1、钠及其化合物 课件 (共48张PPT)

(共48张PPT)
高中化学
钠及其化合物
2、金属的通性
①物理性质
有金属光泽
导电性
导热性
延展性
1、自然界中存在
大多为化合态，Au 游离态
金属概述
金属单质只有还原性
②化学性质
单质还原性减弱，阳离子氧化性增强
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb（H）Cu、Hg、Ag、Pt、Au
还原性： Na > Fe > Cu
氧化性： Na+ < Fe2+ < Cu2+
1. 钠的原子结构
一、 活泼的金属单质―钠
讨论：
从以上实验,我们了解到金属钠的哪些物理和化学性质？
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。
剩余的钠放回原试剂瓶。
2. 钠的物理性质
硬度较软 (可用刀切开)，
煤油＜ (Na)＜水，
熔沸点较低
银白色、有金属光泽的固体，
良好的导电、导热、延展性
软
轻
低
煤油或石蜡油中
钠的保存：
现象：
切开的光亮的金属断面很快变暗。
原因：
4Na + O2 = 2Na2O （常温下）
煤油或石蜡油中（隔绝空气和水）
钠的保存：
3. 钠的化学性质
(1)钠与氧气的反应
常温 4Na + O2 = 2Na2O
失去 4×e-
氧化钠，白色
0
0
-2
+1
— 强还原性
得到 2×2e-
实验·探究
现象：
钠受热熔化成光亮小球，
燃烧发出黄色火焰，
生成淡黄色固体。
3. 钠的化学性质
(1)钠与氧气的反应
常温 4Na + O2 = 2Na2O
氧化钠，白色
0
0
-2
+1
得到 2×e-
失去 2×e-
过氧化钠，淡黄色
2Na + O2 = Na2O2

-1
0
0
+1
Na+ : O22- = 2 : 1
Na2O2中阳离子 : 阴离子 = ？
加热
— 强还原性
得到 2×2e-
失去 4×e-
2Na+S Na2S

2Na+Cl2 2NaCl
点燃
(2)钠与其他非金属的反应
1、用镊子取一小块钠置于滤纸上，吸干表面的煤油，用小刀切绿豆大的一粒，其余放回原瓶。
2、在烧杯中加一些水，滴入1~2滴酚酞试剂，并将切下的钠粒投入烧杯中，观察实验现象。
实验·探究
概括 现象 性质
浮
熔
游、响
红
浮在水面
熔成光亮的小球
四处游动，发出“嘶嘶声”
酚酞溶液变红
密度比水小
反应放热，钠熔点低
产生气体，反应剧烈
生成碱性物质
(3)钠与水的反应
(3)钠与水的反应
2Na + 2H2O = 2Na++2OH－+ H2↑
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
失去 2×e-
得到 2×e-
+1
0
0
+1
实质：与水电离出的H+反应
2e–
2Na + 2HCl = 2NaCl + H2↑
2Na + 2H+ = 2Na+ + H2↑
钠与酸溶液反应：
钠直接与酸反应，若钠有余，继续与水反应。
比与水反应更剧烈
（酸中 H+ 浓度更大）
拓展·探究
（1）将金属钠投入盐酸中如何反应？
拓展·探究
（2）将金属钠投到CuSO4溶液中会有什么现象？
现象：浮、熔、游、响、蓝色沉淀
2Na+2H2O+CuSO4 = Cu(OH)2↓+Na2SO4 +H2↑
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
钠与盐溶液反应：
钠先与水反应，生成的NaOH再与盐反应。
钠不能从盐溶液中置换不活泼金属。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
还原性： 强 弱
与冷水
剧烈反应
生成碱
和氢气
拓展·探究
性质
易与 H2O、O2 反应
(Na) > 煤油
煤油或石蜡油中
钠的保存：
自然界仅以化合态存在（主要形式：NaCl）
钠的存在：
灭火
方法
干燥沙土
性
质
结构
性质
存在、用途、保存…
钠的制取
2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑
电解
钠的用途
金属冶炼
利用钠的强还原性将金属置换出来。
高压钠灯
高压钠灯发光效率高、透雾能力强。
钾钠合金
钠钾合金可作原子反应堆的冷却剂。
2、按物质分类氧化钠属于什么氧化物？应该具有哪些化学性质？
1、氧化钠、过氧化钠的颜色状态？
思考·探究
二、 氧化钠和过氧化钠
名称 Na2O（白色） Na2O2（淡黄色）
离子比
类别
与水
与CO2
与盐酸
特性
Na2O+H2O=2NaOH
Na2O+CO2=Na2CO3
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
碱性氧化物
阴离子 : 阳离子 = 1 : 2
① 产生大量气泡，气体可使带火星的木条复燃。
② 无色酚酞试液先变红，后褪色。
③ 试管发烫 。
现
象
实验·探究
将1-2mL水滴入盛有1-2g过氧化钠固体的试管中，立即把带火星的木条伸入试管中，检验生成的气体。用手轻轻触摸试管外壁，向反应后的溶液中滴入酚酞，有什么现象？
二、 氧化钠和过氧化钠
名称 Na2O（白色） Na2O2（淡黄色）
离子比
类别
与水
与CO2
与盐酸
特性
2Na2O2+4HCl =
4NaCl+2H2O+O2↑
2Na2O2+2CO2 =2Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O =4NaOH+O2↑
Na2O+H2O=2NaOH
Na2O+CO2=Na2CO3
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
碱性氧化物
不是碱性氧化物
Na2O2 ：用于呼吸面具和潜水艇的供氧剂
2Na2O + O2 = 2Na2O2
△
强氧化性，漂白性，杀菌
阴离子 : 阳离子 = 1 : 2
阴离子 : 阳离子 = 1 : 2
2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑
失去 2×e－
得到 2×e－
-1
0
-2
1 个 Na2O2反应转移______电子
1 个
2Na2O2+2CO2 = 2Na2CO3+O2
2e－
-1
0
-2
Na2O2既是氧化剂又是还原剂
用双线桥、单线桥表示电子转移
三、 碳酸钠和碳酸氢钠
实验·探究
Na2CO3 NaHCO3
结论 纯碱、苏打
小苏打
白色粉末
细小白色晶体
加几滴水，结块成晶体，放热
加几滴水，少部分溶解，吸热
加5ml水，振荡后溶解
加5ml水，固体量减少
酚酞溶液变红（较深）
酚酞溶液微红
Na2CO3
NaHCO3
＞
在水中的溶解度：
同浓度溶液碱性：
Na2CO3
NaHCO3
＞
物理性质
Na2CO3粉末遇水生成碳酸钠晶体 —— Na2CO3·xH2O
碳酸钠晶体在干燥空气中逐渐失去结晶水 —— 风化
化学性质
① 热稳定性
Na2CO3 NaHCO3
受热不分解
受热分解
2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2 ↑
△
Na2CO3
NaHCO3
＞
热稳定性：
改进装置
② 与酸
Na2CO3 NaHCO3
相同条件下，NaHCO3与酸反应更快
等质量固体，NaHCO3生成CO2更多
Na2CO3+HCl = NaCl+NaHCO3
NaHCO3+HCl = NaCl+CO2↑+H2O
CO32－ + H+ = HCO3－
HCO3－ + H+ = CO2↑+ H2O
分步
Na2CO3与酸反应原理
Na2CO3+2HCl=
2NaCl+CO2↑+H2O
NaHCO3+HCl=
NaCl+CO2↑+H2O
拓展·探究
现有盐酸和Na2CO3溶液，试不借助其他任何试剂加以区分。
原理：H+与CO32－分步反应
盐酸
Na2CO3
盐酸
Na2CO3
开始时H+不足
开始时CO32－不足
H++CO32－= HCO3－
H++HCO3－ = H2O+CO2↑
H++CO32－ = HCO3－
开始无现象
开始即产生气泡
总结：
盐酸滴入Na2CO3溶液中，开始无现象
Na2CO3溶液滴入盐酸中，开始有气泡
③ 与碱
Na2CO3 NaHCO3
与NaOH不反应
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
HCO3－ + OH－ = CO32－ + H2O
Ca2＋＋CO32－= CaCO3↓
与Ca(OH)2生成沉淀
与Ca(OH)2生成沉淀
NaHCO3(少量) + Ca(OH)2
HCO3－ + Ca2++ OH－ = CaCO3 ↓+H2O
2NaHCO3 + Ca(OH)2(少量)
=CaCO3↓+ NaOH + H2O
=CaCO3↓+Na2CO3 + 2H2O
2HCO3－ + Ca2++ 2OH－ = CaCO3↓+ CO32－ +2H2O
2 2 2 2
Na2CO3 NaHCO3
与CO2不反应
Na2CO3 +CO2+H2O= 2NaHCO3
CO32－＋CO2＋H2O=2HCO3－
Na2CO3
NaHCO3
CO2+H2O
①固体：加热
②溶液：加NaOH
④ Na2CO3与NaHCO3的相互转化
拓展·探究
向Na2CO3溶液中通入CO2，有何反应？
拓展·探究
如何鉴别Na2CO3与NaHCO3？
依据 Na2CO3 NaHCO3
溶解度 溶液碱性 热稳定性
与酸反应
Na2CO3 ＞ NaHCO3
同浓度Na2CO3溶液碱性更强
稳定
受热分解
NaHCO3更剧烈
Ca(OH)2、Ba(OH)2不能鉴别
白色沉淀
无现象
与CaCl2或
BaCl2溶液反应
拓展·探究
如何除去下列物质中所含的少量杂质？
⑴　NaHCO3溶液中的少量Na2CO3
⑵　Na2CO3固体（溶液）中的少量NaHCO3
⑶　CO2中的少量HCl
通入CO2
加热（适量NaOH溶液）
通过饱和NaHCO3溶液
四、 焰色试验
某些金属单质或化合物灼烧时使火焰呈现特征颜色
① 物理变化
② 金属元素的性质，单质或化合物均可
③ 铂、铁等无特殊焰色
④ 实验注意点
a. 洁净铂丝（或光洁无锈的铁丝）
b. 用盐酸洗净铂丝，在外焰上灼烧至与原来火焰颜色相同
思考：某样品在外焰灼烧，火焰呈黄色，
则______________________________
一定含Na元素，也可能含K元素
③ 常见焰色
Na：黄色 K：紫色 （透过蓝色钴玻璃）
Cu：绿色
蓝色钴玻璃作用：过滤黄光
2NaHCO3 === Na2CO3＋CO2↑＋H2O
△
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O
NaHCO3 NaCl HCl
无论是否加热，存在以下关系式：
侯氏制碱法
向饱和食盐水中先通入NH3，后通入CO2，析出NaHCO3晶体
①CO2溶解度很小，先通入NH3使食盐水显碱性，才能吸收大量CO2，产生高浓度HCO3－，从而析出NaHCO3晶体
②生成的NaHCO3溶解度小于NaCl，沉淀析出
NaCl + CO2 + NH3 + H2O = NaHCO3↓ + NH4Cl
2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2 ↑
△
工业制备纯碱Na2CO3
Na2CO3 +CO2+H2O= 2NaHCO3
向饱和Na2CO3中通入CO2，有何现象？
原因：a. 溶解度 NaHCO3 < Na2CO3
b. 水减少
c. 溶质质量增大
拓展·探究
例. 将9g由CO、H2组成的混合气体在足量的O2中充分燃烧后，将生成的所有产物通过足量的Na2O2固体， Na2O2固体增加的质量为（ ）。
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2=2Na2 CO3 +O2↑
固体增加成分
2H2
2CO
9g
将5g的甲醇（CH3OH）完全燃烧，产物通过足量的Na2O2固体充分反应，则固体质量增加______g。
5
CH3OH
CO·2H2
银白色金属钠
（Na）
表面变暗
（生成Na2O）
出现白色固体
（生成NaOH）
表面变成溶液 (NaOH潮解)
白色粉末状物质
（生成Na2CO3）
白色块状物
（生成Na2CO3·10H2O）
O2
风化
CO2
H2O
H2O
Na长时间暴露空气，最后生成什么物质？
拓展·探究
CO2(少量) + 2NaOH = Na2CO3 + H2O
CO2与NaOH反应问题
CO2(足量) + NaOH = NaHCO3
n(CO2)
n(NaOH)
————

NaOH+Na2CO3（NaOH有剩余）

Na2CO3

Na2CO3+NaHCO3（CO2、NaOH均无剩余）
= 1
NaHCO3
> 1
NaHCO3（CO2有剩余）
反应后溶质组成
例：2molCO2 通入 3molNaOH溶液中，求反应后组成。
CO2(少量) + 2NaOH = Na2CO3 + H2O
CO2(足量) + NaOH = NaHCO3
2 n(Na2CO3) + n(NaHCO3) = 3mol
n(Na2CO3) + n(NaHCO3) = 2mol
Na守恒
C守恒
n(Na2CO3) = 1mol
n(NaHCO3) = 1mol
n(CO2)
n(NaOH)
————

Na2CO3+NaHCO3（CO2、NaOH均无剩余）
Na2CO3溶液滴加盐酸问题
1. Na2CO3
① Na2CO3+HCl = NaHCO3+NaCl
② NaHCO3+HCl = NaCl+H2O+CO2↑
2. NaOH + Na2CO3
② Na2CO3+HCl = NaHCO3+NaCl
③ NaHCO3+HCl = NaCl+H2O+CO2↑
①
②
n(HCl)
n(CO2)
①
②
n(HCl)
n(CO2)
③
① NaOH+HCl = NaCl+H2O
3. Na2CO3 + NaHCO3
① Na2CO3+HCl = NaHCO3+NaCl
② NaHCO3+HCl = NaCl+H2O+CO2↑
①
②
n(HCl)
n(CO2)
① = ②
② = ③
侯氏制碱法
向饱和食盐水中先通入NH3，后通入CO2，析出NaHCO3晶体
①CO2溶解度很小，先通入NH3使食盐水显碱性，才能吸收大量CO2，产生高浓度HCO3－，从而析出NaHCO3晶体
②生成的NaHCO3溶解度小于NaCl，沉淀析出
NaCl + CO2 + NH3 + H2O = NaHCO3↓ + NH4Cl
2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2 ↑
△
工业制备纯碱Na2CO3
Na2CO3 +CO2+H2O= 2NaHCO3
向饱和Na2CO3中通入CO2，有何现象？离子方程式如何书写？
2Na++CO32－+CO2+H2O= 2NaHCO3↓
原因：a. 溶解度 NaHCO3 < Na2CO3
b. 水减少
c. 溶质质量增大
拓展·探究
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