内容正文:
第二章 海水中的重要元素
————钠和氯
容山中学 化学科组
第一节 钠及其化合物
第1课时 活泼的金属单质——钠
主讲人:郭 静
目 录
CONTENTS
1
2
氧化钠与过氧化钠
碳酸钠与碳酸氢钠
吹气生火🔥
滴水生火🔥
任务一 氧化钠和过氧化钠
问题一 能否预测氧化钠能与哪些物质发生反应?
从物质分类的角度看,氧化钠属于__________________
碱性氧化物
Na2O白色固体
与水反应
与酸性氧化物反应
与酸反应
Na2O+H2O=2NaOH
Na2O+CO2=Na2CO3
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
问题二 Na2O与Na2O2组成元素一样、均为金属氧化物,类比Na2O,预测Na2O2与水、CO2、盐酸反应会生成什么物质?
碱性氧化物
任务一 氧化钠和过氧化钠
任务一 氧化钠和过氧化钠
一、氧化钠与过氧化钠
1、过氧化钠与水反应
实验操作
实验现象与结论
化学方程式
a. 产生大量气泡,带火星的木条放置管口能________,说明生成________。
b.试管外壁发热,说明反应________热。
c.用pH试纸检验溶液,试纸变为蓝色,说明生成 。
复燃
O2
放
碱
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
离子方程式
2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑
任务一 氧化钠和过氧化钠
问题三 吹气生火又是什么原因?
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3+O2
吹起生火和滴水生火都是由于:
过氧化钠能与二氧化碳、水蒸气反应产生氧气并放出大量的热,使棉花燃烧。
故Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作____________的来源,作供氧剂
O2
任务一 氧化钠和过氧化钠
2、过氧化钠与水、二氧化碳反应的定量关系
(1)Na2O2中氧的化合价为_____,在两个反应中Na2O2的作用是____________________
____(填“氧化剂”“还原剂”或“既做氧化剂又做还原剂”),从电子转移角度分析,每生成一分子氧气转移_____个电子,每消耗一个Na2O2转移_____个电子。
-1
既做氧化剂又做还原剂
2
1
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
(2)从化学方程式的计量数分析可知,无论是CO2、H2O还是二者的混合物,通过足量的Na2O2时,CO2或H2O与放出O2的分子个数之比均为_________。
2∶1
化学方程式
任务一 氧化钠和过氧化钠
物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)
阴阳离子个数比
氧元素化合价
类别
颜色状态
与水反应
与CO2反应
与H+反应
转化关系
用途
1:2
-2
-1
碱性氧化物
过氧化物
白色固体
淡黄色固体
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
Na2O + CO2 = Na2CO3
2Na2O2+2CO2 =2Na2CO3+O2
Na2O + H2O = 2NaOH
Na2O+2H+=2Na++H2O
可作漂白剂、强氧化剂、供氧剂
2Na2O+ O2 2Na2O2
1:2
?
典例精讲
【例】回顾氧化纳和过氧化钠的性质,请同学们思考一下问题:
类比Na与H2O反应的分析方法及Na2O2与H2O反应的化学方程式,分析以下问题:
有气泡产生
(2)将适量过氧化钠投入硫酸铜溶液中,有什么现象?写出相关反应的化学方程式。
有气泡放出,溶液颜色变浅,同时有蓝色沉淀生成
(1)将适量过氧化钠投入盐酸中,有什么现象?写出化学方程式及离子方程式。
2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2↑+2H2O
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑,2NaOH+CuSO4==Cu(OH)2↓+Na2SO4
Na2O2+4H+ =4Na++2H2O+O2↑
2Na2O2+2H2O+2CuSO4==O2↑+2Cu(OH)2↓+2Na2SO4
2Na2O2+2H2O+2Cu2+==O2↑+2Cu(OH)2↓+4Na+
学习评价
1、下列关于钠的氧化物的说法正确的是( )
A.向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水,脱脂棉剧烈燃烧起来,说明Na2O2与H2O反应放热且有氧气生成
B.Na2O与Na2O2中阳、阴离子的个数比不相同
C.将金属钠切开,表面变暗,最终得到淡黄色固体
D.保持温度不变,向饱和烧碱溶液中加入2 g Na2O2,充分反应后,溶液中Na+浓度增大
A
学习评价
2、下列对于过氧化钠的叙述中,正确的是( )
A.过氧化钠能与酸反应生成盐和水,所以过氧化钠是碱性氧化物
B.过氧化钠能与水反应,所以过氧化钠可以作气体的干燥剂
C.过氧化钠与水反应时,过氧化钠是氧化剂,水是还原剂
D.过氧化钠与二氧化碳反应时,每1个过氧化钠转移1个电子
D
学习评价
3.某实验小组通过下图所示实验,探究与水的反应。下列说法中错误的是( )
A.②中一定发生了氧化还原反应
B.③中溶液变红,说明有碱性物质生成
C.④中现象可能是由于溶液中含有未反应的 造成的
D.结合以上现象,可推测反应的中间产物有 的生成
C
任务二 碳酸钠和碳酸氢钠
Na2CO3可用于玻璃、造纸、纺织等工业;
可做洗涤剂等。
NaHCO3可用于灭火剂、发酵剂、医药等。
碳酸钠和碳酸氢钠的用途
任务二 碳酸钠和碳酸氢钠
厨房中苏式俩兄弟
碳酸钠 (Na2CO3 )
俗称:纯碱、苏打
用途:去污(能力强)、
面食的制作(中和酸和二次醒发)
碳酸氢钠 (NaHCO3)
俗称:小苏打
用途:去污(能力弱)、膨松剂、
发酵粉(面粉的醒发)
储存条件:置于阴凉干燥处保存
储存条件:置于阴凉干燥处,防热,防潮
任务二 碳酸钠和碳酸氢钠
问题四 碳酸钠和碳酸氢钠的外观相似,如何鉴别?
任务二 碳酸钠和碳酸氢钠
操 作 Na2CO3 NaHCO3
(1) 观察外观并进行描述
(2) 向以上两支试管中分别滴入几滴水,振荡,观察现象;将温度计分别插入其中,温度计的示数有何变化 粉末 ;放热,温度计的示数明显____________ 晶体部分溶解;吸热,温度计的示数________
(3) 继续向(2)的试管中分别加入5 mL水,用力振荡,有何现象 溶解 溶解
(4) 分别向(3)所得的溶液中滴入1~2滴酚酞溶液,有何现象 溶液变 色 溶液变 色
白色粉末
细小的白色晶体
结块变成晶体
升高
完全
部分
红
微红
降低
任务二 碳酸钠和碳酸氢钠
结 论 ① Na2CO3 溶于水放热,NaHCO3溶于水吸热
② 在相同温度下在水中的溶解度:
Na2CO3 NaHCO3
③ Na2CO3 、NaHCO3的水溶液碱性:
Na2CO3 NaHCO3
>
>
操 作 Na2CO3 NaHCO3
任务二 碳酸钠和碳酸氢钠
分别加热Na2CO3和NaHCO3,观察现象
任务二 碳酸钠和碳酸氢钠
Na2CO3 NaHCO3
操作和现象 取等量的碳酸钠和碳酸氢钠(约1g)分别置于两支试管,同时加热,
试管A和试管B的现象。
现象:___________________________________________
装置
结论
试管A无变化,试管B中溶液变浑浊
稳定性:
碳酸钠>碳酸氢钠
A
B
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
任务二 碳酸钠和碳酸氢钠
预测: 从物质的类别来看,Na2CO3属于_______类,可以与___________________等类别的物质发生反应。
实验步骤 实验现象 结论或解释
(用离子方程式表示)
① 向盛有Na2CO3
溶液的试管中滴加稀盐酸
② 向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加澄清石灰水
③ 向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加CaCl2溶液
产生白色沉淀
Ca2++CO32- = CaCO3↓
Ca2++CO32- = CaCO3↓
产生白色沉淀
盐
酸、碱、盐
开始无气泡产生,
一段时间后产生气泡
① CO32-+H+=HCO3-
②_______________________
HCO3- + H+ = H2O + CO2 ↑
任务二 碳酸钠和碳酸氢钠
预测: 从物质的类别来看,NaHCO3属于________类,可以与___________________等类别的物质发生反应。
实验步骤 实验现象 结论或解释
(用离子方程式表示)
① 向盛有NaHCO3
溶液的试管中滴加稀盐酸
② 向盛有NaHCO3溶液的试管中滴加澄清石灰水
③ 向盛有NaHCO3溶液的试管中滴加CaCl2溶液
产生白色沉淀
______________
Ca(OH)2足量:Ca2++OH-+HCO3- = CaCO3↓+H2O
无现象
酸式盐
酸、碱、盐
立即产生气泡
HCO3- + H+ = H2O + CO2 ↑
Ca(OH)2少量:
Ca2++2OH-+2HCO3- = CO32-CaCO3↓+2H2O
学以致用
厨房去油污,为什么建议用碳酸钠而不是用碳酸氢钠?
治疗胃酸过多为什么选用碳酸氢钠而不用碳酸钠?
碳酸钠碱性强
NaHCO3碱性弱,对人体伤害小,且见效迅速
任务二 碳酸钠和碳酸氢钠
问题五 碳酸钠和碳酸氢钠都是白色固体,在实验室中如果忘记标记标签,就很难进行辨认。有鉴别方法吗?
方法一:
方法二:
方法三:
方法四:
方法五:
…….
能用澄清石灰水吗?
不能
溶解度小的是NaHCO3
热稳定性差的是NaHCO3
碱性较弱的是NaHCO3
不产生沉淀的是NaHCO3
产气泡快的是NaHCO3
溶解度
热稳定性
碱性
加入CaCl2溶液
滴加盐酸
任务二 碳酸钠和碳酸氢钠
除杂方法或所用试剂 反应原理
NaHCO3溶液(Na2CO3)
Na2CO3固体(NaHCO3)
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加热
通入足量CO2
Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
加入适量的
NaOH溶液
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2↑
Na2CO3 NaHCO3
① 通入CO2
① 固体加热
② 溶液滴加NaOH溶液
② 少量的盐酸
问题六 若碳酸钠和碳酸氢钠混合在一起,如何除杂呢?
学以致用
侯德榜1890--1974
先通 ,再通
NH3
CO2
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
1940年中国科学家侯德榜发明了“侯氏制碱法”,成为世界上生产纯碱的重要方法。其主要化学原理是:
上述原理中应用了NaHCO₃的哪些性质?
2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2↑
碳酸氢钠的溶解性
对热具有不稳定性
学习评价
问题探究:金属钠长期暴露于空气中,最终生成的什么物质?
写出核心化学方程式。
①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:
②发生的主要变化的化学方程式为:4Na+O2==2Na2O;Na2O+H2O==2NaOH;
2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O,Na2CO3+10H2O==Na2CO3·10H2O;
Na2CO3·10H2O==Na2CO3+10H2O。
Na2O
NaOH
潮解
Na2CO3
课堂小结
金属及其化合物的研究思路
物质类别
代表物
研究内容
研究视角
单质
氧化物
氢氧化物
盐
Na
Na2O和Na2O2
NaOH
Na2CO3和NaHCO3
物理性质
化学性质
制法
用途
……
物质分类
元素化合价
反应规律
Lavf58.30.100
Lavf59.6.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.6
Lavf59.6.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False)
银白色金属钠 (NaOH______)
$$