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第一节　钠及其化合物
第1课时　活泼的金属单质——钠
目标：1.从钠原子的结构认识钠2.掌握钠与氧气、水的反应3.钠与酸、碱、盐溶液的反应原理
一、钠的原子结构　钠与非金属单质的反应
1．钠元素的原子结构及存在
钠原子的结构及得失电子情况
钠的存在形式
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 的金属光泽，在空气中很快 钠先 ，然后剧烈燃烧，火焰呈 ，生成 固体
结论 ①钠具有银白色的金属光泽，硬度小，熔点低，密度大于煤油，通常保存在 或 中 ②钠与氧气的反应(写出反应的化学方程式) 常温下： ，白色 加热时： ，其中O为－1价 ③条件不同，钠与氧气反应的产物不同
(2)金属钠露置于空气中的主要变化
金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末：
发生的主要变化的化学方程式为
① ； ② ；
④ ，Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O；
⑤Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O。
（3）钠与其他非金属单质化合生成的化合物中钠只显＋1价，如Na与Cl2在点燃条件下可反应，
化学方程式：
例1．在实验室中，为什么要把钠保存在石蜡油或煤油中？
例2.取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象中，正确的描述是(　　)
①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
二、钠与水的反应
1．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 成小球 钠的熔点 ，反应放热
小球在水面上迅速游动 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 有碱性物质( )生成
2.实验结论
(1)化学方程式： ；
离子方程式： 。
(2)实质：钠置换水电离出的H＋生成H2。
例1．钠与水反应时产生的各种现象如下：①钠浮在水面上；②钠沉在水底；③钠熔化成小球；④小球迅速游动逐渐减小，最后消失；⑤发出嘶嘶的声音；⑥滴入酚酞后溶液显红色。其中正确的一组是(　　)
A．①②③④⑤ B．全部
C．①③④⑤⑥ D．①③④⑥
三、钠与水、酸溶液、碱溶液和盐溶液的反应
①钠与水的反应
化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，还原剂：Na，氧化剂：H2O。
②钠与酸溶液的反应
a．钠与酸溶液反应时先与 反应生成H2。
b．如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与 反应。
③钠与碱溶液的反应实质就是钠与 的反应。
④钠与盐溶液的反应
钠与盐溶液反应时，首先与 反应生成 ，然后NaOH与盐发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐反应，则只有钠与水的反应)。例如：
a．Na与Fe2(SO4)3溶液的反应： ， 。
b．Na与K2SO4溶液的反应： (仅此一步反应)。
例1.把一小块钠投入到硫酸铜溶液中，下列物质中不是该反应生成物的是(　　)
A．Cu B．Cu(OH)2 C．H2 D．Na2SO4
例2某实验小组在学习了钠与水的反应后，做了以下几个实验。
(1)将两块绿豆粒大小的钠分别同时投入到甲、乙两个小烧杯中，甲烧杯盛有10 mL水，乙烧杯盛有10 mL稀盐酸，观察到的现象：乙烧杯中钠反应更剧烈。结论：乙烧杯中发生的化学方程式为：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑。
(2)将一块绿豆粒大小的钠投入到丙烧杯中，观察到的现象是：浮、熔、游、响、生成蓝色沉淀。请根据现象写出丙烧杯中发生的化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4[或2Na＋2H2O＋CuSO4===Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑]。
(3)将一小块钠投入盛有5 mL饱和澄清石灰水的试管中，可能观察到的现象是________(填字母)。
a．钠熔化成闪亮的小球 b．钠在液面上四处游动
c．溶液底部有银白色物质生成 d．溶液变浑浊
随堂巩固
1．关于钠的叙述中，正确的是(　　)
A．钠是银白色金属，硬度很大
B．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
C．金属钠在空气中燃烧，生成过氧化钠
D．金属钠的熔点很高
2．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)，有刺激性气味气体产生的是________。
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 ⑦NH4Cl溶液
3．将一小块钠投入到盛有氯化镁溶液的试管里，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
4.下列叙述不正确的是(　　)
选项 事实 原因
A 钠保存在煤油中 钠在空气中会发生反应
B 钠露置在空气中，迅速变暗 钠与氧气反应生成过氧化钠
C 钠与水反应后滴入酚酞试剂，溶液变红 有碱性物质生成
D 钠在加热条件下能与氧气反应生成淡黄色固体 钠有还原性
5.下列关于钠的说法中正确的是(　　)
A．金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同
B．钠钾合金通常状况下呈固态，可作原子反应堆的导热剂
C．钠的活泼性很强，少量的钠可保存在有机溶剂CCl4中
D．由于钠比较活泼，所以它能从溶液中置换出金属活动性顺序表中钠后面的金属
6．下列说法正确的是(　　)
A．将一小块钠放入水中，钠将沉在水底
B．将一小块钠放在稀盐酸中，钠先与水反应生成NaOH和H2，生成的NaOH再与HCl反应生成NaCl和H2O
C．将一小块钠放在氯化镁溶液中发生如下反应：2Na＋Mg2＋===2Na＋＋Mg
D．钠可用于冶炼金属
7．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．钠跟氯化钾溶液反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
8．如图是有关钠与水反应及产物检验的实验装置。实验开始时先向管内加入滴有酚酞溶液的水，使水位达到B端管口，然后迅速塞紧橡胶塞并拔掉大头针，此时Na掉入水中。回答下列问题：
(1)钠与水反应的化学方程式为____________________________________________________。
(2)钠与水反应的现象有很多，不同的现象证明不同的性质。
①能证明钠的密度比水小的现象是__________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
②能证明钠的熔点低的现象是______________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
③能证明有氢氧化钠生成的现象是__________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
④能证明有气体产生的现象是A端液面________(填“上升”“下降”或“不变”，下同)，B端液面________。
参考答案
第一节　钠及其化合物
第1课时　活泼的金属单质——钠
目标：1.从钠原子的结构认识钠2.掌握钠与氧气、水的反应3.钠与酸、碱、盐溶液的反应原理
一、钠的原子结构　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，火焰呈黄色，生成淡黄色固体
结论 ①钠具有银白色的金属光泽，硬度小，熔点低，密度大于煤油，通常保存在煤油或石蜡油中 ②钠与氧气的反应(写出反应的化学方程式) 常温下：4Na＋O2===2Na2O，白色 加热时：2Na＋O2Na2O2，其中O为－1价 ③条件不同，钠与氧气反应的产物不同
(2)金属钠露置于空气中的主要变化
金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末：
发生的主要变化的化学方程式为
①4Na＋O2===2Na2O； ②Na2O＋H2O===2NaOH；
④2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O；
⑤Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O。
(3)钠与其他非金属单质化合生成的化合物中钠只显＋1价，如Na与Cl2在点燃条件下可反应，化学方程式：2Na＋Cl22NaCl。
例1．在实验室中，为什么要把钠保存在石蜡油或煤油中？
提示　钠密度比石蜡油或煤油大，能隔绝空气，防止钠被氧化。
例2.取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象中，正确的描述是(　　)
①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
答案　C
解析　Na熔点较低，加热时先熔化，燃烧时火焰为黄色，燃烧后生成Na2O2，为淡黄色固体。
二、钠与水的反应
1．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
钠熔化成小球 钠的熔点低，反应放热
小球在水面上迅速游动 反应产生的氢气推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”的响声，逐渐变小，最后消失 钠与水剧烈反应，产生气体
反应后溶液的颜色逐渐变红 有碱性物质(氢氧化钠)生成
2.实验结论
(1)化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；
离子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。
(2)实质：钠置换水电离出的H＋生成H2。
例1．钠与水反应时产生的各种现象如下：①钠浮在水面上；②钠沉在水底；③钠熔化成小球；④小球迅速游动逐渐减小，最后消失；⑤发出嘶嘶的声音；⑥滴入酚酞后溶液显红色。其中正确的一组是(　　)
A．①②③④⑤ B．全部
C．①③④⑤⑥ D．①③④⑥
解析：钠与水反应时产生的现象概括为：熔(熔化成小球)、浮(浮在水面上)、游(四处游动)、响(发出嘶嘶的响声)、红(滴入酚酞，溶液变红)。由于钠的密度比水小，钠不可能沉在水底。
[答案]　C
三、钠与水、酸溶液、碱溶液和盐溶液的反应
①钠与水的反应
化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，还原剂：Na，氧化剂：H2O。
②钠与酸溶液的反应
a．钠与酸溶液反应时先与酸反应生成H2。
b．如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应。
③钠与碱溶液的反应实质就是钠与水的反应。
④钠与盐溶液的反应
钠与盐溶液反应时，首先与水反应生成NaOH，然后NaOH与盐发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐反应，则只有钠与水的反应)。例如：
a．Na与Fe2(SO4)3溶液的反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，6NaOH＋Fe2(SO4)3===2Fe(OH)3↓＋3Na2SO4。
b．Na与K2SO4溶液的反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑(仅此一步反应)。
例1.把一小块钠投入到硫酸铜溶液中，下列物质中不是该反应生成物的是(　　)
A．Cu B．Cu(OH)2 C．H2 D．Na2SO4
解析：将钠投入CuSO4溶液中时，钠首先与水反应2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，生成的NaOH再与CuSO4发生复分解反应CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，反应中不可能生成铜。
[答案]　A
例2某实验小组在学习了钠与水的反应后，做了以下几个实验。
(1)将两块绿豆粒大小的钠分别同时投入到甲、乙两个小烧杯中，甲烧杯盛有10 mL水，乙烧杯盛有10 mL稀盐酸，观察到的现象：乙烧杯中钠反应更剧烈。结论：乙烧杯中发生的化学方程式为：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑。
(2)将一块绿豆粒大小的钠投入到丙烧杯中，观察到的现象是：浮、熔、游、响、生成蓝色沉淀。请根据现象写出丙烧杯中发生的化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4[或2Na＋2H2O＋CuSO4===Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑]。
(3)将一小块钠投入盛有5 mL饱和澄清石灰水的试管中，可能观察到的现象是________(填字母)。
a．钠熔化成闪亮的小球b．钠在液面上四处游动
c．溶液底部有银白色物质生成d．溶液变浑浊
答案　abd
解析　钠与水反应放出大量的热，使钠熔成小球，故a正确；钠的密度小于水的密度，故也一定小于饱和澄清石灰水的密度，所以会浮在液面上，钠与水反应生成的氢气使钠球在液面上四处游动，故b正确；钙的金属活动性强于钠，且钠、钙都易与水反应，所以钠不可能置换出钙，故c错误；因为反应消耗了水，且反应放热，所以饱和澄清石灰水中会有部分溶质析出而导致溶液变浑浊，故d正确。
随堂巩固
1．关于钠的叙述中，正确的是(　　)
A．钠是银白色金属，硬度很大
B．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
C．金属钠在空气中燃烧，生成过氧化钠
D．金属钠的熔点很高
答案　C
解析　钠是一种硬度小、熔点低的银白色金属，块状钠燃烧时会熔化成闪亮的小球，燃烧火焰为黄色，生成物是淡黄色固体过氧化钠；钠在空气中缓慢氧化则生成氧化钠。
2．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)，有刺激性气味气体产生的是________。
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 ⑦NH4Cl溶液
答案　①④⑤⑥　⑦
解析　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＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O；⑥中Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓；⑦中产生两种气体，H2和NH3，NH＋OH－NH3↑＋H2O。
3．将一小块钠投入到盛有氯化镁溶液的试管里，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
答案　C
解析　钠投入到氯化镁溶液中，先与水反应生成氢氧化钠和氢气，出现与水反应的类似现象；然后氢氧化钠与氯化镁发生复分解反应生成难溶物氢氧化镁，使溶液变浑浊，溶液底部不会有银白色物质生成。
4.下列叙述不正确的是(　　)
选项 事实 原因
A 钠保存在煤油中 钠在空气中会发生反应
B 钠露置在空气中，迅速变暗 钠与氧气反应生成过氧化钠
C 钠与水反应后滴入酚酞试剂，溶液变红 有碱性物质生成
D 钠在加热条件下能与氧气反应生成淡黄色固体 钠有还原性
解析：钠在空气中易与水和氧气反应，所以钠保存在煤油中，A项正确；常温下钠与氧气反应生成氧化钠(白色)，加热或点燃时生成过氧化钠(淡黄色)，B项错误；钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应后滴入酚酞试剂，溶液变红，C项正确；钠是活泼的金属，具有强还原性，在加热的条件下能与氧气反应生成淡黄色固体过氧化钠，D项正确。
[答案]　B
5.下列关于钠的说法中正确的是(　　)
A．金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同
B．钠钾合金通常状况下呈固态，可作原子反应堆的导热剂
C．钠的活泼性很强，少量的钠可保存在有机溶剂CCl4中
D．由于钠比较活泼，所以它能从溶液中置换出金属活动性顺序表中钠后面的金属
答案　A
解析　钠和氧气在空气中不加热时生成氧化钠，在氧气中点燃，生成过氧化钠，故A正确；钠钾合金的熔点很低，通常状况下呈液态，有良好的导热性，作原子反应堆的导热剂，故B错误；钠的密度比水小，比煤油大，实验室中少量的Na保存在煤油里，故C错误；因钠与盐溶液反应时，先与水反应，然后生成的碱再与盐反应，所以它不能从溶液中置换出金属活动性顺序表中钠后面的金属，故D错误。
6．下列说法正确的是(　　)
A．将一小块钠放入水中，钠将沉在水底
B．将一小块钠放在稀盐酸中，钠先与水反应生成NaOH和H2，生成的NaOH再与HCl反应生成NaCl和H2O
C．将一小块钠放在氯化镁溶液中发生如下反应：2Na＋Mg2＋===2Na＋＋Mg
D．钠可用于冶炼金属
答案　D
解析　钠的密度比水小，且与水反应放出H2，放入水中会浮在水面上，并不停地游动，故A错；钠在酸溶液中优先与酸中的氢反应，钠在盐溶液中优先与水反应，故B、C错；金属钠可以从熔融盐中置换出钛、钽、铌、锆等金属，故D正确。
7．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．钠跟氯化钾溶液反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
答案　B
8．如图是有关钠与水反应及产物检验的实验装置。实验开始时先向管内加入滴有酚酞溶液的水，使水位达到B端管口，然后迅速塞紧橡胶塞并拔掉大头针，此时Na掉入水中。回答下列问题：
(1)钠与水反应的化学方程式为____________________________________________________。
(2)钠与水反应的现象有很多，不同的现象证明不同的性质。
①能证明钠的密度比水小的现象是__________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
②能证明钠的熔点低的现象是______________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
③能证明有氢氧化钠生成的现象是__________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
④能证明有气体产生的现象是A端液面________(填“上升”“下降”或“不变”，下同)，B端液面________。
答案　(1)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
(2)①钠浮在水面上　②钠熔化为光亮的小球　③溶液呈红色　④上升　下降
解析　(1)钠与水反应生成NaOH和H2。(2)①钠浮在水面上，证明钠的密度比水小。②钠熔化为光亮的小球，证明钠的熔点低。③反应后溶液呈红色，证明有氢氧化钠生成。④B端压强增大，液面下降，A端液面上升，证明有气体生成。
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