2.1钠及其化合物 课件 2024-2025学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册

2024-08-09
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四、碱金属 1.了解钠的物理性质;理解钠的化学性质; 2.了解钠的重要化合物(氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠)的俗名和性质;了解它们在生活中的应用。 3.了解碱金属元素的金属性强弱顺序。 第一节 钠 元素以单质的形态存在,叫做元素的游离态 元素以化合物的形态存在,叫做元素的化合态 钠的性质很活泼,在自然界不能以游离态存在,只能以化合态存在,主要以氯化钠的形式存在于海水中。 海水为什么是咸的、苦的? 1.物理性质 (1)具有银白色金属光泽 (2)质软,能用刀切割 (3)是热和电的良导体 (4)钠的密度是0.97g/cm3,比水的密度小,能浮在水面上 (5)钠的熔点是97.81℃,沸点是882.9℃ 2.化学性质 (1)与非金属单质反应 与氧气反应 刚切开的钠 切开一段时间的钠 钠很容易被氧化,在常温下与空气中的氧气反应生成白色氧化钠 4Na+O2=2Na2O (白色固体) 在加热条件下,钠能在空气中着火燃烧,发出黄色火焰,生产淡黄色的过氧化钠固体 4Na+2O2 = 2Na2O2 △ 钠与硫反应非常剧烈,容易爆炸 2Na+S =Na2S △ (2)钠与水的反应 钠投入水中,浮在水面上,立即与水发生剧烈反应,生成无色无味的气体,钠熔成一个光亮的小球,在水面上游动,并伴随着“嘶嘶”的响声。 水中事先滴加了酚酞试剂的话可以看到水变成红色。 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 浮、熔、游、响、红 实验现象 分析及结论 浮在水面 熔化成液态小球 在水面无规则游动 经过处水溶液变红 伴有“呲呲”响声 密度比水的小 反应放热,钠的熔点低 产生气体 生成可溶性碱 反应剧烈,放热 反应 条件 现象 生成物 与非 金属 反应 O2 接触 表面变暗 白色固体、Na20 O2 点燃 黄色火焰 淡黄色固体、Na2O2 CI2 点燃 燃烧、白烟 白色固体、NaCI S 研磨 火星、爆炸 Na2S 与H2O反应 浮、熔、游、响、红 NaOH、H2 与酸反应 比与水反应更剧烈 盐、H2 与盐溶液反应 先与水反应,生成的碱再与盐反应 H2、氢氧化物不能置换出金属 钠的化学性质小结 3.钠的保存 少量的钠保存在煤油中(钠的密度大于煤油),隔绝空气,避免与氧气和水反应,大量的钠用石蜡封存。 思考:钠着火如何灭火? 4.钠的制备和用途 钠的制备 工业上采用电解熔融的NaCl来制取金属钠 2NaCl(熔融)==2Na+Cl2 ↑ 电解 钠的用途 (1)钠可以用来制取过氧化钠等化合物 (2)钠和钾的合金(钾的质量分数为50%~80%)在室温下呈液态,是原子反应堆的导热剂 (3)钠是一种很强的还原剂,可以把钛、锆、铌、钽等金属从它们的卤化物里还原出来  如:TiCl4+4Na=Ti+4NaCl (4)钠应用在电光源上。高压钠灯发出的黄光射程远,透雾能力强,对道路平面的照度比高压水银灯高几倍。 1、下列有关钠的叙述中,错误的是( ) A、钠的还原性很强,可以用来冶炼金属钛、锆、铌等 B、钠的化学性质非常活泼,钠元素只能以化合态存在于自然界 C、钠是一种灰色的固体 D、钠的质地软,可用小刀切割 2、在实验室中,通常将金属钠保存在( ) A.水中 B. 煤油中 C. 四氯化碳中 D.汽油中 3、下列关于金属Na的叙述中,说法正确的是( ) A.Na在空气中燃烧,发出黄色火焰 B.Na在空气中燃烧,产物是Na2O C.Na是银白色金属,硬度大,熔点高 D.Na、K合金不能作原子反应堆的导热剂 练习 4、下列关于Na和Na+的叙述中,错误的是( ) A.它们相差一个电子层 B.它们的化学性质相似 C.钠原子,钠离子均为同一元素 D. 灼烧时,它们的焰色反应都呈黄色 5、钠与水反应时产生的各种现象如下:( ) ①钠浮在水面上;②钠沉在水底;③钠熔化成小球;④小球迅速游动逐渐减小,最后消失;⑤发出嘶嘶的声音;⑥滴入酚酞后溶液显红色。 A.①②③④⑤ B.全部 C.①②③⑤⑥ D.①③④⑤⑥ 溶解记忆口诀 钾钠铵盐均可溶, 硝酸盐入水影无踪, 氯化物中银不溶, 硫酸盐中钡不溶, 碳酸盐只溶钾钠铵, 氢氧化物不溶铁镁铜. 第二节 钠的化合物 1. 氧化钠Na2O 白色的固体,属于碱性氧化物 与酸反应生成盐和水 Na2O+H2SO4=Na2SO4+H2O 与水剧烈反应生成碱,可用于制碱 Na2O+H2O=2NaOH 与空气中的CO2反应生成碳酸钠,需要密封保存 Na2O+CO2=Na2CO3 一、钠的氧化物 2.过氧化钠Na2O2 淡黄色的固体 过氧化钠与水反应 过氧化钠与CO2反应 Na2O2与H2O反应放出氧气,并放出大量的热 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ Na2O2与CO2反应放出氧气,并放出大量的热 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 吹气生火 过氧化钠是强氧化剂,可以用来漂白织物、麦秆、羽毛等;也可用在呼吸面具上和潜水艇里吸收CO2和供给氧气。 氧化钠与过氧化钠对比 二、几种重要的钠盐 1.碳酸钠Na2CO3 2.碳酸氢钠NaHCO3 碳酸钠和碳酸氢钠 名称 化学式 碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3) 俗名 纯碱、苏打 小苏打 颜色和状态 白色粉末 白色晶体 水中溶解性 易溶 易溶 Na2CO3和NaHCO3 的性质 烤面包是怎么变得如此蓬松的? 在相同条件下,Na2CO3能否发生类似的反应? 思考 思考 制作面团时,向其中加入了适量的小苏打,在烤制过程中,小苏打受热会分解产生CO2 碳酸钠、碳酸氢钠热稳定性  2NaHCO3   Na2CO3+H2O+CO2↑ Na2CO3很稳定,NaHCO3不稳定。 这个反应用来鉴别Na2CO3和NaHCO3。工业制取Na2CO3的方法 碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应对比 现象:都产生气泡,但NaHCO3产生气泡速度比Na2CO3快 碳酸氢钠与盐酸的反应要比碳酸钠与盐酸的反应剧烈得多。 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 碳酸钠和碳酸氢钠用途 碳酸钠:玻璃、制皂、造纸、纺织。 碳酸氢钠:发酵粉的主要成分之一、在医疗上,它是治疗胃酸过多的一种药剂。 小结 1、溶解性 2、溶液碱性 3、热稳定性 4、与稀盐酸反应 Na2CO3 > NaHCO3 Na2CO3 > NaHCO3 Na2CO3 > NaHCO3 Na2CO3 < NaHCO3 1、写出下列各物质的化学式:   小苏打 ,苏打(晶体)___ _, 火碱_ ___,过氧化钠 。 2、金属钠质地 ,能用小刀切割,新切断面呈 色的金属光泽,在空气中很快会 ,这主要是因为生成了 ,其中氧元素的化合价是 。钠在空气中燃烧的化学方程式是 生成物的名称是 ,其中氧元素的化合价 。 3、钠的密度比水的密度 ,将钠投入水中,立即在 与水剧烈反应,有 放出,钠熔成 到处游动,写出钠与水的化学方程式 4、过氧化钠可用在呼吸面具里做 发生剂,以吸收 和供给 ,发生的化学方程式是 做一做 第三节 碱金属 锂 Li 铷 Rb 钾 K 钠 Na 碱金属元素的原子特点: 1.原子的最外层电子数相同,都是1个电子,次外层都是8电子稳定结构。 2.从上到下,随着核电荷数的增加,电子层数递增,原子半径增大 3.原子在化学反应中极易失去最外层的1个电子,形成+1价阳离子 碱金属单质的物理性质 单质 颜色(常态) 密度 g/cm3 熔点℃ 沸点℃ Li 银白色 0.534 180.5 1347 Na 银白色 0.97 97.81 882.9 K 银白色 0.86 63.65 774 Rb 银白色 1.532 38.89 688 Cs 略带金属光泽 1.879 28.40 678.4 2.化学性质 碱金属元素的原子最外层电子数为1个,极易容易失去,因此他们的化学性质很活泼。 碱金属能与大多数非金属反应,表现出很强的金属性。 (1)与氧气反应 4Li+ O2 == 2Li2O 4Na+ O2 == 2Na2O 2Na+ O2 == Na2O2 K+ O2 == KO2(超氧化物,橙色) 特点:与氧气反应越来越剧烈,生成的氧化物结构越来越复杂。 (2)与水的反应 2Li+2H2O=2LiOH+H2↑ 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2K+2H2O=2KOH+H2↑ 通式:2M+2H2O=2MOH+H2↑ 特点: 碱金属都能与水起反应,生成氢氧化物并放出氢气。反应现象越来越剧烈。 产物碱性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH 碱金属原子结构和性质 Li Na K Rb Cs 与氧气反应 反应越来越剧烈,产物越来越复杂 与水反应 反应越来越剧烈,均产生H2 结论 活泼性增强,金属性增强 碱金属原子结构和性质 碱金属元素的性质有相似性、递变性的本质原因是什么? 递变性 核电荷数 增大 电子层数 增多 原子半径 增大 核对最外层电子吸引力 减弱 失电子能力 增强 元素的金属性 增强 金属单质的还原性 增强 归纳总结 相似性 递变性 物理性质 除铯外都为银白色金属,质软,熔沸点低,密度小 密度逐渐增大,熔沸点逐渐降低 化学性质 都易和O2反应 和O2反应产物越来越复杂 都和水反应生成碱(强碱)放出氢气 2R + 2H2O =2ROH + H2 ↑ 从Li→Cs反应越来越剧烈 都表现很强的还原性、金属性,是典型的金属 随原子半径递增,还原性增强,金属性增强 碱金属递变规律 失电子能力↑ 电子层数↑ 核电荷数↑ 化学性质: 还原性↑反应剧烈↑ 与O2反应产物越来越复杂 化合价 +1 原子半径↑ 物理性质: ρ↑,ρ(锂)<ρ(煤油)反例K 熔沸点↓ 除铯外,均为银白色 3.焰色反应 定义: 很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色,这在化学上叫做焰色反应。 在观察钾的火焰颜色时,要透过蓝色的钴玻璃去观察,这样可以滤去黄色的光,避免含钾物质中杂质钠所造成的干扰。 4.锂、钾、铷、铯的用途 (1)锂用以制备有机化学工业上的催化剂、多种合金、高强度玻璃等。锂电池是一种高能电池。 (2)钾的化合物KCl、K2SO4等是重要的肥料。 (3)铷和铯在普通光的照射下能够放出电子,可用于制光电管等。 (4)钾的许多重要化合物,如氯化钾、硫酸钾、碳酸钾等都是钾肥。 练习1 练习2 排序 Na K Rb Cs ① 原子半径 ② 密度 ③ 熔、沸点 ④ 还原性 Lavf57.62.100 Lavf57.4.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf58.30.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf58.12.100 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 Lavf58.30.100 Lavf58.30.100 Lavf58.30.100 Lavf58.30.100 Lavf57.83.100 Lavf58.20.100 Lavf58.30.100 $$
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