第2章 第1节 钠及其化合物 课时1 活泼的金属单质——钠-【正禾一本通】2025-2026学年高一化学必修第一册同步课堂高效讲义配套课件（人教版 单选版）

化学·必修第一册 第 二 章 海水中的重要元素—— 钠和氯 1 《正禾一本通》PPT均可实现任意编辑，方法如下： 在PPT编辑模式中，双击需编辑内容，呈现word文档，编辑后关闭word文档即可。 第一节　钠及其化合物 课时1　活泼的金属单质——钠 3 「任务」　认识活泼的金属单质——钠 4 × √ √ √ × √ 课后分层练(七)　活泼的金属单质——钠 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 33 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 eq \a\vs4\al([学习目标]) 1．能从钠原子的结构(微观)分析预测钠的化学性质，认识钠是一种非常活泼的金属，具有很强的还原性(宏观)。 2．设计实验探究钠与氧气、水的反应，验证钠是一种非常活泼的金属。 3．学会分析钠与酸、碱、盐溶液的反应，形成“证据推理与模型认知”化学核心素养 如图所示是实验室保存和切割金属钠时的情境。 问题1.实验室里，如图1所示把钠保存在石蜡油或煤油中的目的是什么？ 提示：用煤油或石蜡油隔绝空气，防止钠与空气中的O2、H2O反应。 问题2.实验过程中，如图2所示，用小刀切割金属钠，体现了钠的什么性质？ 提示：体现了金属钠的硬度小(或质软)。 问题3.钠极易与O2、H2O等发生反应，表现出很强的还原性，试从原子结构的角度加以解释。 提示：Na的原子结构示意图为，最外层只有1个电子，在化学反应中该电子很容易失去，形成的Na＋最外层有8个电子，是稳定结构，故Na表现出很强的还原性；H2O中＋1价的H及O2常温下能得到Na原子失去的电子，故钠易与O2、H2O等发生反应。 问题4.钠着火时，能否用水灭火？为什么？若不能，应该用什么灭火？ 提示：不能用水灭火，原因是钠与水反应产生H2，用水灭火易发生爆炸，应用干燥的沙土盖灭。 非常活泼 还原性 化合物 NaCl、Na2CO3、Na2SO4 化学反应 1．钠元素的原子结构及存在 钠的原子结构示意图为 ，它的原子的最外电子层上只有 个电子，在化学反应中该电子很容易 。因此，钠的化学性质 ，表现出很强的 。钠元素在自然界中都以 的形式存在，如 等。钠的单质可以通过 制得。 失去 1 较小 97.79 ℃ 882.9 ℃ 4Na＋O2===2Na2O 白色固体 2．金属钠的物理性质 颜色 状态 密度 硬度 熔点 沸点 3.金属钠的化学性质 (1)钠与氧气的反应 反应条件 化学方程式 产物颜色、状态 常温 加热 2Na＋O2Na2O2 淡黄色固体 银白色 固体 0.97 g/cm3 (强)还原 导热 (2)钠与水的反应 钠与水反应的离子方程式为 ，反应中，氧化剂为 ，金属钠体现了 性。 4．金属钠的用途 (1)金属钠能从钛、锆、铌、钽等金属的化合物中把它们置换出来，如，TiCl4＋4NaTi＋4NaCl，体现了金属钠的 性。 (2)在核工业上钠可用作传热介质，利用了金属钠的 性。 (3)在电力工业上用于制钠灯，钠灯能在不降低照度水平的前提下减少能源消耗。 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ H2O 还原 1．常温下，钠与氧气反应生成淡黄色固体( ) 2．钠与氧气反应时，条件不同，生成物也不同( ) 3．钠失火时不能用水扑灭，可以用干燥的沙土盖灭( ) 4．钠在化学反应中易失去电子，表现出强还原性( ) 5．钠投入NaOH溶液中，无明显现象( ) 6．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气( ) 突破1　钠与氧气的反应 【实验2­2】 条件 常温 加热 实验步骤 黄色 淡黄色 条件 常温 加热 实验现象 新切开的钠具有 色的金属光泽，在空气中很快 钠受热后先 ，然后剧烈燃烧，火焰呈 ，生成 固体 银白 变暗 熔化成闪亮的小球 煤油 石蜡油 4Na＋O2===2Na2O 2Na＋O2Na2O2 不同 条件 常温 加热 实验结论 ①钠具有 色的金属光泽，硬度 ，熔点 ，密度比煤油的大，通常保存在 或 中 ②钠与氧气反应的化学方程式 常温下： 加热时： ③反应条件不同，钠与氧气反应的生成物 【提醒】 取金属钠时应用镊子，不能用手直接接触，一般取绿豆大小即可，不能太大，以免实验时发生危险。剩余的钠要放回原试剂瓶。 银白 小 低 突破2　钠与水的反应 (1)实验探究 从物质元素组成及氧化还原反应的角度，预测钠与水反应的生成物为 。 NaOH、H2 低 放热 迅速游动 H2 剧烈 实验操作 实验现象 结论或解释 ①钠 在水面上 ①钠的密度比水 ②钠 成闪亮的小球 ②钠的熔点 ，反应 ③小球在水面上 ③反应产生的 推动小球运动 ④小球与水反应发出“咝咝”的响声，逐渐变小，最后消失 ④钠与水 反应，产生气体 ⑤反应后溶液的颜色逐渐变 ⑤有 物质( )生成 红 碱性 NaOH 浮 小 熔化 H2O Na 失去 水 专用灭火剂或干砂 (2)实验结论 ①钠与水剧烈反应，生成 ； 反应的化学方程式为 ； 反应的离子方程式为 ； 反应中氧化剂为 ，还原剂为 。 ②钠与水反应的实质：Na 电子给了水电离出的H＋，发生置换反应生成H2。 (3)应用 活泼金属(如Na、Mg等)着火时，不能用 灭火，可使用 灭火。 NaOH和H2 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ 【拓展提升】 已知使硫酸铜溶液呈蓝色的物质是四水合铜离子，可表示为 [Cu(H2O)4]2+，其结构如图所示： 将金属钠放到硫酸铜溶液中，有蓝色沉淀产生。钠能否从CuSO4溶液中置换出单质铜？尝试写出金属钠与CuSO4溶液反应的化学方程式。 答案：不能；因为在CuSO4溶液中铜离子以 [Cu(H2O)4]2+的形式存在，Na无法将电子转移给铜离子，而是先与溶液中的水反应生成NaOH和H2，生成的NaOH再与CuSO4反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀，反应的化学方程式为2Na＋CuSO4＋2H2O===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。 【例1】 (高考题组编)下列说法不正确的是(　　 ) A．(2021·浙江1月选考)Na与H2O反应生成NaOH和H2，则Fe与H2O反应生成Fe(OH)3和H2 B．(2023·浙江1月选考)金属钠导热性好，可用作传热介质 C．(2023·浙江1月选考)Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl，则Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl D．(2020·浙江7月选考)高压钠灯可用于道路照明 答案：A 【例2】 将绿豆大小的钠块投入如图所示的烧杯中，可能出现的现象是(　　 ) A．钠块只在煤油层中游动，并放出气体 B．钠块只在水层中游动，钠块熔化，水层变红 C．钠块在CCl4层和水层界面处游动并上下跳动，钠块熔化，水层变红 D．钠块在水层和煤油层界面处游动并上下跳动，钠块熔化，水层变红 答案：D ◎沪科技版第二册P6 钠能在冷水中剧烈反应，可用作强除水剂。当钠着火时，不能用水或泡沫灭火剂扑灭，应选用干沙、石粉、专用灭火剂来扑灭。在实验室中，少量金属钠一般保存在煤油或石蜡油中，以隔绝水和空气。 ◎苏教版第一册P69 利用钠的强还原性，在一定条件下还可以将钛、锆、铌等稀有金属从其氯化物中置换出来，例如：TiCl4＋4NaTi＋4NaCl。 ◎苏教版第一册P58 在化学上，游离态是指某一元素不与其他元素化合而以单质存在的状态。 突破3　钠露置于空气中的变化 金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末，此过程中的主要变化与现象： 请依据转化过程中的信息，写出①～⑤的化学方程式。 答案：①4Na＋O2===2Na2O ②Na2O＋H2O===2NaOH ④2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O ⑤Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O 1．下列说法不正确的是(　　 ) A．钠的密度比水小，比煤油大 B．等质量的钠无论生成氧化钠、过氧化钠还是它们的混合物，转移的电子数均相同 C．实验中未用完的金属钠要放回原试剂瓶 D．钠与水反应的离子方程式为Na＋H2O===Na＋＋OH－＋H2↑ 答案：D 2．某同学将一小块钠投入滴有酚酞溶液的水中，此实验能证明钠的性质包括下面4点中的(　　 ) ①钠的密度比水的小　②钠的熔点较低　③钠与水反应时放出热量　④钠与水反应后溶液呈碱性 A．①④ B．①②④ C．①③④ D．①②③④ 答案：D 【模型构建】 研究物质性质的基本方法和基本程序 1．不能正确表示下列反应的离子方程式的是(　　 ) A．钠与水反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ B．钠与CuSO4溶液反应：2Na＋Cu2+===Cu＋2Na＋ C．钠与盐酸反应：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑ D．钠与氯化钾溶液反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ 答案：B 2．某实验小组探究金属Na与CO2的反应，实验记录如下： 项目 实验Ⅰ 实验Ⅱ 操作 将点燃的金属钠伸入盛有CO2的集气瓶中 将实验Ⅰ的集气瓶用水洗涤，过滤；取黑色滤渣灼烧；取滤液分别滴加酚酞溶液和氯化钡溶液 现象 ①火焰呈黄色 ②底部有黑色固体，瓶壁上附有白色固体 ①黑色滤渣可燃 ②滤液能使酚酞溶液变红，滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成 下列说法不正确的是(　　 ) A．生成的黑色固体中含有C B．白色固体是Na2O C．实验说明CO2具有氧化性 D．金属Na着火不能用泡沫灭火器灭火 答案：B 3．(2025·山东潍坊一中检测)把一小块金属钠放入不同溶液中，下列说法正确的是(　　) A．饱和NaOH溶液：有氢气放出，恢复至室温后溶液浓度变大 B．稀CuSO4溶液：有氢气放出，有紫红色铜析出 C．MgCl2溶液：有氢气放出，有白色沉淀生成 D．滴有紫色石蕊溶液的水：有氢气放出，溶液变为红色 答案：C 梳理钠与水(溶液)的反应，用简洁的方式表达，如表格、框图等形式。 示例： 1．(沪科技版第二册P11练习巩固)钠与水反应时的现象与其下列性质无关的是(　　 ) A．熔点低 B．密度小 C．导电性好 D．有强的还原性 答案：C 2．将金属钠投入下列物质的溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是(　　 ) A．HCl B．K2SO4 C．CuCl2 D．NaOH 答案：C 3．下列各组离子中，能在同一溶液中大量共存，且溶液无色，加入一小块钠粒后仍能大量共存的是(　　 ) A．K＋、MnO eq \o\al(－,4)、SO eq \o\al(2-,4)、H＋ B．Ba2+、Na＋、HCO eq \o\al(－,3)、NO eq \o\al(－,3) C．Na＋、NO eq \o\al(－,3)、K＋、Cl－ D．Ca2+、NO eq \o\al(－,3)、Cl－、CO eq \o\al(2-,3) 答案：C 4．下列关于钠的叙述错误的是(　　 ) A．Na的密度介于煤油和水之间 B．钠是银白色金属 C．不能用手直接接触钠 D．钠的熔点很高，硬度很大 答案：D 5．等质量的两块钠，第一块在加热条件下与足量氧气充分反应，第二块在常温下与足量氧气充分反应。下列说法正确的是(　　 ) A．第一块钠失去电子数多 B．两块钠失去电子数相同 C．两块钠的反应产物的颜色相同 D．两块钠所得反应产物的质量相等 答案：B 6．在烧杯中加入水和苯(苯的密度为0.88 g/cm3，与水互不相溶，且不与钠反应)各50 mL，将一小粒金属钠(密度为0.97 g/cm3)投入烧杯中，观察到的现象可能为(　　 ) A．钠在水层中反应并四处游动 B．钠停留在苯层中不发生反应 C．钠在苯的液面上反应并四处游动 D．钠在苯与水的界面处反应并可能上浮下沉 答案：D 7．分别向盛有100 g水、100 g一定浓度的盐酸、100 g一定浓度的NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入2.3 g金属Na。下列有关说法正确的是(　　 ) A．三个烧杯中发生的离子反应均为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ B．三个烧杯中钠均浮在液面上剧烈反应 C．Na在X烧杯中反应最剧烈 D．三个烧杯反应后，溶质的质量分数一定相同 解析：选B。钠与盐酸反应时钠先与H＋反应，离子反应为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，故A错误；三个烧杯中Y烧杯中H＋的浓度最大，反应最剧烈，故C错误；X烧杯中生成的溶质为NaOH，Y烧杯中溶质为NaCl或NaCl与NaOH，且Z烧杯中原溶质为NaOH，所以溶质的质量分数不相同，故D错误。 8．(2024·浙江1月选考改编)固态化合物Y的组成为MgCaFeMn(CO3)4，以Y为原料实现如下转化。 请回答： (1)依据步骤Ⅲ，MnCO3、CaCO3和MgCO3中溶解度最大的是________。写出溶液C中含量最多的阴离子：________。 (2)下列说法正确的是________。 A．气体D是形成酸雨的主要成分 B．固体E可能含有Na2CO3 C．Mn(OH)2可溶于NH4Cl溶液 D．碱性： Ca(OH)2＜Fe(OH)2 (3)酸性条件下，固体NaBiO3(微溶于水，其还原产物为无色的Bi3+)可氧化Mn2+为MnO eq \o\al(－,4)，根据该反应原理，设计实验验证Y中含有Mn元素：___________________________________________________________________。 写出Mn2+转化为MnO eq \o\al(－,4)的离子方程式：_________________________。 答案：(1)MgCO3　Cl－　(2)BC　(3)取一定量Y于洁净的试管中，加入适量硝酸溶解，再加入适量NaBiO3，观察到溶液变为紫红色，则证明Y中含有锰元素　5NaBiO3＋14H＋＋2Mn2+===2MnO eq \o\al(－,4)＋5Bi3+＋7H2O＋5Na＋ 解析：Y中加入盐酸将碳酸根转化为二氧化碳，溶液A中主要有镁离子、锰离子、钙离子、亚铁离子、氯离子，若酸过量，还有H＋，加入氨气和氯化铵将亚铁离子转化为氢氧化亚铁，溶液B中主要含有镁离子、锰离子、钙离子、铵根离子、氯离子，Ⅲ中又通入CO2将钙离子与锰离子转化为沉淀，据此回答。 (1)MnCO3、CaCO3和 MgCO3是同种类型的沉淀，溶解度大的最后沉淀出来，由于通入二氧化碳，生成的沉淀是CaCO3和MnCO3，所以MgCO3溶解度最大；溶液中加入盐酸、氯化铵均引入阴离子氯离子，故氯离子最多。 (2)A.气体是CO2，不是形成酸雨的主要成分，故A错误；B.固体E可能含有Na2CO3，当二氧化碳过量时反应方程式为2CO2＋2NaNa2CO3＋CO，当二氧化碳少量时化学方程式为CO2＋2NaNa2O＋CO，所以可能含有Na2CO3，故B正确；C.加入氯化铵溶液后只有Fe(OH)2沉淀生成，即Mn(OH)2可溶于NH4Cl溶液，故C正确；D.碱性是Ca(OH)2＞Fe(OH)2，Ca(OH)2是强碱，Fe(OH)2是弱碱，故D错误。 9．某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物，设计了如图装置(夹持装置省略)。首先在U形管内加入少量煤油和几粒钠块，再从U形管高端加入水(含有酚酞)，赶出空气，一段时间后加热铜丝。 根据反应中观察到的现象，回答下列问题： (1)U形管中溶液的颜色变化为__________________________，说明有________生成。 (2)铜丝的变化现象为__________________，说明有________生成；若去掉后面的装置，简述检验气体的方法：________________________________________________________________________。 (3)若a g钠与b mL水完全反应，则该溶液溶质的质量分数是______________________。 答案：(1)U形管右侧从上到下逐渐由无色变为红色　NaOH (2)由黑色变红色　H2　在导管口处点燃气体，有淡蓝色火焰产生　(3) eq \f(40a,22a＋23b)×100% 解析：钠位于水和煤油界面处，与水发生反应2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，生成的H2与CuO发生反应H2＋CuOCu＋H2O。(3)钠与水反应生成NaOH溶液： 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 2×23 2×40 2 a g eq \f(40a,23) g eq \f(a,23) g 则w(NaOH)＝ eq \f(\f(40a,23) g,a g＋b g－\f(a,23) g)×100%＝ eq \f(40a,22a＋23b)×100%。 10．(2025·桓台一中阶段检测)为测定金属钠样品(表面有Na2O)中钠单质的质量分数，同学们设计了如下实验(反应装置如图所示)。 ①称量 A、B 的总质量； ②称取一定质量的钠样品； ③将钠样品投入锥形瓶中，迅速塞紧带U形干燥管(内含无水CaCl2干燥剂)的橡皮塞 。 有关数据：称取的金属钠样品质量为a g，A、B 反应前总质量为b g，反应后 A、B 的总质量为c g。 请根据题意回答下列问题： (1)A中钠和水反应过程中可看到钠熔化成闪亮的小球，产生这一现象的原因是____________________________________。 (2)用a、b、c表示钠单质的质量分数为__________。 (3)如果没有B装置，对实验结果的影响是______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 答案：(1)该反应为放热反应，钠的熔点低 (2) eq \f(23(a＋b－c),a)×100%　(3)偏大 解析：(1)因为钠与水反应放热且钠的熔点低，所以钠熔化成闪亮的小球。 (2)设Na的质量为x g，则 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 46 2 x g (a＋b－c) g eq \f(46,x g)＝ eq \f(2,(a＋b－c) g) x＝23(a＋b－c) 钠单质的质量分数为 eq \f(23(a＋b－c),a)×100%。 (3)若没有B装置，生成的氢气会带走一部分水，造成c减小，使钠单质的质量分数偏大。 11．(2025·潍坊中学阶段检测)现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2，可利用的装置如图所示。 回答下列问题： (1)上述装置Ⅳ中盛放的试剂是________，为完成实验应将装置Ⅳ接在________(填字母)。 A．Ⅰ之前 B．Ⅰ和Ⅱ之间 C．Ⅱ和Ⅲ之间 D．Ⅲ之后 (2)点燃酒精灯后，观察到装置Ⅱ中的现象为________________________________________________________________________。 (3)装置Ⅱ中Na生成Na2O2的化学方程式为________________________________________________________________________。 答案：(1)浓硫酸　B　 (2)钠熔化成光亮的小球，剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色固体　 (3)2Na＋O2Na2O2 12．某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究，总结出两个可以生成H2的反应：①Zn＋盐酸，②Na＋水。为点燃上述两个反应生成的H2，他们设计了图示装置。请回答下列问题： (1)写出Na与H2O反应的化学方程式：________________________________________________________________________。 (2)实验小组在点燃用上述装置制得的H2时，实验①获得成功，②却失败了。他们分析认为失败的原因是Na的用量太少，Na与H2O的反应速率太快。于是他们准备增加钠的用量，可老师说太危险，你认为产生危险的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)实验小组查阅钠、煤油、水的密度分别为0.97 g·cm-3、0.80 g·cm-3、1.00 g·cm-3，并据此对实验进行改进。在改进后的实验中H2的生成速率减慢，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________。 答案：(1)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ (2)钠与水反应放出大量的热，使试管内H2与O2的混合气体点燃而爆炸 (3)钠比水轻，比煤油重，落在煤油与水的交界处。钠与H2O反应产生的H2使钠浮起，脱离水面，反应停止；当钠表面的H2逸出，钠又回落，与水反应，如此反复，减慢了Na与H2O反应的速率 $