金属钠的性质与应用2.ppt
情景导课：情景导课：若干神秘若干神秘“水雷水雷”惊现珠江。惊现珠江。 2002年年7月月7日，在珠江石溪附近，前前后后共飘着七个白日，在珠江石溪附近，前前后后共飘着七个白色的来历不明的金属桶。突然，从飘在水面上的一个金属桶色的来历不明的金属桶。突然，从飘在水面上的一个金属桶内冒起一股白烟，窜起亮黄色火苗，紧接着一声巨响，蘑菇内冒起一股白烟，窜起亮黄色火苗，紧接着一声巨响，蘑菇状的水柱冲天而起，这个铁桶接着又连续爆炸了多次，爆炸状的水柱冲天而起，这个铁桶接着又连续爆炸了多次，爆炸腾起的白色烟雾有近十米高，还有许多未燃尽的白烟飘进旁腾起的白色烟雾有近十米高，还有许多未燃尽的白烟飘进旁边的公司内，这些灰白色的物体一遇到水就不停地冒泡，有边的公司内，这些灰白色的物体一遇到水就不停地冒泡，有时甚至还突然着火。时甚至还突然着火。 据悉，其中另有一铁桶被过往船只发现，并将其打捞上船，据悉，其中另有一铁桶被过往船只发现，并将其打捞上船，打算清洗后使用，但当船员把盖子打开后，桶内冒起浓浓白打算清洗后使用，但当船员把盖子打开后，桶内冒起浓浓白烟，一接触桶内物质，双手立即感到剧烈地疼痛，于是他们烟，一接触桶内物质，双手立即感到剧烈地疼痛，于是他们又将其推入江里，一遇水，这个桶就又爆炸了。所幸该船只又将其推入江里，一遇水，这个桶就又爆炸了。所幸该船只迅速逃离，伤亡不大。迅速逃离，伤亡不大。 珠江水面上尚有五个一触即发的珠江水面上尚有五个一触即发的“水雷水雷”漂浮着，消防队员、漂浮着，消防队员、民警及广州化工集团的化学品专家赶来凑在一起，紧张地调民警及广州化工集团的化学品专家赶来凑在一起，紧张地调查爆炸物的性质及研究查爆炸物的性质及研究“水雷水雷”的处置对策。的处置对策。 据调查，“水雷”为装满金属钠的铁桶 ，其来源尚在追查中。广州海事局的欧仲健局长透露，金属钠的外包装上有“上海浙联运输公司”以及“上海至广州”的标志，估计货物是从上海运来的，但广州地区并没有厂家使用金属钠，因此，他估计这些货物是到广州转运的。 +11281Na原子的结构示意图原子的结构示意图Na+结构示意图结构示意图+1128易失去易失去e-金属钠的金属钠的化学性质非常活泼化学性质非常活泼, ,在反应中容在反应中容易失一个电子易失一个电子, ,表现出强还原性表现出强还原性一、钠原子的结构一、钠原子的结构二、钠二、钠 的的 存存 在在自然界自然界不存在不存在钠单质钠单质，钠元素，钠元素只能以化合态存在只能以化合态存在 NaCl NaClNaNa2 2SOSO4 410H10H2 2OONaNONaNO3 3食盐食盐芒硝芒硝NaNa2 2COCO3 3纯碱纯碱 【实验【实验1】用镊子取出一小块金属钠，用镊子取出一小块金属钠，用滤纸吸干表面的用滤纸吸干表面的煤油煤油，在表面皿上用，在表面皿上用小刀切去一端的表层，观察表面的颜色。小刀切去一端的表层，观察表面的颜色。将其放置在空气中，将剩余的钠放回原将其放置在空气中，将剩余的钠放回原处，观察切面颜色变化。处，观察切面颜色变化。钠的性质实验：钠的性质实验：【实验【实验2】用镊子取出一小块金属钠用镊子取出一小块金属钠(绿豆大小绿豆大小)，用滤纸吸干表面的煤油，用滤纸吸干表面的煤油，将其放在燃烧匙上加热，观察现象。将其放在燃烧匙上加热，观察现象。【实验【实验3】用镊子取出一小块金属用镊子取出一小块金属钠钠(绿豆大小绿豆大小)，用滤纸吸干表面，用滤纸吸干表面的煤油。向一只盛水的煤油。向一只盛水(约三分之约三分之一一)的小烧杯中滴加几滴酚酞溶的小烧杯中滴加几滴酚酞溶液，将钠投入烧杯中，盖上表面液，将钠投入烧杯中，盖上表面皿，观察现象。皿，观察现象。三、钠的性质：三、钠的性质：n1、钠的物理性质n银白色金属，质软；n密度为0.97g/cm3 (煤油钠水)；熔点为97.8 (很低)；n是热和电的良导体。2、钠的化学性质n（1）与非金属反应）与非金属反应n与氧气反应与氧气反应n常温下：常温下：4Na+O2=2Na2On点燃时：点燃时：2Na+O2=Na2O2n 与氯气反应：与氯气反应：2Na+Cl2=2NaCln 与硫反应：与硫反应：2Na+S=Na2S（爆炸爆炸）点燃点燃(白色)(淡黄色)研磨研磨（2）与水反应）与水反应 （3）与酸反应）与酸反应2Na+2HCl=2NaCl+H2（4）与盐溶液反应）与盐溶液反应2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 2NaOH + CuSO4=Cu(OH)2 +Na2SO4 总反应为：总反应为：2Na+CuSO4+2H2O =Cu(OH)2 +Na2SO4 +H2 2Na+2H2O=2NaOH+H2若钠过量若钠过量，则其继，则其继续与水反续与水反应应钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属验证实验：验证实验：用镊子取出一小块金属钠用镊子取出一小块金属钠(绿绿豆大小豆大小)，用滤纸吸干表面的煤油，投入，用滤纸吸干表面的煤油，投入CuSO4溶液中，观察现象。溶液中，观察现象。现象现象: “浮浮” “熔熔” “游游” “响响” “蓝蓝色沉淀色沉淀”结论：钠与结论：钠与CuSO4溶液反应和溶液反应和它与水反应的现象类似，并且能它与水反应的现象类似，并且能产生蓝色沉淀产生蓝色沉淀（Cu(OH)2）。）。思考题：思考题：根据上述反应中钠元素化合根据上述反应中钠元素化合价的变化情况，总结钠在反应中体现价的变化情况，总结钠在反应中体现出的性质。出的性质。在上述反应中，在上述反应中，钠的钠的化合价均由化合价均由0价变为价变为+1价，价，说明在反应过程中它失去了一个电子，表现说明在反应过程中它失去了一个电子，表现出还原性，是一种强还原剂。出还原性，是一种强还原剂。根据钠的性质考虑：根据钠的性质考虑： 为什么为什么钠钠通常保存在煤油里？通常保存在煤油里？ 金属钠着火金属钠着火能不能用水能不能用水灭火？如果不能，该怎灭火？如果不能，该怎么灭火？么灭火？ 为什么不能用手拿金属钠？为什么不能用手拿金属钠？答：因为人的皮肤上有水分，易与答：因为人的皮肤上有水分，易与Na反反应生成具有强烈腐蚀性的强碱应生成具有强烈腐蚀性的强碱NaOH。答：金属钠着火不能用水灭，因为水与钠答：金属钠着火不能用水灭，因为水与钠反应生成易燃物反应生成易燃物H2使火烧得更旺。钠着火使火烧得更旺。钠着火一般用砂土盖灭一般用砂土盖灭。答：因为钠易与水或者空气中的氧气反应，答：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而钠不与煤油反应，且钠的密度大于煤油的密度，会沉在煤油下面，将钠与氧气和的密度，会沉在煤油下面，将钠与氧气和水隔绝。水隔绝。四、钠 的 用 途快中子反应堆热快中子反应堆热交换剂交换剂高压钠灯高压钠灯钠有强还原性，如钠有强还原性，如4Na+TiCl4=Ti+4NaCl黄光射程远，透雾力强黄光射程远，透雾力强和和O2反应反应NaNa、K K合金为液体且合金为液体且导热性能好导热性能好制制NaNa2 2OO2 2冶炼某些贵金属冶炼某些贵金属700800 汉弗莱汉弗莱戴维戴维 Humphry Davy 1778-1829在实验室首次制得金属钠在实验室首次制得金属钠原理：原理： 2NaCl= 2Na + Cl2通通 电电能否能过电解能否能过电解练习与巩固：练习与巩固：1、钠在自然界里不能以、钠在自然界里不能以 态存在，态存在，只能以只能以 态存在。态存在。这是因为这是因为 。游离游离化合化合钠的化学性质非常活泼钠的化学性质非常活泼2、钠可以把钛、锆、铌、钽等金属从、钠可以把钛、锆、铌、钽等金属从它们的卤化物中还原出来，这是由于它们的卤化物中还原出来，这是由于钠具有钠具有 性。性。强还原强还原5 5、下列叙述中不正确的是：、下列叙述中不正确的是：( )( ) A. A.钠燃烧时发出黄色的火焰钠燃烧时发出黄色的火焰 B.B.钠在空气中燃烧生成氧化钠钠在空气中燃烧生成氧化钠 C.C.钠与水反应时放热钠与水反应时放热 D.D.钠与水反应属于氧化钠与水反应属于氧化还原反应还原反应B3 3、下列液体可以用来保存金属钠的是（、下列液体可以用来保存金属钠的是（ ） A.A.水水 B.B.浓浓NaOHNaOH溶液溶液 C.C.煤油煤油 D.CCl4D.CCl4（d1g/cm3d1g/cm3)4、钠与水反应时出现的现象和钠的下列性质无关的是钠与水反应时出现的现象和钠的下列性质无关的是( ) ( ) A. A.钠的熔点低钠的熔点低 B.B.钠的密度小钠的密度小 C.C.钠的硬度小钠的硬度小 D.D.钠是活泼金属钠是活泼金属C Cn6、下列有关金属钠的说法中，错误的是（ ）nA、钠只有在加热条件下才能与氯气反应 nB、钠与氧气反应的产物与反应条件有关nC、钠在反应中易失去电子，表现出还原性nD、钠应保存在煤油中An现象现象1:1:钠能用小刀切割说明钠能用小刀切割说明_,_,n切口呈切口呈_色色. .随后逐渐变随后逐渐变_,_,n结论：结论：钠和氧气反应生成白色物质（钠和氧气反应生成白色物质（NaNa2 2O O）。）。金属钠质软金属钠质软银白银白暗暗现象现象2: 金属钠受热后先金属钠受热后先 _ ，然后会剧烈然后会剧烈_，火焰呈，火焰呈_ 色色,生成生成 _ 色固体色固体.结论：结论：钠在加热的条件下会和氧气剧烈反应，钠在加热的条件下会和氧气剧烈反应，生成淡黄色物质（生成淡黄色物质（Na2O2）。）。淡黄淡黄熔成闪亮小球熔成闪亮小球燃烧燃烧黄黄现现象象3:3:钠投入水后钠投入水后_在水面上，由不在水面上，由不规则块状规则块状_ 状，迅速向状，迅速向各方各方_ _ ，并且发出，并且发出_ 最后完全最后完全_ 滴入酚酞试液后溶滴入酚酞试液后溶液液_。 浮浮熔成闪亮的球熔成闪亮的球游动游动消失消失变红变红“浮浮”、 “ “熔熔”、 “ “游游”、 “ “响响”、 “红红”嘶嘶响声嘶嘶响声芙芙蓉蓉又又想想红红实验现象结论钠浮在水面钠浮在水面钠熔成闪亮的球状钠熔成闪亮的球状钠在水面迅速游动钠在水面迅速游动发出嘶嘶响声发出嘶嘶响声滴有酚酞的水溶液变红滴有酚酞的水溶液变红思考思考 解释钠跟水反应的现象，并推测钠解释钠跟水反应的现象，并推测钠跟水反应生成的物质。跟水反应生成的物质。有气体放出有气体放出 有气体放出有气体放出 有碱（有碱（NaOH）生成）生成放热反应，钠的熔点低放热反应，钠的熔点低密度：钠密度：钠水水什么气体？什么气体？将钠与水反应产生的气体收集好后靠近酒将钠与水反应产生的气体收集好后靠近酒精灯火焰，如有爆鸣声精灯火焰，如有爆鸣声 ，则说明反应产，则说明反应产生的气体是可燃性气体生的气体是可燃性气体氢气氢气。秦山核电站秦山核电站 快中子反应堆快中子反应堆n2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2n2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2Na2O2可用作漂白剂和呼吸面具中的供氧剂-1
