第二章第一节钠及其化合物 课件(共58张PPT) 2022-2023学年上学期高一化学人教版（2019）必修第一册

(共58张PPT)
第三章 金属及其化合物
金属钠的性质（第1课时）
新闻播报
2015年5月30日辽宁一药厂发生爆炸起火，沈阳市消防支队立即调派8个中队、22台消防车、130名官兵到达现场参加扑救，经查勘，发现为已停产十个月的厂房内存放的200公斤金属钠遇雨水后燃烧爆炸。13时40分，在爆炸现场记者看到，距离爆炸点数百米远处就能看到滚滚白烟，厂区门前的蒲裕路上聚集着数十辆消防救援车。
操作：从煤油中取一小块金属钠,用刀切去一端的外皮,观察实验现象.
现象：切口处可观察到银白色的金属光泽,在空气中很快变暗。
实验探究1
1.钠与氧气反应
4Na+O2═2Na2O（白色氧化钠）
4e-
操作：把一小块金属钠放在坩埚中，加热，有何现象发生？
现象：钠先熔化成闪亮的小球后剧烈燃烧，燃烧时火焰呈黄色，生成淡黄色的固体。
实验探究2
2Na + O2 = Na2O2 （过氧化钠）
△
金属钠除了能和氧气反应生成金属氧化物外，金属还能被氯气、硫单质等氧化性的物质所氧化，生成相应的氯化物或硫化物。
请写出Na与Cl2在点燃的条件下、 Na与 S在研磨情况下的化学反应方程式！
2Na+Cl2 ═ 2NaCl 2Na + S ═ Na2S
点燃
举一反三
研磨
实验探究2
操作：向一只盛有水的大烧杯中滴加几滴酚酞试液，然后将一小块金属钠投入烧杯中，观察实验现象。
2.钠与水反应
实验探究3
结论
浮
现 象
熔
红
响
游
钠的密度小于水的密度(0.97g/cm3)
反应放热 ，钠的熔点低(97.81℃)
有气体产生
剧烈反应，快速产生大量气体
有碱性物质生成，NaOH
实验现象讨论
实验探究3
1、写出反应方程式金属钠与水的反应
2、把此反应用离子方程式表示
动动脑动动手
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2Na +2H2O =2Na+ +2OH- +H2↑
实验探究3
在试管中加水和煤油（密度0.8g/cm3），
将钠 投入试管中，观察到的现象可能是（ ）
A.钠在水层中反应并四处游动
B.钠停留在煤油层中不反应
C.钠在煤油和水的界面处反应并四处游动
D.钠在煤油和水的界面处反应并可能上下跳动
D
问：钠能像其他的排在氢前的金属一样，和酸反应置换出氢气吗？
能
问：将钠放入盐酸中，钠将先和H2O反应，还是先和HCl反应？
(酸电离产生的H+浓度比水电离产生的H+浓度大)
先: 2Na + 2HCl = 2NaCl + H2↑
后：2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
思维启迪
4.钠与酸溶液的反应
问：已知Fe能将Cu从它的盐溶液中置换出来， 若将钠放入硫酸铜溶液中，能否置换出铜单质？
实验探究4
分析：硫酸铜溶液中含有溶剂—H2O ，溶质—CuSO4
H2O电离产生H+，CuSO4电离产生Cu2+
①提出合理假设 ．
假设1：钠能置换出铜单质；
假设2：钠只和水反应，不能置换出铜单质；
②设计实验方案，进行实验。请在写出实验步骤以及预期现象和结论。
实验步骤 预期现象和结论
从煤油中取一小块金属钠，将钠投入盛有硫酸铜溶液的烧杯中。 若产生红色固体则假设1成立；
若产生蓝色沉淀则假设2成立。
分析：假设1：2Na+CuSO4=Cu+Na2SO4
假设2： 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
2NaOH + CuSO4 = Na2SO4 + Cu(OH)2↓
实验探究4
由实验现象可以得出结论：
假设1不成立
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
2NaOH + CuSO4 = Na2SO4 + Cu(OH)2↓
假设2成立
实验探究4
4 钠与硫酸铜溶液反应
4、与盐溶液反应 (先与水反应)
1、与非金属单质反应
3、与酸反应
2、与水反应
4Na+O2═2Na2O
2Na+O2═Na2O2
2Na+2H2O═2NaOH+ H2↑
2Na+2H+═2Na++H2↑
钠的化学性质:
钠的物理性质：银白色金属光泽、质软、熔点低、导电性导热性、ρ煤油<ρNa<ρ水 (保存在煤油中)
钠的总结
△
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
2NaOH + CuSO4 = Na2SO4 + Cu(OH)2↓
1.下列关于金属钠的叙述，错误的是（ ）
A.很软，具有银白色光泽
B.是电和热的良导体
C.比水轻，比煤油重，熔点低于100℃
D.和FeCl3溶液反应可以置换出单质铁
D
课堂练习
2.下列说法正确的是（ ）
（2015全国II卷）钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23g钠充分燃烧时转移电子数为1NA
（2013全国II卷）钠与CuSO4溶液反应：
2Na + Cu2+ = Cu↓+ 2Na+
C. （2010广东卷） 1mol/L氢氧化钠溶液中
含有的钠离子数目为 NA
D. （2015广东卷改编）在含下列离子的溶液中投入一小块钠后，各离子仍能大量共存：
K+、 NO3-、 Ca2+、 HCO3-
链接高考
A
第2-3课时 钠的化合物
看图说话
学习金属的主线：
单质→氧化物→ 碱→盐
【思考与交流】氧化钠与氧化钙类似，请说出氧化钠与水、CO2、盐酸反应会生成哪些物质？
氧化钠和过氧化钠
一. 氧化钠
白色固体
Na2O+H2O = 2NaOH
Na2O+CO2 =Na2CO3
Na2O+2HCl = 2NaCl+H2O
化学小魔术：滴水生火
科学探究： Na2O2与H2O的反应
氧气和氢氧化钠
过氧化钠与水反应会生成
猜想
反应放热
二. 氧化钠
设计实验方案
请设计实验方案验证反应产物。
NaOH
酚 酞 试 液
O2
带火星的木条
反应放热
反应前后的温度变化
①把水滴入盛有少量Na2O2固体试管中, 有什么现象
②立即把带火星的木条伸入试管内有什么现象
③用手摸一摸试管外壁，有什么感觉
④滴入几滴酚酞，观察颜色变化
实验步骤
二. 氧化钠
实验现象 结论
反应生成O2；
反应放热；
反应生成NaOH；
Na2O2具有漂白性；
①试管中发生剧烈反应， 产生大量无色气泡，且此气体能使带火星木条复燃；
②试管发烫；
③无色酚酞变红；
④振荡后红色褪去；
1、过氧化钠与水反应
二. 氧化钠
1.过氧化钠与水反应
2Na2O2+2H2O = 4Na+ + 4OH－ + O2↑
练习1：请把以上化学方程式改写成离子方程式？
2Na2O2+2H2O = 4 NaOH+O2↑
练习2：下列有关2Na2O2+2H2O =4NaOH+ O2↑说法正确的是（ ）
A、该反应为置换反应
B、该反应H2O是还原剂
C、Na2O2既是氧化剂又是还原剂
D、1molNa2O2参与反应时转移的电子数为2NA
C
二. 氧化钠
2、过氧化钠与CO2反应
为什么过氧化钠常用作呼吸面具和潜水艇中的供氧剂？
过氧化钠能与呼出的二氧化碳和水蒸气反应，释放出氧气。
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
-1
-2
0
失去2×e-
得到2×e-
二. 氧化钠
3.过氧化钠与盐酸反应
【对比联想】Na2O能与盐酸反应生成盐和水，那么Na2O2能否与盐酸反应？
2Na2O2+4HCl ═ 4NaCl+2H2O+O2↑
4.Na2O2的用途和保存
③漂白剂
①供氧剂（用于潜水艇或呼吸面具）
②强氧化剂（杀菌、消毒）
用来漂白织物、麦杆、羽毛等。
⑴用途
⑵保存：
隔绝空气，远离易燃物，密封保存
二. 氧化钠
化学式
类 别
颜色、状态
Na2O+CO2=Na2CO3
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
Na2O2
化
学
性
质
Na2O+H2O=2NaOH
与水反应
与CO2
反应
Na2O
碱性氧化物
过氧化物
白色固体
淡黄色固体
氧化钠和过氧化钠的比较
与酸
反应
Na2O+2HCl=
2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl=
4NaCl+2H2O+O2↑
某研究性小组对含有Na2O2杂质的Na2O样品进行探究，请你协助完成探究过程。
一、定性研究：检验过氧化钠的存在
取少量样品于试管中，滴加少量的_______________________________________________，证明存在Na2O2。
蒸馏水，把带火星的木条伸入试管中，木条复燃
方案设计的答题要点：取样→加检验试剂→现象→结论
【能力提升】
A
B
二、定量分析：样品中Na2O(含有Na2O2)含量的测定
1质量分析法
将样品mg与水充分反应，使产生的O2通过灼热的铜粉，测得反应前后B装置中固体质量增加ng，通过计算可得出Na2O的质量分数，此方案测定的结果误差较大，主要原因是_______________________________
【能力提升】
未排尽装置中的空气
1、下列叙述正确的是（ ）
①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物
②Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3，Na2O2与CO2发生置换反应生成O2
③Na2O主要作氧化剂，Na2O2主要作还原剂
④Na2O2可作供氧剂，而Na2O不行
⑤Na2O2是强氧化剂，Na2O是一种碱性氧化物
A、都正确 B、②③④⑤ C、②③⑤ D、④⑤
【反馈练习】
D
2、向紫色石蕊试液中加过量的Na2O2粉末，振荡，正确的叙述是（ ）
A.溶液仍为紫色
B.最后变蓝色
C.最后褪色
D.有气体产生
CD
【反馈练习】
3、把过氧化钠投入含有Ba2+、Cl-、Mg2+、Na+的水溶液中，离子数目不变的是（ ）
A. Ba2+
B. Cl-
C. Mg2+
D. Na+
AB
【反馈练习】
NaHCO3
小苏打
Na2CO3
苏打
北宋三苏：
化学三苏：
Na2S2O3
大苏打
苏洵、苏轼、苏辙
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
化学式 Na2CO3 NaHCO3
俗称 纯碱或苏打 小苏打
色态
水溶性
酸碱性
1、溶解性和酸碱性
白色粉末
细小白色晶体
都易溶于水，溶解性：Na2CO3 ＞ NaHCO3
水溶液均为碱性，碱性Na2CO3 ＞ NaHCO3
碳酸钠和碳酸氢钠
碳酸钠和碳酸氢钠
Na2CO3与NaHCO3的热稳定性对比试验（套管实验）
2、热稳定性
现象 化学方程式 结论
加热Na2CO3
加热NaHCO3
碳酸钠和碳酸氢钠
2、热稳定性
澄清的石灰水变浑浊
澄清的石灰水不变浑浊
受热易分解
受热不分解
☆2NaHCO3
Na2CO3+ H2O + CO2 ↑
【思考】（1）怎样除去碳酸钠固体中的碳酸氢钠杂质？
（2）蒸馒头时，常在面粉中加入一定量的发酵粉（主要成分是小苏打），为什么？
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
CO32-
CO32-
CO32-
Cl-
H+
HCO3-
Na+
Cl-
H+
HCO3-
Cl-
H+
Na+
Na+
Na+
HCO3-
HCO3-
HCO3-
Cl-
H+
CO2
Cl-
H+
CO2
CO2
Cl-
H+
HCO3-
3、与酸的反应：HCl溶液
碳酸钠和碳酸氢钠
碳酸钠和碳酸氢钠
☆ Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑（慢）
☆ NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑（快）
现象：都产生大量无色气体，但NaHCO3反应更剧烈。
3、与酸的反应：HCl溶液
【思考1】通过逐滴加入盐酸的方法，能否鉴别碳酸钠和碳酸氢钠？
注意：碳酸钠与盐酸反应的产物与盐酸的用量有关！
可以
【思考3】如何除去碳酸氢钠溶液中混有的少量碳酸钠？
【思考2】如何除去CO2气体中混有的HCl杂质？
通入过量CO2气体。
通过饱和NaHCO3溶液，洗气。
碳酸钠和碳酸氢钠
【思考4】向饱和的碳酸钠溶液中通入过量的二氧化碳，有何现象？为什么？
现象：有白色晶体析出。
原因：反应消耗了一定的水；生成的NaHCO3的质量大于消耗的Na2CO3的质量但NaHCO3的溶解度却比Na2CO3小。
碳酸钠和碳酸氢钠
4、与碱反应：NaOH/Ca(OH)2
NaHCO3+NaOH = Na2CO3+H2O
☆ 1NaHCO3+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O+NaOH
☆ 2NaHCO3+1Ca(OH)2 = CaCO3↓+2H2O+Na2CO3
Na2CO3+Ca(OH)2 = CaCO3↓+2NaOH
（少量）
（过量）
5、与盐溶液的反应：CaCl2/BaCl2
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
NaHCO3+CaCl2 → 不反应
碳酸钠和碳酸氢钠
碳酸钠Na2CO3 碳酸氢钠NaHCO3
溶解性
与盐酸反应
热稳定性
与CaCl2反应
与澄清石灰水
相互转化
较易溶于水
(小于碳酸钠)
易溶于水
不反应
Na2CO3+ CaCl2 =2NaCl +CaCO3↓
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
NaOH / △
NaHCO3+HCl=H2O+CO2↑+NaCl
NaHCO3+HCl=H2O+CO2↑+NaCl
较稳定
2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑
△
Na2CO3+ Ca(OH)2 =2NaOH+CaCO3↓
NaHCO3+ Ca(OH)2 =NaOH+
CaCO3↓ + H2O
Na2CO3
NaHCO3
CO2 ，H2O/H+
总结
【小结1】Na2CO3与NaHCO3的检验方法
1、
2、
3、
4、
或者同浓度溶液中，加入酚酞，颜色较深的是Na2CO3
Na
Na2O
NaOH
Na2O2
Na2CO3
NaHCO3
NaCl
总结：钠及其化合物之间的相互转化关系
CO2
H2O
O2
O2 点燃
CO2
Ca(OH)2
CO2(少量）
（aq）NaOH
固体 加热
(aq)CO2 过量
HCl
HCl
Cl2点燃、HCl
H2O
H2O
特别注意：
钠与酸溶液反应，先酸后水；
钠与盐溶液反应，先水后盐。
【拓展1】纯碱的工业方法
1.基本原理：利用NaHCO3在常见可溶盐中溶解度较小的特点，先制得NaHCO3，再加热分解制得Na2CO3。
2.基本步骤：制得饱和食盐水
通入足量NH3
饱和氨盐水
通入足量CO2
析出NaHCO3晶体
3.总反应：
NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓
△
2NaHCO3==Na2CO3＋CO2↑+H2O
请思考：
大家知道节日燃放的五彩缤纷的烟花是怎么来的吗？
很多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试验。
①我们在炒菜的时候，偶有食盐溅在煤气火焰上，火焰呈 。
黄色
②钠燃烧时，火焰呈 。
黄色
【拓展2】焰色试验
实验3-6用铂丝分别蘸取碳酸钠溶液和碳酸钾溶液，在火焰上灼烧。
仪器用品：铂丝、酒精灯、稀盐酸、蓝色钴玻璃、待测物
物理变化
步骤：
1）用稀盐酸清洗铂丝棒，并灼烧至与原来火焰颜色相同；
2）蘸取待测物灼烧，观察火焰颜色；
3）用稀盐酸洗并灼烧。
必须掌握：
钠——黄色
钾——紫色（要透过蓝色钴玻璃）
洗
烧
烧
蘸
【拓展2】焰色试验
注意事项：
1）火焰本身尽可能无色；
2）铂丝要洁净；
问题
1.铂丝为什么要用盐酸洗涤
2.为什么要用蓝色钴玻璃观察钾的焰色
1.焰色反应要求铂丝洁净，用稀盐酸洗涤可以将其上面的杂质转化为氯化物，氯化物的沸点较低，灼烧时挥发。
2.蓝色钴玻璃的作用是滤去黄色的光，避免钠元素造成的干扰。
【拓展2】焰色试验
1．下列物质热稳定性最好的是( )
A石灰石 B.小苏打 C.纯碱 D.碳铵
２.下列离子方程式正确的是( )
A、钠与水反应：Na+2H2O==Na++2OH- + H2↑
B．过氧化钠与水反应：2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑
C、氧化钠与盐酸：O2-+2H+==H2O
D．小苏打与稀硫酸：CO32-+2H+===CO2↑十H2O
[课堂练习]
C
B
3. 如何鉴别Na2CO3 、NaHCO3和NaCl？
盐酸溶液
4. 下列叙述正确的是（ ）
①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物
②Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3，Na2O2与CO2发生置换反应生成O2
③Na2O主要作氧化剂，Na2O2主要作还原剂
④Na2O2可作供氧剂，而Na2O不行
⑤Na2O2是强氧化剂，Na2O是一种碱性氧化物
A、都正确 B、②③④⑤ C、②③⑤ D、④⑤
D
[课堂练习]
5．下列说法中不正确的是（ ）
A、Na2CO3比NaHCO3 易溶于水
B、Na2CO3比NaHCO3稳定
C、Na2CO3和NaHCO3都能跟石灰水反应得到白色沉淀
D、物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与盐酸反应
得CO2的物质的量之比为2︰1
D
[课堂练习]
6．不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的实验操作
是（ ）
A、加热这两种固体物质，并将生成的气体通入澄清的石灰水中
B、在这两种物质的溶液中加入CaCl2溶液
C、在这两种固体中加入同浓度的稀盐酸
D、在这两种物质的溶液中加入少量澄清的石灰水
D
[课堂练习]
7.比较Na2CO3和NaHCO3的性质，下列叙述正确的是（ ）
A.热稳定性：Na2CO3B.常温时水溶解性：Na2CO3>NaHCO3
C.同浓度下与盐酸反应放出气体快慢： Na2CO3>NaHCO3
D.相同浓度下水溶液的碱性 ：Na2CO3B
[课堂练习]
8．1 mol 过氧化钠与 2 mol 碳酸氢钠固体混合后，在密闭的容器中加热充分反应，排出气体后冷却，残留的固体物质是（ ）
A．Na2CO3
C．NaOH、Na2CO3
B．Na2O2、Na2CO3
D．Na2O2、NaOH、Na2CO3
【小结】一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物反应，可视为Na2O2首先与CO2反应，剩余的Na2O2再与H2O(g)反应。
A
[课堂练习]
9、由CO和H2组成的混合气体2.8g 在足量的O2 中充分燃烧后，立即通入足量的Na2O2 固体中，固体的质量增加（ ）
A．2.8g B．3.6g C．4.4g D．5.6
Na2O2与CO2反应时，固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量。
A
Na2O2与H2O反应时，固体增加的质量等于与H2O等物质的量的H2的质量。
[课堂练习]
10、某纯碱样品中含有少量氯化钠杂质，现用下图所示装置来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数（铁架台、铁夹等在图中均已略去）。
。

[课堂练习]
①按图连接装置，并检查气密性；
②准确称得盛有碱石灰（固体氢氧化钠和生石灰的混合物）的干燥管D的质量为85.4g；
③准确称得6g纯碱样品放入容器b中；
④打开分液漏斗a的旋塞，缓缓滴入稀硫酸，至不再产生气泡为止；
⑤打开弹簧夹，往试管A中缓缓鼓入空气数分钟，然后称得干燥管D的总质量为87.6g。
实验步骤如下：
[课堂练习]
（1）若④⑤两步的实验操作太快，则会导致测定结果 （填“偏大”或“偏小”）；
（2）鼓入空气的目的是 ，装置A中试剂X应选用 ；
（3）若没有C装置，则会导致测定结果_____（填“偏大”或“偏小”）；
（4）E装置的作用是 ；
（5）装置B中发生反应的离子方程式 ；
（6）根据实验中测得的有关数据，计算出纯碱样品Na2CO3的质量分数为 （结果保留一位小数）。
偏小
使B中的二氧化碳全部进入D中
氢氧化钠溶液
偏大
防止空气中CO2和水蒸气进入D中
88.3%
[课堂练习]