银白色固体银白色固体Na2ONa2CO3Na2CO310H2ONaOH变暗变暗潮湿潮湿白色块状固体白色块状固体白色粉末白色粉末O O2 2H H2 2O OCOCO2 2风化风化
