第二章 海水中的重要元素——钠和氯第一节 钠及其化合物第一课时 活泼的金属单质——钠(1)单质可分为金属单质、非金属单质两大类。
常见的金属有铁、铝、铜、锌、银、金、钠等。
(2)金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 。
(3)写出下列反应的化学方程式： ①铁与氧气：3Fe ＋2O 2=====点燃Fe 3O 4。
②铁与盐酸：Fe ＋2HCl=FeCl 2＋H 2↑。
③锌与稀硫酸：Zn ＋H 2SO 4=ZnSO 4＋H 2↑。
④铁与硫酸铜溶液：Fe ＋CuSO 4=FeSO 4＋Cu 。
在上述四个反应中，金属的共同之处是失电子、被氧化。
一、金属的通性 1．存在自然界中的金属元素绝大多数以化合态存在，含量最多的金属元素是Al ，其次是Fe 。
2．物理性质具有金属光泽，不透明，易导电、导热、有延展性等。
3．化学性质二、钠的物理性质钠很软，能用刀切割，切开外皮后，可以看到钠具有银白色的金属光泽。
三、钠的化学性质1．钠与氧气的反应反应条件室温加热或点燃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成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体反应4Na＋O2=2Na2O 2Na＋O2=====△Na2O2结论钠是非常活泼的金属，与O2反应，条件不同时，现象不同，产物也不同反应的化学方程式：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。
1．画出Na、Mg、Al的原子结构示意图，分析它们的原子结构特点及其与金属化学性质的联系。
三种金属原子最外层电子数目较少，在发生化学反应时易失去电子，从而表现了较强的还原性。
2．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)金属都具有银白色金属光泽，且易导电，易传热()(2)金属元素在化合物中只显正价()(3)钠与FeCl3溶液反应可产生红褐色沉淀和无色气体()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燃烧后生成浅黄色固体物质A．①②B．①②③C．①④⑤D．④⑤4．探究讨论：钠、铁、铝等金属在常温下就能被空气中氧气氧化生成金属氧化物，钠和铁能完全被氧化，但铝制品却可在空气中长时间使用，这是为什么呢？5．请把钠与水(含酚酞)反应的现象与所表现的性质连接起来。
A.①钠的熔点较低B.②反应生成碱性物质C.③钠的密度比水小钠露置在空气中的一系列变化(1)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为：银白色金属钠(Na)――→O2①表面变暗(生成Na2O)――→H2O②出现白色固体(生成NaOH)――→H2O③表面变成溶液(NaOH潮解)――→CO2④白色块状物质(生成Na2CO3·10H2O)――→风化⑤白色粉末状物质生成(Na2CO3)(2)发生的主要变化的化学方程式：①4Na＋O2===2Na2O，②Na2O＋H2O===2NaOH，③2NaOH＋CO2＋9H2O===Na2CO3·10H2O，④Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O。
[例1]将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化：表面迅速变暗―→“出汗”―→变成白色固体(粉末)。
下列有关叙述正确的是()A．表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了过氧化钠B．“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的CO2在表面形成了溶液C．最后变成碳酸钠粉末D．该过程的所有化学反应均为氧化还原反应由于金属钠化学性质活泼，很容易跟空气中的氧气、水蒸气等反应而变质，故保存金属钠时应隔绝空气，通常保存在煤油里。
钠与水及水溶液的反应1．与水反应离子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，还原剂：Na，氧化剂：H2O。
2．与酸溶液反应(1)钠与酸反应时先与酸中的H＋反应，离子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。
(2)如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应。
3．与碱溶液反应实质就是钠与水的反应。
4．与盐溶液反应钠与盐溶液反应时先与水反应，它包括两种情况：(1)如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠不反应，只发生钠与水的反应。
(2)如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠反应，则会发生两个反应，如钠与硫酸铜溶液的反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。
[例2]将一小块金属钠投入CuSO4溶液中，不可能观察到的现象是()A．溶液中有蓝色沉淀生成B．有气体生成C．有红色物质析出D．钠熔成小球浮游在液面上(1)钠与饱和溶液反应时，若钠与溶质不反应，虽然只是钠与水反应，但是因水的消耗，会有固体析出。
(2)书写钠与盐溶液反应的化学方程式，可以分步书写，也可以写总的化学方程式。
1．(对应考点一)一小块金属钠长时间置于空气中，可能有下列现象，这些现象出现的先后顺序是( )①变成白色粉末②变暗③变成白色固体④变成液体A．①②③④B．②③④①C．②③①④D．③②④①2．(对应考点一)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Na2O2C．Na2O和Na2O2D．无法确定3．(对应考点二)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4．(对应考点二)将金属钠分别投入下列物质的稀水溶液中，能生成白色沉淀的是( )A ．HClB ．K 2SO 4C ．MgCl 2D ．CuCl 25.将少量的金属钠分别投入下列物质的水溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是( ) A ．HCl B ．K 2SO 4 C ．NaOH D ．CuSO 46．(实验题)红热的铁能与水蒸气反应，有氢气生成，现用如图所示装置进行铁在高温下与水蒸气反应的实验，并用简单的方法收集、检验生成的氢气。
请回答下列问题：(1)写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式： 。
(2)干燥管C 内盛放的药品是 和 (填化学式)。
干燥管的 (填“m”或“n”)端与g 导管相连接。
(3)在D 处画出用试管收集氢气的装置图(所需其他仪器自行选择)。
(4)怎样用简单的方法检验收集到的气体是氢气，简述实验操作步骤和现象： 。
(1)钠与氧气反应：常温下：4Na ＋O 2===2Na 2O ；加热时：2Na ＋O 2=====△Na 2O 2。
(2)钠与含有酚酞的水反应现象为浮、游、熔、响、红，化学方程式为2Na ＋2H 2O===2NaOH ＋H 2↑。
(3)钠跟盐溶液反应，不能置换出金属单质，而是先与水反应生成NaOH 和H 2。
一、选择题1．[双选题]下列关于金属的叙述中正确的是( )A ．所有的金属都是固态的B ．金属一般具有导电性、导热性和延展性C ．金属单质在化学反应中化合价一定升高，作还原剂D ．金属元素在自然界中都是以化合态存在的 2．下列关于钠的性质叙述中，不．正确的是( ) A ．切下一小块钠，投入水中，钠熔成小球，说明钠与水反应有热量放出 B ．从钠能与水反应可推知钠也能与盐酸反应 C ．钠在空气中燃烧生成氧化钠D ．切开一块钠，呈银白色，很快变暗，说明钠常温下能与氧气反应3．取金属Na （2.3g ）、Mg （2.4g ）、Al （2.7g ），分别投入均盛有含氯化氢1.825g 的盐酸的烧杯中，充分反应后放出H 2的体积( )A ．一样多B ．Na 最多C ．Mg 最多D ．无法判断4．将4.6 g金属钠投入足量水中，得a g溶液；将4.8 g金属镁投入足量盐酸中，得b g溶液，假设水的质量与盐酸的质量相等，则反应后两溶液的质量关系式为()A．a＝b B．a>b C．a<b D．无法判断5. 将一小块钠投入盛有5 mL饱和澄清石灰水的试管里，不可能观察到的现象是( )A．钠熔成小球浮在液面上四处游动 B．有气体产生C．溶液底部有银白色物质生成 D．溶液变浑浊二、非选择题6. (1)钠的金属活动性比铝的(填“强”或“弱”)。
(2)将一小块金属钠投入水中，发生反应的离子方程式为；可观察到的实验现象是(填编号)。
a．钠沉到水底b．钠熔成小球c．小球四处游动7．将一小块钠投入FeCl3溶液中，此时观察到的现象是，有关的化学方程式是。
8．有人设计了如图所示的实验装置来探究钠与水反应(铁架台等仪器已略)。
实验前在橡胶塞下端打一个小孔穴，将一大小适中的钠块固定于针头下端，向上抽动针头使钠块藏于孔穴内。
在玻璃反应管内装入适量水(使钠块不与水接触)。
实验时，拔去橡胶乳头，按住橡胶塞，将针头缓缓向上拔起，使钠与水接触，反应管内的液体被产生的气体压出，流入置于下方的烧杯中，气体则被收集在反应管内。
(1)钠与水反应的离子方程式为。
(2)实验中“钠块熔化为闪亮的小球”说明；向烧杯中的溶液中滴加，溶液变红，说明钠与水反应生成碱性物质。
第二课时 钠的重要化合物(1)一小块钠在空气中放置生成的一系列产物有Na 2O 、NaOH 、Na 2CO 3·10H 2O 、Na 2CO 3。
(2)钠在空气中燃烧的化学方程式为：2Na ＋O 2=====点燃Na 2O 2。
(3)在Na 2O 和Na 2O 2中，钠元素的化合价都是＋1，而氧元素的化合价是－2和－1。
(4)向NaOH 溶液中通入过量CO 2的化学方程式为NaOH ＋CO 2===NaHCO 3。
一、氧化钠和过氧化钠二、碳酸钠和碳酸氢钠 1．物理性质名称 碳酸钠 碳酸氢钠 化学式 Na 2CO 3 NaHCO 3 色态 白色粉末 细小白色晶体 俗名 纯碱或苏打小苏打溶解性二者均易溶于水，NaHCO 3的溶解性较弱2．化学性质三、焰色反应1．定义很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。
2．操作3．几种金属元素的焰色钠：黄色，钾：紫色(观察时要透过蓝色钴玻璃)，铜：绿色。
4.纯碱的生产历史（1）路布兰制碱法：1791年法国医生路布兰首先取得专利，以食盐为原料，制得了纯碱。
此法分为三步，先使氯化钠与硫酸反应，生成硫酸钠：2NaCl+H2SO4加热Na2SO4+2HCl↑然后用焦炭还原硫酸钠得硫化钠：Na2SO4+4C高温Na2S+4CO↑最后利用硫化钠与石灰石的反应生产碳酸钠：Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS路布兰制取纯碱，主要生产过程在固相中进行，难以连续生产，又需硫酸作原料，设备腐蚀严重，产品质量不纯，原料利用不充分，价格较贵，所以在投产50年后，在与1861年发明的索尔维法（即氨碱法）的竞争中，终于在20世纪20年代被淘汰。