化学：第三章第一节《钠与水的反应》课件(新人教版必修1)

1新课标人教版化学必修1第三章金属及其化合物第一节金属的化学性质(第二课时)金属和水的反应2傍晚，冒烟铁桶被小心翼翼捞上岸中新社广州七月八日电：广州市珠江河段上，近两天惊现神秘“水雷”，六个铁皮桶漂浮在水面上，有三个发生剧烈爆炸，另外三个被有关部门成功打捞。一位目击者说，早上十时多，桶内突然冒起一股“白烟”，从漂在水面上的一个铁桶内窜出黄色的火苗，紧接着一声巨响，蘑菇状的水柱冲天而起。直到中午，这个铁桶又连续爆炸多次，爆炸腾起的白色烟雾近十米高。经专家认定，铁桶内装的是遇水极易燃烧的金属钠。神秘“水雷”接连爆炸原是金属钠原料桶漂入珠江3钠的原子结构：+11281Na+1128Na+极易失去e-钠原子极易失电子显强还原性是非常活泼的金属4（二）金属的化学性质---金属与水的反应①钠和水的反应实验3-3将一小块金属钠投入滴有酚酞的水中5金属钠和水的反应：浮游熔响红钠浮于水面，金属钠的密度小于水小球向四处游动，产生的气体推动金属钠来回游动钠熔成闪亮小球，反应放热，钠的熔点较低发出嘶嘶响声，剧烈反应，产生气体并燃烧反应后的溶液遇酚酞变红，有碱性物质生成2Na+2H2O=2NaOH+H2↑现象解释6【科学探究】如何用实验证明钠与水反应产生的气体是氢气？请同学们设计实验证明。7【科学探究】利用实验法验证钠与水反应产生的是H28【科学探究】利用氧化还原反应原理验证钠与水反应产生的气体是H2•２Nａ＋２H２O===２NａOH＋O２↑0-2+10•２Nａ＋２H２O===２NａOH＋H２↑0+1+10故钠与水反应产生的气体是H29Na与水的反应：实验结论：•２Nａ＋２H２O===２NａOH＋H２↑失去2×e-，化合价升高，被氧化得到2×e-，化合价降低，被还原００＋1＋１还原剂：Na氧化剂：H2O10【思考与交流】①将钠放到酸溶液中，应发生怎样的反应？②钠与盐溶液(如硫酸铜溶液)反应时，由于水的存在，钠不能发生置换反应？【实验】在烧杯中加入约20mL的CuSO4溶液，将切好的钠投入到其中，盖上表面皿，观察现象。先与酸中溶质反应，溶质消耗尽，才能与水反应。11将金属钠投入CuSO4溶液中的实验视频：【实验结论】将钠投入到某溶液中，不发生钠的置换反应，首先发生的是钠与水的反应。12【小结】2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4一般钠与盐溶液的反应，可以先考虑钠与水的反应，再考虑钠与水反应的产物NaOH能否和该盐溶液反应。上述钠与硫酸铜溶液的反应方程式可以写成：总反应为：2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑注意：钠只有与某些熔融盐作用时才能置换出相应的金属。如：4Na+TiCl4（熔融）=4NaCl+TiCu(OH)2=CuO+H2O（受热）△13【探究】请设计一个简单的实验装置,使还原铁粉与水蒸气反应。要求装置中含有以下三个部分：(1)水蒸气的发生装置(2)水蒸气与铁粉反应装置(3)产物的检验(收集)装置14【科学探究】②铁与水蒸气的反应按图组装实验装置进行实验思考：(1)水蒸气怎样制取？(2)该反应在什么条件下进行？(3)反应的产物是什么？如何验证？15铁与水蒸气的反应：【现象和结论】红热的铁与水蒸气反应放出气体，蒸发皿中产生大量肥皂泡，点燃是能燃烧或发出爆鸣声----氢气，反应后试管内固体仍为黑色---四氧化三铁。3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2△16【思考与交流】实验过程中应注意哪些问题？肥皂水不能太稀，否则吹起的气泡太小，点燃时难有较大的爆鸣声；实验结束时应先从肥皂水中撤出导管，再移去燃着的酒精灯。【实验探究】设计一套简单的实验装置，使铁粉与水蒸气反应。实验装置包括水蒸气发生、水蒸气与铁粉反应、检验产生的气体。（1）如果给你3支试管、水槽、蒸发皿、胶塞、导管、酒精喷灯及其他必要的仪器和物品，画出你设计的装置简图。17水蒸气的发生装置水蒸气与铁粉反应装置产物收集装置【实验探究】（2）有人设计了下图装置，用一支大试管代替3支试管就能完成实验，想想其中的原理。18【实验探究】(3)如果提供给你3支试管、圆底烧瓶、水槽、干燥管、胶塞、导管、酒精喷灯及其他必要的仪器和物品，画出你设计的装置简图。19【实验探究】20【科学探究】铁与水蒸气的反应实验设计21【例题探究】热点题型：有关钠的计算例．将2.3g金属钠放入100g水中，完全反应后溶液中溶质的质量分数为()3.21004＋8.141004－＋41004＋1.03.21004－＋A．100％B．100％C．100％D．100％D2Na+2H2O=2NaOH+H2↑22【课堂演练】将4.6g金属钠投入到足量水中，得ag溶液；将4.8g金属镁投入到足量盐酸中，得bg溶液，假设水的质量与盐酸的质量相等，则反应后两溶液的质量关系式()A、a=bB、a＞bC、a＜bD、无法判断【解析】2Na+2H2O==2NaOH+H2↑4624.6g0.2ga=4.6+m(H2O)-0.2=4.4+m(H2O)Mg+2HCl==MgCl2+H2↑2424.8g0.4gb=4.8+m(HCl)-0.4=4.4+m(HCl)因为m(H2O)=m(HCl)，所以a=b。A23方法1方法2方法3【升华与拓展】完成下列实验设计：探究1：请设计尽可能多的实验，完成钠与水的反应实验，并验证产物。24探究2：请利用钠与水反应设计喷泉实验，要求喷出红色喷泉。实验步骤及现象:在广口瓶内加适量蒸馏水和2滴酚酞试液,如图2装置连好仪器。在广口瓶胶塞的大头针上扎一块比豆粒略大的金属钠,立即盖上胶塞,，接着形成美丽的红色喷泉。同时可看到钠与水剧烈反应，钠熔化成小球,在水面上四处游动。喷泉可维持半分钟。图1图225探究3：请设计完成钠与水的反应实验，要求产生氢气必须缓慢并验证产物。实验说明：(1)分液漏斗中加入水的体积必须大于烧瓶容积的一半，这样流入烧瓶的水与原烧瓶中的煤油充满烧瓶，保证烧瓶中的空气被完全排开，不会给氢气的点燃带来意外事故。(2)烧瓶中煤油的体积不要超过烧瓶容积的一半，并且分液漏斗末端必须恰好接触煤油液面，目的在于：确保煤油能被完全压回漏斗。保证烧瓶中保持一定体积的水。26探究4：请利用钠与水的反应设计测得钠的相对原子质量的最简便实验，要求不测气体体积。还有其他的实验方法吗？想想看。思考(1)：实验中不用测量产生氢气的体积，就可以得到钠的相对原子质量。请问实验中应该测量那些数据？思考(2)：干燥管的作用是什么？若不用，测得的钠的相对原子质量比实际值大还是小？2Na+2H2O=2NaOH+H2↑27