Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Химия / Другие методич. материалы / Алгоэвристическая программа на тему " Натрий"
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Химия

Алгоэвристическая программа на тему " Натрий"

библиотека
материалов

История и происхождение названия. Опасность натрия.

Нhello_html_4281116c.jpgатрий (а точнее, его соединения) использовался с давних времён. Например, сода (натрон), встречается в природе в водах натронных озёр в Египте. Природную соду древние египтяне

использовали для бальзамирования, отбеливания холста, при варке пищи, изготовлении красок и глазурей. Плиний Старший пишет, что в дельте Нила соду (в ней была достаточная доля примесей) выделяли из речной воды. Она поступала в продажу в виде крупных кусков, из-за примеси угля окрашенных в серый или даже чёрный цвет.

Название «натрий» происходит от латинского слова natrium (ср. др. -греч. νίτρον), которое было заимствовано изсреднеегипетского языка (nṯr), где оно означало среди прочего: «сода», «едкий натр».

Аббревиатура «Na» и слово natrium были впервые использованы академиком, основателем шведского общества врачей Йенсом Якобсом Берцелиусом (Jöns Jakob Berzelius, 1779—1848) для обозначения природных минеральных солей, в состав которых входила сода. Ранее элемент именовался содием (лат. sodium). Название sodium, возможно, восходит к арабскому слову suda, означающему «головная боль», так как сода применялась в то время в качестве лекарства от головной боли.

Взрыв металлического натрия при соприкосновении с водой или галогенорганическими соединениями может нанести серьёзные травмы и ожоги.

Попытка взять кусочек металлического натрия голыми руками может привести к его воспламенению (иногда взрыву) из-за влажности кожи и образованию тяжелейших ожогов натрием и образующейся щелочью.

Горение натрия создает аэрозоль оксида, пероксида и гидроксида натрия, обладающего разъедающим действием.

1.Натрий - это элемент_____________группы.

2.Относительная атомная масса натрия равна ________.

3.Натрий имеет порядковый номер _________.

4.Заряд ядра в атоме натрия равен _______________.

5.Натрий – это элемент____________периода.

6.Натрий относится к семейству _________________.

7.Электронная формула натрия _________________________.

8.Графическая формула натрия _______________________________.

Нахождение в природе. Получение натрия.

Сhello_html_m11cf63f9.jpgодержание натрия в земной коре 2,64% по массе. В гидросфере натрий содержится в виде растворимых солей в кол-ве около 2,9% (при общей концентрации солей в морской воде 3,5-3,7%); содержание натрия в морской воде 1,5.1016 т. Наличие натрия установлено в атмосфере Солнца и межзвездном пространстве. В природе натрий находится только в виде солей. Важнейшие минералы-галит (каменная соль) NaCl, мирабилит (глауберова соль) Na2SO4•10 Н2О, тенардит Na,SO4, чилийская селитра NaNO3, криолит Na3[AlF6], трона NaHCO3•Na2CO3•2Н2О, бура (тинкал) Na2B4O7•10Н2О, а также природные силикаты, например альбит Na[AlSi3O8], нефелин Na [AlSiO4], содержащие помимо натрия и другие элементы. Соединения натрия входят в состав живых организмов, гл. обр. в виде NaCl.

Так, напр., в плазме крови человека содержание ионов натрия 0,32% по массе, в костях-0,6%, в мышечных тканях-0,6-1,5%. Для восполнения естественной убыли натрия из организма человек ежедневно должен употреблять с пищей 4-5 г NaCl.

Металлический натрий встречается как примесь, окрашивающая каменную соль в синий цвет. Данную окраску соль приобретает под действием радиации.

Первым способом получения натрия стала реакция восстановления карбоната натрия углем при нагревании тесной смеси этих веществ в железной ёмкости до 1000 °C:

hello_html_3ad3227a.png

Затем появился другой способ получения натрия — электролиз расплава едкого натра или хлорида натрия. В настоящее время электролиз — основной способ получения натрия.

Натрий также можно получить циркониетермическим методом, а также термическим разложением азида натрия.

Заполните логическую схему. «Нахождения Натрия»

Скругленный прямоугольник 25Прямая со стрелкой 36

Овал 27Прямая со стрелкой 32Прямая со стрелкой 33Прямая со стрелкой 34Прямая со стрелкой 35

Овал 31

Овал 30Овал 28Овал 29







Напишите реакцию получения натрия методом электролиза

________________________________________________________________________

Фhello_html_m20cbd740.jpgизические свойства. Изотопы натрия.

Нhello_html_4e891ab1.jpgатрий — серебристо-белый металл в тонких слоях с фиолетовым оттенком, пластичен, даже мягок (легко режется ножом), свежий срез натрия блестит. Величины электропроводности и теплопроводности натрия достаточно высоки, плотность равна 0,96842 г/см³ (при 19,7 °C), температура плавления 97,86 °C, температура кипения 883,15 °C.

Под давлением становится прозрачным и красным, как рубин.

При комнатной температуре натрий образует кристаллы в кубической сингонии, пространственная группа I m3m, параметры ячейки a = 0,42820 нм, Z = 2. При температуре -268°С (5 К) натрий переходит в гексагональную фазу, пространственная группа P 63/mmc, параметры ячейки a = 0,3767 нм, c = 0,6154 нм, Z = 2.

Свойства атома

Имясимволномер

Натрий/Natrium (Na), 11

Атомная масса
(
молярная масса)

22,989768 а. е. м. (г/моль)

Электронная конфигурация

[Ne] 3s1

Радиус атома

190 пм



. Выше — 222 °С устойчива модификация с кубич. решеткой (а = 0,4291 нм, z = 2, пространств. группа ImЗт); при —222 °С она переходит в гексагoн. форму (а = 0,3767 нм, с = 0,6154 нм, z = 2, пространств. группа Р63/ттс). Т.пл. 97,86 °С, т. кип. 883,15 °С; плотн. 0,96842 г/ В настоящее время известно 15 изотопов и 2 ядерных изомера натрия. Единственный стабильный изотоп 23Na. У большинства изотопов период полураспада меньше одной минуты. Имеются также 2 радиоактивных изотопа с большим периодом полураспада. Это излучающий позитроны 22Na с периодом полураспада 2.6027 года, его используют в качестве источника позитронов и в научных исследованиях. 24Na с периодом полураспада 15 часов используется в медицине для диагностики и для лечения некоторых форм лейкемии.см3 (19,7°С)

-Перечислите как можно больше физических свойств натрия

Овал 37Прямая со стрелкой 51

Прямая со стрелкой 38Прямая со стрелкой 39Прямая со стрелкой 40Прямая со стрелкой 47Прямая со стрелкой 48Прямая со стрелкой 49Прямая со стрелкой 50







-Какой изотоп натрия самый стабильный?

Химические свойства натрия.

Щhello_html_78a3e98.jpgелочной металл, на воздухе легко окисляется. Для защиты от кислорода воздуха металлический натрий хранят под слоем керосина.

hello_html_m419e2ea2.png

При горении на воздухе или в кислороде образуется пероксид натрия:

hello_html_m2926d53e.png

С водой натрий реагирует очень бурно, реакция идёт с выделением водорода, который может самовоспламениться или взорваться, куски металла всплывают на поверхность и могут расплавиться:

hello_html_m1ede5be0.png

Как и все щелочные металлы, натрий является сильным восстановителем и энергично взаимодействуют со многими неметаллами (за исключением азота, иода, углерода, благородных газов):

hello_html_595a0e82.png

hello_html_m547e7973.png

Натрий более активный чем литий. С азотом реагирует крайне плохо в тлеющем разряде, образуя очень неустойчивое вещество — нитрид натрия (в противоположность нитриду лития):

hello_html_m2b6ef63e.png

С разбавленными кислотами взаимодействует как обычный металл:

hello_html_m432c4e0f.png

С концентрированными окисляющими кислотами выделяются продукты восстановления:

hello_html_e4239a0.png

Растворяется в жидком аммиаке, образуя синий раствор:

hello_html_abc2bd7.png

С газообразным аммиаком взаимодействует при нагревании

hello_html_m4325e9b1.png

С ртутью образует амальгаму натрия, которая используется как более мягкий восстановитель вместо чистого металла. При сплавлении с калием даёт жидкий сплав.

Алкилгалогениды с избытком металла могут давать натрийорганические соединения — высокоактивные соединения, которые обычно самовоспламеняются на воздухе и взрываются с водой.



Допиши уравнения реакций и расставь коэффициенты:

NПрямая со стрелкой 41a + O2

NПрямая со стрелкой 42a + H2O

NПрямая со стрелкой 43a + Cl2

NПрямая со стрелкой 44a + HCl

NПрямая со стрелкой 45a + HNO3

NПрямая со стрелкой 46a + NH3

- Как вы думаете, чем обусловлена высокая химическая активность натрия?

-Напишите уравнения реакций по схеме:

NПрямая со стрелкой 52Прямая со стрелкой 53a NaOH NaCl

































Применение натрия

Мhello_html_mbbba7b1.jpghello_html_m778092e1.jpgеталлический натрий широко используется в препаративной химии и промышленности как сильный восстановитель, в том числе в металлургии. Натрий используется в производстве весьма энергоёмких натриево-серных аккумуляторов. Его также применяют в выпускных клапанах грузовиков как теплоотвод. Изредка металлический натрий применяется в качестве материала для электрических проводов, предназначенных для очень больших токов.

В сплаве с калием, а также с рубидием и цезием используется в качестве высокоэффективного теплоносителя. В частности, сплав состава натрий 12 %, калий 47 %, цезий 41 % имеет рекордно низкую температуру плавления −78 °C и был предложен в качестве рабочего тела ионных ракетных двигателей и теплоносителя для атомных энергоустановок.

Нhello_html_f000e8b.jpgатрий также используется в газоразрядных лампах высокого и низкого давления (НЛВД и НЛНД). Лампы НЛВД типа ДНаТ (Дуговая Натриевая Трубчатая) очень широко применяются в уличном освещении. Они дают ярко-жёлтый свет. Срок службы ламп ДНаТ составляет 12-24 тысяч часов. Поэтому газоразрядные лампы типа ДНаТ незаменимы для городского, архитектурного и промышленного освещения. Также существуют лампы ДНаС, ДНаМТ (Дуговая Натриевая Матовая), ДНаЗ (Дуговая Натриевая Зеркальная) и ДНаТБР (Дуговая Натриевая Трубчатая Без Ртути).

Металлический натрий применяется в качественном анализе органического вещества. Сплав натрия и исследуемого вещества нейтрализуют этанолом, добавляют несколько миллилитров дистиллированной воды и делят на 3 части, проба Ж. Лассеня (1843), направлена на определение азота, серы и галогенов (проба Бейльштейна)

Хлорид натрия (поваренная соль) — древнейшее применяемое вкусовое и консервирующее средство.

Азид натрия (NaN3) применяется в качестве азотирующего средства в металлургии и при получении азида свинца.

Цианид натрия (NaCN) применяется при гидрометаллургическом способе выщелачивания золота из горных пород, а также при нитроцементации стали и в гальванотехнике (серебрение, золочение).

Хлорат натрия (NaClO3) применяется для уничтожения нежелательной растительности на железнодорожном полотне.

-Перечислите, где применяется натрий?

- Какая сфера применения натрия является более важной?

-



Биологическая роль натрия

Вhello_html_m2d3e05a9.jpg организме натрий находится большей частью снаружи клеток (примерно в 15 раз больше чем в цитоплазме). Эту разницу поддерживает натрий-калиевый насос, который откачивает попавший внутрь клетки натрий.

Совместно с калием натрий выполняет следующие функции:

Создание условий для возникновения мембранного потенциала и мышечных сокращений.

Поддержание осмотической концентрации крови.

Поддержание кислотно-щелочного баланса.

Нормализация водного баланса.

Обеспечение мембранного транспорта.

Активация многих энзимов.

Рекомендуемая доза натрия составляет для детей от 600 до 1700 миллиграммов, для взрослых от 1200 до 2300 миллиграммов в день. В виде поваренной соли это составляет от 3 до 6 граммов в день.

Натрий содержится практически во всех продуктах, хотя большую его часть организм получает из поваренной соли. Усвоение в основном происходит в желудке и тонкой кишке. Витамин Д улучшает усвоение натрия, однако, чрезмерно соленая пища и пища богатая белками препятствуют нормальному всасыванию. Количество поступившего с едой натрия показывает содержание натрия в моче. Для богатой натрием пищи характерна ускоренная экскреция.

Дефицит натрия у питающегося сбалансированной пищей человека не встречается, однако, некоторые проблемы могут возникнуть при вегетарианских диетах и голодании. Временный дефицит может быть вызван использованием мочегонных препаратов, поносом, обильным потением или избыточным употреблением воды. Симптомами нехватки натрия являются потеря веса, рвота, образование газов в желудочно-кишечном тракте, и нарушение усвоения аминокислот и моносахаридов. Продолжительный дефицит вызывает мышечные судороги и невралгию.

ПСкругленный прямоугольник 54ереизбыток натрия вызывает отек ног и лица, а также повышенное выделение калия с мочой. Максимальное количество соли, которое может быть переработано почками составляет примерно 20-30 граммов, большее количество уже опасно для жизни.



Прямая соединительная линия 55Прямая соединительная линия 56Прямая со стрелкой 57Прямая со стрелкой 58

К чему приводит дефицит или переизбыток натрия

Где содержится:













Обобщающее задание:

1hello_html_m396e978f.jpg)С водой полностью прореагировал кусочек натрия массой 9.2 г. Из раствора выделили при выпаривании 12 г. Гидроксида натрия. Какова массовая доля(%) выхода продукта реакции от теоретически возможного.

2) Заполни таблицу

Что я знал

Что я узнал

















3hello_html_230c68d3.jpg) подготовьте рекламу к одному из соединений натрия.




Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Автор
Дата добавления 04.02.2016
Раздел Химия
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров221
Номер материала ДВ-413899
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх