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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===2Na2O2Na＋O2=====△Na2O2(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：__________________________________。2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2OCO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2OHCO－3＋H＋===CO2↑＋H2O(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_____________)黄紫蓝色钴玻璃微判断(1)钠与O2反应时条件不同，产物也不相同。()(2)Na2O和Na2O2均为白色固体，属碱性氧化物。()(3)Na2O和Na2O2中氧的化合价分别为－2和－1价。()(4)碳酸钠俗名纯碱，属于碱，水溶液呈碱性。()(5)在Na2O2――→CO2①Na2CO3――→CO2①NaHCO3转化中，①、②两反应均为化合反应。()(6)焰色试验是金属元素的化学性质，灼烧时，所有金属或金属阳离子均有焰色。()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解析钠在空气中燃烧时发生反应：2Na＋O2=====△Na2O2，故C选项错误。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。答案(1)CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2OHCO－3＋H＋===CO2↑＋H2O(2)2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O(3)黄黄微思考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(1)Na2O2不是碱性氧化物，因其与酸(盐酸、稀硫酸等)反应时除生成盐和水外，还生成O2，不符合碱性氧化物的概念。(2)Na2O2具有强氧化性，能氧化S2－、SO2、SO2－3、Fe2＋、酸碱指示剂等。(3)Na2O2的水溶液具有漂白性，因此Na2O2的水溶液能氧化有色物质而使之褪色，能漂白品红溶液、酸碱指示剂、有色布条等。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