2.1.1 活泼的金属单质——钠-【优化探究】2025-2026学年高中化学必修第一册同步导学案配套课件 人教版（2019）双选

优化探究 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第一节　钠及其化合物 第1课时　活泼的金属单质——钠 任务一　钠的原子结构、物理性质及钠与非金属单质的反应 任务二　钠与水的反应 课时作业　巩固提升 任务一　钠的原子结构、物理性质及钠与非金属单质的反应 1.钠元素的原子结构及存在 还原 1 化合物 实验操作与现象 解释或结论 用　　　　取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油  实验室中,钠保存在煤油中 用刀切去一端的外皮,观察到钠具有　　　　色的金属光泽;继续观察会发现新切开的钠的光亮的表面很快　　　了  ①物理性质:钠的质地很　　　;具有 　　　　色　　　　光泽;  ②钠常温下可与　　　　反应生成 　　　　　　(填名称),反应的化学方程式为　　　　　　　　　　  2.钠与非金属单质的反应 (1)钠与氧气的反应 根据教材中[实验2-1],填表: 镊子 银白　 变暗 软　 银白　 金属　 O2 氧化钠 4Na+O2===2Na2O 根据教材中[实验2-2],填表: 实验操作与现象 解释或结论 将一个干燥的　　　　加热,同时切取一块　　　　大的钠,迅速投到热坩埚中。继续加热坩埚片刻,观察到钠首先 　　　　　　　　,然后　　　　　　,发出　　色火焰,生成　　　　色固体  钠的熔点比较　　,钠在加热条件下,可在氧气中　　　　　　,生成　　　　　　(填名称),反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　  坩埚　 绿豆　 熔化成闪亮的小球 剧烈燃烧　 黄 淡黄　 低 剧烈燃烧　 过氧化钠 2Na+O2Na2O2 (2)钠与其他非金属单质的反应 钠与其他非金属单质化合生成的化合物中钠只显　　　　价。  试写出下列反应的化学方程式: ①钠和氯气反应:　 ;  ②钠和氢气反应生成NaH:2Na+H22NaH。 +1 2Na+Cl22NaCl 1.钠为什么要保存在石蜡油或煤油中? 提示:隔绝空气,防氧化。 2.Na与O2反应什么时候生成Na2O?什么时候生成Na2O2?这说明了什么? 提示:在不加热条件下,缓慢氧化生成Na2O;在加热条件下,生成Na2O2。这说明反应物相同,反应条件不同,发生的反应不同,产物不同。 3.从氧化还原反应的角度(Na与O2的作用,化合价的变化等视角)分析生成Na2O与Na2O2相比,有什么相同点和不同点? 提示:相同点:反应中都是Na作还原剂,化合价升高,失电子,被氧化;O2作氧化剂,化合价降低,得电子,被还原;Na参与反应,无论生成Na2O,还是生成Na2O2,化合价都是从0价升高到+1价。 不同点:O2参与反应,生成Na2O时,化合价从0价降为-2价,生成Na2O2时,化合价从0价降为-1价。 1.易错辨析 (1)将金属钠放在坩埚里用酒精灯加热,金属钠剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成淡黄色固体氧化钠。 (　　) (2)钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化。 (　　) (3)实验结束后剩余的金属钠不能随意丢弃,应放回原试剂瓶中。 (　　) (4)钠元素在自然界中有的以单质的形式存在。 (　　) × × √ × 2．(双选)实验室中，用镊子从煤油中取出一小块金属钠，然后用滤纸吸干表面的煤油，再用小刀切开观察。在这一实验过程中不能得出的钠的物理性质是(　　) A．钠在常温下是固体 B．钠的熔点很低 C．金属钠的密度比水小 D．钠具有银白色的金属光泽 BC 由题干中“取出一小块金属钠”知，钠在常温下是固体，A项不符合题意；没有加热将钠熔化，因此不能得出其熔点很低的性质，B项符合题意；钠与水没有混合，不能比较钠与水的密度，C项不符合题意；切开后可看到钠具有银白色的金属光泽，D项不符合题意。 任务二　钠与水的反应 1.理论预测 (1)从物质组成的角度来看,钠含有Na元素,水含有　　　　元素。  (2)从氧化还原反应的角度来看,钠具有　　　　性,水具有　　　　性,二者发生氧化还原反应生成　　　　和　　　　　。  H、O 还原　 氧化　 NaOH　 H2 2.实验探究 实验操作 实验现象 结论或解释   钠　　　在水面上  钠的密度比水　　  钠　　　　成闪亮的小球  钠的熔点　　　,反应放热  小球在水面上　　　　　  反应产生的　　　推动小球运动  与水反应发出“嘶嘶”的响声,逐渐变小,最后消失 钠与水　　　　反应,产生气体  反应后溶液的颜色逐渐变　　  有　　　　物质生成  浮　 小　 熔化　 低 迅速游动　 氢气 剧烈　 红　 碱性 3.实验结论 钠与水剧烈反应,生成　　　　　　和　　　　。  (1)化学方程式是 　;  离子方程式是　 。  其中氧化剂为　　　　,还原剂为　　　　。  (2)实质:钠与水电离出的　　反应生成　　　。  氢氧化钠　 氢气 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑ H2O　 Na H+　 H2 4.钠的用途 (1)钠钾合金(室温呈液态)可用于核反应堆的导热剂。 (2)用作电光源,制作高压钠灯。 (3)冶炼某些金属:金属钠具有强还原性,熔融状态下可以用于冶炼金属,如4Na+TiCl44NaCl+Ti。 某同学设计实验探究钠与酸、碱、盐溶液的反应,将一块绿豆大的钠分别投入盛有①稀盐酸、②饱和澄清石灰水和③CuSO4溶液的三个烧杯中,回答下列问题。 (1)实验①中,钠与稀盐酸反应比钠与水反应更剧烈,写出钠与稀盐酸反应的化学方程式。若稀盐酸不足量,金属钠能否剩余,为什么? 提示:2Na+2HCl===2NaCl+H2↑。不能;稀盐酸不足,过量的钠会与溶剂水继续反应生成NaOH和H2。 (2)实验②中,饱和澄清石灰水出现白色浑浊,结合离子方程式分析原因。 提示:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑; Ca(OH)2的溶解度随温度升高而降低,钠与水反应放出热量且消耗溶剂水,石灰水过饱和,析出Ca(OH)2固体,产生白色浑浊。 (3)实验③中,产生蓝色絮状沉淀,未观察到产生紫红色金属铜。请结合化学方程式分析产生上述现象的原因。 提示:钠先与水发生反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,NaOH再与CuSO4发生复分解反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀:2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+ Na2SO4。 钠与溶液的反应 钠 遇水记五点:浮熔游响红。遇酸酸优先,遇盐水在前。 特别提醒　钠与酸、碱、盐反应的两个易错点 (1)钠投入碱溶液中,并非都析出溶质,产生浑浊,要考虑反应消耗水、碱溶液是否饱和等,若碱溶液不饱和,可能不产生沉淀。 (2)钠并非不能置换出金属。工业上常用钠作还原剂来冶炼金属Ti等: TiCl4+4Na4NaCl+Ti。 1.将一块金属钠投入滴有紫色石蕊溶液的盛有冷水的烧杯中,甲同学认为可观察到下列现象,其中正确的有 (　　) ①钠投入水中,先沉入水底,后浮出水面　②钠立即与水反应,并有气体产生　③反应后溶液变红　④钠熔成闪亮的小球　⑤小球在水面上四处游动　⑥有“嘶嘶”的响声发出 A.①②③④　　　　　　　　 B.②③④⑤ C.②④⑤⑥ D.③④⑥ C 钠的密度小于水的密度,钠投入水中,不会沉入水底,应浮在水面上;钠与水反应有NaOH生成,使紫色石蕊溶液变蓝色,而不是变红色,故①③不正确。 2.下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是(　　) A.煤油 B.干燥的沙土 C.氢氧化钠溶液 D.水 B 钠能与水反应生成氢氧化钠和氢气,因此钠着火时不能用水扑灭,通常用干燥的沙土覆盖灭火。 3.用如图所示的方法研究钠与水的反应,其中A是用带孔的铝箔包裹着的小钠块。 (1)待用的小钠块要用滤纸吸一吸,这样做的目的是  　　　　　　　 　　　　　　　　　　。  吸干钠块表面的煤油,避免影响实验效果 (1)为了防止Na与氧气、水反应,实验室一般将Na保存在煤油中,在使用Na时,为了不影响实验效果,一般要用滤纸吸干其表面的煤油。 (2)包裹钠块的铝箔要预先刺上适当大小、足够多的小孔,假如在实验刚开始就将镊子松开,A将出现的现象是　　　　　　,出现这种现象的原因是 　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　。  浮上水面 钠的密度小于水的密度,且钠与水反应生成气体也会使A上浮 (3)据预测,钠与水反应生成氢气和氢氧化钠。 ①证明生成的气体是氢气的实验方法是____________________________ ______________________________________________________________________________________________。  ②证明生成氢氧化钠的实验方法和相应的现象是___________________  　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ③钠跟水反应的化学方程式是____________________________。  (4)用盐酸代替水做钠的性质探究实验有危险,主要原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  当生成的气体充满或基本充满试管时,将试管管口朝下移出水面,用拇指堵住试管口,靠近火焰,松开拇指,点燃气体,听到轻微的“噗噗”声 向烧杯内的溶液中滴入几滴酚酞溶液,溶液显红色 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 钠与盐酸反应非常剧烈,生成H2的同时放出大量的热,易发生爆炸 (4)常温下Na与盐酸反应生成NaCl和H2,反应非常剧烈,且放出大量的热,易发生爆炸。 课时作业　巩固提升 2 3 4 5 6 7 8 1 对点训练 题组一　钠的结构、存在、物理性质及保存 1.下列有关钠的存在、保存及取用方法的描述正确的是(　　) A.钠在自然界中主要以化合态形式存在,少量以游离态形式存在 B.钠需要密封保存在四氯化碳中 C.实验室中可直接用药匙取用钠 D.实验室中取用后剩余的钠要放回原试剂瓶中 9 10 D 11 12 13 钠在自然界中只以化合态形式存在,A项错误;四氯化碳的密度比钠大,不能用来保存钠,B项错误;实验室中用镊子取用钠,C项错误;实验室中取用后剩余的钠必须放回原试剂瓶中,D项正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 2.下列有关钠的物理性质的叙述正确的是 (　　) ①灰黑色金属　②质软,可以用小刀切割　③熔点低于100 ℃　④密度比水大　⑤热和电的良导体 A.②④　　　　　　　　　 B.②③⑤ C.③⑤ D.①②③④⑤ 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 B 11 12 13 钠为银白色金属,有金属光泽,①错误;钠质地较软,可以用小刀切割,②正确;将钠放入水中,钠会立即熔成小球,说明其熔点较低,③正确;钠能浮在水面上,说明钠的密度比水小,④错误;钠是金属,含有自由移动的电子,所以是热和电的良导体,⑤正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 题组二　钠与氧气的反应 3.取一小块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列实验现象描述正确的是 (　　) ①金属钠先熔化　②在空气中燃烧,放出黄色火花　③燃烧后得到白色固体　④燃烧时火焰为黄色　⑤燃烧后生成淡黄色固体物质 A.①② B.①②③ C.①④⑤ D.④⑤ 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 C 11 12 13 由于金属钠的熔点比较低,所以金属钠放在燃烧匙中加热先熔化,然后燃烧发出黄色火焰,生成一种淡黄色固体,即①④⑤描述正确,C项符合题意。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 4.2.3 g纯净的金属钠在干燥的空气中被氧化后得到3.5 g固体,由此判断其产物是 (　　) A.只有Na2O B.只有Na2O2 C.Na2O和Na2O2 D.无法确定 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 C 11 12 13 若2.3 g钠全部生成Na2O,则固体生成物的质量为3.1 g;若2.3 g钠全部生成Na2O2,固体生成物的质量为3.9 g,因为3.1 g<3.5 g<3.9 g,故氧化产物为Na2O和Na2O2的混合物,C项正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 题组三　钠与水的反应 5.钠与水反应的现象与钠的下列性质无关的是(　　) A.钠的熔点 B.钠的密度 C.钠的硬度 D.钠的还原性 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 C 11 12 13 因钠与水反应放热,钠的熔点低,所以看到钠熔成闪亮的小球,A项不符合题意;钠的密度比水小,所以钠浮在水面上,B项不符合题意;钠的硬度大小与其和水反应的现象无关,C项符合题意;因钠有很强的还原性,所以与水反应剧烈,将水中H+还原生成H2,D项不符合题意。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 6.将2.3 g钠投放到97.7 g水中,所得溶液中溶质的质量分数为(　　) A.2.3% B.小于2.3% C.4% D.大于4% 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 D 11 12 13 钠与水反应,溶质为氢氧化钠,2.3 g钠与97.7 g水反应生成氢氧化钠的质量为4 g,但是由于反应时有气体放出,反应后溶液质量小于100 g,故所得溶液中溶质的质量分数大于4%,D项正确。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 题组四　钠与酸、碱、盐溶液的反应 7.将一小块钠投入盛有饱和澄清石灰水的烧杯里,不可能观察到的现象是(　　) A.钠熔成小球并在液面上游动 B.有气体生成 C.溶液底部有银白色物质生成 D.溶液变浑浊 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 C 11 12 13 钠与碱溶液反应的实质是钠与水的反应,所以首先观察到钠与水反应的一系列现象,但随着反应的进行,反应消耗了水,放出的热量使溶液温度升高,由于Ca(OH)2的溶解度随温度升高而降低,可以看到溶液变浑浊,A、B、D正确,C错误。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 8.将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中,反应后溶液质量减轻的是(　　) A.HCl B.K2SO4 C.NaOH D.CuSO4 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 D 11 12 13 对于A、B、C都是消耗Na,产生H2,2Na H2↑,即投入46 g Na,放出2 g H2,溶液质量均增加。对于D,钠首先与H2O反应,生成NaOH放出H2,然后NaOH与Cu2+反应生成Cu(OH)2沉淀,反应的化学方程式为2Na+2H2O+CuSO4 ===Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑,由方程式可以看出,溶解46 g Na时,生成98 g Cu(OH)2沉淀和2 g H2,溶液质量减少54 g,故D项符合题意。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 9.下列反应的离子方程式,书写不正确的是(　　) A.钠与水反应:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑ B.钠与CuSO4溶液反应:2Na+Cu2+===Cu+2Na+ C.钠与足量盐酸反应:2Na+2H+===2Na++H2↑ D.钠与氯化钾溶液反应:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑ 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 B 11 12 13 B项,Na与CuSO4溶液反应时优先与H2O反应,再与CuSO4反应, 2Na+2H2O+Cu2+===H2↑+Cu(OH)2↓+2Na+,错误。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 综合强化 10.(双选)将金属钠分散在氯化钠中,控制温度280~1 110 ℃,在搅拌条件下通入氢气即可生成氢化钠(NaH),已知NaH+H2O===NaOH+H2↑,下列有关说法错误的是(　　) A.NaH中H的化合价为-1价 B.NaH与H2O的反应属于置换反应 C.氢化钠由氢气与金属钠反应生成 D.等质量的Na和NaH分别与水反应,NaH产生的H2少 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 BD 11 12 13 NaH中钠为+1价,依据化合物中各元素正负化合价代数和为0,可知H为-1价,故A正确;氢化钠与水反应生成氢气和氢氧化钠,反应物为两种化合物,不是置换反应,故B错误;依据题意可知钠与氢气在280~1 110 ℃ 的条件下反应可生成氢化钠,故C正确;依据NaH+H2O===NaOH+H2↑,2Na+2H2O ===2NaOH+H2↑,可知24 g NaH和水反应生成2 g H2,46 g Na和水反应生成2 g H2,故等质量的Na和NaH分别和水反应,NaH产生的H2多,故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 11.把一小块金属钠投入水中,观察到以下现象:钠浮在水面上,熔成闪亮的小球,四处游动,逐渐减小直至消失。 (1)写出该反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　,其中钠熔成闪亮的小球的原因是　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)将所得溶液平均分成两份: ①一份加入盐酸,写出该反应的离子方程式: 　　　　　　　　　;  ②向另一份溶液中滴加FeCl3溶液,写出生成沉淀的反应的离子方程式: 　 　　　　　　　　　　　　　　　　。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑ 反应放热、钠的熔点低 H++OH-=== H2O Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓ 12.某化学实验小组拟用如图装置进行钠与氧气反应的实验。 (1)将一小块钠放在陶土网上加热,能观察到的实验现象有 ________________________________________________  　　　　　　　　　　,  写出发生反应的化学方程式:  　　　　　　　　　　　　　。   2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 钠受热熔化,然后剧烈燃烧,放热,发出黄色火焰,陶土网上 有淡黄色固体生成 2Na+O2Na2O2 (1)钠受热时燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体过氧化钠,发生的反应是2Na+O2Na2O2。 (2)上述实验中还观察到有黑色固体物质生成,其原因可能为2Na+CO2C+Na2O2或4Na+3CO2C+2Na2CO3,这两个化学反应既属于基本反应类型中的　　　　反应,也属于　 　　　(填“氧化还原”或“非氧化还原”)反应。   2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 置换　 氧化还原 (2)根据反应的特点可知,题给的两个反应都是置换反应,且一定是氧化还原反应。 13.请回答: (1)将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体产生,又有沉淀产生的是　　 　　(填序号,下同)。  ①MgSO4溶液　②NaHCO3溶液　③Na2SO4溶液 ④饱和澄清石灰水　⑤Ca(HCO3)2溶液 ⑥FeCl3溶液 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 ①④⑤⑥ (1)在题给几种溶液中,金属钠均先与水发生反应:2Na+2H2O=== 2NaOH+H2↑。①中Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓;②中NaHCO3+NaOH=== Na2CO3+H2O,生成的Na2CO3溶解度大于NaHCO3,故不会产生沉淀;③中Na2SO4与NaOH不反应,没有沉淀生成;④中反应消耗水,溶液温度升高, Ca(OH)2的溶解度降低,析出Ca(OH)2沉淀;⑤中Ca2++HC+OH-===CaCO3↓+H2O;⑥中Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 (2)金属钠可用于生产汽车安全气囊中的气体发生剂NaN3。某汽车安全气囊中含NaN3、Fe2O3和NaHCO3等物质。 ①当汽车发生较严重的碰撞时,NaN3受热分解为Na和N2,其化学方程式为 　　　　 　　　　　。  ②气囊中产生的Na立即与Fe2O3反应生成Na2O与另一种单质,该反应属于四种基本反应类型中的　　　　反应。  ③NaHCO3是冷却剂,分解时会吸收产气过程释放的热量,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 2NaN32Na+3N2↑ 置换 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O (2)①NaN3受热分解为Na和N2,根据元素守恒可知,化学方程式为2NaN32Na+3N2↑;②气囊中产生的Na立即与Fe2O3反应生成Na2O与另一种单质,则说明该过程是单质置换单质的反应,属于置换反应。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 $$