高一化学《钠》知识点详解

知识详解

知识点1 碱金属的由来

Ⅰ碱金属包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)等六种元素.

Ⅱ由于锂、钠、钾、铷、铯、钫的氧化物的水化物都是可溶于水的强碱，故将这六种元素称为碱金属.

知识点2 钠的原子结构

钠原子核内有11个质子，核外有11个电子，最外层只有1个电子，其原子结构示意图为：

钠的原子半径是1.86×10-10m，离子半径是1.16×10-10m.钠原子容易失去最外层的电子，形成8电子的稳定结构，表现出很强的还原性.

知识点3 钠的物理性质

取一块金属钠，用刀切去一端的外皮，观察钠的颜色.

实验2-1：钠的物理性质的探究实验

实验目的：认识钠的“真面目”，探究钠的物理性质.

实验原理：由于钠易被氧化，生成物覆盖在其表面，不易观察，必须切开观察.

实验用品：钠、玻璃片、滤纸、镊子、小刀.

实验步骤：(1)用镊子夹取一小块金属钠，用滤纸把钠块表面上的煤油擦干.

(2)将钠放在玻璃片上，用小刀切下绿豆大小的一块钠，感受钠的硬度，观察新切开的钠的颜色和光泽.将此钠块在空气中停放一段时间，看其颜色和光泽是否有变化(如图2-1所

示).

(3)在小烧杯里预先倒入一些水，然后用镊子把前面切下的钠放入烧杯里，并迅速用玻璃片将烧杯口盖上.首先观察钠是否熔化和钠的沉浮情况，同时观察是否还有其他现象.

实验现象：用小刀轻轻一切，就能把钠块切开，新切开的钠呈银白色，像无锈的铁一样光亮.

在水中的钠由开始不太规则的固体变成了液态小球并浮在水面上.水面上的液态钠球很光亮，快速地四处游动，发出“嘶嘶”的响声，不一会儿钠就消失了.

实验结论：钠为银白色、有金属光泽的固体，硬度很小，密度小于水的密度，熔点很低.

【注意】①取用钠要用镊子，切不可用手接触.

②待用的钠要用滤纸吸净其表面的煤油.

③取用的钠粒一般为绿豆粒大小，最大不超过黄豆粒大小.

④放入水中的钠要防止飞出(用玻璃片盖上烧杯口).

⑤切下来未用的钠要及时放回盛钠的试剂瓶.

⑥吸过煤油的滤纸要妥善处理，切莫乱扔.

[说明] ①由于空气中有氧气、水蒸气等存在，所以钠必须保存在密闭的容器中，同时还要浸放在中性煤油液面下以隔绝空气，并且不让它们和水、酸、含氯化合物等接触.保存钠用金属或塑料制的容器比用玻璃制的容器要好，容器要放在干燥、阴凉处，还要注意防水、防潮、防淋雨、防明火.

②钠着火时，切忌用二氧化碳、四氯化碳或酸碱泡沫灭火剂来灭火，更不能用水来灭火，而应当用沙子来灭火.

思维拓展观察钠的金属光泽还可以用以下的方法：

1.为了增强直观性，加大可见性，也可用两块玻璃片，中间放一块去掉表皮，干净的钠，然后用力挤压，形成钠的一个大薄片。观察钠的光泽与颜色，效果较好.

2.截取一根15 cm长的薄壁玻璃管，一端熔光，一端保留锋口.在白瓷板

上将钠块的外皮切除后移置于洁净的滤纸上.左手用镊子夹住钠块，右手将

玻璃管锋利的一端按在钠块中央，如同钻孔一样边旋边下压，使截切下来

的金属钠进入玻璃管内，再用玻璃棒将它推至管的中部并压紧，玻璃管的

两端用棉花塞紧(如图2-2所示).这样制得的样品能保留数天.因被空气里

的氧气氧化，钠块的两端首先生成

白色的氧化钠，而中间部分仍光亮如镜，以舌氧化层逐渐向中心扩展，直至钠块全部被氧化.

3.取两支口径和长短不等的试管.使小的能套在大的中间并可自由滑动.在白瓷

板上切下一小块除去外皮的金属钠，将它放入大试管里后浸在热水中加热.待试管

里的钠熔化后立即将小试管套入并轻轻挤压，使熔化的钠填充在两管壁间.从热水

中移出，待冷凝后往试管壁间的空隙里注入熔化的石蜡.这样制得的样品(如图2-3

所示)能使钠的真面目保留更长的时间.

小结钠是银白色的金属，有良好的导电性和传热性，密度为0.97 g/cm2，比水

的密度还小，所以能浮在水面上，熔、沸点低(熔点97.81℃，沸点882.9℃)，硬

度很小(能用小刀切开).

知识点4 钠的化学性质(重点)

钠是活泼的金属单质，化学性质非常活泼，能够与多种物质反应。钠单质主要表现还原性.

Ⅰ钠跟氧气的反应

实验2-2：钠与氧气的反应实验

实验目的：认识钠与氧气的反应.

实验原理：4Na+O2＝2Na2O 2Na+O2点燃

Na2O2

实验用品：钠、酒精灯、石棉网、铁架台、火柴

实验步骤：(1)将金属钠用小刀切开，在空气中放置一会儿，可看到表面逐渐变暗，生成的主要产物为氧化钠.

(2)再另取一小块金属钠，擦干表面的煤油后、放在石棉网上加热，直至燃烧(如

图2-4所示).燃烧时，火焰呈黄色，最后生

成了淡黄色粉末——过氧化钠.

实验结论：钠很容易被氧化，在常温下就能够跟空气里的氧气化合而生成氧化物.

切开的光亮的金属断面很快就发暗，主要

是因为生成了一薄层氧化物.钠受热以后能够在空气里着火燃烧，在纯净的氧气里

燃烧得更为剧烈，燃烧时发出黄色的火焰.

钠跟氧气反应可以生成氧化钠，氧化钠不稳定。钠跟氧气剧烈反应生成过氧化钠，过氧化钠比较稳定.钠在空气里燃烧，生成的 是过氧化钠.

在空气中缓慢氧化使钠表面变暗： 4Na+O 2＝2Na 2O

在空气或氧气中燃烧，生成淡黄色固体：

2Na+O 2

点燃

=

Na 2O 2(有黄色火焰，生成过氧化钠)

【注意】 ①钠敢在石棉网上片刻后再加热，有利于观察现象； ②石棉网要干燥、石棉无破损；

③石棉网的石棉要洁白，否则不易观察到Na 2O 2的浅黄色； ④石棉网要放平，防止钠滚下石棉网. 小结 钠和氧气的反应如下表 钠和氧气的反应情况

实验操作步骤

实验现象

实验结论及反应

用小刀切一小块金属钠

银白色光亮切面

钠是银白色质软的金属

放置片刻

光亮切面变暗 常温下钠易与氧气反应

4Na+O 2=2Na 2O

放在石棉网上加热

剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体

钠易燃烧，产物不是氧化钠

2Na+O 2

点燃

=

Na 2O 2

[说明]①钠与氧气反应，条件不同，产物不同：不加热，生成氧化钠；点燃，生成过氧化钠.

a.条件：常温缓慢氧化→Na 2O ；加热燃烧→Na 2O 2.

b.火焰：黄色火焰.

②钠长期露置空气中的变化：

白色粉末

风化

白色固体

变潮湿

白色固体

变暗

3

2232210·2

222CO Na O H CO Na NaOH NaOH O Na Na CO O H O H O →→→→→

有关反应如下： 4Na+O 2=2Na 2O Na 2O+H 2O=2NaOH 2NaOH+CO 2=Na 2CO 3+H 2O Na 2CO 3·10H 2O=Na 2CO 3+10H 2O

思维拓展 实验室如何制备氧化钠(Na 2O)?

点拨 由于钠与氧气反应易直接生成过氧化钠，故在实验室制取氧化钠时常采用其他方法. 6Na+2NaNO 2=4Na 2O+N 2 Ⅱ钠跟硫等非金属的反应

钠除了能跟氯气直接化合外，还能跟很多其他非金属直接化合，如跟硫化合时至发生爆炸，生成硫化钠. 取一只广口瓶，在瓶底厚厚铺一层细沙.将钠块用镊子夹入刚加热过的燃烧内，待钠熔化时加入少量硫粉，迅速把燃烧匙插至广口瓶底，浅埋在细沙里.反应起较缓慢，然后逐渐加剧，不久就会着火燃烧，火星飞溅.