金属钠的性质及应用
——珠江“水雷”探秘
金坛市直溪高级中学 执教者：陈菊平
学习目标：
1、了解金属钠的主要物理性质；
2、了解金属钠与氧气、水等反应的化学性质；
3、通过对金属钠化学性质的实验探究，增强化学学习的兴趣，发展科学探究能力。
【新闻资料】
20xx年7月7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，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。
珠江水面上尚有五个一触即发的“水雷”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，紧张地调查爆炸物的性质及研究“水雷”的处置对策。
铁桶中究竟装有什么神秘物质？？？
【学生探究实验】金属钠与水的反应
1．用小刀切割金属钠，观察切面颜色、光泽。
2．在250ml烧杯中加入60ml水并向其中滴加3、4滴酚酞试剂，然后取一小粒（绿豆粒大小）金属钠，投入其中，请注意观察实验现象并完成实验报告。 1
交流讨论：
1．金属钠为什么要保存在煤油中？
2．金属钠露置在空气中，表面为什么会迅速变暗？ ．．
3．金属钠长期暴露在空气中，最终将会变成什么物质？
4．你能设计一个简单的实验来检验产生的气体是H2吗？
5．通过实验，我们能知道金属钠有哪些主要的物理性质和化学性质？
常温下金属钠与氧气反应生成氧化钠，如果在加热或点燃的条件下与氧气反应是否同样生成氧化钠呢？ 【探究实验2】金属钠与氧气在加热或点燃条件下的反应
将一小块金属钠放在石棉网上加热，并将产物投入到水中，请注意观察实验现象。
2
交流讨论：
1．金属钠在空气中燃烧的实验现象。
2．写出Na2O与水反应的化学方程式。
3．根据Na2O与水反应的化学方程式和上述产物与水反应的现象，判断产物是否仍为Na2O？
4．写出金属钠与氧气在加热或点燃条件下反应的化学方程式，并指出氧化剂、还原剂，判断氧在生成物中的化合价。 ．
金属钠能在不同条件下与氧气反应，虽然得到不同的产物，但是金属钠在反应中同样失去电子，表现出很强的还原性。
【思考】
1．钠作为活泼金属，能否和其它的非金属单质发生反应？
2．钠作为金属，推测一下，钠还能和哪些物质发生反应？
【小结归纳】
金属钠的金属活动性很强，常作还原剂，具有强还原性！！！
【珠江“水雷”解谜】
通过我们自己的分析归纳，已经了解了钠的基本性质。那么现在你能不能解释珠江“水雷”之谜了呢？
1．为什么“水里的东西也能着火爆炸”？
2．还有5个金属桶在水中，该怎么处理？假如你是现场指挥，你怎么做？
【阅读课本】
结合金属钠的性质，讨论归纳金属钠的存在、制备和用途。
【课堂小结】
通过这堂课的学习，你有哪些收获，学到了什么？
【作业布置】
3
1．通过你的观察和推理，判断下列实验室中对于少量Na的保存方法正确的是（ ）
A．保存在水中 B．密封，保存在广口瓶中
C．用铝箔包裹，密封在广口瓶中 D．密封，保存在煤油中
2．钠与水反应的现象与钠的下列性质无关的是（ ）
A．钠的熔点较低 B．钠的密度比水的小
C．钠的硬度小 D．钠有很强的还原性
3．下列有关钠的叙述中，错误的是（ ）
A．钠的化学性质很活泼，可以用来冶炼金属钛、锆、铌等
B．钠的化学性质非常活泼，钠元素只能以化合态存在于自然界
C．钠是一种灰黑色的固体
D．钠的质地软，可用小刀切割
4．取一小块钠放在玻璃燃烧匙里加热，下列实验现象正确的是（ ） ①金属先熔化 ②在空气中燃烧火焰呈黄色 ③燃烧时火星四射 ④燃烧后生成淡黄色固体 ⑤燃烧后生成白色固体
A．①②③ B．①②④ C．①②⑤ D．①③⑤
5．将一小块钠投入盛有5mL饱和石灰水的试管中，不可能观察到的现象是（ ）
A．钠熔成光亮的小球，在液面四处游动 B．有气体产生
C．溶液底部有银白色的物质 D．溶液变浑浊
6．将一小块金属钠投入到FeCl3溶液中，此时观察到的现象是___________，有关化学反应方程式是_____________________________。
7．在烧杯中加入水和苯（密度：0.88g/cm3）各50mL将一小粒金属钠（密度：0.97g/cm3）投入烧杯中，可能观察到怎样的现象呢（Na与苯不发生反应）？
8．一块表面已部分氧化的钠质量为0.77g，放入10g水中后，得到氢气的质量是0.02g。求：⑴钠表面的氧化钠的质量是多少？⑵所得溶液的溶质的质量分数是多少？
4
第二篇：金属钠的性质与应用(学案)
2011级高一化学教学案（必修1） 江苏省昆山中学
金属钠的性质与应用
班级 姓名
【学习目标】
1．掌握金属钠的物理性质，理解钠的化学性质。
2．了解钠的存在、用途和贮存方法；了解钠的生产原理。
3．获得实验的基本技能，学习实验研究的方法。
【整理归纳】
一、金属钠的物理性质：
钠是一种 色金属，质 ，密度为 ，比水 ，比煤油 ， 熔点较 ，导电，导热。
二、金属钠的化学性质：
钠原子的最外层电子数为 个，是不稳定结构，在反应中易 ，形成钠离子，所以金属钠是化学性质 的金属单质，在反应中是强 剂。
1．钠能与 、 等非金属反应。（写出有关反应、弄清有关物质颜色、分析氧化还原情况）。
2．钠能与水剧烈反应。（写出化学方程式，分析氧化还原情况，弄清反应实质）
【活动探究1】钠与盐酸、硫酸的反应如何？
3．钠与盐酸、硫酸的反应。
1
2011级高一化学教学案（必修1） 江苏省昆山中学
【问题解决1】
1．向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油，片刻后再向该烧杯中轻缓地加入绿豆大小的金属钠，可能观察到的现象是 （ ）
【活动探究2】我国在西汉时期，就掌握了湿法炼铜技术，其原理就是用铁与硫酸铜反应置换出铜。活泼金属能够把不活泼金属从它们的盐溶液中置换出来。如果金属钠与硫酸铜溶液作用结果会如何呢？请你预测，并简要说明理由。
4．钠与盐溶液的反应。
向一只盛有CuSO4的大烧杯中加入一小块金属钠，观察实验现象。
结论：钠加入盐的水溶液,首先和 反应，生成的 再和盐反应。所以钠 能从盐的水溶液中，把比它不活泼的金属置换出来。
5．钠从 盐中置换金属
钠可用于从 等金属氯化物中置换出金属单质。
例如：钠置换出钛，写出方程式： 。
【拓展视眼】Li、Na、K、Rb、Cs，称为碱金属（对应的碱均为强碱），均为活泼的（强还原性）金属单质，单质及化合物性质相似，Li、Na、K、Rb、Cs还原性逐渐增强。
三、钠的存在、制备、保存、用途。
1．存在：钠的化学性质很 ，在自然界中只能以 态存在，如 。
2．钠的制备：工业上现在用的比较多的方法是，电解熔融的氯化钠： 。
3．在实验室里金属钠是保存在 中。
【活动探究3】
在实验室里金属钠是保存在煤油中的，请同学们想一想：
（1）金属钠为什么可以保存在煤油中？ （2）金属钠为什么要保存在煤油中？
（3）取用钠时，为什么要用镊子，不能用手？
（4）取用钠时，多余的钠能不能放回煤油中？
【交流讨论】4．钠的用途
（1）制取钠的化合物： 。
（2）中子反应堆作热交换剂：钠、钾合金在常温下为 ，有很好的导热性。
（3）高压钠灯：黄光射程远，透雾能力强
（4）冶炼某些贵金属：钠有很强的 性。
【问题解决2】1．钠着火时，应如何扑灭？（ ）
A．用水扑灭 B．用泡沫灭火器 C．撒上沙子.
2．钠暴露在空气中最终会转化成什么？为什么？
2
2011级高一化学教学案（必修1） 江苏省昆山中学
【巩固练习】 班级 姓名
1．钠与水反应的现象和钠的下列性质无关的是 （ ）
A．钠的熔点低 B．钠的密度小 C．钠的硬度小 D．钠的强还原性
2．2.3g金属钠溶于97.7g水中所得溶液的溶质质量分数是 ( )
A．2.3% B．4% C．略小于4% D．略大于4%
3．将一小块钠投入盛饱和澄清石灰水的试管里，不可能观察到的现象是 （ ）
A．熔成小球并在液面上游动 B．有气体生成
C．溶液底部有银白色物质生成 D．溶液变浑浊
4．NaH与水反应的化学方程式为NaH+H2O==NaOH+H2 ↑,在该反应中的水是 （ ）
A．是氧化剂 B．是还原剂
C．既是氧化剂又是还原剂 D．既不是氧化剂又不是还原剂
5．少量的金属钠长期放置在空气中，最终的产物是 （ ）
A．Na2CO3 B．NaOH C．Na2O D．NaHCO3
6．下列叙述中不正确的是 （ ）
A．钠原子有强还原性，钠离子有弱氧化性
B．若电解熔融的氯化钠，则钠离子被氧化成了钠原子
C．由于钠很活泼，所以它能从溶液中置换金属活动顺序中钠后面的金属
D．钠是电和热的良导体
7．将等质量的钠分别投入质量和质量分数均为100g和9.8%的HCl，H2SO4，H3PO4溶液中， 金属钠完全参加了反应。则生成的氢气在标准状况下的体积比是 （ ）
A．1∶2∶3 B．3∶2∶1 C．1∶1∶1 D．无法计算
8．有关钠的叙述中正确的是 （ ）
A．可以把钠保存在煤油或四氯化碳里
B．大量钠着火时，可以用水浇灭
C．钠是一种很活泼的金属，原因是其原子最外层只有一个电子，在化学反应中易失去
D．不能用手直接拿金属钠
339．在烧杯中加水和苯（密度为0.88g/cm）各50mL。将一小粒金属钠（密度为0.97 g/cm）
投入烧杯中，观察到的现象可能是 （ ）
A．钠在水层中反应并四处游动 B．钠停留在苯层中不发生反应
C．钠在苯的液面上反应并四处游动 D．钠在苯与水的界面处反应并可能作上下跳动
10．钠的下列用途与其化学性质无关的是 （ ）
A．制过氧化钠 B．原子反应堆的导热剂
C．冶炼金属钛 D．制取贵重金属钽
11．已知钡的金属活动性介于钠和钾之间，则下列推论中可能成立的是 （ ）
A．钡与水反应较钠与水反应剧烈，但较钾弱
B．钡与水反应较钾与水反应剧烈，但较钠弱
C．钡可以从KCl溶液中置换出钾
D．钡可以从NaCl溶液中置换出钠
－112．Na、Mg、Al各0.1mol，分别投入到1mol·L稀盐酸50ml，充分反应后，放出的氢
气 （ ） 3
2011级高一化学教学案（必修1） 江苏省昆山中学
A．钠最多 B．铝最多 C．镁、铝一样多 D．三者一样多
13．将一小块钠投入下列溶液时，既能产生气体又会出现沉淀的是 （ ）
A．稀H2SO4 B．氢氧化钠溶液 C．硫酸铜溶液 D．氯化钠溶液
14．下列反应及其叙述中，正确的是 （ ）
A．2Na +2H2O == 2NaOH + H2↑水是氧化剂，钠是还原剂
B．Na2O + H2O == 2NaOH 水既是氧化剂又是还原剂
C．Cl2 + H2O HCl + HClO水既不是氧化剂又不是还原剂
D．2NaHCO32CO3 + CO2 ↑+ H2O水既是氧化产物又是还原产物
15．用光洁的铂丝在蘸取了某无色溶液后，在无色火焰上灼烧，直接观察，火焰呈黄色，下列各判断正确的是 （ ）
＋＋＋A．只含有Na B．一定含有Na，可能有K
＋＋＋＋C．既含有Na，又含有K D．可能有Na，可能有K
16．已知用金属钠生成氧化钠，可有多种方法：
①4Na+O2=2Na2O ②4Na+CO2=2Na2O+C ③NaNO2+3Na=2Na2O+N2↑
在上述三种方法中最好方法是 ，原因是 _________ 。
17．为了测定钠的相对原子质量，设计装置如右图，该装置（包括水、固
体NaOH和仪器）的总质量为ag，将质量为bg（不足量）的钠放到水中，
立即盖好瓶塞，反应后再称量此装置的总质量为cg。
（1）计算金属钠相对原子质量的数学表达式是：______________
（2）固体NaOH作用是_____________________， 如果不用固体NaOH，
测出的相对原子质量比实际的相对原子质量__________（填偏大，偏小或
相等）。
18．有一块表面已经氧化为Na2O的金属钠,质量是10.8g，将它投入到100g水中，产生
0.200g
气体。
求（1）Na2O的质量。
（2）反应后溶液中NaOH
的质量分数。
4