（新）必修一 海水中的重要元素-钠和氯 钠及其化合物

第二章海水中的重要元素——钠和氯第一节钠及其化合物学业要求核心素养对接1.能列举、描述、辨识钠、氧化钠、过氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠的重要物理性质、化学性质及实验现象。2.能说明碳酸钠、碳酸氢钠之间的相互转化。3.能说明钠及其化合物的应用。1.能根据钠和水反应的实验现象辨识钠和水反应的实质，以培养学生宏观辨识与微观辨析的素养水平。2.根据氧化钠是碱性氧化物和碱性氧化物的通性预测氧化钠的性质，以培养学生证据推理和模型认知的素养水平。［知识梳理］知识点一钠的性质钠元素为11号元素，它在我们生活中无处不在，如高压钠灯，食盐氯化钠等，那么钠单质究竟有什么样的性质，它又是如何保存的呢？请完成下列知识点：1.物理性质(1)钠是_________有金属光泽，密度比H2O小，质软、易切割，熔点低的金属。(2)保存：少量的钠保存在________中，大量的钠保存在固体石蜡中。2.化学性质(1)钠与氧气的反应①常温下：___________________。②加热或点燃时：_____________________。课本实验2－1的现象是什么？实验2－2的现象是什么？银白色煤油4Na＋O2===2Na2O(2)钠与水的反应反应的化学方程式：___________________________________。钠着火不能用水灭火，应用干燥的沙土来灭火。小放热低碱2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑知识点二钠的氧化物1.氧化钠的性质氧化钠属于________氧化物，具有碱性氧化物的通性。写出下列反应的化学方程式：(1)与水反应：____________________________；(2)与酸性氧化物(如CO2)反应：____________________________；(3)与酸(如HCl)反应：____________________________。碱性Na2O＋H2O===2NaOHNa2O＋CO2===Na2CO3Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O2.过氧化钠的性质

实验2－3实验操作实验现象实验结论①试管发烫，带火星的木条________；②滴加酚酞后溶液先________，然后________Na2O2与水反应生成________，中间产物具有漂白性复燃变红褪色O2写出下列反应的化学方程式：(1)与H2O反应：_____________________________；(2)与CO2反应：_____________________________。Na2O是碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性，而Na2O2不是碱性氧化物。2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2知识点三碳酸钠和碳酸氢钠如上图，在试管中碳酸钠和碳酸氢钠都是白色的固体，它们的物理性质和化学性质有何不同，请完成下列知识点：1.物理性质名称碳酸钠碳酸氢钠化学式____________________俗名____________________色态白色粉末细小白色晶体溶解性水中易溶，溶于水______热水中易溶，但比Na2CO3溶解度____，溶于水______热Na2CO3NaHCO3纯碱、苏打小苏打放小吸2.化学性质(1)热稳定性现象：加热Na2CO3，澄清石灰水无明显现象；加热NaHCO3，澄清石灰水变浑浊。结论：Na2CO3性质稳定，NaHCO3不稳定，受热易分解，反应方程式为__________________________________________。(2)与酸(足量盐酸)反应(写出相应的离子方程式)①Na2CO3：__________________________________。②NaHCO3：__________________________________。(3)与碱(氢氧化钠溶液)反应：①Na2CO3与NaOH不反应。②NaHCO3：_________________________________。(4)酸碱性Na2CO3、NaHCO3的水溶液均显碱性NaHCO3既能和强酸反应，又能和碱反应。NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O知识点四焰色试验元宵节的焰火，缤纷多彩，焰火的颜色究竟从何而来？带着这个问题，完成下列知识点：1.定义很多_____________________在灼烧时都会使火焰呈现特征颜色。金属或它们的化合物2.操作盐酸原火焰颜色相同试样火焰的颜色盐酸无色3.几种金属的焰色焰色试验是物理变化，表现的是元素的物理性质。金属钠钾焰色______色______色(观察时要透过_____________

)黄紫蓝色钴玻璃答案(1)√

(2)×

(3)√

(4)×

(5)×

(6)×微训练1.下列关于钠的性质叙述中，不正确的是(

)A.切下一小块钠，投入水中，钠熔成小球，说明钠与水反应有热量放出B.从钠能与水反应可推知钠也能与盐酸反应C.钠在空气中燃烧生成氧化钠D.切开一块钠，呈银白色，很快变暗，说明钠常温下能与氧气反应答案C2.下列关于钠的氧化物的叙述正确的是(

)A.Na2O2是白色固体，和冷水作用得到O2和NaOHB.Na2O2与水的反应中，氧化剂是Na2O2，还原剂是水C.Na2O不稳定，能继续被O2氧化生成Na2O2D.都能与酸反应，生成含氧酸盐，都是碱性氧化物答案C3.下列物质露置于空气中，不发生变化的是(

)A.Na2OB.Na2O2C.NaHCO3D.Na2CO3·10H2O答案C4.Na2CO3和NaHCO3是重要的化工原料，请回答：(1)两物质的水溶液分别与足量盐酸混合，反应的离子方程式分别为_______________、_______________。(2)除去Na2CO3固体中少量NaHCO3的方法，写出化学方程式_________________。(3)两物质的焰色试验分别为________色、________色。微思考1.将一块钠切开放在空气中发生的一系列变化是什么？写出有关反应的化学方程式。提示变暗→小液滴→晶体→粉末4Na＋O2===2Na2ONa2O＋H2O===2NaOH2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2ONa2CO3＋xH2O===Na2CO3·xH2ONa2CO3·xH2O===Na2CO3＋xH2O2.将一小块钠放入CuSO4溶液中能否置换出铜？写出有关反应的化学方程式。提示否。虽然Na的性质比Cu活泼，但是当将Na放入CuSO4溶液中时，Na首先与水反应生成NaOH，故无法置换出Cu。钠与盐溶液反应的实质是钠先与水反应，生成的NaOH再与盐溶液发生反应。化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。3.钠与酸溶液能否发生反应？写出与盐酸的反应。提示能。钠与H2O反应的实质是钠与水电离出的H＋的置换反应；钠与酸反应的实质是钠与酸电离出的H＋的置换反应，且更剧烈，如2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑。学习任务1钠与水及酸、碱和盐溶液的反应【情景素材】一位老师利用身边简单易得素材设计出了钠与水反应的装置如下。实验用品塑料果汁瓶(500mL)、眼药水瓶、(珍珠奶茶)吸管、大头针、医用针头、胶布。制作方法1)在塑料果汁瓶的上部开一小孔，孔径不要太大，使其恰能插入吸管；2)将吸管从小孔插入果汁瓶，下端接近瓶底，上端高于瓶口，吸管与瓶的接口处用胶布封好，以保持良好的气密性；3)用大头针在眼药水瓶上戳出若干小孔，制成喷头；4)将“喷头”固定在吸管的上端，并用胶布封好，保证良好的气密性；5)在瓶盖下方固定一大头针，针头朝瓶内；另在瓶盖上方固定一医用针头，针头朝瓶外。这样，一个钠与水反应的简易装置就做成了(图1)。实验操作用橡胶塞堵住向上的医用针头，保证整个装置的气密性。在果汁瓶中装满水(留少许空隙)，并滴入几滴酚酞，在瓶盖的大头针(针头朝内的)固定一小块金属钠，迅速盖上瓶盖并旋紧。

图1钠与水反应的简易装置请结合该实验，回答下列问题：1.请描述该实验的实验现象，并给出解释？提示实验现象及解释1)钠与水剧烈反应，钠逐渐脱离大头针，快速游动并隐隐有火花，瓶壁发热证明有大量热生成；2)瓶中水面逐渐下降，且喷头处有水喷出，证明有难溶于水的气体生成，水面上方气压逐渐增大，水从眼药水瓶中压出，好似“喷壶”；3)水的颜色从无色变成粉红色，证明有碱性物质生成；4)拔掉瓶盖上方针头的橡胶塞，用燃着的火柴靠近针头，可以听到轻微爆鸣声。2.如将H2O改为盐酸，现象有何不同？

提示

Na与盐酸反应更为剧烈。3.如将H2O改为CuSO4溶液，现象有何不同？

提示

除上述现象外，会出现蓝色沉淀。钠与酸、碱、盐溶液反应的实质：物质分类反应分析酸①钠与酸反应时先与酸中的H＋反应，如2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑②如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应碱钠与碱溶液反应其实质是钠与水的反应盐钠与盐溶液反应时先与水反应，如果盐中的溶质能与NaOH反应，则会发生其他反应，如Na与CuSO4溶液的反应【例题1】将适量钠投入下列溶液中，既能产生气体又能生成白色沉淀的是

(

)A.硫酸铜溶液 B.稀硫酸C.氯化钠溶液 D.氯化镁溶液解析A项钠与水反应产生氢气，而生成的NaOH与CuSO4溶液反应产生蓝色沉淀；B、C项，只能产生氢气；D项既能产生氢气，又能生成Mg(OH)2白色沉淀。答案D先与H2O反应变式训练1将一小块金属钠投入盛有5mL饱和澄清石灰水的试管中，不可能观察到的现象是(

)A.有气体产生B.有沉淀产生C.有银白色金属产生D.金属钠熔化成闪亮的小球在液面上游动解析该反应中除Na与H2O反应现象A、D外，还会产生Ca(OH)2沉淀，B项所述现象也会出现。答案C石灰水是饱和的学习任务2有关Na2O2与CO2、H2O的反应【情景素材】过氧化钠(Na2O2)因能与二氧化碳反应生成氧气，故可作为呼吸面具中氧气的来源，潜水艇紧急情况时，也使用过氧化钠来供氧。请回答：(1)人呼出的CO2、H2O均可与Na2O2反应，写出其相关方程式：提示

2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2(2)现有两包淡黄色粉末。分别是硫粉和过氧化钠，请思考用怎样的方法可将二者鉴别？提示

可利用过氧化钠易与水反应生成氧气，而硫粉与水不容易反应，分别取少量粉末，滴加少量蒸馏水，观察。有气体产生的是过氧化钠。1.掌握过氧化钠的三个注意点2.Na2O2与H2O的反应过程分析Na2O2与水的反应可分为两个过程：①Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2②2H2O2===2H2O＋O2↑所以Na2O2与H2O反应时，Na2O2既是氧化剂又是还原剂。反应过程中有H2O2生成，H2O2有强氧化性，故向反应后的水溶液中滴加酚酞溶液时，溶液先变红后褪色。3.Na2O2与H2O、CO2的反应四大关系(1)物质的数量的关系无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的数量之比均为2∶1。(2)固体质量的关系相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”、H2O中的“H2”；可以看作发生相应的反应Na2O2＋CO===Na2CO3，Na2O2＋H2===2NaOH(实际上该反应不能发生)。(3)电子转移关系不论是与CO2还是与H2O反应，CO2与H2O均既不是氧化剂也不是还原剂，反应的实质都是Na2O2自身发生的氧化还原反应，所以有1个O2生成时，转移的电子均为2个。(4)先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O(g)发生反应。【例题2】200℃时，CO2和水蒸气的混合气体共23.2g与足量的Na2O2充分反应后，固体质量增加了7.2g，则原混合气体中CO2与H2O的质量为(

)A.8.8g，14.4g B.8.6g，14.6gC.8.0g，15.2g D.8.5g，14.7g答案A变式训练2下列叙述中正确的是(

)A.过氧化钠是淡黄色固体，久置于空气中变成白色氢氧化钠固体B.过氧化钠中阴阳离子比例为1∶2C.用过氧化钠漂白织物、麦秆等日久又逐渐变成黄色D.Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物解析过氧化钠久置于空气中变成白色碳酸钠固体，A错误；过氧化钠漂白是由于它的氧化性将有色物质永久漂白，C错误；碱性氧化物与酸反应生成盐和水，Na2O2与酸反应生成盐、水和氧气，不是碱性氧化物，属于过氧化物，D错误。答案B学习任务3

Na2CO3与NaHCO3【生活情景】小苏打和食用纯碱在日常生活当中，是很容易混淆的两种物质，食用纯碱也叫苏打、面碱、碱起子。小苏打也叫“苏打粉”、“重曹”。小苏打和食用纯碱在日常生活当中用途是完全不同的。在制作面食上两者表现不同。食用纯碱刺激性较大，在厨房中我们蒸馒头会经常用到它。小苏打作用比较温和。适量使用无刺激性。可以让食物蓬松多孔口感更好。在对肉类的使用方法上两者表现不同。食用纯碱能促进肉质软化，缺点是有股难闻的碱味。纯碱可泡软干货；小苏打可破坏肉质纤维结构，使肉质松软膨胀，鲜嫩爽滑。请回答下列问题：1.Na2CO3与NaHCO3固体加热时都产生气体吗？

提示

Na2CO3稳定性强受热不易分解，而NaHCO3稳定性差，受热分解会产生气体。2.分别向Na2CO3与NaHCO3溶液中滴加CaCl2溶液都产生沉淀吗？

提示

CaCl2能与Na2CO3溶液反应产生沉淀，而NaHCO3溶液不会产生沉淀。3.分别向Na2CO3与NaHCO3溶液中加入稀盐酸，反应剧烈程度相同吗？

提示

NaHCO3溶液与稀HCl反应更剧烈。1.Na2CO3与盐酸反应(1)向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量)2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋CO2↑＋H2O(2)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸(开始时酸不足)HCl＋Na2CO3===NaCl＋NaHCO3HCl＋NaHCO3===NaCl＋CO2↑＋H2O结论：不同的滴加顺序产生不同的现象，这也是不用其他试剂就可鉴别Na2CO3溶液和盐酸的原理。

2.碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法3.Na2CO3和NaHCO3混合物的除杂混合物(括号内为杂质)除杂方法及试剂Na2CO3固体(NaHCO3)加热至恒重NaHCO3溶液(Na2CO3)通入足量CO2气体Na2CO3溶液(NaHCO3)加入适量NaOH溶液【例题3】在课堂上老师出示了两瓶失去标签的Na2CO3和NaHCO3无色饱和溶液，希望班里同学提出简便的鉴别方法，该班同学踊跃提出看法，其中合理的是(

)注意Na2CO3、NaHCO3性质对比①取等量的溶液于两支试管中，加热，有气泡产生的是NaHCO3②取等量的溶液于两支试管中，逐滴加入稀盐酸，开始就有气体放出的是NaHCO3③取等量的溶液于两支试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3④取等量的溶液于两支试管中，滴加Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3A.①② B.③④ C.②③ D.④⑤解析①中NaHCO3溶液受热时NaHCO3不分解，只有NaHCO3固体受热才分解；④中分别向两支试管中滴Ba(OH)2溶液，都能出现白色沉淀，化学方程式为Na2CO3＋Ba(OH)2===2NaOH＋BaCO3↓，2NaHCO3＋Ba(OH)2===Na2CO3＋BaCO3↓＋2H2O。答案C变式训练3关于Na2CO3和NaHCO3的说法正确的是(

)A.它们的数量相等时，跟足量的盐酸反应，生成相同数量的CO2B.它们的数量相等时，跟足量的盐酸反应，所消耗盐酸的数量相同C.它们的质量相等时，在水中电离出相同数目的Na＋D.它们的质量相等时，与足量盐酸反应产生等量的CO2解析A项，根据碳元素的守恒，产生的二氧化碳应相等；B项，根据化学方程式，消耗盐酸为2∶1；C项，质量相等时，电离出的Na＋的数目不等；D项，应是数量相等时，产生等量的二氧化碳。答案A学习任务4

(核心素养)物质的鉴别一、知识要点物质鉴别的原则：依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象。Na2O与Na2O2①Na2O白色，Na2O2淡黄色②Na2O与H2O反应，无明显现象③Na2O2与H2O反应，有气体生成Na2CO3与NaHCO3①Na2CO3受热不分解，NaHCO3受热分解②向两者溶液中加入BaCl2，产生沉淀的是Na2CO3③向两者溶液中滴加HCl溶液，立即产生气体的是NaHCO3二、核心素养(1)实验设计⇒提高学生的实验探究与创新意识(2)特征现象⇒培养学生的宏观辨识与证据推理素养水平【素养解题】[典例示范]有两个无标签的试剂瓶，分别装有Na2CO3和NaHCO3固体，有4位同学为鉴别它们采用了以下不同的方法，其中不可行的是(

)A.分别配成溶液，再加入澄清石灰水B.分别配成溶液，再加入CaCl2溶液C.分别加热，再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生D.分别取固体样品，滴加同浓度盐酸，观察产生气泡的快慢[鉴别问题解题思维模型]设计思路与同一物质反应或在同一条件下产生明显不同的特征现象方案筛选A项二者现象相同，不行；B项二者现象不同，Na2CO3有白色沉淀生成，可行；C项NaHCO3受热分解产生CO2，能使澄清石灰水变浑浊，可行；D项，NaHCO3与盐酸反应立即产生CO2，而Na2CO3与盐酸反应分两步，产生CO2慢，可行思维发散Na2CO3溶于水放出大量的热⇒将两种固体分别取少许溶于盛水的试管中，试管温度高者为Na2CO3答案A三、对点训练1.下列关于钠的说法不正确的是(

)A.金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同B.钠长期露置于空气中，表面不能形成致密氧化膜C.钠与水反应时，钠熔成小球在水面四处游动D.由于钠比较活泼，所以它能从溶液中置换出金属活动性顺序表中钠后面的金属解析钠不能从盐溶液中置换出金属。答案D2.下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是(

)A.Na2O2、Na2O都是钠的氧化物，都是碱性氧化物B.Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体C.Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂D.Na2O2、Na2O均可作供氧剂解析Na2O2与酸反应时除了生成盐和水外，还生成了O2，故Na2O2不属于碱性氧化物，故A项错；Na2O2是淡黄色固体，故B项错；Na2O2与CO2和H2O反应时，是Na2O2中的氧元素之间发生了氧化还原反应，CO2、H2O既不是氧化剂又不是还原剂，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，故C项正确；Na2O反应中无氧气产生，不能作供氧剂，D项错误。答案C3.对于反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，下列说法中正确的是(

)A.Na2O2是氧化剂，H2O是还原剂B.Na2O2既是氧化剂，又是还原剂C.该反应中电子转移的数目为4e－D.每有18gH2O与足量Na2O2反应，固体增重4