新教材课件钠及其化合物.docx

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新教材课件钠及其化合物

钠及其化合物

【学习目标】

1．了解金属的通性

2．掌握钠、铝与非金属（氧气）反应的性质

3．通过钠、铁与水的探究实验，掌握钠、铁与水反应的特殊性

4．了解氧化钠、过氧化钠的主要性质和用途

5．掌握Na2CO3、NaHCO3的主要性质和用途

6．了解焰色反应的概念及应用

要点一、金属的通性

1、金属的通性

●物理性质：

不透明、有金属光泽、易导电、易导热、有延展性

●化学性质（表现还原性）：

与非金属反应、与酸反应、与盐反应

（金属活动性顺序表）

【知识拓展】

✧密度最小的金属——锂，

✧常见金属中密度最大金属——铂（俗称白金）

✧金属中硬度最大的金属——铬（Cr）

✧钠、钾、铷、铯的熔点都低于水的沸点（100℃）

✧熔点最高的金属——钨（达到3410℃）

✧地壳中含量最高的金属元素——铝

✧人体中含量最高的金属元素——钙

✧导电性导热性最好的金属——银

✧硬度最高的金属——铬

✧熔点最高的金属—钨（3410℃）

✧熔点最低的金属——汞（－38.8℃）

✧延展性最好的金属——金

✧目前世界上应用最广、用量最大的金属元素——铁

✧

【要点诠释】

判断金属活动性的常用方法

1）金属与等浓度的酸溶液反应的剧烈程度。

反应越剧烈，金属活动性越强。

2）金属与盐溶液的置换反应。

活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来。

3）金属阳离子的氧化性强弱。

金属阳离子的氧化性越强，其金属活动性越弱。

4）“真金不怕火炼”指的不是金的熔点高，其实在1064℃时金就熔化了！

这句话主要是指金的化学性质稳定，金熔化时也不与反应。

要点二、焰色反应

1．概念：

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，这在化学上叫做焰色反应。

（这是一种物理变化，是元素的性质而不仅属化合物。

）

钠是黄色；钾是紫色（透过蓝色钴玻璃）；钙是砖红色。

2．焰色反应的实验步骤（“灼烧→蘸烧→洗烧”）

●灼烧：

将铂丝（或光洁无锈的铁丝）放在酒精灯火焰里灼烧，直到与原来火焰颜色相同为止。

●蘸烧：

用铂丝蘸取欲检测的试液或试样，放在酒精灯外焰上灼烧，观察火焰的颜色。

●洗烧：

测试完毕，将铂丝用稀盐酸洗净，在外焰上灼烧到没有颜色为止，以备下次再用。

3．一些金属或金属离子焰色反应的颜色

金属或金属离子

Li

Na

K

Rb

Ca

Sr

Ba

Cu

焰色反应的颜色

紫红

黄

浅紫

紫

砖红

洋红

黄绿

绿

【要点诠释】

●灼烧Na2CO3溶液时，火焰呈黄色；灼烧K2CO3溶液时，透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色。

●能使烟花呈现各种美丽的颜色的原因，其实就是在烟花的炸药中添加了一些金属的化合物，在烟花爆炸时发生了焰色反应，从而使烟花呈现出多彩的颜色。

4．焰色反应的应用

利用焰色反应可以检验某些用常规化学方法不能鉴别的金属元素（主要是钠和钾）。

要点三、金属钠与非金属的反应

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

①金属钠易被小刀切割；

②露出银白色切面，具有金属光泽；

③切面很快变暗

①钠受热熔化为小球后剧烈燃烧，发出黄色火焰；

②生成淡黄色固体

反应

4Na＋O2=2Na2O

2Na＋O2

Na2O2

结论

①金属钠较软，能被小刀切割；

②金属钠熔点低，受热易熔化；

③钠是非常活泼的金属，与O2的反应条件不同时，现象不同，产物也不同。

注意事项

①切金属钠时，切不可用手接触；

②未用的钠要放回试剂瓶中，不能乱扔。

取用钠块一般为绿豆大小，不能太大，以免发生危险。

【要点诠释】

（1）钠只有在加热条件下才会与O2反应生成Na2O2，故钠露置在空气中的变化中不会有Na2O2生成。

（2）潮解是固体物质吸收空气中水分使表面少量物质溶解的过程（属物理变化），风化是结晶水合物在干燥空气中失去结晶水的过程（属化学变化），所以，上述过程既有物理变化，又有化学变化。

（3）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有：

发生的主要变化的化学方程式为：

①4Na＋O2=2Na2O

②Na2O＋H2O=2NaOH

④2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2ONa2CO3＋10H2O=Na2CO3·10H2O

⑤Na2CO3·10H2O=Na2CO3＋10H2O

2．金属钠与其他非金属的反应

金属元素原子的最外层电子数较少，最外层电子容易失去，表现出还原性，当遇到氧化剂，如氯气（Cl2）、硫时，易发生氧化还原反应。

2Na＋Cl2

2NaCl2Na＋S

Na2S

2Al＋3S

Al2S3Cu＋Cl2

CuCl2

2Al＋3Cl2

2AlCl32Fe＋3Cl2

2FeCl3

3．钠与水的反应

实验操作

实验现象

原因解释

浮:

钠浮在水面上

钠的密度比水小

熔：

钠熔化成闪亮的小球

钠熔点低，反应放热

游：

小球在水面上四处游动，最后完全消失

反应产生的气体推动小球运动

响：

与水反应发出“嘶嘶”响声

钠与水反应剧烈

红：

反应后溶液的颜色逐渐变红

反应生成碱

实验结论

常温下，钠与水剧烈反应，生成NaOH和H2，化学方程式为：

2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑离子方程式为：

2Na＋2H2O＝2Na＋2OH＋H2↑

注意事项

取用的钠要小，过大易发生危险

4.钠与水及水溶液的反应

●钠与水反应

离子方程式：

2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑，还原剂：

Na，氧化剂：

H2O。

●钠与酸溶液反应

⏹钠与酸反应时先与酸中的H＋反应，离子方程式：

2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑。

⏹如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应。

●与碱溶液反应

⏹实质就是钠与水的反应。

●与盐溶液反应

◆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。

◆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。

【注意】

①钠很容易跟空气中的O2和H2O起反应，另外，钠不跟煤油起反应，且密度比煤油大，钠沉在煤油下面，使钠与氧气和水隔绝。

②钠不能保存在汽油、CCl4及酒精中，因汽油易挥发，CCl4密度比钠大，而酒精能与钠反应。

③钠着火时应用干燥的砂或土来灭火，不能用水灭火。

要点四、钠的氧化物

1．实验探究：

过氧化钠的化学性质

（1）过氧化钠与水的反应

①实验步骤：

将水滴入盛有少量过氧化钠的试管中，立即把带火星的木条放在试管口，检验生成的气体，用手轻摸试管的外壁，然后向反应后的溶液中滴入酚酞溶液，观察现象。

②实验现象：

滴入水后有大量气泡产生；气体使带火星的木条复燃，试管外壁发热；向溶液中滴入酚酞溶液后，溶液颜色变红。

③实验结论：

过氧化钠和水反应生成了氧气和烧碱NaOH，同时放出热量。

化学方程式：

2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑

离子方程式：

2Na2O2＋2H2O=4Na＋＋4OH－＋O2↑

（2）过氧化钠与二氧化碳的反应

①实验步骤：

取一块棉花拉开铺平，取一勺过氧化钠放在棉花上，用棉花将过氧化钠包成蓬松的棉团，放在石棉网上，用导气管不断向棉花吹气。

②实验现象：

棉花燃烧起来。

③实验结论：

过氧化钠和二氧化碳反应生成了氧气，同时放出大量的热量，使棉花燃烧。

化学方程式：

2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2。

（3）Na2O与Na2O2的比较

类别

氧化钠

过氧化钠

化学式

Na2O

Na2O2

颜色、状态

白色固体

淡黄色固体

属类

碱性氧化

过氧化物

氧的化合价

-2

-1

与H2O反应

Na2O+H2O=2NaOH

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑

与CO2反应

Na2O+CO2=Na2CO3

2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

稳定性

不稳定，与O2反应

2Na2O＋O2

2Na2O2

相对稳定

特性

强氧化性、漂白性

与HCl反应

Na2O+2HCl＝2NaCl+H2O

2Na2O2+4HCl＝4NaCl+2H2O+O2↑

用途

强氧化剂，漂白剂，供氧剂

保存

隔绝空气、密封保存

隔绝空气、密封保存、远离易燃物

【要点诠释】

①过氧化钠与水反应时，不仅生成对应的碱，还生成氧气，这说明过氧化钠不是碱性氧化物。

Na2O2与水反应是比较特殊的氧化还原反应：

Na2O2在反应中既作氧化剂，又作还原剂，且二者比例为1︰1。

水在反应中既不作氧化剂，又不作还原剂。

②由于过氧化钠与水反应的程度非常大，所以当过氧化钠与水溶液反应时，都是先与水反应，生成的产物再与溶质反应。

如将少量的过氧化钠投入到硫酸铜溶液中，首先发生过氧化钠与水的反应，生成氧气和氢氧化钠；由于氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，所以最后的产物是氢氧化铜、硫酸钠和氧气。

（4）Na2O2与CO2、H2O反应的几个重要关系

2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O22H2O＋2Na2O2=4NaOH＋O2↑

①物质的量关系

无论是CO2或H2O的单一物质还是两者的混合物，通过足量的Na2O2时CO2或H2O与放出O2的物质的量之比都为2︰1。

②电子转移关系

当Na2O2与CO2或H2O反应时，每产生1molO2转移2mole－。

③先后顺序关系

Na2O2与一定量CO2和H2O（g）的混合物反应时，可看作Na2O2先与CO2反应，待CO2消耗完后，Na2O2再与H2O发生反应。

④气体体积关系—气体体积差量法。

气体体积关系：

CO2和水蒸气的混合气体或两者的单一气体通过足量Na2O2时，气体体积变化量为生成O2的体积。

ΔV＝V（CO2）＝V（O2）；ΔV＝V（H2O）＝V（O2）。

⑤固体质量关系—固体质量差量法

每有2molCO2参与反应，固体质量增加56g，相当于2molCO的质量；每有2molH2O参与反应，固体质量增加4g，相当于2molH2的质量。

即CO2、H2O（g）分别与足量Na2O2反应时，固体增加的质量分别相当于与CO2、H2O等物质的量的CO、H2的质量。

据此引申可得，若H2或CO或者通式符合（CO）m（H2）n（m＝0,1,2…，n＝0,1,2…）的物质在O2中燃烧，将其产物通过足量Na2O2固体，反应完全后，固体增加的质量等于与O2反应的物质的质量。

2．碳酸钠和碳酸氢钠

（1）碳酸钠和碳酸氢钠的性质探究

①Na2CO3和NaHCO3在水中的溶解性及其水溶液的酸碱性（教材P56科学探究）

操作步骤及结论

1gNa2CO3

1gNaHCO3

a.加入几滴水后，用手触摸试管壁

白色粉末，加水结块变成晶体，放热

细小白色粉末，加水部分溶解，感受不到热量变化

b.继续向试管中加入10mL水

振荡时间长时可溶解

固体量减少

c.向试管中再加入2滴酚酞溶液

溶液变红色（较深）

溶液变红色（较浅）

初步结论

加少量水先结合成含结晶水的晶体（Na2CO3·xH2O），溶液碱性比NaHCO3的强

加水部分溶解，溶解性Na2CO3>NaHCO3，溶液碱性比Na2CO3的弱

②Na2CO3和NaHCO3的热稳定性

装置

物质

现象

发生反应的化学方程式

结论

Na2CO3

澄清石灰水不变浑浊

不反应

Na2CO3受热不分解，NaHCO3受热易分解

NaHCO3

澄清石灰水变浑浊

2NaHCO3

Na2CO3＋H2O＋CO2↑

③碳酸钠在空气中的转变

Na2CO3（粉末）＋xH2O

Na2CO3·xH2O（水合碳酸钠，晶体）

（2）Na2CO3与NaHCO3的性质比较

名称

碳酸钠

碳酸氢钠

①化学式

Na2CO3

NaHCO3

②化合物类型

离子化合物

离子化合物

③色态

白色粉末

白色细小晶体

④俗名

纯碱、苏打

小苏打

⑤溶解性

较大（易溶于水）

较小（可溶于水）

⑥碱性

强于碳酸氢钠

弱于碳酸钠

⑦与酸反应的现象及离子方程式

NaOH溶液

速度比NaHCO3慢

CO32-+2H+=CO2↑+H2O

Ca（OH）2溶液

不反应

HCO3-＋OH－=CO＋H2O

⑧与BaCl2反应的现离子方程式

白色沉淀

CO32-+Ba2+=BaCO3↓

无现象

⑨热稳定性

稳定，但水合碳酸钠（Na2CO3·xH2O）易风化

不稳定，受热易分解：

2NaHCO3

Na2CO3＋CO2↑＋H2O

用途

玻璃、制皂、造纸、纺织

发酵粉、药剂

转化

（3）Na2CO3、NaHCO3与酸反应放出CO2快慢的原因分析

Na2CO3与HCl反应时，第一步生成NaHCO3，无气体放出。

Na2CO3＋HCl=NaCl＋NaHCO3

第二步是第—步生成的NaHCO3与HCl反应放出CO2。

NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑

而NaHCO3与HCl反应，一步即放出CO2气体，所以NaHCO3与HCl反应放出气体CO2的速度快。

（4）Na2CO3与NaHCO3的鉴别

①加热法

②沉淀法

③根据与等浓度的盐酸反应的剧烈程度。

④逐滴加入盐酸。

【课堂练习】

1．下列金属单质中，不能从溶液中置换出铜的是（）

A.Zn

B.Al

C.Na

D.Fe

2．下列是某同学对某些概念的理解和判断，下列各判断或说法正确的是

A.某物质灼烧时，焰色反应为黄色，则该物质一定是金属钠

B.与水反应生成酸的物质就是酸性氧化物

C.胶体：

分散质颗粒直径在1nm～100nm之间的分散系，能产生丁达尔效应

D.物质的量：

衡量物质微粒个数的单位

3．某物质的焰色反应为黄色，则下列判断正确的是

A.一定含钠的单质

B.一定是钠的化合物

C.一定含有钠元素，可能含有钾元素

D.一定含有钾元素

4．物质灼烧时，火焰呈紫色的一定含有

A.钾原子

B.钾离子

C.钾元素

D.钾的化合物

5．利用焰色反应，人们在烟花中有意识地加入特定的金属元素，使焰火更加绚丽多彩．下列说法正确的是

A.NaCl和Na2CO3灼烧时火焰颜色相同

B.只有金属单质燃烧时火焰才有颜色

C.非金属单质燃烧时火焰均为无色

D.焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察

6．用等质量的金属钠进行下列实验，产生氢气最多的是（）

A.将钠放入足量的稀盐酸中

B.将钠放入足量的稀硫酸中

C.将钠放入足量的氯化钠溶液中

D.将钠用铝箔包好，并刺一些小孔，放入足量的水中

7．等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气（常温）中充分反应，则下列说法正确的是（　　）

A.第一块钠失去电子多

B.两块钠失去电子一样多

C.第二块钠的反应产物质量最大

D.两块钠的反应产物质量一样大

8．取一块金属钠放在燃烧匙里加热，观察到下列现象：

①金属先熔化；②在空气中燃烧，产生黄色火花；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．描述正确的是

A.①②

B.①②③

C.①④

D.①④⑤

9．倒置的坩埚盖子上放入硫粉，在硫粉中央放一小块钠，按图示搭建装置．用胶头滴管向金属钠滴加一滴水，立即倒扣上大烧杯，发现坩埚盖子内火星四溅，烧杯内出现大量白烟，下列说法错误的是

A.水是钠与硫反应的催化剂

B.酚酞的水溶液变红色

C.钠与硫的反应是放热反应

D.滤纸逐渐变黑

10．实验室里做钠跟水反应的实验时，用到的仪器和药品是（）

①试管夹    ②镊子    ③小刀    ④滤纸    ⑤研钵    ⑥烧杯    ⑦坩埚    ⑧石棉网    ⑨玻璃片  ⑩药匙．

A.①②③④

B.②③④⑥⑨

C.③④⑧⑨⑩

D.②⑤⑦⑨⑩

11．将一小块钠投入足量的下列溶液中，既能生成气体，又能生成白色沉淀的是（　　）

A.MgSO4

B.BaCl2

C.FeCl3

D.CuSO4

12．钠与水反应的现象和钠的下列性质无关的是（　　）

A.钠的熔点较低

B.钠的密度小于水

C.钠的硬度较小

D.钠的还原性强

13．以下有关金属钠说法正确的是（）

A.金属钠很容易被空气中的氧气氧化，故金属钠的保存通常用水封

B.Na2O、Na2O2均为碱性氧化物

C.将金属钠放入FeCl3溶液中会有红褐色沉淀产生

D.金属钠切开，表面很快变暗，故Na2O是灰黑色的

14．关于在Na与H2O的反应现象描述不正确的是（）

A.Na很快融化成为小球

B.反应时发出“嘶嘶”的响声

C.Na很快沉入水底

D.滴有酚酞的水溶液最终变为红色

151．用下列实验装置完成对应的实验，能达到实验目的是（）

A.

制取并收集乙炔

B.

比较NaHCO3、Na2CO3对热稳定性

C.

吸收多余的NH3

D.

实验室中制取少量乙酸乙酯

16．把Na2O2投入FeCl2溶液中，可观察到的现象是

A.生成白色沉淀

B.生成红褐色沉淀

C.无气泡产生

D.无变化

17．某天然碱的化学组成为aNa2CO3•bNaHCO3•cH2O（a、b、c为正整数），下面是利用天然碱制备小苏打和烧碱的流程图．

回答下列问题：

（1）向X的溶液中滴入酚酞试液后溶液显______色，原因是（写离子方程式）______．向上述溶液中滴入过量的CaCl2溶液，观察到的现象是______．

（2）上述由X制备小苏打和烧碱的化学方程式：

______．

（3）若取3 32g天然碱样品充分加热收集到0.112L（标况）CO2和0.45g H2O，将所得固体于足量稀盐酸中又收集到0.56L（标况）CO2气体，试推算该天然碱的化学组成______．

18．1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭的容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是

A.Na2CO3、Na2O2

B.Na2CO3

C.NaOH、Na2CO3

D.Na2O2、NaOH、Na2CO3

19．一块表面已被氧化为Na2O的钠块7.7g，将其投入100g水中，产生H2 0.2g，则被氧化的钠是（）

A.9.2g

B.10.6g

C.6.2g

D.2.3g

20．下列各组中的两种物质相互作用时，反应条件（温度、反应物用量比）改变，不会引起产物的种类改变的是

A.Na和O2

B.NaOH溶液和AlCl3溶液

C.Fe和Cl2

D.NaOH溶液和CO2

21．下列反应中，Na2O2只表现强氧化性的是（）

A.2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2

B.Na2O2+MnO2=Na2MnO4

C.5Na2O2+2MnOO4-+16H+=10Na++2Mn2++5O2↑+8H2O

D.2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2↑

22．将1molNaHCO3和1molNa2O2固体混合，在加热的条件下使其充分反应，则最后所得固体为（）

A.1molNa2CO3和1molNaOH

B.1molNa2CO3和2molNaOH

C.2molNa2CO3和2molNaOH

D.2molNa2CO3

23．将Na2O2投入FeCl2溶液中，可观察到的现象是（）

A.生成白色沉淀、有气泡产生

B.生成红褐色沉淀、有气泡产生

C.生成浅绿色沉淀、有气泡产生

D.生成黑色沉淀，有气泡产生

24．现有25mL2mol•L-1的Na2CO3溶液和75mL1mol•L-1的稀盐酸．

（1）将Na2CO3溶液逐滴滴入稀盐酸中；

（2）将稀盐酸逐滴滴入Na2CO3溶液中．两操作的现象及结果（标准状况下）为（）

A.现象相同，所得气体的体积相等

B.现象相同，所得气体的体积不等

C.现象不同，所得气体的体积相等

D.现象不同，所得气体的体积不等

25．下列关于Na2CO3和NaHCO3的说法中，不正确的是

A.均易溶于水

B.均为白色固体

C.受热均易分解

D.均能与盐酸反应

26．为测定已变质的过氧化钠的纯度，设计如下图所示的实验；Q为一具有良好的弹性气球，称取一定量的样品放于其中，按图安装的实验装置打开分液漏斗的活塞，将稀H2SO4滴入气球中．请填空：

（1）Q内发生反应生成______种气体，其中的反应有______个氧化还原反应．

（2）为测定反应生成气体的总体积，滴稀H2SO4前必须关闭（填K1、K2或K3，下同）______，打开______．

（3）当上述反应停止，将K1、K2、K3处于关闭状态，然后先打开K2，再缓缓打开K1，这时可观察到的现象是______．

（4）导管a的作用是______．

（5）b中装的固体试剂是______，为何要缓缓打开K1______．

（6）实验结束时量筒I中有x mL水，量筒II中收集到y mL气体，则过氧化钠的纯度是______（体积折算到标准状况）．

27．碳酸钠和碳酸氢钠在生产、生活中都有重要的应用．现有3.58g Na2CO3和NaHCO3固体混合物，将其制成溶液后，边搅拌边逐滴滴加80.0mL 1.0mol/L盐酸，反应完全后生成的CO2气体折算成标准状况下的体积为896mL（设气体全部逸出，下同）．

（1）通过计算可知上述反应中______过量．固体混合物中Na2CO3与NaHCO3的物质的量之比为______．

（2）取a g 上述Na2CO3和NaHCO3固体混合物，将其制成溶液后，边搅拌边逐滴滴加40.0mL 1.0mol/L盐酸，反应完全后生成的CO2气体折算成标准状况下的体积为448mL，则a的值为______；

NaHCO3在潮湿的空气中会缓慢的分解，Na2CO3会吸收空气中的水分：

Na2CO3∙nH2O（n为平均值，n≤10）．取没有妥善保管已部分变质的碳酸氢钠样品W 9.52g溶于水配成溶液，慢慢滴入稀盐酸并不停地搅拌，加入盐酸的体积与生成的标准状况下CO2的体积如图（已知盐酸加至15mL时，生成CO2112mL）．

（3）求x的值．

（4）样品W中的成分及各成分的物质的量．

28．有无色溶液，加入Na2O2时有无色无味气体放出，并有白色沉淀生成，加入Na2O2的量与生成白色沉淀的量如图所示．该无色溶液中含有的物质是（）

A.CaCl2和MgCl2、

B.Al2 （SO4）3

C.Al2（SO4）3和MgSO4

D.Na2SO4和MgSO4

29．将金属钠投入到下列物质的溶液中，溶液的质量不会减轻的是（　　）

A.HCl　　B．CuSO4　　C．MgCl2　　D.Ca（HCO3）2

30．有人设计出一种在隔绝空气下让钠与水反应的方法，利用煤油来控制反应速率。

使学生能仔细观察到各种实验现象。

该方法简便、完全、现象明显、有趣味性，实验装置如图所示。

如图所示将6mm×50mm玻璃管和