人教版高一化学 钠的重要化合物课件 新人教必修1.ppt

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1、n第二节几种重要的金属化合物(共3课时)2021/8/9 星期一12021/8/9 星期一22021/8/9 星期一32021/8/9 星期一4n大家都知道海水是咸的，是因为海水里面含有NaCl等物质，NaCl是人们饮食中必不可少的调味品，水溶液呈中性；为了使蒸出的馒头松软多孔，没有酸味，和面时要掺入一定量的小苏打食盐和小苏打中都含有钠元素，你还知道哪些含钠元素的化合物？它们有何性质？有什么用途？n钠的氧化物有氧化钠和过氧化钠。同一种元素形成的不同化合物，所呈现出的性质千变万化，为我们呈现了一个琳琅满目难以穷尽的物质世界。你要想详细了解钠的重要化合物，请随我们一块走进教材第二节，几种重要的金属

2、化合物。2021/8/9 星期一52021/8/9 星期一6n梳理导引n1Na2O是_色固体，Na2O2是_色粉末。Na2O与水反应的化学方程式为_，Na2O2与H2O反应的化学方程式：_。Na2O2与CO2反应的化学方程式_。Na2O属于_(填“酸性”“碱性”或“两性”)氧化物，Na2O2_(填“是”或“不是”)碱性氧化物，_(填“有”或“无”)漂白性。2021/8/9 星期一7n2碳酸钠俗名_，_色固体，受热_(填“难”或“易”)分解，溶解度_(填“大于”或“小于”)碳酸氢钠。转化为碳酸氢钠的化学方程式是_。碳酸氢钠俗名_，_色固体，受热_(填“难”或“易”)分解，化学方程式为_。Na2C

3、O3和NaHCO3都能跟盐酸反应，写出反应的化学方程式_、_；NaHCO3还能与NaOH等碱反应，化学方程式为_。2021/8/9 星期一8n3_叫焰色反应。做焰色反应一般用_丝，实验前后都应该用_将它们洗净，具体操作是_。钠的焰色反应是_色，钾的焰色反应应该透过_观察，颜色为_。2021/8/9 星期一9n参考答案：n1白淡黄Na2OH2O=2NaOHn2Na2O22H2O=4NaOHO2 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2碱性不是有n2纯碱或苏打白难大于nNa2CO3H2OCO2=2NaHCO3小苏打白易n2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2nNa2CO32HCl=2NaClH2

4、OCO2nNaHCO3HCl=NaClH2OCO2nNaHCO3NaOH=Na2CO3H2O 2021/8/9 星期一10n3金属或它们的化合物在灼烧时会使火焰呈现特殊的颜色铂(或光洁无锈的铁)盐酸将铂丝放在酒精灯外焰上灼烧，至与原来的火焰颜色相同为止；做焰色反应后，将铂丝用盐酸洗净，在外焰上灼烧至没有颜色黄蓝色钴玻璃浅紫色2021/8/9 星期一11n问题探究n1Na2O与Na2O2哪个更稳定？n提示：稳定性往往与活泼性相反，即越易与其他物质反应，其稳定性越差。氧化钠受热可转变成过氧化钠，说明其稳定性较差。n常温下，Na在空气中会发生变化，生成Na2O；加热时，则生成Na2O2。Na2O受热

5、时，会继续反应，生成Na2O2。从反应条件和反应过程中可看出：Na2O2更稳定。2021/8/9 星期一12n2甲、乙两同学都来制取较纯净的碳酸钠溶液，分别设计了下列实验方案：n甲：用图1所示实验装置，将大理石与稀盐酸反应得到的CO2直接通入氢氧化钠溶液中。n乙：用图2所示，将氧氢化钠溶液分成两等份，用下列实验装置，再将大理石与稀盐酸反应得到的CO2，经饱和碳酸氢钠溶液洗涤后，长时间通入其中一份氢氧化钠溶液中，并将所得溶液小心加热煮沸12分钟，以赶走溶解在溶液中的过量CO2；再将另一份氢氧化钠溶液与此份溶液混合。哪位同学能获得较纯净的碳酸钠？为什么？乙同学的加热煮沸有没有必要？2021/8/9

6、 星期一132021/8/9 星期一14n提示：向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳时，若二氧化碳不足，则得到的是碳酸钠和氢氧化钠的混合物；若二氧化碳大于NaOH的物质的量、小于2倍的NaOH的物质的量，则得到的是碳酸钠和碳酸氢钠的混合物；若二氧化碳大于2倍的NaOH的物质的量，则得到NaHCO3。即二氧化碳的量很难控制。根据化学方程式：NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O，等物质的量的NaHCO3和NaOH混合生成Na2CO3。如果乙同学不对溶有CO2气体的碳酸氢钠溶液加热煮沸以赶尽溶解的CO2，则溶解的CO2与氢氧化钠反应，最终得到的是NaHCO3和Na2CO3的混合物。2021/8/9 星期

7、一15n结论：乙同学，因为用这样的方法得到了与氢氧化钠等物质的量的碳酸氢钠，等物质的量的氢氧化钠和碳酸氢钠恰好完全反应，生成碳酸钠。n答案：乙同学。向氢氧化钠溶液中通CO2，很难把握CO2的量，少了，含有氢氧化钠，多了，又有碳酸氢钠。而用等物质的量的碳酸氢钠与氢氧化钠反应，两者恰好完全反应，生成的是碳酸钠。煮沸是为了除去碳酸氢钠溶液中溶解的CO2，因碳酸氢钠在100以上才分解，所以这里的煮沸，不会使碳酸氢钠发生分解。2021/8/9 星期一162021/8/9 星期一17n细品教材n1Na2On离子化合物，O元素为2价，一种白色固体，化学性质：nNa2OH2O=2NaOHnNa2OCO2=Na

8、2CO3nNa2O2HCl=2NaClH2On2Na2OO2 2Na2O2Na2O与与Na2O2 2021/8/9 星期一18n2Na2O2n离子化合物，O元素为1价，一种淡黄色固体，化学性质：强氧化性；漂白性。n3有关Na2O2与CO2、H2O的反应n2CO22Na2O2=2Na2CO3O2n2H2O2Na2O2=4NaOHO2 n(1)物质的量的关系n无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2：1。2021/8/9 星期一19n(2)气体体积关系n若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量的Na2O2，气体体积

9、的减少量为原混合气体体积的 ，即为生成氧气的量。n(3)电子转移关系 n当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1mol O2转移2mol电子。2021/8/9 星期一20n(4)固体质量关系n相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看作发生相应的反应：Na2O2CO=Na2CO3、Na2O2H2=2NaOH(实际上两反应不能发生。)n(5)先后顺序关系n一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应，解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O发生反应，但实际情况复杂得多。2021/8/9 星期一21n

10、温馨提示：(1)Na2O由Na和O2组成，离子个数比为2 ：1，Na2O2由Na和 组成，离子个数比也为2：1。n(2)Na2O是碱性氧化物，而Na2O2不是碱性氧化物。n(3)生成条件：Na2O钠在常温下缓慢氧化；Na2O2钠燃烧或加热。n4Na2O2的用途n(1)呼吸面具n(2)潜水艇n(3)漂白剂、杀菌剂 2021/8/9 星期一22n典例精析n【例1】下列各组中的两物质作用时，反应条件或反应物用量的改变，对生成物没有影响的是 ()nANa与O2BNa2O2与CO2nCNaOH与CO2 D碳与O2n【解析】A中常温下两者反应生成Na2O，燃烧时生成Na2O2；B项Na2O2与CO2反应只

11、生成Na2CO3和O2，与反应物用量和反应条件无关；C中CO2不足时生成Na2CO3，CO2过量时生成NaHCO3；D中O2不足时生成CO，O2过量时，碳充分燃烧，生成CO2，因此只有B项符合题意。n【答案】B2021/8/9 星期一23n【点拔】考查反应条件和反应物用量对化学反应的影响。2021/8/9 星期一24n【例2】(山东五莲20092010学年度上学期期中考试)把3.6g的CO与H2组成的混合气体与足量的O2充分燃烧后，立即通入足量的Na2O2固体中，固体的质量增加为()nA2.1g B3.6gnC7.2g D无法确定2021/8/9 星期一25n【解析】CO燃烧生成CO2，CO2

12、与Na2O2反应：2COO2 2CO2,2CO22Na2O2=2Na2CO3O2，可以看到固体增重等于CO的质量。H2燃烧生成H2O，H2O与Na2O2反应：2H2O2 2H2O,2H2O2Na2O2=4NaOHO2,可以看到固体增重等于原来H2的质量。因此3.6g的CO与H2组成的混合气体燃烧后通入足量的Na2O2固体，固体的质量增加3.6g。n【答案】B2021/8/9 星期一26n下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是()nANa2O2、Na2O都是钠的氧化物，都是碱性氧化物nBNa2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体nCNa2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还

13、原剂nDNa2O2与水反应时，1mol Na2O2转移2mol电子2021/8/9 星期一27n【答案】Cn【解析】A项：Na2O2与水反应除了生成NaOH外，还有O2生成，所以Na2O2只是Na的氧化物，但不是碱性氧化物；B项：Na2O2是淡黄色固体；C项：Na2O2与CO2反应时电子转移关系：nNa2O2中1价O变成了2价O和零价O2所以说，Na2O2既是氧化剂又是还原剂；D项：Na2O2与H2O反应时，Na2O2中1价氧变成了2价O和零价O2故1mol Na2O2转移1mol电子。2021/8/9 星期一28n如下图装置，试管中盛有水，气球a中盛有干燥的Na2O2颗料。U形管中注有浅红色

14、的水。将气球用橡皮筋紧缚在试管口。实验时将气球中的Na2O2抖落到试管b的水中，将发生的现象是 ()2021/8/9 星期一29nAU形管内红水褪色nB试管内溶液变红nC气球a被吹大nDU形管水位dcn【解析】此题解答时容易因定向思维而错选A、B，是因为没有注意到浅红色的水是在U形管中而非试管中。由于发生反应2Na2O22H2O=4NaOHO2，产生O2使气球膨胀，该反应放出大量热量，使广口瓶中空气受热膨胀而出现U形管中水位dc。n【答案】CD 2021/8/9 星期一30n【点拔】因为各种习题万变不离其宗，所以审清题意、回归基础是我们学好化学最重要的一个环节。2021/8/9 星期一31n细

15、品教材n1碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应nNaHCO3HCl=NaClH2OCO2nNa2CO32HCl=2NaClH2OCO2n实验设计在两支试管中分别加入3mL稀盐酸，将两个各装有少量等质量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中，比较它们放出CO2的快慢。2021/8/9 星期一32n实验现象两组化学试剂分别混合后都生成无色气体，气球体积膨胀；碳酸氢钠与盐酸混合比碳酸钠与盐酸混合气球膨胀得快且大。n实验结论碳酸氢钠与盐酸反应产生气体比碳酸钠与盐酸反应产生气体快。2021/8/9 星期一332021/8/9 星期一34n2碳

16、酸钠、碳酸氢钠的热稳定性n实验设计把Na2CO3放在试管里，约占试管容积的 ，往另一支试管里倒入澄清的石灰水(如下图)，然后加热，观察澄清的石灰水是 否 起 变 化，换 上 一 支 放 入 同 样 体 积NaHCO3的试管，加热，观察澄清石灰水的变化。n实验现象加热Na2CO3时澄清石灰水不变浑浊，加热NaHCO3时澄清石灰水变浑浊。2021/8/9 星期一35n实 验 结 论 Na2CO3受 热 没 有 变 化，而NaHCO3受热后放出了CO2。Na2CO3的热稳定性强，NaHCO3的热稳定性很弱，受热易分解：n2NaHCO3Na2CO3H2OCO2n温馨提示：(1)应用NaHCO3和Na2

17、CO3之间的热 稳 定 性 的 差 别，可 以 鉴 别 NaHCO3和Na2CO3两种盐的固体。n(2)利用此理原可除去Na2CO3中的NaHCO3。2021/8/9 星期一362021/8/9 星期一372021/8/9 星期一38n典例精析n【例3】有两个无标签的试剂瓶，分别装有Na2CO3和NaHCO3，有4位同学为鉴别它们采用了以下不同的方法，其中可行的是()nA分别配成溶液，再加入澄清石灰水nB分别配成溶液，再加入NaOH溶液nC分别加热，再检验是否有使石灰水变浑浊的气体产生nD分别配成溶液，再进行焰色反应 2021/8/9 星期一39n【解析】A项中的石灰水与Na2CO3和NaHC

18、O3皆能发生反应产生CaCO3沉淀。B项中NaOH虽然只与NaHCO3反应：NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O，但并无明显现象。D项由于两试剂中皆含有Na元素，故也不能用焰色反应区分。C项加热时，只有NaHCO3受热分解，2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2，产生的CO2可使澄清石灰水变浑浊，故可用来鉴别。n【答案】C 2021/8/9 星期一40n【点拔】对不同的物质进行区分鉴别时，要求各物质的实验现象明显不同，且操作简单易行，这是设计实验时应充分注意的问题。2021/8/9 星期一41n【例4】取NaHCO3、Na2CO3、NaCl的混合物100g，加热到质量不再改变不止，剩下残

19、渣84.5g。将此残渣加入过量盐酸200g，至气泡不再产生后，称量全部溶液的质量为251.5g。求混合物中NaCl的质量。n【解析】解：设混合物中NaHCO3质量为x，生成Na2CO3质量为y。2021/8/9 星期一42n【答案】混合物中NaCl的质量为5g。2021/8/9 星期一43n(2009全国)下列叙述中正确的是()nA向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液，有CaCO3沉淀生成nB向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为12nC等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，

20、在同温同压下，生成的CO2体积相同nD 向 Na2CO3饱 和 溶 液 中 通 入 CO2，有NaHCO3结晶析出：2021/8/9 星期一44n【解析】CaCO3与CO2反应生成Ca(HCO3)2，再加入NaHCO3，因为二者不反应故没有现象，A项错误；向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，发生反应：Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl仅生成NaHCO3，无CO2气体放出，B项错误；等质量的NaHCO3和Na2CO3，其中NaHCO3的物质的量多，与足量HCl反应时，放出的CO2多，C项错误；Na2CO3饱和溶液中通入CO2发生的反应为：Na2CO3 CO2 H2O=2NaHC

21、O3，由 于NaHCO3的溶解性较小，故有结晶析出，D项正确。n【答案】D2021/8/9 星期一45n将某碳酸钠和碳酸氢钠混合物2.74g加热到质量不再变化时，剩余物质的质量为2.12g。求混合物中碳酸钠的质量分数。n【答案】38.7%n【点拔】解：剩余物质2.12g为Na2CO3，(2.742.12)g为分解放出的气体的质量。n方法：设混合物中Na2CO3的质量为x，NaHCO3的质量为y。2021/8/9 星期一462021/8/9 星期一472021/8/9 星期一48n细品教材n实验中的几个问题：n1做焰色反应的载体为什么用铂丝？能用别的材料代替铂丝吗？n因铂丝灼烧时火焰没有特殊颜色

22、，因此常用铂丝作焰色反应的载体，其他凡是灼烧时火焰没有特殊颜色的金属都可以用焰色反应的载体。如光洁无锈的铁丝或镍、铬、钨丝等。2021/8/9 星期一49n2实验步骤：(可用五个字描述：洗、烧、蘸、烧、观)。n(1)做过焰色反应实验的铂丝为什么要洗？n因为做焰色反应实验时，铂丝上会沾附着金属离子，再做焰色反应实验时，沾附的金属离子会干扰焰色反应实验现象，因此再做焰色反应实验时，必须将原来沾附的金属离子洗掉。2021/8/9 星期一50n(2)做过焰色反应实验的铂丝用什么试剂洗？原因是什么？n用盐酸洗铂丝。因为盐酸能溶解金属化合物，使金属离子容易洗净；盐酸灼烧火焰呈无色，容易判断金属离子是否洗净

23、；盐酸生成金属氯化物在灼烧时易汽化挥发而使焰色明显。因此选用盐酸洗。2021/8/9 星期一51n(3)铂丝洗后为什么要烧？烧到什么程度？n铂丝用盐酸洗后需检验是否洗净，必须经过灼烧才能确定，另外通过灼烧可以使一部分金属离子挥发，除掉用盐酸洗后残留在铂丝上的少量金属离子。灼热时烧到火焰呈无色为止。n(4)灼烧时为什么要在酒精灯的无色火焰处进行？n因为酒精灯的有色火焰会干扰金属离子的焰色反应现象，因此灼烧时必须要在酒精灯的无色火焰处进行(最好用煤气灯，因它的火焰颜色较浅)。2021/8/9 星期一52n(5)进行钾及钾的化合物发生焰色反应实验时，为什么要透过蓝色钴玻璃去观察？n因钾及钾的化合物中

24、可能混有钠元素，而钠的黄色火焰能掩盖钾的浅紫色火焰，而蓝色钴玻璃能滤去黄色的光，这样可以避免钾与钾的化合物中混有钠元素所造成的干扰。因此进行钾及钾的化合物焰色反应实验时，要透过蓝色钴玻璃去观察。n若用K2CO3和Na2CO3的混合物作焰色反应实验时，直接观察到黄色火焰，透过蓝色的钴玻璃观察，则为紫色火焰。2021/8/9 星期一53n典例精析n【例5】某物质灼烧，焰色反应为黄色，下列判断正确的是 ()nA该物质一定是钠的化合物nB该物质一定是含钠元素nC该物质一定是金属钠nD不能确定该物质是否含钾元素2021/8/9 星期一54n【解析】钠的焰色反应是钠单质或钠离子即钠元素具有的性质，故B正确

25、；钠元素的焰色对钾元素的焰色存在干扰，故D也对。n【答案】BDn【点拔】(1)焰色反应的元素对象是金属元素，物质对象是单质或化合物。n(2)焰色反应并不是化学反应，但钠、钾等金属单质在燃烧过程中既有化学反应又有焰色反应。n(3)不是所有金属元素都能发生焰色反应。n(4)焰色反应常用于对金属元素(主要考查钠和钾)进行鉴别或鉴定。2021/8/9 星期一55n用光洁的铂丝蘸取某无色溶液，在无色灯焰上灼烧时观察到黄色火焰，则下列有关该无色溶液的叙述中正确的是 ()nA只含有NanB一定含Na，也可能含KnC既含Na又含KnD一定含有钠盐2021/8/9 星期一56n【解析】该题是对焰色反应现象的逆推

26、判断。焰色呈黄色，说明一定有Na，而K的焰色浅紫色会被黄色掩盖，不影响实验结果，有无K不能确定，A、C项都不对。另外根据溶液呈电中性知不可能仅含一种阳离子，还必须有阴离子，若阴离子为酸根离子，则溶液中含钠盐，若阴离子为OH，则溶液中含烧碱，即含钠不一定是含钠盐，故D项不对。n【答案】B 2021/8/9 星期一57n资料备选n“纯碱”一词的由来n我国工业将无水碳酸钠(Na2CO3)称为“纯碱”。第一次世界大战前，我国所需要的碳酸钠除少量是国内生产的天然碱外，其余全部靠进口，称之为“洋碱”。大战爆发后，由于交通梗阻，碱源断绝，国内曾一度出现碱荒。为解国民缺碱之若，1917年我国著名的实业家范旭东先生在天津筹建了永利制碱公司，1920年在天津墉沽兴建了碱厂，聘请我国化工专家侯德榜任总工程师。该厂经努力研制，终于生产出了优质碳酸钠，产品畅销国内，并远销日本及东亚其他某些国家。2021/8/9 星期一58n中国人非要使用“洋碱”不可的时代一去不复返了。当时人们兴高采烈，范旭东先生抓起一把碱面，激动地说：“多么纯净，多么洁白呀！我们就叫它纯碱吧！”从此，“纯碱”就成了无水碳酸钠在我国工商业中常用的名称。2021/8/9 星期一592021/8/9 星期一60