金屬鈉及其化合物“鈉”么活潑課件高一上學(xué)期化學(xué)

“鈉”么活潑第1課時(shí)鈉的性質(zhì)和制備鋰電池鈉電池鋰電池安全問題頻發(fā)請從原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)角度分析，科學(xué)家為什么從Li電池聯(lián)想到研究Na電池？01【任務(wù)一】分析Na電池被提出的原因Li和Na：相同的最外層電子數(shù)，相似的化學(xué)性質(zhì)【任務(wù)二】推測Na電池的工作原理Li-空氣電池是以Li作負(fù)極

、O2

為正極的電池，在有機(jī)體系中，放電產(chǎn)物為Li2O或Li2O2(過氧化鋰)，空氣電極一般使用多孔碳材料(如活性炭、碳納米管等)，可以產(chǎn)生較多的空氣通道。有機(jī)電解質(zhì)放電多孔碳催化劑資料卡預(yù)測產(chǎn)物：Na2O

、Na2O2Li負(fù)極空氣類比Li電池工作原理，預(yù)測Na電池發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物是什么？02正極【實(shí)驗(yàn)探究1】

觀察鈉的保存環(huán)境——煤油

液封，隔絕空氣可能鈉極易和O2等反應(yīng)鈉0.97g·cm-3煤油0.80g·cm-3【任務(wù)二】推測Na電池的工作原理思考1：鈉為什么保存在煤油中？鈉和煤油不反應(yīng)【實(shí)驗(yàn)探究2】常溫條件下，Na和O2反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)步驟：1.用鑷子取一小塊鈉，用濾紙吸干表面煤油。2.鈉放在玻璃片上，鑷子夾住鈉，用小刀切去一端的表層，感受鈉的硬度。

放置在空氣中，仔細(xì)觀察鈉切面的光澤和顏色及其變化。3.將鈉全部放回試劑瓶中。4.觀察并記錄現(xiàn)象，試解釋產(chǎn)生現(xiàn)象的原因。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論銀白色變暗4Na＋O2===2(白色)【任務(wù)二】推測Na電池的工作原理Na2O質(zhì)軟【演示實(shí)驗(yàn)1】加熱條件下，Na和O2反應(yīng)【任務(wù)二】推測Na電池的工作原理氧氣傳感器（淡黃色）化學(xué)方程式：2Na+O2==Na2O2-1熔化成光亮小球劇烈燃燒，發(fā)出黃色火焰淡黃色固體【任務(wù)二】推測Na電池的工作原理點(diǎn)燃結(jié)合Na和O2反應(yīng)產(chǎn)物分析，對物質(zhì)轉(zhuǎn)化能得出什么結(jié)論？反應(yīng)條件不同，產(chǎn)物不同03【任務(wù)三】探究Na電池推廣的局限性放電多孔碳放電時(shí)：2Na+O2Na2O2

透射電子顯微鏡圖石墨烯“在實(shí)際的電池應(yīng)用中，因?yàn)椴牧衔畷龅揭幌盗袉栴}，會增加規(guī)?；杀?，并指出鈉周圍的環(huán)境要保持無水狀態(tài)?！薄緦?shí)驗(yàn)探究3】鈉和水是否發(fā)生反應(yīng)？實(shí)驗(yàn)步驟：1.戴好護(hù)目鏡。2.向燒杯中加入水至燒杯的約1/3處，滴入2-3滴酚酞。3.用鑷子取出試劑瓶中一小塊鈉（綠豆大?。?，放于濾紙上，吸干表面煤油。投入水中，蓋上玻璃片。4.

觀察并記錄現(xiàn)象，試解釋產(chǎn)生現(xiàn)象的原因?！救蝿?wù)三】探究Na電池推廣的局限性思考3：從氧化還原角度，預(yù)測鈉和水產(chǎn)物？NaOH、H2實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論密度小于水反應(yīng)放熱，溫度超過鈉的熔點(diǎn)產(chǎn)生氣體推動小球迅速移動有氣體產(chǎn)生且反應(yīng)劇烈有堿生成鈉浮在水面上鈉熔成一個(gè)小球鈉四處游動發(fā)出嘶嘶的響聲溶液變紅色【任務(wù)三】探究Na電池推廣的局限性檢驗(yàn)Na和水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體猜想與假設(shè)制定計(jì)劃氧化還原角度可能是H2可燃性性質(zhì)出發(fā)操作考慮簡便可靠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論2Na+2H2O=2NaOH+H2↑反應(yīng)本質(zhì)：鈉與水電離出的少量H＋生成H2【任務(wù)三】探究Na電池推廣的局限性點(diǎn)燃?xì)怏w有爆鳴聲【實(shí)驗(yàn)探究4】

Na和CuSO4溶液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)步驟：1.戴好護(hù)目鏡。2.向燒杯中加入硫酸銅溶液至燒杯的約1/3處。3.用鑷子取出試劑瓶中一小塊鈉（綠豆大?。?，放于濾紙上，吸干表面煤油，投入到硫酸銅的水溶液中，蓋上玻璃片。4.

觀察并記錄現(xiàn)象，試解釋產(chǎn)生現(xiàn)象的原因。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAuCu置換：有機(jī)溶劑/熔融【任務(wù)三】探究Na電池推廣的局限性4Na+TiCl4Ti+4NaCl700~800℃鈦合金人造骨【任務(wù)三】探究Na電池推廣的局限性鈉的應(yīng)用——金屬冶煉700~800℃條件下，鈉與熔融的TiCl4反應(yīng)【任務(wù)四】思考Na電池的優(yōu)勢

“英國皇家化學(xué)學(xué)會：

鈉電池未來可能取代鋰電池?！苯饘賰r(jià)格/噸鈉1萬元鋰74萬元充電2Na+O2Na2O2

放電放電放電放電多孔碳NaLi地殼中金屬元素含量鈉元素含量是鋰元素含量的1千多倍地殼芒硝（Na2SO4·10H2O）智利硝石（NaNO3）海水NaCl總儲量4億億噸在自然界中鈉的存在化合態(tài)【任務(wù)四】思考Na電池的優(yōu)勢04鈉的冶煉1807年，英國化學(xué)家戴維電解熔融苛性鈉工業(yè)電解熔融氯化鈉2NaCl2Na+Cl2↑通電【任務(wù)四】思考Na電池的優(yōu)勢