


摘要:在當前的科技發展和生產實踐中,對鈉及其化合物的研究具有重要意義.本文通過實驗探究,讓學生通過觀察實驗現象,推導出鈉及其化合物
的性質,并掌握其轉化模型.在實驗中,要求學生掌握實驗原
理和操作方法.通過深入探究鈉及其化合物之間的轉化模型,有助于提高學生對化學反應原理的理解,以及分析和解決實際問題的能力.
關鍵詞:鈉;化合物;轉化模型
中圖分類號:G632文獻標識碼:A文章編號:1008-0333(2024)25-0119-03
收稿日期:2024-06-05
作者簡介:楊曉峰(1981.2—),男,甘肅省靜寧人,碩士,中學一級教師,從事高中化學教學研究.
鈉及其化合物之間的轉化模型探究常常以“復雜體系—反應路徑”的形式進行考查,如圖1所示的“價類圖”,由于轉化過程較多,因此試題難度較大.該類試題以化學反應原理為基礎,以結合信息進行相應內容推理為輔,重點考查鈉及其化合物在反應過程中的性質變化、物質變化,有利于培養學生分析問題、解決問題的能力,重點考查學生“宏觀辨識與微觀探析”的核心素養.
1鈉單質的性質及其反應
鈉是一種典型的活潑金屬,其單質的性質與反應涉及多種化學變化和物理變化.首先,鈉與水的反應是其最為典型和重要的性質之一(見例1).
除了水,鈉還與酸發生置換反應,生成相應的鹽和氫氣.這進一步表現了鈉的還原性和金屬性質.鈉也能與氧氣反應,形成氧化鈉.在加熱條件下還可以生成過氧化鈉,這是一種非常劇烈的反應,常常伴隨著火花和火焰的產生,因為鈉在氧氣中燃燒,這一反應凸顯了鈉的高活性和易燃性[1].
物理性質方面,鈉是一種固體,具有較低的密度和較低的熔點,故鈉在溫和條件下可以很容易地變成液態,這使得它在工業中的應用非常廣泛.此外,鈉的焰色反應也是其重要性質之一,通過在鈉鹽中加入熱源,可以產生特定的光譜顏色,用于分析化學中的定性分析和檢測.
例1在探究金屬鈉與水反應(如圖2所示)的實驗過程中,某課外小組同學記錄了如下實驗現象和實驗結論:
點評本題考查鈉的性質,題目難度中等,注意掌握金屬鈉的化學性質及反應現象,能夠根據實驗現象得出正確結論,從而得出鈉的性質.
2鈉的氧化物及其轉化
鈉的氧化物是化學中的重要組成部分,主要包括過氧化鈉和氧化鈉.過氧化鈉是一種強堿性物質,它的堿性體現在與水反應生成氫氧化鈉的過程中,該反應還會釋放出氧氣,在反應中過氧化鈉
既作氧化劑又作還原劑.值得注意的是,過氧化鈉也具有氧化性和漂白性.在一些工業應用中,過氧化鈉被用作漂白劑和氧化劑,因為它能有效分解有機物質和氧化金屬離子,故過氧化鈉還可以用于水處理和環境保護,以去除有機廢物.與之相比,氧化鈉主要是堿性氧化物的性質,在金屬生產、玻璃制造等工業制造中具有廣泛的應用.
例2過氧化鈉是一種淡黃色固體,在潛水艇中用作制氧劑,供人類呼吸之用.某學生為了驗證這一實驗,以足量的大理石、足量的鹽酸和1.95 g過氧化鈉樣品為原料,制取O,設計出實驗裝置(如圖3所示):
點評本題考查了鈉及其化合物的性質,難度不大,注意掌握離子方程式的書寫規則和實驗裝置圖的組合原理[2].
3兩種主要鈉鹽的鑒別與除雜
高中化學中,鈉鹽的考查重點在于理解鈉離子與不同陰離子結合形成的鹽類,如氯化鈉、硫酸鈉、碳酸鈉等.學生需要掌握鈉鹽的溶解性規律、離子反應以及鈉鹽在溶液中的酸堿性質.同時,還需了解鈉鹽在食品、醫藥、工業等領域的應用,以及鈉鹽的制備方法和性質等特點.
點評高中化學鈉鹽的鑒別和除雜為??键c,學生需要熟練掌握NaHCO3與Na2CO3的鑒別方法和除雜方式,如表3和圖4所示.
4結束語
綜上所述,鈉及其化合物之間的轉化模型探究涉及多種多樣的反應路徑和物質變化,靈活掌握鈉及其化合物的性質變化、反應條件,熟悉各種實驗現象和反應機制,提高自身的學習能力及問題分析能力,是解答此類試題的關鍵.
參考文獻:
[1]黃建軍.融多元教學法,發展化學學科核心素養:以“鈉及其化合物”一課為例 [J].新課程,2024(03):49-51.
[2] 尹麗鳳.三個版本化學教材關于元素化合物內容的分析比較研究[D].濟南:山東師范大學,2021.
[責任編輯:季春陽]