2026-2027学年高一上学期化学必修一 钠及其化合物 预习讲义和习题（特细）

高一化学必修一 钠及其化合物 预习讲义 一、预习学习目标 1. 熟记钠的物理性质、保存方法、核心化学性质；区分钠的两种氧化物、两种碳酸盐的性质差异；熟练掌握相关化学方程式、离子方程式书写。 2. 能准确分析钠与水、氧气反应的实验现象并解释本质原因；能对比分析同类物质的性质差异，建立金属及其化合物的转化思维。 3. 理解“结构决定性质”的核心化学思想；了解钠及其化合物在生活、工业中的实际应用，建立化学联系生活的学科思维。 二、课前知识铺垫 1. 金属通性：大多数金属为银白色固体，有金属光泽、良好的导电性、导热性和延展性；化学性质活泼，易与氧气、酸、水反应，金属单质均具有还原性。 2. 钠的原子结构：钠原子序数为11，核外电子排布为2、8、1，最外层只有1个电子，极易失去电子形成Na⁺，因此钠是化学性质极活泼的碱金属。 3. 化合价常识：钠元素在所有化合物中均为+1价；氧化钠（Na₂O）中氧为-2价；过氧化钠（Na₂O₂）中氧为特殊的-1价。 三、核心知识精讲 一 金属钠（Na）单质的性质 1. 物理性质（必考识记） 颜色状态：银白色固体，具有金属光泽 硬度：质地很软，小刀可切割 密度：ρ(煤油)＜ρ(Na)＜ρ(水)（0.97g/cm³） 熔点：熔点低（97.8℃），反应易熔化 特性：良好的导电性、导热性 记忆口诀：银白软轻、熔点低、导电导热性好 2. 保存方法（高频考点） 钠极易与空气中的氧气、水蒸气反应，需密封保存，实验室常规保存于煤油或石蜡油中。 保存原理：隔绝空气和水，钠密度大于煤油，可完全浸没，杜绝反应发生。 禁止保存：不能保存在水、酒精中（均会发生反应），不可直接暴露在空气中。 3. 化学性质（重难点） （1）钠与氧气反应（条件不同，产物不同） 反应温度是产物差异的核心条件，属于高频易错点。 · 常温反应：切面迅速变暗，生成白色氧化钠固体 方程式： · 加热/点燃反应：钠熔成小球，剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色固体过氧化钠 方程式： 总结：常温生普通氧化物，加热生过氧化物；钠元素焰色为黄色。 （2）钠与水反应（五星重点实验） 实验现象五字口诀：浮、熔、游、响、红 · 浮：钠浮在水面 → 密度比水小 · 熔：熔成闪亮小球 → 反应放热、钠熔点低 · 游：四处游动 → 生成氢气，推动小球移动 · 响：嘶嘶声响 → 反应剧烈，气体快速逸出 · 红：酚酞溶液变红 → 生成碱性NaOH 化学方程式： 离子方程式： 反应实质（必考）：钠置换水电离出的少量H⁺，；反应促进水的电离，持续生成氢气和氢氧根。 （3）钠与乙醇反应（拓展重点） 乙醇羟基（—OH）上的氢原子有微弱活性，可与钠发生置换反应。 实验现象：钠沉入乙醇底部，表面缓慢产生细小气泡，无熔化、无响声、不游动，反应后溶液滴加酚酞缓慢变红。 化学方程式： 反应实质：钠置换乙醇羟基中的活泼氢原子。 （4）水与乙醇反应对比结论 相同点：均为置换反应、生成氢气、钠作还原剂、生成物溶液呈碱性。 不同点：钠与水反应更剧烈、速率更快。 核心结论：氢原子活性：H₂O ＞ C₂H₅OH；乙基为推电子基团，束缚羟基氢，降低氢原子活性。 （5）钠与酸、水、乙醇反应速率对比（必背） 反应本质统一：钠置换体系中的H⁺，H⁺浓度越大，反应越剧烈。 速率排序：稀酸 ＞ 水 ＞ 乙醇 · 稀酸：强电解质完全电离，H⁺浓度极大，反应最剧烈，放热明显，可轻微爆鸣。 · 水：弱电解质微弱电离，H⁺浓度低，反应较剧烈。 · 乙醇：几乎不电离，氢活性极弱，反应最平缓。 终极规律：体系酸性越强、H⁺浓度越高，与钠的置换反应越剧烈。 （6）钠与酸、盐溶液反应 钠与稀酸反应：直接置换氢离子，反应极剧烈 方程式： 钠与盐溶液反应规律：先水后盐，绝不置换金属 例1：钠投入硫酸铜溶液，生成氢氧化铜蓝色沉淀，无铜单质析出 总方程式： 例2：钠与氯化钾（KCl）体系反应（高频易错） ① KCl溶液中：金属活动性K＞Na，钠无法置换钾，仅与水反应，KCl不参与反应 方程式： ② 熔融无水KCl（工业制钾原理）：高温条件下，利用钾沸点更低、汽化脱离体系，平衡正向移动，实现弱置换强 方程式： 总结：水溶液中Na不能置换K；高温熔融无水条件下，Na可置换K。 4. 钠的用途 · 制备过氧化钠等钠的化合物 · 钠钾合金（常温液态），用作原子反应堆导热剂 · 制作高压钠灯，透雾性强，用于道路照明 · 工业冶炼钛、锆等稀有金属 二 氧化钠与过氧化钠对比 对比维度 氧化钠（Na₂O） 过氧化钠（Na₂O₂） 物质类别 碱性氧化物 过氧化物（非碱性氧化物） 氧元素化合价 -2价 -1价（特殊价态） 外观状态 白色固体粉末 淡黄色固体粉末 生成条件 钠与氧气常温反应 钠与氧气加热/点燃反应 热稳定性 不稳定，易被氧化为Na₂O₂ 相对稳定，受热不分解 与水反应 非氧化还原，无气体 歧化反应，生成O₂反应实质：分步反应，先生成H₂O₂，再分解出O₂；Na₂O₂既作氧化剂又作还原剂，水不参与氧化还原，1mol Na₂O₂反应转移1mol电子。 与CO₂反应 非氧化还原，无气体 歧化反应，生成O₂反应实质：干燥物质不反应，水为反应触发条件；-1价氧歧化升降价，CO₂仅为反应物，不参与氧化还原。 与稀酸反应 生成盐和水 生成盐、水、氧气 氧化性/漂白性 无氧化性、无漂白性 强氧化性，可漂白、杀菌 主要用途 制备钠盐、氢氧化钠 呼吸面具、潜水艇供氧剂、漂白剂 氧化物核心易错点 1. Na₂O是碱性氧化物，Na₂O₂不是碱性氧化物； 2. 过氧化钠所有反应均为氧元素歧化反应； 3. 过氧化钠是唯一可作供氧剂的钠的氧化物。 三 碳酸钠与碳酸氢钠对比 对比维度 碳酸钠（Na₂CO₃/苏打/纯碱） 碳酸氢钠（NaHCO₃/小苏打） 外观状态 白色粉末固体 白色细小晶体 同温溶解度 较大，易溶于水 较小，可溶于水 水溶液碱性 碱性较强 碱性较弱 热稳定性 极强，加热不分解 较差，受热易分解 与盐酸反应 分步反应，先无气泡后产气 一步反应，立即产气 与CaCl₂/BaCl₂溶液 生成白色沉淀 无明显现象（溶液鉴别核心） 与Ca(OH)₂溶液 生成白色沉淀 生成白色沉淀（不可用于鉴别） 相互转化 通CO₂加水转化为NaHCO₃ 加热或加NaOH转化为Na₂CO₃ 主要用途 制玻璃、造纸、纺织、工业去油污 发酵粉、治疗胃酸过多、灭火器原料 1. 碳酸钠与碳酸氢钠 全套完整鉴别方法（考试全覆盖） 核心前提：禁止使用澄清石灰水鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液，二者均能生成白色碳酸钙沉淀，现象一致，无法区分。 方法一：固体加热鉴别法（适用于固体样品） 操作：分别取少量两种固体于试管中加热，将产生的气体通入澄清石灰水中。 现象与结论：试管内壁有水珠、生成能使澄清石灰水变浑浊气体的为NaHCO₃；无明显现象的为Na₂CO₃。 原理方程式：；Na₂CO₃热稳定性极强，加热不分解。 优点：操作简单、现象明显，是固体鉴别最优方法。 方法二：可溶性钙盐/钡盐沉淀法（适用于溶液样品，高频必考） 试剂：CaCl₂溶液、BaCl₂溶液（中性盐溶液） 操作：分别取两种待测液少许，滴加少量CaCl₂（或BaCl₂）稀溶液。 现象与结论：产生白色沉淀的是Na₂CO₃溶液；无明显现象的是NaHCO₃溶液。 原理方程式：；NaHCO₃与CaCl₂不反应，无沉淀生成。 方法三：逐滴滴加盐酸产气快慢法（适用于溶液鉴别） 操作：取等浓度、等体积的两种待测溶液，分别逐滴滴加稀盐酸，观察气泡产生时机与速率。 现象与结论：开始无气泡，滴加一段时间后才产生气泡的是Na₂CO₃溶液；滴加瞬间立即产生大量气泡的是NaHCO₃溶液。 原理：Na₂CO₃与盐酸分步反应，先转化为NaHCO₃，再产气；NaHCO₃与盐酸一步反应直接产气。 分步方程式：、 方法四：pH试纸酸碱度鉴别法（适用于稀溶液） 操作：配制等物质的量浓度的两种溶液，用pH试纸测定溶液酸碱度。 现象与结论：pH数值更大、碱性更强的是Na₂CO₃溶液；pH数值偏小、碱性较弱的是NaHCO₃溶液。 原理：相同条件下，碳酸根水解程度大于碳酸氢根，碳酸钠溶液碱性显著强于碳酸氢钠。 全套鉴别终极总结（答题必背） · 固体鉴别首选：加热分解法； · 溶液鉴别首选：CaCl₂/BaCl₂沉淀法； · 动态反应鉴别：逐滴加盐酸看产气先后； · 绝对误区：澄清石灰水无法鉴别二者溶液。 2. 除杂规范方法 · Na₂CO₃固体（含NaHCO₃）：充分加热除杂。 · NaHCO₃溶液（含Na₂CO₃）：通入足量CO₂转化除杂。 3. 重点实验：饱和碳酸钠溶液通入CO₂ 实验现象：析出白色晶体浑浊 方程式： 析出晶体三大原因： 1. 相同温度下NaHCO₃溶解度远小于Na₂CO₃； 2. 反应消耗溶剂水； 3. 1mol Na₂CO₃生成2mol NaHCO₃，溶质质量大幅增加，溶液过饱和。 4. 拓展重点：侯德榜制碱法（联合制碱法） 制备原料：饱和食盐水、氨气、二氧化碳、水 核心操作顺序（必考）：先通足量NH₃（制成碱性氨盐水），再通足量CO₂，大幅提升CO₂溶解度，保证反应顺利进行。 分步方程式： 1. 2. 产品提纯：过滤得到NaHCO₃晶体，加热分解制纯碱 简易默写流程图： 饱和食盐水 通入NH₃ → 氨盐水 通入CO₂ → 生成NH₄HCO₃ → 复分解析出NaHCO₃白色晶体 + NH₄Cl 过滤分离：固体NaHCO₃（加热得纯碱+循环CO₂）；滤液NH₄Cl（氮肥副产品） 核心考点总结： · 通气顺序不可颠倒，先氨后碳是实验关键； · 利用NaHCO₃溶解度最小的特点优先析出； · CO₂可循环利用，原料利用率高，无污染废渣。 四、钠及其化合物转化网络（必背） Na → Na₂O/Na₂O₂ → NaOH → Na₂CO₃ ⇌ NaHCO₃ 核心逻辑：单质→氧化物→碱→盐，所有转化方程式必须熟练书写。 五、预习自检习题（全覆盖刷题版） 说明：本题库覆盖钠单质、钠的氧化物、钠盐全部重难点，包含基础判断、选择、填空、实验简答、转化推断、少量计算，适配课堂检测、课后巩固与考前刷题。 一、判断题（每题2分，共30分） 1. 金属钠质地柔软，密度比水大，熔点较低。（） 2. 钠可以保存在煤油或无水乙醇中，隔绝空气防止变质。（） 3. 钠常温下与O₂反应生成白色Na₂O，加热条件下生成淡黄色Na₂O₂。（） 4. 过氧化钠属于碱性氧化物，能与酸反应生成盐和水。（） 5. 过氧化钠与水、CO₂反应均为氧元素歧化反应，Na₂O₂既作氧化剂又作还原剂。（） 6. 相同浓度下，碳酸钠溶液碱性弱于碳酸氢钠溶液。（） 7. 可用澄清石灰水鉴别碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液。（） 8. 可用CaCl₂溶液区分Na₂CO₃和NaHCO₃溶液。（） 9. 除去Na₂CO₃固体中的NaHCO₃杂质，可采用加热灼烧的方法。（） 10. 向饱和Na₂CO₃溶液中通入足量CO₂，会析出白色NaHCO₃晶体。（） 11. 钠与乙醇反应比与水反应更剧烈，生成氢气速率更快。（） 12. 侯德榜制碱法先通入CO₂再通入NH₃，可提高原料利用率。（） 13. 熔融状态下钠可以置换出钾单质，属于特殊条件下的弱制强反应。（） 14. 钠投入硫酸铜溶液中，能置换出红色的铜单质。（） 15. 碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多、制作发酵粉，碳酸钠可用于工业制玻璃、造纸。（） 二、单项选择题（每题3分，共30分） 1. 下列关于金属钠的叙述正确的是（） A. 钠是银白色金属，硬度大，熔点高 B. 钠在空气中完全燃烧生成氧化钠 C. 钠的密度小于水，大于煤油 D. 钠与水反应生成氢氧化钠和氧气 2. 下列物质中，既能与水反应，又能与CO₂反应，且均生成氧气的是（） A. Na B. Na₂O C. Na₂O₂ D. Na₂CO₃ 3. 等物质的量的Na₂O和Na₂O₂分别与足量水反应，下列说法正确的是（） A. 反应现象完全相同 B. 生成NaOH的物质的量相同 C. 均有气体生成 D. 均为氧化还原反应 4. 鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃两种白色固体，下列方法不可行的是（） A. 分别加热，观察是否产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 B. 分别配成溶液，滴加CaCl₂溶液，观察是否产生白色沉淀 C. 分别配成溶液，滴加澄清石灰水，观察是否产生沉淀 D. 分别与等浓度盐酸反应，观察产生气泡的快慢 5. 下列除杂方案正确的是（） A. NaHCO₃溶液（Na₂CO₃）：加入足量澄清石灰水 B. Na₂CO₃固体（NaHCO₃）：充分加热灼烧 C. Na₂CO₃溶液（NaHCO₃）：通入足量CO₂ D. NaHCO₃固体（Na₂CO₃）：加水溶解过滤 6. 钠与水、稀盐酸、乙醇反应的剧烈程度由强到弱排序正确的是（） A. 稀盐酸＞水＞乙醇 B. 水＞稀盐酸＞乙醇 C. 乙醇＞水＞稀盐酸 D. 稀盐酸＞乙醇＞水 7. 侯德榜制碱法的核心原理是利用（） A. Na₂CO₃溶解度小 B. NaHCO₃溶解度小 C. NH₄Cl溶解度小 D. NaCl溶解度小 8. 下列关于过氧化钠的用途与性质说法错误的是（） A. 可作潜水艇、呼吸面具的供氧剂 B. 具有强氧化性，可作漂白剂 C. 干燥的过氧化钠能与干燥CO₂快速反应 D. 过氧化钠中氧元素为-1价 9. 钠投入氯化钾溶液中，下列现象与结论正确的是（） A. 析出钾单质 B. 仅发生钠与水的置换反应 C. 溶液产生白色沉淀 D. 反应无明显现象 10. 下列物质转化不能一步实现的是（） A. Na→Na₂O₂ B. Na₂CO₃→NaHCO₃ C. NaHCO₃→Na₂O₂ D. Na₂O→NaOH 三、填空题（每空2分，共20分） 1. 钠与水反应的现象可总结为五字口诀：____、____、____、____、____。 2. 过氧化钠与水反应的实质是先生成________，再分解生成氧气。 3. 碳酸钠与碳酸氢钠相互转化：向碳酸钠溶液中通入________可生成碳酸氢钠；碳酸氢钠固体通过________可分解生成碳酸钠。 4. 侯德榜制碱法的通气关键顺序是先通________，再通________。 5. 钠与乙醇反应的化学方程式：________________________________。 四、实验简答题（每题10分，共10分） 向饱和碳酸钠溶液中持续通入足量二氧化碳气体，会观察到白色晶体析出，请写出反应的化学方程式，并简要说明析出晶体的三点核心原因。 五、物质转化推断题（10分） 已知A为银白色金属钠，根据转化关系完成填空： A(O₂,常温)→B(白色固体)→+H₂O→D(强碱溶液) A(O₂,加热)→C(淡黄色固体)→+CO₂→E(钠盐) （1）写出物质化学式：B________、C________、D________、E________。 （2）写出C与CO₂反应的化学方程式，并标注反应类型：________________________，反应类型________。 六、习题参考答案与详细解析 一、判断题解析 1.×（钠密度比水小） 2.×（钠与乙醇反应，不能保存在乙醇中） 3.√ 4.×（过氧化钠非碱性氧化物） 5.√ 6.×（碳酸钠碱性更强） 7.×（二者均产生沉淀，无法鉴别） 8.√ 9.√ 10.√ 11.×（水的氢活性更强，反应更剧烈） 12.×（先通NH₃，后通CO₂） 13.√ 14.×（先与水反应，生成氢氧化铜沉淀） 15.√ 二、选择题答案 1.C 2.C 3.B 4.C 5.B 6.A 7.B 8.C 9.B 10.C 三、填空题答案 1. 浮、熔、游、响、红 2. 过氧化氢（H₂O₂） 3. 足量CO₂；加热灼烧 4. 氨气（NH₃）；二氧化碳（CO₂） 5. 四、实验简答题答案 方程式： 析出原因：① 相同温度下碳酸氢钠溶解度远小于碳酸钠；② 反应消耗溶剂水，减少溶质溶解量；③ 1mol碳酸钠反应生成2mol碳酸氢钠，溶质质量大幅增加，溶液过饱和析出晶体。 五、推断题答案 （1）B：Na₂O C：Na₂O₂ D：NaOH E：Na₂CO₃ （2）；氧化还原反应（歧化反应） 学科网（北京）股份有限公司 $