2.1.钠及其化合物课件(共38张PPT)2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

(共38张PPT)
第二章 海水中的重要元素 钠和氯
第一节 钠及其化合物
海洋更是一个巨大的化学资源宝库，含有周期表中的大部分元素。钠便是其中的一种主要元素，也是典型的金属元素。但钠元素在自然界中都是以化合物形式存在的，如NaCl、Na2SO4、Na2CO3等。
[思考]初中的时候，我们已经知道了钠原子的结构。请画出其原子结构示意图。并结合已有知识，预测钠的性质。设计实验证明。
[任务一 ]微观探析原理探究：
Na
Na+
极易失去e-
钠单质性质的理论分析
从物质分类的角度分析：
钠属于金属单质
从氧化还原的角度分析：
钠一定具有还原性
结论：钠是一种具有较强还原性的金属单质，可以和氧气等氧化剂反应。此外，结合金属活动顺序表，猜测钠可以与钠以后的金属盐溶液反应。
任务二]宏观辨识，实验探究：
[实验2-1 ]用镊子取一小块钠， 用滤纸吸干表面的煤油后，观察钠的光泽和颜色，用刀切去一端的外皮，生再观察钠的光泽和颜色，并注意新切开的钠的表面所发的变化。
现象:取出的金属钠表面有灰黄色层，切开后的切口处露出银白色光泽;切口在空气中迅速变暗。
讨论:从以上实验我们了解到金属钠的哪些物理性质
1、钠的物理性质
颜色：
银白色
金属光泽的固体
状态：
硬度：
质软，可用小刀切割
☆钠的取用→镊子（不能用手接触）
切割金属钠要注意实验安全!
☆煤油要用滤纸擦干
☆切割在滤纸或玻璃片上进行
钠必须保存在隔绝空气环境中，实验室将钠保存在煤油或石蜡油中
2、金属钠的化学性质
（1）钠与氧气的反应
现象:切开的光亮的金属断面很快地变暗。
原因: 4Na + O2 = 2Na2O (常温下)
钠与煤油不反应，密度大于煤油。
钠为什么需要保存在煤油中？
钠与氧气快速反应
钠为什么可以保存在煤油中？
思考 ：钠与氧气常 温下生成氧化钠， 在加热条件下是否也是生成氧化钠呢 或者是生成其他产物
[实验2-2 ]将一个干燥的坩埚加热，同时切取块绿豆大的钠，迅速投到热坩埚中继续加热坩埚片刻，待钠熔化后立即撤掉酒精灯，观察现象。
现象:熔成小球，剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体
2、金属钠的化学性质
2Na + O2 === Na2O2
1.常温下: 4Na + O2 = 2Na2O
金属钠与氧气在两种条件下的反应方程式：
拓展：钠这种金属非常活泼，不仅可以和O2反应，它还可以和很多的非金属发生反应。例如：与Cl2、硫等非金属单质。
2Na + Cl2 2NaCl(冒白烟) 2Na + S Na2S（研磨易爆炸）
燃烧
2、金属钠的化学性质
2、金属钠的化学性质
钠除了能与氧气、氯气等非金属单质直接化合，还能与水发生反应。
【理论预测】从物质组成及氧化还原反应的角度，预测钠与水反应的生成物。
钠和水反应会生成什么呢？如何检验？
在烧杯中加一些水
操作步骤
滴加几滴酚酞溶液
把一小块钠放入水中
钠所在的位置
钠球的运动和大小变化情况
周围水雾的产生以及响声
溶液颜色的变化情况
【实验探究】钠与水反应实验
观察点
2、金属钠的化学性质
2、金属钠的化学性质
实验现象
钠浮在水面上
钠熔成一个闪亮小球
小球四处游动
发出“嘶嘶”响声
钠完全消失，水溶液变红
1
2
3
4
5
浮
熔
游
响
红
2、金属钠的化学性质
现象 分析（或结论）
（1）钠浮在水面上
（2）钠熔成一小亮球
（3）钠球四处游动
（4）发出嘶嘶的响声
（5）钠完全消失，水溶液变红
钠的密度比水小
反应放热，熔点低
产生了气体，气体推动小球迅速移动
产生气体，反应剧烈
生成了碱性物质
【 实验现象分析】
2、金属钠的化学性质
（2）钠与水的反应
[思考]：是否是一个离子反应？
2Na + 2H2O ==2Na+ + 2OH- +H2↑
失2e- 化合价升高 被氧化
得2e- 化合价降低 被还原
还原剂
氧化剂
2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑
①将钠放到酸溶液中，应发生怎样的反应？
②钠与盐溶液(如硫酸铜溶液)反应时，钠能不能发生置换反应？
2、金属钠的化学性质
思考·讨论
钠与酸的反应比和水反应更剧烈。钠和水反应，实质上是跟水电离的H+反应。而酸中的H+浓度更大。先与酸中溶质反应，溶质消耗尽，才能与水反应。
在烧杯中加入约20mL的CuSO4溶液，将切好的钠投入到其中，盖上表面皿，观察现象。
【实验】
2、金属钠的化学性质
氯化铁溶液呢
2、金属钠的化学性质
友情提示：
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + Na2SO4
一般钠与盐溶液的反应，可以先考虑钠与水的反应，再考虑钠与水反应的产物NaOH能否和该盐溶液反应。
上述钠与硫酸铜溶液的反应方程式可以写成：
总反应为：2Na+2H2O+CuSO4 = Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
注意：钠只有与某些熔融盐作用时才能置换出相应的金属。
如：4Na+TiCl4（熔融）= 4NaCl+Ti
2、金属钠的化学性质
金属钠与水反应：
现象
密度比水小
反应放热，钠的熔点低
反应迅速，且有气体生成
生成NaOH
反应激烈
本质：
本质：
反应的化学方程式：2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑
课堂小结
1、钠的物理性质: 有金属光泽，质软的白色固体
2、钠的化学性质：（1）与氧气反应，与Cl2、硫等非金属单质反应
（2）与水反应
活泼的金属单质——钠
思考与讨论
（1）回顾前面做过的实验，描述氧化钠和过氧化钠的颜色、状态
氧化钠是白色的固体，过氧化钠是淡黄色固体
氧化钠
过氧化钠
二、钠的氧化物——氧化钠与过氧化钠
思考·讨论
（2）氧化钠与水反应和氧化钙与水反应类似，你能写出氧化钠与水反应的化学方程式吗？
二、钠的氧化物——氧化钠与过氧化钠
从物质分类的角度分析：
氧化钠属于金属氧化物和碱性氧化物
碱性氧化物的反应
与水反应只生成碱
与酸性氧化物反应只生成盐
与酸反应生成盐和水
Na2O + H2O = 2NaOH
Na2O + CO2 = Na2CO3
Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O
1、氧化钠的性质
【实验2-3】过氧化钠与水反应
二、钠的氧化物——氧化钠与过氧化钠
实验现象
带火星的木条复燃
感觉到外壁发烫
pH测出溶液呈碱性
Na2O2
H2O
过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气
2、过氧化钠的性质
2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑
化合价升高，失2×e-，被氧化
化合价降低，得2×e-，被还原
-1 -2 0
Na2O2既是氧化剂又是还原剂
二、钠的氧化物——氧化钠与过氧化钠
氧化剂
还原产物
还原剂
氧化产物
过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气
因此，过氧化钠可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。
2、过氧化钠的性质
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3 +O2
化合价升高，失2×e-，被氧化
化合价降低，得2×e- ，被还原
-1 -2 0
二、钠的氧化物——氧化钠与过氧化钠
名 称 过氧化钠Na2O2 氧化钠Na2O
色 态
生成条件
与H2O反应
与CO2反应
与HCl反应
是否碱性氧化物
淡黄色固体
白色固体
常温下氧化
点燃或加热
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
Na2O+H2O=2NaOH
Na2O+CO2=Na2CO3
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O
2Na2O2 + 4HCl = 2NaCl + O2 ↑+ 2H2O
否
是
二、钠的氧化物——氧化钠与过氧化钠
三、碳酸钠和碳酸氢钠
发酵粉的主要成分
食用治疗胃酸过多
制作泡沫灭火器
玻璃纤维
玻璃制品
制皂
Na2CO3，俗名纯碱或苏打
NaHCO3，俗名小苏打
三、碳酸钠和碳酸氢钠
[实验2-4]在两支试管中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3（各约1g），完成下列实验，并将实验现象和相应的结论填入下表。
盐 Na2CO3 NaHCO3
（1）观察Na2CO3和NaHCO3的外观并进行描述
白色粉末
细小的白色晶体
三、碳酸钠和碳酸氢钠
[实验2-4] 在两支试管中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3（各约1g），完成下列实验，并将实验现象和相应的结论填入下表。
盐 Na2CO3 NaHCO3
（2）向以上两支试管中分别滴加10滴水，振荡，观察现象。 可以用温度计、温度传感器、红外测温仪、用手感受温度的变化
碳酸钠________，
温度____
碳酸氢钠少部分溶解，温度____
结块变成晶体
升高
略有降低
试管1 Na2CO3
试管2 NaHCO3
三、碳酸钠和碳酸氢钠
盐 Na2CO3 NaHCO3
（3）请同学们向试管1和试管2中分别加入5mL水，用力振荡，有何现象
（4）分别向（3）所得溶液中滴入1～2滴酚酞溶液，有何现象
初步结论
溶液变红（较深）
溶液微红
振荡后可溶解
固体
有少量剩余
加少量水，结块变晶体，
并放热，溶液显碱性
加水少量溶解且吸热，溶液呈碱性，但比Na2CO3的弱
[实验2-4]
三、碳酸钠和碳酸氢钠
盐 Na2CO3 NaHCO3
（5）请同学们利用试管3和试管4分别取相应试剂，探究碳酸钠和碳酸氢钠分别与酸的反应，观察有何现象
有气体生成，气球相对较大
有气体生成，气球相对较小
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑（较慢）
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 ↑（较快）
CO32- + 2H+ = H2O + CO2↑
HCO3- + H+ = H2O + CO2↑
思考1：若往 Na2CO３溶液中逐滴加入盐酸，有何现象？写出有关反应的化学方程式．
三、碳酸钠和碳酸氢钠
CO32-
CO32-
CO32-
CO32-
CO32-
CO32-
CO32-
CO32-
H+
H+
H+
H+
HCO3-
HCO3-
HCO3-
HCO3-
HCO3-
HCO3-
HCO3-
HCO3-
H+
H+
H+
H+
H2O
CO2
H2O
CO2
H2O
CO2
H2O
CO2
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H2O
CO2
H2O
CO2
H2O
CO2
H2O
CO2
现象：先无现象，然后放出气体．
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 ↑
三、碳酸钠和碳酸氢钠
[实验2-5]
Na2CO3 NaHCO3
现象
反应方程式
结论
澄清石灰水不变浑浊
管中有水珠，澄清石灰水变浑浊
受热不分解
受热易分解
2NaHCO3 == Na2CO3 + H2O + CO2 ↑
△
Na2CO3和NaHCO3 的热稳定性
三、碳酸钠和碳酸氢钠
碳酸钠 碳酸氢钠
化学式 Na2CO3 NaHCO3
俗名 纯碱、苏打 小苏打
颜色状态 白色粉末 细小白色晶体
水溶性 (25℃溶解度为33克) (25℃溶解度为9克)
与酸反应
热稳定性
相互转化 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 ↑
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 ↑
加热
　碳酸钠 　　碳酸氢钠
△或加NaOH
通入CO2
2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2 ↑
稳定，不易分解
(原料Ⅰ，来自合成氨)
NH3
CO2
NaCl＋NH3＋CO2＋H2O = NaHCO3＋NH4Cl
(原料Ⅱ)
(副产品)
2NaHCO3 ==Na2CO3＋CO2＋H2O
三、碳酸钠和碳酸氢钠
金属单质 金属氧化物 碱 盐
Na
Na2O
Na2O2
NaOH
Na2CO3
NaHCO3
O2
H2O
CO2
想一想：所有含钠的物质在燃烧时火焰的颜色？
三、碳酸钠和碳酸氢钠
大多数金属或他们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特有的特征颜色。这些颜色各有不同。
四、焰色试验
①洗：用盐酸洗去铂丝表面的杂质
②烧：将铂丝在酒精灯火焰上灼烧至与酒精灯颜色一致
③蘸：蘸取试样
④烧：在火焰上灼烧
⑤观：观察火焰颜色（若检验钾要透过钴玻璃观察）
【实验2-6】
四、焰色试验
根据火焰呈现的特征颜色，可以判试样所含的金属元素，化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。
金属元素 锂 钠 钾 铷 钙 锶 钡 铜
焰色 紫红色 黄色 紫色 紫色 砖红色 洋红色 黄绿色 绿色
四、焰色试验
节日燃放的五彩缤纷的烟花，就是锂、钠、钾、锶、钡等金属化合物所呈现的各种艳丽色彩。