鈉及其化合物之間的轉(zhuǎn)化模型探究

摘要：在當(dāng)前的科技發(fā)展和生產(chǎn)實(shí)踐中，對(duì)鈉及其化合物的研究具有重要意義.本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，推導(dǎo)出鈉及其化合物

的性質(zhì)，并掌握其轉(zhuǎn)化模型.在實(shí)驗(yàn)中，要求學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)原

理和操作方法.通過(guò)深入探究鈉及其化合物之間的轉(zhuǎn)化模型，有助于提高學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)原理的理解，以及分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力.

關(guān)鍵詞：鈉；化合物；轉(zhuǎn)化模型

中圖分類號(hào)：G632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008-0333（2024）25-0119-03

收稿日期：2024-06-05

作者簡(jiǎn)介：楊曉峰（1981.2—），男，甘肅省靜寧人，碩士，中學(xué)一級(jí)教師，從事高中化學(xué)教學(xué)研究.

鈉及其化合物之間的轉(zhuǎn)化模型探究常常以“復(fù)雜體系—反應(yīng)路徑”的形式進(jìn)行考查，如圖1所示的“價(jià)類圖”，由于轉(zhuǎn)化過(guò)程較多，因此試題難度較大.該類試題以化學(xué)反應(yīng)原理為基礎(chǔ)，以結(jié)合信息進(jìn)行相應(yīng)內(nèi)容推理為輔，重點(diǎn)考查鈉及其化合物在反應(yīng)過(guò)程中的性質(zhì)變化、物質(zhì)變化，有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，重點(diǎn)考查學(xué)生“宏觀辨識(shí)與微觀探析”的核心素養(yǎng).

1鈉單質(zhì)的性質(zhì)及其反應(yīng)

鈉是一種典型的活潑金屬，其單質(zhì)的性質(zhì)與反應(yīng)涉及多種化學(xué)變化和物理變化.首先，鈉與水的反應(yīng)是其最為典型和重要的性質(zhì)之一（見(jiàn)例1）.

除了水，鈉還與酸發(fā)生置換反應(yīng)，生成相應(yīng)的鹽和氫氣.這進(jìn)一步表現(xiàn)了鈉的還原性和金屬性質(zhì).鈉也能與氧氣反應(yīng)，形成氧化鈉.在加熱條件下還可以生成過(guò)氧化鈉，這是一種非常劇烈的反應(yīng)，常常伴隨著火花和火焰的產(chǎn)生，因?yàn)殁c在氧氣中燃燒，這一反應(yīng)凸顯了鈉的高活性和易燃性[1].

物理性質(zhì)方面，鈉是一種固體，具有較低的密度和較低的熔點(diǎn)，故鈉在溫和條件下可以很容易地變成液態(tài)，這使得它在工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛.此外，鈉的焰色反應(yīng)也是其重要性質(zhì)之一，通過(guò)在鈉鹽中加入熱源，可以產(chǎn)生特定的光譜顏色，用于分析化學(xué)中的定性分析和檢測(cè).

例1在探究金屬鈉與水反應(yīng)（如圖2所示）的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，某課外小組同學(xué)記錄了如下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

點(diǎn)評(píng)本題考查鈉的性質(zhì)，題目難度中等，注意掌握金屬鈉的化學(xué)性質(zhì)及反應(yīng)現(xiàn)象，能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出正確結(jié)論，從而得出鈉的性質(zhì).

2鈉的氧化物及其轉(zhuǎn)化

鈉的氧化物是化學(xué)中的重要組成部分，主要包括過(guò)氧化鈉和氧化鈉.過(guò)氧化鈉是一種強(qiáng)堿性物質(zhì)，它的堿性體現(xiàn)在與水反應(yīng)生成氫氧化鈉的過(guò)程中，該反應(yīng)還會(huì)釋放出氧氣，在反應(yīng)中過(guò)氧化鈉

既作氧化劑又作還原劑.值得注意的是，過(guò)氧化鈉也具有氧化性和漂白性.在一些工業(yè)應(yīng)用中，過(guò)氧化鈉被用作漂白劑和氧化劑，因?yàn)樗苡行Х纸庥袡C(jī)物質(zhì)和氧化金屬離子，故過(guò)氧化鈉還可以用于水處理和環(huán)境保護(hù)，以去除有機(jī)廢物.與之相比，氧化鈉主要是堿性氧化物的性質(zhì)，在金屬生產(chǎn)、玻璃制造等工業(yè)制造中具有廣泛的應(yīng)用.

例2過(guò)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(xué)生為了驗(yàn)證這一實(shí)驗(yàn)，以足量的大理石、足量的鹽酸和1.95 g過(guò)氧化鈉樣品為原料，制取O，設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)裝置（如圖3所示）：

點(diǎn)評(píng)本題考查了鈉及其化合物的性質(zhì)，難度不大，注意掌握離子方程式的書寫規(guī)則和實(shí)驗(yàn)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(xué)中，鈉鹽的考查重點(diǎn)在于理解鈉離子與不同陰離子結(jié)合形成的鹽類，如氯化鈉、硫酸鈉、碳酸鈉等.學(xué)生需要掌握鈉鹽的溶解性規(guī)律、離子反應(yīng)以及鈉鹽在溶液中的酸堿性質(zhì).同時(shí)，還需了解鈉鹽在食品、醫(yī)藥、工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用，以及鈉鹽的制備方法和性質(zhì)等特點(diǎn).

點(diǎn)評(píng)高中化學(xué)鈉鹽的鑒別和除雜為常考點(diǎn)，學(xué)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(jié)束語(yǔ)

綜上所述，鈉及其化合物之間的轉(zhuǎn)化模型探究涉及多種多樣的反應(yīng)路徑和物質(zhì)變化，靈活掌握鈉及其化合物的性質(zhì)變化、反應(yīng)條件，熟悉各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和反應(yīng)機(jī)制，提高自身的學(xué)習(xí)能力及問(wèn)題分析能力，是解答此類試題的關(guān)鍵.

參考文獻(xiàn)：

［1］黃建軍.融多元教學(xué)法，發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)：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(gè)版本化學(xué)教材關(guān)于元素化合物內(nèi)容的分析比較研究[D].濟(jì)南：山東師范大學(xué)，2021.

［責(zé)任編輯：季春陽(yáng)］