第二章 第一节 第1课时 活泼的金属单质——钠 钠的氧化物（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一化学必修第一册学习笔记（人教版 基础版）

本讲义聚焦“钠及其化合物”核心知识点，从钠原子结构（微观）分析其强还原性（宏观），系统梳理钠与氧气（常温、加热对比）、水的反应，以及钠与酸、碱、盐溶液的反应规律，衔接氧化钠和过氧化钠的性质比较，构建从结构到性质的学习支架。 资料突出科学探究与实践，设计钠与水、过氧化钠与水等实验，引导学生观察分析现象培养证据推理能力。通过对比氧化钠和过氧化钠的性质发展科学思维，练习题覆盖判断、选择及实验题，课中辅助教师教学，课后助力学生查漏补缺，强化“结构决定性质”的化学观念。

第一节　钠及其化合物 第1课时　活泼的金属单质——钠　钠的氧化物 [核心素养发展目标]　1.能从钠原子的结构(微观)分析认识钠是一种非常活泼的金属，具有很强的还原性(宏观)。2.从物质类别、元素化合价的角度认识氧化钠与过氧化钠的性质。3.设计实验探究钠与氧气和水的反应、过氧化钠与水的反应，会分析钠与酸、碱、盐溶液的反应，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。 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 2.钠与非金属单质的反应 (1)钠与氧气的反应 条件 常温 加热 实验 步骤 实验 现象 新切开的钠具有银白色的金属光泽，在空气中很快变暗 钠先熔化，然后剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体 实验 结论 ①物理性质：钠具有银白色的金属光泽，硬度小，熔点低，密度大于煤油和石蜡油，通常保存在煤油或石蜡油中；②反应条件不同，钠与氧气反应的产物不同 特别提醒　①取金属钠时应用镊子，不能用手直接接触，一般取绿豆粒大小即可，不能太大，以免发生危险。②剩余的钠要放回原试剂瓶中。 思考　书写钠在常温及加热条件下分别和O2反应的化学方程式，并用双线桥标出电子转移，比较等质量的钠完全反应转移电子的关系。 提示　①生成Na2O：； ②生成Na2O2：。 则相同质量的两块钠，分别发生上述反应，转移的电子数：①=②。 (2)钠与其他非金属单质的反应 钠还能与许多其他的非金属单质反应。在反应中，钠失去电子表现出还原性。 试写出钠分别和氯气、硫在加热条件下反应的化学方程式：2Na+Cl22NaCl、2Na+SNa2S。 1.判断正误 (1)钠元素在自然界中可以以单质的形式存在(　　) (2)金属钠能存放于煤油中，也可存放于石蜡油中(　　) (3)常温下，钠与氧气反应生成淡黄色固体(　　) (4)取用钠时，可以用手直接接触(　　) (5)实验中取出的药品都不能再放回原试剂瓶(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)× 2.下列各组物质中的两种物质发生反应时，反应条件或反应物用量的改变，对生成物没有影响的是(　　) A.Ca(OH)2和CO2 B.Na和O2 C.Zn和盐酸 D.C和O2 答案　C 解析　Zn和盐酸反应只生成氯化锌和氢气，反应条件或反应物用量的改变，对生成物没有影响，故选C。 二、钠和水的反应 1.理论预测 从物质组成的角度来看，钠含有Na元素，水含有H、O元素。从元素价态的角度来看，钠具有还原性，水具有氧化性，因此二者发生氧化还原反应生成NaOH和H2。 2.实验探究 实验操作 实验现象 结论或解释 钠浮在水面上 钠的密度比水小 钠熔化成闪亮的小球 钠的熔点低，反应放热 钠在水面上迅速游动 反应产生的氢气推动钠游动 与水反应发出“嘶嘶”的响声，且钠逐渐变小，最后消失 钠与水剧烈反应，产生气体 溶液的颜色逐渐变红 有碱性物质生成 3.实验结论 钠与水剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气。 (1)化学方程式是2Na+2H2O===2NaOH+H2↑；离子方程式是2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。 (2)实质：钠置换水电离出的H+生成H2。 思考　某同学设计实验探究钠与酸、碱、盐溶液的反应，将一块绿豆粒大小的钠分别投入盛有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)①中，钠与稀盐酸反应比钠与水反应更剧烈，试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↑。不能剩余；稀盐酸不足，过量的钠会与溶剂水继续反应生成NaOH和H2。 (2)②中，饱和澄清石灰水出现白色浑浊，试分析原因。 提示　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)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。 钠与酸、碱及盐溶液的反应规律 遇水记五点：浮熔游响红。遇酸酸优先，遇盐水在前。 1.判断正误 (1)钠的密度比水小，比煤油大(　　) (2)钠失火时不能用水扑灭，应该用干燥的沙土盖灭(　　) (3)钠与水反应的离子方程式为Na+H2O===Na++OH-+H2↑(　　) (4)钠投入NaOH溶液中，无明显现象(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)× 2.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有白色沉淀产生的是(　　) ①MgSO4溶液　②H2SO4溶液　③Na2SO4溶液　④饱和澄清石灰水　⑤CuSO4溶液　⑥饱和NaCl溶液 A.①②④⑤ B.①④⑥ C.①④⑤ D.①④⑤⑥ 答案　B 解析　①中生成H2和Mg(OH)2白色沉淀；②中生成H2，无沉淀产生；③中生成H2，无沉淀产生；④中生成H2，且反应消耗水，溶液温度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2产生白色沉淀；⑤生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀；⑥生成H2，且溶剂水减少，析出氯化钠白色沉淀。 三、氧化钠和过氧化钠 1.Na2O的性质 Na2O是一种白色固体，属于碱性氧化物，能与水、酸、酸性氧化物等发生化学反应。 写出下列反应的化学方程式： (1)氧化钠与水反应：Na2O+H2O===2NaOH。 (2)氧化钠与盐酸反应：Na2O+2HCl===2NaCl+H2O。 (3)氧化钠与二氧化碳反应：Na2O+CO2===Na2CO3。 2.Na2O2的性质 Na2O2是一种淡黄色固体，阴、阳离子个数比为1∶2。 (1)实验探究过氧化钠与水的反应 实验 操作 实验 现象 ①试管外壁发烫，带火星的木条复燃；②用pH试纸检验反应所得溶液呈碱性 实验 结论 Na2O2与水反应放热，化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ (2)Na2O2与CO2反应也会产生O2，试写出反应的化学方程式：2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。 思考1　比较等质量的Na2O2分别与H2O和CO2完全反应转移电子的关系。 提示　相同质量的Na2O2分别与H2O和CO2反应，转移的电子数相等，若1个Na2O2与H2O或CO2反应，则转移1个电子。 思考2　把Na2O2固体加入盛有酚酞溶液的试管中，观察到有气泡冒出，溶液变红后又褪色。结合Na2O2的性质解释其原因。 提示　Na2O2与水反应生成NaOH 和O2，可看到有气体生成；NaOH使酚酞溶液变红，Na2O2具有强氧化性，又使溶液褪色。 3.Na2O2的应用 (1)Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。 (2)Na2O2中氧元素的化合价为-1价，具有强氧化性，可作漂白剂。 1.判断正误 (1)Na2O与Na2O2均为碱性氧化物(　　) (2)Na2O与Na2O2中的氧元素的化合价不相同，钠元素的化合价相同(　　) (3)Na2O与Na2O2的阴、阳离子个数比均为1∶2(　　) (4)Na2O2与H2O的反应中，H2O是还原剂(　　) (5)将Na2O投入盛有水(滴有酚酞溶液)的试管中，溶液变成红色，振荡试管后溶液褪色(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)× 2.下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的是(　　) A.Na2O2、Na2O久置于空气中变为白色NaOH固体 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 答案　C 解析　Na2O、Na2O2久置于空气中变为白色Na2CO3固体，故A项错误；Na2O2是淡黄色固体，故B项错误；Na2O2与CO2反应时，Na2O2中的氧元素发生了氧化还原反应，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，故C项正确； Na2O与CO2或H2O反应时无氧气产生，不能作供氧剂，故D项错误。 氧化钠与过氧化钠的比较 物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2) 颜色、状态 白色固体 淡黄色固体 物质类别 碱性氧化物 过氧化物(非碱性氧化物) 氧的价态 -2 -1 阴、阳离子个数比 1∶2 1∶2 化学 性质 热稳定性 不稳定(2Na2O+O22Na2O2) 稳定 与水反应 Na2O+H2O===2NaOH 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 与CO2 反应 Na2O+CO2===Na2CO3 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 与酸 (盐酸) 反应 Na2O+2HCl===2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑ 主要用途 用于制取少量Na2O2、烧碱 强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂 课时对点练 [分值：100分] [1~9题，每小题6分] 题组一　金属钠的存在、保存、性质 1.下列有关钠的取用方法、保存及存在形式的描述正确的是(　　) A.实验中，取用少量的金属钠可用手直接取 B.实验室中，钠通常保存在煤油或石蜡油中 C.实验后剩余的金属钠要丢入垃圾桶，不能放回原试剂瓶中 D.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 答案　B 解析　实验中，取用少量的金属钠需用镊子，A错误；钠易与空气中的水蒸气、氧气等反应，不与煤油或石蜡油反应，且密度比煤油或石蜡油的大，因此实验室中，钠通常保存在煤油或石蜡油中，B正确；因为钠易与水反应产生氢气，有危险性，所以实验后剩余的金属钠需放回原试剂瓶中，C错误；钠的性质较活泼，在自然界中以化合态形式存在，没有游离态，D错误。 2.下列物质在空气中因发生氧化还原反应而变质的是(　　) A.Na B.NaOH C.Na2SO4 D.Na2O 答案　A 解析　Na易与空气中的氧气或水蒸气发生反应变成Na2O或NaOH，元素化合价发生变化，是氧化还原反应，A正确；NaOH与空气中二氧化碳反应，易变质，但不是氧化还原反应，B错误；硫酸钠不与空气中的成分发生反应，不易变质，C错误；Na2O易与空气中的H2O或CO2反应变成NaOH或Na2CO3，无元素化合价的变化，不属于氧化还原反应，D错误。 3.物质间的转化是认识化学的重要途径，下列物质之间的转化不能通过一步实现的是(　　) A.Na→Na2O2 B.Na→Na2CO3 C.Na→NaOH D.Na→NaCl 答案　B 4.等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块与足量氧气在常温下充分反应，则下列说法正确的是(　　) A.第一块钠失去电子数多 B.两块钠失去电子数一样多 C.第二块钠的反应产物质量较大 D.两块钠的反应产物质量一样大 答案　B 解析　不论是加热还是常温缓慢氧化，最终都是→，故等质量的两块钠失去的电子数一样多；但加热时产物为Na2O2，而常温时产物为Na2O，故第一块钠的反应产物质量大，B正确。 题组二　Na2O和Na2O2的性质 5.下列有关Na2O和Na2O2的叙述正确的是(　　) A.Na2O和Na2O2均能跟盐酸反应，故两者均为碱性氧化物 B.Na2O和Na2O2中的氧元素都是-2价 C.Na2O和Na2O2跟水的反应均为化合反应，均生成NaOH D.在呼吸面具中Na2O2常作供氧剂，而Na2O不能用作供氧剂 答案　D 解析　Na2O2与酸反应生成盐、H2O和O2，故不是碱性氧化物，A错误；Na2O中氧元素为-2价，Na2O2中氧元素为-1价，B错误；Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2，故不是化合反应，C错误；Na2O2和呼出的CO2、H2O均能反应产生氧气，故可作呼吸面具中的供氧剂，而Na2O与CO2、H2O反应不产生氧气，不能用作供氧剂，D正确。 6.下列判断正确的是(　　) A.可用水来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2 B.可用CO2来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2 C.可利用在纯氧中加热的方法除去Na2O中的Na2O2 D.将足量的Na2O2、Na2O分别加到紫色石蕊溶液中，最终溶液均为蓝色 答案　A 解析　CO2、H2O与Na2O2、Na2O均能反应，但与Na2O2反应时均能产生气体，因O2和CO2都是无色无味气体，故CO2和Na2O2的反应无明显的现象产生，水与Na2O2反应产生气泡，A项正确、B项错误；在纯氧中加热Na2O和Na2O2的混合物，Na2O会转化为Na2O2，C项错误；将足量的Na2O2、Na2O分别加到紫色石蕊溶液中，均先与溶液中的水反应生成碱而使溶液变为蓝色，但因Na2O2具有漂白性，最后又会漂白蓝色的溶液，D项错误。 题组三　Na、Na2O2性质探究实验 7.如图所示，在坩埚中放一小块钠，加热至熔化成小球时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4粉末与其接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成。下列说法错误的是(　　) A.钠受热易熔成小球说明其熔点低 B.钠与CuSO4粉末反应时放出大量热 C.一定条件下，Na可与CuSO4反应生成Cu D.将无水CuSO4粉末改为CuSO4溶液，反应现象相同 答案　D 解析　在坩埚中放一小块钠，加热至熔化，说明钠的熔点低，故A正确；根据题意可知，反应放热，一定条件下，Na可与CuSO4反应生成Cu，故B、C正确；将无水CuSO4粉末改为CuSO4溶液，则钠先与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜，不会置换出铜单质，反应现象不同，故D错误。 8.按如图所示进行相应实验，下列有关它们反应现象的分析正确的是(　　) A.均有氢气生成 B.反应剧烈程度：甲>乙 C.丙中钠能置换出单质铜 D.甲、乙、丙中钠在液面下层反应 答案　A 解析　钠和水反应生成NaOH和氢气，钠和稀盐酸反应生成NaCl和氢气，钠和硫酸铜溶液中水反应生成氢气，均有氢气产生，A正确；稀盐酸中H+浓度比水大，反应剧烈程度：甲<乙，B错误；丙中钠先与水反应生成NaOH和氢气，NaOH再与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀，不能置换出单质铜，C错误；钠的密度比水小，甲中钠在液面上层反应，D错误。 9.某实验小组通过如图所示实验探究Na2O2与水的反应，下列说法不正确的是(　　) A.②中的大量气泡主要成分是氧气 B.③中溶液变红，说明有碱性物质生成 C.④中现象可能是由于溶液中含有强漂白性物质造成的 D.⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度 答案　D 解析　过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，故A正确；过氧化钠与水反应生成了氢氧化钠，氢氧化钠是强碱，遇到酚酞，溶液变成红色，故B正确；过氧化钠与水反应可能生成了过氧化氢，过氧化氢具有强氧化性，能够使溶液褪色，故C正确；生成的过氧化氢在二氧化锰作催化剂时发生了分解，因此放出大量气泡，故D错误。 [10~12题，每小题8分] 10.下列关于钠及其化合物的说法正确的是(　　) A.Na和Na+都具有强还原性 B.过氧化钠能与水反应，所以过氧化钠可以作气体的干燥剂 C.将足量的Na2O和Na2O2分别加入含有酚酞的水中，最终所得溶液均为红色 D.将少量Na和Na2O2分别加入CuSO4溶液中，均产生蓝色沉淀同时放出无色气体 答案　D 解析　Na具有强还原性，Na+没有还原性，A错误；Na2O2与水反应生成O2，会引入新的杂质，因此不能作为气体的干燥剂，B错误；将足量的Na2O加入含有酚酞的水中，溶液为红色；将足量的Na2O2加入含有酚酞的水中，溶液先变红后褪色，C错误；将少量Na加入CuSO4溶液中，产生蓝色沉淀同时放出氢气；将少量Na2O2加入CuSO4溶液中，产生蓝色沉淀同时放出氧气，D正确。 11.某实验小组想利用如图装置在实验室制备二氧化碳并验证过氧化钠可作呼吸面具中的供氧剂。下列有关说法不正确的是(　　) A.装置Ⅰ中盛放饱和碳酸钠溶液 B.装置的连接顺序为eabcdghf C.装置Ⅲ中固体是大理石(或石灰石) D.装置Ⅳ中收集的气体可使带火星的木条复燃 答案　A 解析　装置Ⅰ的作用是除去CO2中的杂质HCl，若是使用饱和Na2CO3溶液，Na2CO3不仅能够与HCl发生反应，也能够与CO2发生反应，不能达到除杂的目的，应该使用饱和NaHCO3溶液，A错误；分析可知装置使用先后顺序是装置Ⅲ制取CO2，装置Ⅰ除去CO2中的HCl杂质，装置Ⅱ中二氧化碳、水蒸气与过氧化钠反应，装置Ⅴ除去制取的O2中的CO2，装置Ⅳ用排水法收集O2，除杂时导气管接口是长进短出，故导气管接口顺序是eabcdghf，B正确；在装置Ⅲ中用固体大理石(或石灰石)与稀盐酸在常温下反应制取CO2，C正确；在装置Ⅱ中发生反应：2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2；2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑，由于O2难溶于水，因此可以使用排水法收集，O2有助燃性，可以使带火星的木条复燃，D正确。 12.在一定温度下，向饱和烧碱溶液中加入一定量的过氧化钠，充分反应后恢复到原温度，下列说法正确的是(　　) A.溶液中Na+数目增多 B.溶液中有氢气溢出 C.溶质的质量分数增大 D.溶液的质量减少，溶质的质量分数不变 答案　D 解析　Na2O2与水反应生成NaOH和氧气，消耗水，反应后仍为饱和溶液，溶液的质量减少，浓度不变，溶质的质量分数不变，D正确。 13.(11分)某实验小组同学用如图所示装置进行实验，验证在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。 (1)仪器A的名称为　　　。  (2)装置C中试剂为　　　溶液。  (3)装置D中反应的化学方程式为①2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑、②　　　(写出②的化学方程式)。  (4)某同学认为该装置存在某处缺陷，可能导致结论相反，应改进为　　　　　　　　　　　　。改进后开始实验，当装置内气流平稳后开始收集气体，该气体能使带火星木条复燃，证明过氧化钠可作供氧剂。  (5)实验中装置D中固体由淡黄色完全变为白色。欲验证白色固体中含有NaOH，实验方案为取少量装置D中反应后的固体溶于水，向溶液中加入　　　，过滤，向滤液中滴入几滴酚酞溶液，若溶液变红且不褪色，则证明固体中含有NaOH。  答案　(1)分液漏斗　(2)饱和NaHCO3 (3) (4)在装置D、装置E间连接一个装NaOH溶液的洗气瓶 (5)过量CaCl2溶液 解析　(2)装置C的作用是除掉挥发的HCl，用饱和NaHCO3溶液。 (3)装置D中还有CO2与Na2O2反应，反应的化学方程式为2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2。 (4)装置D中收集到的氧气中含有CO2，不能使带火星的木条复燃，故改进的措施为在装置D、装置E间连接一个装NaOH溶液的洗气瓶，除掉可能剩余的CO2。 (5)装置D中白色固体为碳酸钠和NaOH的混合物，欲验证白色固体中含有NaOH，实验方案为取少量装置D中反应后的固体溶于水，向溶液中加入过量CaCl2溶液，会生成碳酸钙沉淀，过滤，向滤液中滴入几滴酚酞溶液，若溶液变红且不褪色，则证明固体中含有NaOH。 14.(11分)某课外活动小组为了探究钠与MgSO4溶液的反应，设计如图装置(夹持装置省略)。首先在U形管内加入少量煤油和几粒金属钠，再从U形管左端加入MgSO4溶液，一段时间后加热表面有CuO的铜丝。 回答下列问题： (1)从试剂瓶取出后剩余的Na能否放回原试剂瓶？　　　　(填“能”或“否”)。   (2)U形管中出现的现象是　　　　(填字母)。  A.有气泡产生 B.钠在煤油面上四处游动 C.溶液中有银白色金属生成 D.溶液变浑浊 (3)写出钠与MgSO4溶液反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　。   (4)表面有CuO的铜丝表面的变化现象是　　　　　　，写出反应的化学方程式：　　　　　　。   答案　(1)能　(2)AD　(3)2Na+2H2O+MgSO4===Mg(OH)2↓+Na2SO4+H2↑　(4)黑色变为红色　H2+CuOCu+H2O 解析　(2)钠和水反应生成H2，A项正确；钠的密度比煤油大，比水小，钠在煤油和水的界面处上下跳动，B项错误；钠先和水反应生成NaOH，NaOH再与MgSO4反应生成Mg(OH)2沉淀，反应中没有银白色金属生成，C项错误；生成Mg(OH)2沉淀，溶液变浑浊，D项正确。 (3)总反应的化学方程式为2Na+2H2O+MgSO4===Mg(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。 (4)CuO在加热条件下被H2还原为红色的单质Cu，化学方程式为H2+CuOCu+H2O。 学科网（北京）股份有限公司 $