1、金属钠的性质与应用苏教必修金属钠的性质与应用苏教必修第1页/共39页第2页/共39页第3页/共39页第4页/共39页FeH2SO4=FeSO4H2FeCuSO4=FeSO4Cu失去失去升高升高3很强很强还原还原第5页/共39页一、钠的物理性质一、钠的物理性质颜色、状态颜色、状态熔、沸点熔、沸点密度密度硬度硬度 色块状色块状固体固体熔沸点较熔沸点较比水比水硬度硬度 、质地软、质地软银白银白低低小小小小第6页/共39页失去失去4NaO2=2Na2O白白淡黄淡黄2Na2H2O=2NaOHH2第7页/共39页电解熔融电解熔融NaCl第8页/共39页导热剂导热剂黄黄远远4NaCl液液 第9页/共39页1
2、实验室如何保存少量的金属钠？实验室如何保存少量的金属钠？答案：答案：放在煤油中密封保存。放在煤油中密封保存。2钠在空气中放置会发生怎样的变化？钠在空气中放置会发生怎样的变化？答案：答案：钠在空气中放置发生的变化过程与周围环境条件钠在空气中放置发生的变化过程与周围环境条件密切相关。一般条件下，银白色密切相关。一般条件下，银白色(Na)变暗变暗(生成生成Na2O)变为白色固体变为白色固体(NaOH)表面形成溶液表面形成溶液(NaOH潮解潮解)结块结块(吸收吸收CO2形成形成Na2CO310H2O)最终变成白色粉末最终变成白色粉末(风化生成风化生成Na2CO3)，有关反应如下：，有关反应如下：第10
3、页/共39页第11页/共39页3金属钠着火，能用水扑灭吗？金属钠着火，能用水扑灭吗？答案：答案：不能，应用沙子盖灭。不能，应用沙子盖灭。4切割金属钠时为什么不能用手直接去拿金属钠？切割金属钠时为什么不能用手直接去拿金属钠？答案：答案：金属钠与手上的水迅速反应，生成的物质金属钠与手上的水迅速反应，生成的物质NaOH，会烧伤手。，会烧伤手。第12页/共39页第13页/共39页1钠与水钠与水(滴有酚酞滴有酚酞)反应反应实验现象实验现象原因原因金属钠熔化成闪亮的小球金属钠熔化成闪亮的小球该反应为放热反应，钠该反应为放热反应，钠的熔点低的熔点低金属钠浮在液面上金属钠浮在液面上钠的密度比水小钠的密度比水小
4、钠在水面上四处游动，并发钠在水面上四处游动，并发出出“嘶嘶嘶嘶”声声反应中产生气体反应中产生气体反应后的溶液显红色反应后的溶液显红色生成物中有碱性物质生成物中有碱性物质第14页/共39页 实验证明，钠与水反应生成了实验证明，钠与水反应生成了NaOH和和H2，钠与水，钠与水反应的实质是钠与水电离出的氢离子反应。反应的实质是钠与水电离出的氢离子反应。第15页/共39页 2钠与酸反应钠与酸反应 钠与酸反应，实质上是钠与酸电离出的钠与酸反应，实质上是钠与酸电离出的H反应，所以反应，所以当金属与酸溶液反应时，由于溶液中的当金属与酸溶液反应时，由于溶液中的H主要来源于酸，主要来源于酸，因此钠先与酸反应，若
5、钠是过量的则继续与水反应。因为酸因此钠先与酸反应，若钠是过量的则继续与水反应。因为酸中中H浓度远大于水中浓度远大于水中H浓度，所以钠与酸反应要比与水反浓度，所以钠与酸反应要比与水反应剧烈，以至发生燃烧或轻微爆炸。应剧烈，以至发生燃烧或轻微爆炸。第16页/共39页 3钠与盐溶液反应钠与盐溶液反应 Na放入盐溶液时，先与水反应，生成的碱与盐可能发放入盐溶液时，先与水反应，生成的碱与盐可能发生复分解反应。故钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属。生复分解反应。故钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属。由于钠易与氧气、水反应，密度比煤油大，所以将钠保存在由于钠易与氧气、水反应，密度比煤油大，所以将钠保存在
6、煤油中，大量的钠要用石蜡封存，使之隔绝空气和水。煤油中，大量的钠要用石蜡封存，使之隔绝空气和水。第17页/共39页 例例1某同学设计出一种在隔绝空气下让某同学设计出一种在隔绝空气下让钠与水反应的方法，利用煤油来控制反应钠与水反应的方法，利用煤油来控制反应速率，使学生能仔细观察到各种实验现象。速率，使学生能仔细观察到各种实验现象。该方法简便、安全、现象明显、有趣味性。该方法简便、安全、现象明显、有趣味性。第18页/共39页 实验装置如图所示，将长颈漏斗和套有乳胶管的玻璃管实验装置如图所示，将长颈漏斗和套有乳胶管的玻璃管插入橡皮塞孔中，乳胶管另一端接有金属尖嘴管，乳胶管上插入橡皮塞孔中，乳胶管另一
7、端接有金属尖嘴管，乳胶管上带有弹簧夹。实验时，往带有弹簧夹。实验时，往100 mL的大试管中先加入的大试管中先加入40 mL煤煤油，取绿豆粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过油，取绿豆粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入滴有酚酞的水直至液体充满整个试管。根据反长颈漏斗加入滴有酚酞的水直至液体充满整个试管。根据反应中观察到的现象，回答下列问题：应中观察到的现象，回答下列问题：第19页/共39页 (1)实验前怎样检验该装置的气密性？实验前怎样检验该装置的气密性？_。(2)金属钠变化的现象是金属钠变化的现象是_。(3)大试管中溶液颜色的变化是大试管中溶液颜色的变化是_。(4)
8、装置中液面的变化分别是：大试管中装置中液面的变化分别是：大试管中_；长；长颈漏斗中颈漏斗中_。(5)简述检验产生气体的方法：简述检验产生气体的方法：_。第20页/共39页 解析解析由于钠的密度比水小，比煤油大，所以钠在煤由于钠的密度比水小，比煤油大，所以钠在煤油与水的界面处漂浮。钠与水反应产生的气体在逸出过程油与水的界面处漂浮。钠与水反应产生的气体在逸出过程中把钠带入煤油层，钠在重力作用下再回到界面。反复多中把钠带入煤油层，钠在重力作用下再回到界面。反复多次，直至钠完全消失。产生的气体聚集在大试管上部，把次，直至钠完全消失。产生的气体聚集在大试管上部，把液体反压到长颈漏斗中。液体反压到长颈漏斗
9、中。答案答案(1)关闭弹簧夹，通过长颈漏斗向大试管中关闭弹簧夹，通过长颈漏斗向大试管中加水直至漏斗中液面高于试管中液面，一段时间后液面加水直至漏斗中液面高于试管中液面，一段时间后液面差保持不变，说明装置气密性良好差保持不变，说明装置气密性良好第21页/共39页 (2)钠在煤油中逐渐下沉，至水面时与水发生反应，钠在煤油中逐渐下沉，至水面时与水发生反应，熔化成闪亮的小球，像热气球一样在煤油中作上下游动，熔化成闪亮的小球，像热气球一样在煤油中作上下游动，最后完全消失最后完全消失 (3)水溶液从上至下逐渐由无色变为红色水溶液从上至下逐渐由无色变为红色 (4)液面逐渐下降液面逐渐上升液面逐渐下降液面逐渐
10、上升 (5)当漏斗中液面上升到一定高度后，打开弹簧夹，点当漏斗中液面上升到一定高度后，打开弹簧夹，点燃气体，有淡蓝色火焰产生燃气体，有淡蓝色火焰产生第22页/共39页1Na2O与与Na2O2比较比较化学式化学式Na2ONa2O2颜色颜色白色白色淡黄色淡黄色状态状态固体固体固体固体氧元素的化合价氧元素的化合价2价价1价价属类属类碱性氧化物碱性氧化物非碱性氧化物非碱性氧化物生成条件生成条件常温下缓慢氧化常温下缓慢氧化燃烧或加热燃烧或加热热稳定性热稳定性不稳定，易转化为不稳定，易转化为Na2O2较稳定较稳定第23页/共39页化学式化学式Na2ONa2O2与与H2O反应反应Na2OH2O=2NaOH2
11、Na2O22H2O=4NaOHO2与与CO2反应反应Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2与与HCl反应反应Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2主要用途主要用途用于制取用于制取Na2CO3强氧化剂、漂白剂、供氧剂强氧化剂、漂白剂、供氧剂第24页/共39页 2Na2O2与与CO2、H2O反应中有关量的关系反应中有关量的关系 (1)物质的量的关系：物质的量的关系：无论是无论是CO2或或H2O(g)的单一物质还是二者的混合物，通的单一物质还是二者的混合物，通过足量的过足量的Na2O2时，时，CO2或或H2O(g)与放出与放出O2
12、的物质的量之比的物质的量之比均为均为2 1，即气体减小的体积等于生成，即气体减小的体积等于生成O2的体积。的体积。(2)固体质量关系：固体质量关系：相当于固体相当于固体(Na2O2)只吸收了只吸收了CO2中的中的“CO”，H2O中的中的“H2”；可以看作发生相应的反应：；可以看作发生相应的反应：Na2O2CO=Na2CO3、Na2O2H2=2NaOH(实际上两反应不能发生实际上两反应不能发生)。第25页/共39页 (3)先后顺序关系：先后顺序关系：一定量的一定量的Na2O2与一定量与一定量CO2和和H2O(g)的混合物的反的混合物的反应，解决问题时可视作应，解决问题时可视作Na2O2先与先与C
13、O2反应，待反应，待CO2反应完反应完成后，成后，Na2O2再与再与H2O发生反应。发生反应。第26页/共39页(4)电子转移关系：电子转移关系：两反应都是两反应都是Na2O2自身发生氧化还原反应，每有自身发生氧化还原反应，每有1 mol O2生成时，转移的电子均为生成时，转移的电子均为2 mol。第27页/共39页 例例2现有一定量含有现有一定量含有Na2O杂质的杂质的Na2O2试样，用试样，用下图的实验装置测定下图的实验装置测定Na2O2试样的纯度。试样的纯度。(可供选用的反应可供选用的反应物只有物只有CaCO3固体、固体、6 mol/L盐酸、盐酸、6 mol/L硫酸和蒸馏水硫酸和蒸馏水)
14、第28页/共39页 回答下列问题：回答下列问题：(1)实验前必须检查装置的气密性。仪器连接好后，在实验前必须检查装置的气密性。仪器连接好后，在_中加适量的水，关闭中加适量的水，关闭A中分液漏斗阀门后微热试管，中分液漏斗阀门后微热试管，若看到若看到_说明装置气密性好。说明装置气密性好。(2)装置装置A中液体试剂选用盐酸而不是硫酸，理由是中液体试剂选用盐酸而不是硫酸，理由是_。第29页/共39页 (3)装置装置B的作用是的作用是_；装置装置C的作用是的作用是_；装置装置E中碱石灰的作用是中碱石灰的作用是_。(4)装置装置D中发生反应生成气体的化学方程式是：中发生反应生成气体的化学方程式是：_。(5
15、)若开始时测得样品的质量为若开始时测得样品的质量为2.0 g，反应结束后测得气体，反应结束后测得气体体积为体积为224 mL(标准状况标准状况)，则，则Na2O2试样的纯度为试样的纯度为_。第30页/共39页 解析解析(1)检查装置的气密性，应在装置连接好之后，检查装置的气密性，应在装置连接好之后，关闭活塞或加水封闭装置中的空气，然后采用加热法使装置关闭活塞或加水封闭装置中的空气，然后采用加热法使装置内气体压强增大，通过排出气体或形成液柱判断。内气体压强增大，通过排出气体或形成液柱判断。(2)实验室中用实验室中用CaCO3与盐酸反应制取与盐酸反应制取CO2，而不用，而不用H2SO4，原因是，原
16、因是H2SO4与与CaCO3反应生成的反应生成的CaSO4溶解度较溶解度较小，会覆盖在小，会覆盖在CaCO3固体表面，阻止反应的继续进行。固体表面，阻止反应的继续进行。(3)装置装置B、C为净化为净化CO2的装置，的装置，E为吸收未反应的为吸收未反应的CO2的装置，因该实验通过测定生成的装置，因该实验通过测定生成O2的体积而计算的体积而计算Na2O2的纯的纯度，故需将度，故需将O2中的杂质气体除去。中的杂质气体除去。第31页/共39页 (5)根据反应根据反应2Na2O22CO2=2Na2CO3O2中中Na2O2与与O2的关系，可由生成的关系，可由生成O2的量计算样品中的量计算样品中Na2O2的
17、质量及纯度。的质量及纯度。答案答案(1)F(或或G)F中长导管水面上升，停止加热后水中长导管水面上升，停止加热后水面下降面下降(或或G中导管口有气泡冒出中导管口有气泡冒出)(2)硫酸与硫酸与CaCO3固体反应生成的固体反应生成的CaSO4微溶于水，会覆微溶于水，会覆盖盖 在在CaCO3固体表面，使反应不能持续进行固体表面，使反应不能持续进行 (3)除去气体中的除去气体中的HCl干燥气体干燥气体吸收装置吸收装置D中反应剩余的中反应剩余的CO2 (4)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 (5)78%第32页/共39页 Na2O2不同于不同于Na2O的性质的性质 (1)Na2O2与酸反应生成盐
18、和氧气，故与酸反应生成盐和氧气，故Na2O2不是碱性不是碱性氧化物。氧化物。(2)Na2O2的水溶液除了具有碱性外，还具有漂白性。的水溶液除了具有碱性外，还具有漂白性。第33页/共39页第34页/共39页点击此图片进入点击此图片进入课堂课堂1010分钟练习分钟练习第35页/共39页第36页/共39页 3Na2O是碱性氧化物，是碱性氧化物，Na2O2不是碱性氧化物，不是碱性氧化物，可作漂白剂和供氧剂。可作漂白剂和供氧剂。Na2O2与与H2O、CO2反应的化学反应的化学方程式为：方程式为：2Na2O22H2O=4NaOHO2 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 4工业上电解熔融工业上电解熔融NaCl制金属钠。制金属钠。第37页/共39页点击此图片进入点击此图片进入课下课下3030分钟演练分钟演练第38页/共39页感谢您的观看！感谢您的观看！第39页/共39页
