钠的化合物教学设计Word格式.docx
《钠的化合物教学设计Word格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《钠的化合物教学设计Word格式.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
对应的酸
例:
Na2SO4>
NaHSO4>
H2SO4
对酸式盐而言,氢离子含物量的量越多,酸式盐越不稳定
教学设计2.
1、钠的氧化物
(1)氧化钠(Na2O)
Na2O是一种白色固体,为碱性氧化物,具有碱性氧化物的通性。
在空气中加热可转化为Na2O2:
2Na2O+O2
2Na2O2
(2)过氧化钠(Na2O2)
Na2O2是淡黄色固体,与Na2O不同的是,它不是碱性氧化物。
Na2O2中的氧元素为-1价,因此Na2O2既具有氧化性又具有还原性,但以氧化性为主,是一种强氧化剂。
①与水反应
这里过氧化钠也既是氧化剂又是还原剂,该反应通常被用作呼吸面具中供氧剂的反应。
③与稀酸反应
2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
④还原性物质反应
Na2O2+SO2=Na2SO4
2、氢氧化钠
NaOH俗名苛性钠、烧碱、火碱等,是一种白色固体,极易溶于水,并放出大量的热,有强烈的吸水性,易潮解,可作干燥剂(用来干燥中性气体或碱性气体),同时也可用作CO2和H2O(气)的吸收剂,NaOH与生石灰按照一定比例熔合可制成碱石灰作为CO2和H2O(气)的吸收剂。
另外NaOH还具有强烈的腐蚀性。
氢氧化钠是一种强碱,具有碱的通性,NaOH的制法是:
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH(早期工业制法)
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑(现代工业制法)
由于NaOH能与玻璃成分中的SiO2发生反应:
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,生成的Na2SiO3为矿物胶,所以盛NaOH的试瓶不能用玻璃塞子,应用橡皮塞,否则玻璃塞与瓶口粘结。
另外需注意的是为避免NaOH吸收空气的CO2和H2O,NaOH必须密闭保存。
3、碳酸钠和碳酸氢钠
(1)物理性质
化学式
Na2CO3
Na2CO3·
10H2O
NaHCO3
俗名
苏打、纯碱
小苏打
色态
白色粉末
无色晶体
细小的白色晶体
溶解性
Na2CO3>
稳定性
不易分解
风化
受热易分解
(2)化学性质
①与酸反应
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3与HCl反应的速度比Na2CO3与HCl反应要大一些,因为
只需要接受一个H+即可转化为H2CO3,继而分解成H2O和CO2。
②与碱反应
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
③相互转化
Na2CO3
Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
若原Na2CO3为饱和溶液,则反应后会有NaHCO3晶体析出。
2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
4、Na2CO3与盐酸的相互滴加
Na2CO3溶液与盐酸作用时,由于滴加方式的不同会导致现象、产物不同。
1、向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,发生分步反应:
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
待所有的
转化为
后,再发生:
即反应刚开始时并无气体产生,最后才有气体产生。
2、向盐酸溶液中逐滴加Na2CO3入溶液,由于盐酸相对过量,即发生:
Na2HCO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
也就是一开始就有CO2气体生成,这一实验常用于不需外加试剂区别Na2CO3溶液和盐酸。
5、酸式盐与碱反应的离子方程式的写法
NaHCO3与二元碱(如Ca(OH)2、Ba(OH)2)反应时离子方程式的写法通常有多种形式,其原因是两者相互间的量的关系所致。
当NaHCO3与Ca(OH)2的物质的量之比1:
1反应时,即NaHCO3不充足时,化学方程式和离子方程式为:
NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O
+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
当NaHCO3与Ca(OH)2的物质的量之比为2:
1时,即NaHCO3足量时,化学方程式和离子方程式为:
2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
2
+Ca2++2OH-=CaCO3↓+
+2H2O
同理Ca(HCO3)2与NaOH反应时也存在上述现象NaOH不足时Ca2++
+2OH-=CaCO3↓+H2O
NaOH充足时Ca2++2
+2OH-=CaCO3↓+
但Ca(HCO3)2和二元碱Ca(OH)2或Ba(OH)2反应只有一种情况:
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3↓+2H2O
Ca2++
+OH-=CaCO3↓+H2O
内容2:
典型例题
例1现有一定质量含有Na2O杂质的Na2O2试样。
请从下页图中选用适当的实验装置。
设计一个最简单的实验,测定Na2O2试样的纯度(可供选用的反应物只有CaCO3固体、6mol/LHCl和蒸镏水)。
请填写下列空白:
(1)实验中Na2O2和Na2O分别发生的化学方程式为______________________________。
(2)应选用的装置是(只要求出图中装置的标号)_______________________________。
(3)所选用装置的连接顺序应是(填各接口的字母,连接胶管省略)________________。
解析:
从实验所给装置和试剂来看,最简单的操作便是,利用Na2O2与蒸镏水就反生成O2,通过排水法收集所排出的水确定O2的体积,进行确定过氧化钠的纯度。
(1)Na2O+H2O=2NaOH;
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(2)⑤①④
(3)顺序是G、A、B、F
例2(1997年高考试题)某无色溶液可能含有下列钠盐中的几种:
A:
氯化钠,B:
硫化钠,C:
亚硫酸钠,D:
硫代硫酸钠,E:
硫酸钠,F:
碳酸钠。
向此溶液中加入适量稀硫酸,有浅黄色沉淀析出,同时有气体产生,些气体有臭鸡蛋气味,可使澄清的石灰水变浑浊,不能使品红试液褪色,根据上述实验现象回答下列问题。
(1)不能使品红试液褪色,说明该气体中不含________(填分子式)
(2)此无色溶液中至少存在哪几种钠盐?
请写出全部可能的清况(填与相应的字母)。
第一种情况是___________;
第二种情况是___________;
第三种情况是___________;
第四种情况是____________。
分析:
根据题意,某无色溶液中加酸可放出气体或生成不溶物,没有检验溶液中有没有氯化钠和硫酸钠。
产生的气体有臭鸡蛋气味,故气体中含硫化氢气,则溶液中一定存在硫化钠;
气体不能使品红溶液褪色,则不含二氧化硫气体;
气体能使澄清石灰水变浑浊,则含有二氧化碳,溶液中一定含有碳酸钠;
有浅黄色沉淀析出,应该是硫单质,溶液中可能含硫代硫酸钠或亚硫酸钠。
解:
溶液中一定有硫化钠和碳酸钠,加稀硫酸后即发生化学反应,放出气体,反应的离子方程式是:
S2-+2H+=H2S↑
+2H+=CO2↑+H2O
假如无色溶液中含亚硫酸钠,且亚硫酸钠的物质的量小于硫化钠的物质的量,有如下反应:
+2H+=SO2↑+H2O
2H2S+SO2=3S↓+2H2O
反应后H2S有剩余,SO2消耗后,则应反后放出的气体没有二氧化硫。
假如无色溶液中没有亚硫酸钠,而含有硫代硫酸钠,则有如下反应:
+2H+=SO2+S↓+H2O
由于硫单质不溶于水,从溶液中析出,观察到有浅黄色沉淀;
二氧化硫易溶于水,没有二氧化硫气体放出,因此放出的气体不能使品红褪色。
答:
(1)气体中不含SO2。
(2)第一种情况B,C,E;
第二种情况B,D,F。
例318.4gNaHCO3和NaOH的固体混合物,在密闭容器中加热到约250℃,经充分反应后排出气体,冷却,称得剩余固体质量为16.6g,试计算原混合物中NaOH的含量。
NaHCO3和NaOH在密闭容器中加热所发生的反应可以按下列方式处理:
首先考虑NaHCO3和NaOH的反应,即NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O……
(1);
若NaHCO3过量则再考虑它的分解:
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑……
(2)。
反应后的减重可能是
(1)造成的,也可能是
(1)
(2)共同造成,主要是看两者相对量的关系,所以首先讨论何者在
(1)中过量是重要问题,然后再根据差量法进行进一步的计算,讨论过量时一般采用的方法是假设两者等物质的量按
(1)式反应,由差量再进行判断,如以下解法:
例4(1993年高考试题)向碳酸钠的浓溶液中逐滴加入稀盐酸,直到不再生成二氧化碳气体时为止,则在此过程中,溶液的碳酸氢根离子浓度变化趋热可能是:
A、逐渐减小
B、逐渐增大
C、先逐渐增大而后减小
D、先逐渐减小而后增大
你的选择是________(填正确选项的标号),试用化学方程式和简要文字表述其理由。
碳酸钠和盐酸反应,在初中阶段就学习过,在初中阶段的要求是两溶液混合就反应,一步完成放出二氧化碳气:
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
本题要求是“向碳酸钠的溶液中逐滴加入稀盐酸”。
由于碳酸钠是强电解质,在溶液中完全电离:
Na2CO3=2Na++
在其溶液中存在大量
离子,又由于碳酸是二元弱酸,在溶液中分步电离,当酸根结合H+离子时,也是分步的。
当向溶液中“逐滴加入稀盐酸时,加入的少量H+离子立即跟
结合:
H++
=
导致
离子浓度逐渐上升,当加入的盐酸所含H+的物质的量和溶液中
的物质的量相等时,
离子浓度达到最大值,完成了第一步反应。
当向常中继续加入盐酸时,
离子可以进一步跟H+离子结合,这是第二步反应:
=CO2↑+H2O
此时随着盐酸的不断加入,H++
浓度逐渐减小,当加入的盐酸中所含H+的物质的量为碳酸钠溶液中
的物质的量的两倍时,完全反应,溶液中的
离子浓度几乎为零。
首先反应为Na2CO3=2Na++
,加盐酸
第一步结合成:
H++
,溶液中离子
浓度逐渐增大;
继而进一步反应,H++
=CO2↑+H2O,溶液中
浓度又逐渐减小。
正确选项为C
例5(1993年高考试题)将70g过氧化钠和氧化钠的混合物98g水充分反应后,所得氢氧化钠溶液的质量分数浓度为50%,试分别写出过氧化钠和氧化钠跟水反应的化学方程式,并计算原混合物中过氧化钠和氧化钠的质量各为多少克?
过氧化钠和氧化钠跟水反应的共同产物都生成氢氧化钠,因此反应后的溶质只有氢氧化钠一种,所不同的是过氧化钠跟水反应后还放出氧气,每摩尔过氧化钠跟水反应后放出0.5mol氧气,即溶液质量减少0.5×
32g=16g。
1、写化学方程式:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
从上述两个化学方程式可知,两种氧化物其物质的量和反应后生成氢氧化物的物质的量之比都是1:
2。
2、计算原混合物中各氧化物的质量。
用质量计算。
设原混合物中含有过氧化钠xg,含有氧化钠(70-x)g
教学设计3.
学习目标:
1.使学生掌握钠的氧化物的性质
2.使学生掌握钠的重要化合物的用途
3.通过碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性的实验,使学生掌握它们的鉴别方法
教学重点
碳酸氢钠的性质及其鉴别方法
教学过程
[板]一.钠的氧化物
[实验4-4]过氧化钠与水反应
[问]1.写出过氧化钠与水反应的化学方程式
2.指出该反应的氧化剂与还原剂,氧化产物又是什么?
被氧化与被还原的元素分别是什么?
用单线桥标出电子转移的方向的数目.
7.8克的过氧化钠与足量的水反应,共转移的电子数是多少摩?
3.该反应能不能作为氧气的实验室制法?
[讲]过氧化钠与水反应有氧气生成,过氧化钠是强氧化剂,能用作漂白剂,漂白的原理与氯气的漂白原理相同.
[讲]过氧化钠还能与CO2反应,写出该反应的化学方程式
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑
[问]根据过氧化钠的这一性质,过氧化钠有一重要用途是什么?
[生板]完成下列化学方程式
1.过氧化钠粉末投入盐酸中
2.过氧化钠粉末投入亚硫酸溶液中(难)
[师生共同列表比较]
氧化钠
过氧化钠
色态
白色固体
淡黄色粉末
稳定性
不稳定
稳定
氧化合价
-2
-1
氧化性
无
强
与水反应
简单化合
氧化还原反应
制备
钠在氧气中燃烧
用途
生氧剂漂白剂氧化剂
[问]1.实验室中的过氧化钠如何保存?
2.过氧化钠是碱性氧化物吗?
[练习]1.氧化钠与过氧化钠的混和物70g与98g水充分反应,所得溶液溶质的质量分数是0.50,求原混和物中氧化钠与过氧化钠的质量分别是多少克?
2.在标准状况下,22.4L平均分子量是36的CO2与CO的混和气体,与足量的过氧化钠在电火花的作用下使混和气体充分反应,问最后得到什么气体?
其体积是多少?
(标准状况下),生成Na2CO3的质量是多少克?
3.一表面已被氧化成氧化钠的钠块5.4g,投入50g水中,在标准状况下收集到气体1.12L,求所得溶液的质量分数.(14.5%)
[板]二.钠的其它重要化合物
1.硫酸钠
[阅读]p.103最后一段
[板]芒硝制玻璃制纸浆染色纺织缓泻剂
2.碳酸氢钠
[展示]小苏打,观察其色态
[实验4-5]碳酸钠与碳酸氢钠分别与盐酸反应,比较两个反应的现象有什么不同?
并写出该反应的化学方程式
[问]该反应能否用于鉴别碳酸钠与碳酸氢钠呢?
(通常不用)
[实验4-6]加热碳酸钠与碳酸氢钠固体,用澄清石灰水检验有无二氧化碳生成.
[生板]写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式
碳酸钠
碳酸氢钠
俗名
纯碱,口碱,食碱
小苏打
白色粉末
无色晶体
溶解性
大
小
热稳定性
稳定
不稳定
跟酸反应
能慢
能
快
与碱反应
[练习]1.在三个密闭容器中,分别装有:
A过氧化钠和碳酸氢钠B过氧化钠与碳酸氢铵C过氧化钠与碳酸氢钙,其中它们的物质的量都是1摩,将它们加热至300,经充分反应后排出气体,写出各容器内残留的固体名称及其物质的量:
A___________B__________C_____________.
2.碱金属的氢化物(通式是MH)有强还原性,可以用氢化钠还原四氯化钛制备钛,该反应的化学方程式是___________________________,MH能与水反应,也能与氨反应,该反应的化学方程式是_____________.
3.碳酸钠与碳酸氢钠的混和物xg,加热分解后,所得固体的质量是yg,求已分解的碳酸氢钠的质量
教学设计4.
1.使学生掌握钠的氧化物的性质;
2.使学生掌握钠的重要化合物的用途;
3.通过碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性实验,使学生掌握鉴别它们的方法。
重点难点
碳酸钠和碳酸氢钠的性质及其鉴别方法。
复习引入:
练写钠与氧气、硫、水和硫酸铜溶液反应的化学方程式和
离子方程式。
下面研究钠的氧化物和钠盐
演示实验:
1.分别向盛Na2O和Na2O2的试管里加水并用带火星的木条检验02
向反应后溶液中滴入酚酞。
2.用棉花包着半药匙Na2O2后投入盛CO2的集气瓶中,观察着火
投影:
[思考讨论]
现象和原理如何?
是否为氧化还原反应?
如何标电子的转移?
对比Na2O2与H2O和CO2反应有何共同点?
Na2O2有何用途?
师生活动:
学生回答,教师评价和分析讲解。
注意:
1.分析Na2O2的结构
Na2O2中氧元素为-1价
2.分析电子转移的方向和数目
练习:
学生书写上述反应的离子方程式
课后练习:
写出钠与水、硫酸铁溶液;
过氧化钠与水、二氧化碳的反应,
并标出电子转移的方向和数目。
(第二节时)
复习评讲:
作业中的问题
展示芒硝、碳酸钠和碳酸氢钠的样品
讲解:
芒硝的用途;
对比碳酸钠和碳酸氢钠的俗名和外观
Na2CO3+HCl;
NaHCO3+HCl
对比反应速度、耗酸量及产生CO2的量;
书写化学方程式
加热NaHCO3固体并用石灰水检验产生的气体
该反应的原理;
对比Na2CO3和NaHCO3的热稳定性;
该反应用于鉴别Na2CO3和NaHCO3固体;
Na2CO3和NaHCO3的相互转化
归纳碳酸盐的热稳定性规律
[课堂练习]
一块钠露置于空气中可观察到如下现象:
各阶段变化的原理及最终的产物是什么?
有哪些途径可以制得NaOH,写出化学方程式。
(四个途径)
如何除去下列物质括号中的杂质?
Na2CO3(NaHCO3)
NaHCO3(Na2CO3)
Na2CO3(NaOH)
NaOH(Na2CO3)
讨论解答课堂练习
内容3:
板书设计
二.钠盐
1.Na2SO4·
10H2O:
芒硝
(工业原料、缓泻剂)
2.
Na2CO3
NaHCO3
苏打;
纯碱;
块碱
小苏打;
面碱
结晶水合物
Na2
CO3·
10H2O
无
化学性质
(1)与酸反应
Na2CO3+HCl==NaCl+NaHCO3
NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑
+NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑
(2)热稳定性
较稳定,一般不分解
不稳定,受热易分解
△
2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑
3.相互转化
4.碳酸和碳酸盐的热稳定性一般规律:
(1)H2CO3>
MHCO3>
M2CO3(M为碱金属)
(2)Li2CO3>
Na2CO3>
K2CO3>
Rb2CO3