2.1.2 钠的几种重要化合物 焰色试验-课件-2024-2025学年上学期高一化学人教版（2019）必修第一册

第2课时 钠的几种重要化合物 焰色试验 第二章 富集在海水中的元素—钠和氯 第一节 钠及其化合物 核心素养与发展目标 设计实验探究过氧化钠与水的反应,会分析过氧化钠与酸、碱、盐溶液的反应,促进“证据推理与模型认知化学核心素养的发展。 通过实验认识Na2CO3、NaHCO3的性质，培养科学探究意识。 了解焰色试验的操作与应用。 巧变魔术 趣境设疑 ①用细长玻璃管向脱脂棉缓缓吹气 ②用滴管向脱脂棉上滴几滴水 实验：神秘的粉末 温故知新 类比探究 氧化钠和过氧化钠 4Na + O2 = 2Na2O 白色固体 2Na + O2 Na2O2 淡黄色固体 温故知新 类比探究 氧化钠和过氧化钠 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？ 氧化钙和水反应： CaO + H2O =Ca(OH)2 氧化钠和水反应： Na2O + H2O = 2NaOH 由此可知：氧化钠和水反应会产生氢氧化钠！ 温故知新 类比探究 从物质分类的角度，氧化钠于什么氧化物？可以发生什么样的反应？ 1. 与水反应生成碱 2. 与酸反应生成盐和水 3. 与酸性氧化物生成盐 Na2O 碱性氧化物 Na2O + H2O = 2NaOH Na2O + CO2 = Na2CO3 …… Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O 通性 氧化钠和过氧化钠 温故知新 类比探究 氧化钠和过氧化钠 氧化钠和过氧化钠都属于氧化物。氧化钠与水反应生成氢氧化钠，过氧化钠与水反应生成什么物质呢？ 魔术探究 对比归纳 氧化钠和过氧化钠 实验2-3：将1-2 mL水滴入盛有1-2 g过氧化钠固体的试管中。 · 将带火星的木条伸入试管中 现象：木条复燃 结论：生成了氧气 · 用手轻触试管外壁 现象：试管外壁发烫 结论：反应放热 · 用pH试纸检验溶液的酸碱性 现象： pH试纸变蓝，后褪色 结论：生成碱性物质、漂白性物质 H2O2 拓展实验：向反应后的溶液中滴入酚酞溶液，看到溶液变红后又褪色的可能原因有哪些?如何验证你的猜想? 过氧化钠与水反应的历程： ①Na2O2+2H2O=H2O2+2NaOH ②2H2O2=2H2O+O2 已知，H2O2具有漂白性。故氢氧化钠先使酚酞变红， H2O2使酚酞褪色 实验证明：取反应后清液加少量MnO2向清液中加酚酞，红色不消失 反应总方程式 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 ①×2+②可得： 氧化钠和过氧化钠 魔术探究 对比归纳 氧化钠和过氧化钠 化学方程式： 2Na2O2 ＋ 2CO2 = 2Na2CO3＋O2 拓展实验：取一小块脱脂棉与石棉网上，再取半角匙过氧化钠粉末至于脱脂棉上，小心包裹后，向包有过氧化钠的脱脂棉吹气。观察现象。 现象： 脱脂棉燃烧起来 结论： 过氧化钠和二氧化碳反应放热，生成氧气和碳酸钠。 过氧化钠： 呼吸面具或潜艇中的供氧剂 魔术探究 对比归纳 氧化钠和过氧化钠 氧化物 碱性氧化物 Na2O 酸性氧化物 Na2O + H2O = 2NaOH Na2O + CO2 = Na2CO3 Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O 过氧化物 Na2O2 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ↑ 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 2Na2O2+ 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2↑ …… 魔术探究 对比归纳 氧化钠和过氧化钠 名称 氧化钠 过氧化钠 化学式 Na2O Na2O2 颜色 白色 淡黄色 类别 碱性氧化物 过氧化物（非碱性氧化物） 生成条件 常温下与氧气反应 燃烧或加热时与氧气反应 与水反应 Na2O + H2O =2NaOH 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑ 与CO2反应 Na2O + CO2 = Na2CO3 2Na2O2 + 2CO2 =2Na2CO3 + O2 构成粒子 与酸（HCl）反应 Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑ 转化关系 2Na2O + O2 =2Na2O2 Na+ 、O2− Na+ 、O 2− 2 -2 -1 魔术探究 对比归纳 对比迁移 初探钠盐 碳酸钠和碳酸氢钠 在面粉发酵或油条制作过程中，经常会用到发酵粉和食用碱，它们的 主要成分是什么，俗称什么？ 碳酸氢钠 小苏打 对比迁移 初探钠盐 碳酸钠和碳酸氢钠 厨房中也经常会出现碳酸钠的身影，它的用途是什么？ 俗称什么？ 洗涤剂，去油污 纯碱、苏打 对比迁移 初探钠盐 碳酸钠和碳酸氢钠 碳酸钠 Na2CO3 碳酸氢钠 NaHCO3 白色粉末 白色晶体 小苏打 苏打 二者的用途有相同点，也有不同点。 根据性质决定用途的思想，试对二者的性质进行预测。 对比迁移 初探钠盐 碳酸钠和碳酸氢钠——溶解性及其溶液的酸碱性 【实验2-4】在两支试管中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3(各约1 g)，完成下列实验，并将实验现象和相应的结论填入下表。 实验步骤 Na2CO3 NaHCO3 ①观察碳酸钠、碳酸氢钠的形态 ②加几滴水并将温度计伸入其中 ③加5 mL水 ④加1～2滴酚酞 对比迁移 初探钠盐 碳酸钠和碳酸氢钠——溶解性及其溶液的酸碱性 实验步骤 Na2CO3 NaHCO3 ①观察碳酸钠、碳酸氢钠的形态 ②加几滴水并将温度计伸入其中 ③加5 mL水 ④加1～2滴酚酞 结论 细小白色晶体 白色粉末 振荡时间长时可溶解 部分溶解 溶液呈红色 溶液呈浅红色 加水结块成晶体；放热明显 加水部分溶解；吸热 Na2CO3>NaHCO3 Na2CO3>NaHCO3 溶解性： 碱性： 【实验2-5】分别加热Na2CO3和NaHCO3，观察现象，比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性。 碳酸钠和碳酸氢钠——热稳定性 对比迁移 初探钠盐 实验操作 实验现象 实验结论     无现象 Na2CO3很稳定，受热不分解 有大量气体生成，澄清的石灰水变浑浊 NaHCO3不稳定，受热容易分解 Na2CO3＋CO2↑＋H2O 结论：热稳定性：Na2CO3 > NaHCO3 碳酸钠和碳酸氢钠——热稳定性 对比迁移 初探钠盐 对比迁移 初探钠盐 碳酸钠和碳酸氢钠——与盐酸的反应 Na2CO3 NaHCO3 现象 反应方程式 CO32- + H+ = HCO3- HCO3- + H+ = H2O + CO2 ↑ CO32- + 2H+ = H2O + CO2↑ 开始没有现象 继续滴加后产生气泡 立即产生气泡 实验步骤：向碳酸钠和碳酸氢钠的稀溶液中分别滴加盐酸，观察现象。 等质量的碳酸氢钠和碳酸钠分别与足量盐酸反应，NaHCO3产生CO2更多 对比迁移 初探钠盐 碳酸钠和碳酸氢钠——与碱的反应 与氢氧化钙反应： ①Na2CO3与Ca(OH)2反应 化学方程式：Na2CO3+Ca(OH)2 = CaCO3 ↓+ 2NaOH 离子方程式：CO32- + Ca2+= CaCO3 ↓ ②NaHCO3与Ca(OH)2反应 化学方程式：2NaHCO3+Ca(OH)2(少量) = CaCO3 ↓+ Na2CO3 +2 H2O 离子方程式：2HCO3- + 2OH- + Ca2+ = CaCO3 ↓+CO32- + 2H2O 化学方程式：NaHCO3+Ca(OH)2(过量) =CaCO3 ↓+ NaOH + H2O 离子方程式：HCO3- + OH- + Ca2+ = CaCO3 ↓+ H2O 对比迁移 初探钠盐 碳酸钠和碳酸氢钠——与盐的反应 与CaCl2(或BaCl2）反应： ①Na2CO3与CaCl2(或BaCl2）反应 ②NaHCO3与CaCl2(或BaCl2）不反应 化学方程式：Na2CO3+CaCl2 = CaCO3 ↓+ 2NaCl 离子方程式：CO32- + Ca2+= CaCO3 ↓ 对比迁移 初探钠盐 溶液 固体 沉淀法: 气体法： 酚酞法： 测pH法： 加热法: 加酸法: 加少量水: 加入BaCl2(CaCl2)溶液，产生沉淀的是Na2CO3 逐滴加入盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3 向等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中滴入几滴酚酞，溶液明显变红的是Na2CO3溶液。 用pH试纸测溶液的pH,pH大的是Na2CO3溶液 加热产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3 加少量水Na2CO3结块，且有明显的放热现象，加大量水Na2CO3完全溶解，NaHCO3部分溶解。 加入少量的酸，NaHCO3比Na2CO3反应更剧烈。 碳酸钠和碳酸氢钠——鉴别 对比迁移 初探钠盐 碳酸钠和碳酸氢钠——相互转化 选择适当的试剂或方法除去杂质，并完成转化的化学方程式，“[　]”内为杂质。 (1)Na2CO3(s)[NaHCO3]________________，__________________________________。 (2)NaHCO3(aq)[Na2CO3]_____________，______________________________。 (3)Na2CO3(aq)[NaHCO3]____________________，_____________________________ _____。 充分灼烧至恒重 通入足量CO2 Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3 滴加适量NaOH 溶液 NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋ H2O 对比迁移 初探钠盐 碳酸钠和碳酸氢钠 侯德榜和侯氏制碱法 侯氏制碱法的原理： 第一步：氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵； 第二步：碳酸氢铵与氯化钠反应生成一分子的氯化铵和碳酸氢钠沉淀。 NaCl + CO2 + NH3 + H2O —— NaHCO3↓+ NH4Cl（可作氮肥） 2NaHCO3 —— Na2CO3 + H2O + CO2↑（CO2循环使用） 思维启迪 总反应方程式： 碳酸钠和碳酸氢钠——用途 对比迁移 初探钠盐 制玻璃 制肥皂 造纸 纺织 发酵剂 灭火剂 Na2CO3 NaHCO3 制胃药 解决问题 构建模型 焰色试验 还记得上次课里，我们做实验将金属钠进行燃烧时，观察到的火焰的颜色吗？ 金属钠燃烧的火焰是黄色的 焰色试验 很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色。根据火焰呈现的特征颜色，可以判断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。 解决问题 构建模型 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） ⑥洗：用盐酸洗去铂丝表面的杂质 ⑦烧：将铂丝在酒精灯火焰上灼烧至与酒精灯颜色一致 观察铂丝燃烧的颜色 解决问题 构建模型 焰色试验 蘸取Na2CO3溶液做焰色试验：火焰呈黄色； 蘸取K2CO3溶液做焰色试验：透过蓝色钴玻璃观察，火焰呈紫色。 金属元素 钠 钾 焰色 黄色 紫色（透过蓝色钴玻璃） 注意： ①焰色试验属于物理变化，不属于化学变化。 ②焰色试验产生的火焰颜色与元素的存在状态无关，如灼烧钠的化合物和单质时，火焰颜色均为黄色。 解决问题 构建模型 思考与讨论 ①为什么最好使用煤气灯？ 因为煤气灯的火焰颜色浅、温度高。 ②第一步为什么灼烧至与原来的火焰颜色相同时为止？ 与原火焰颜色相同是为了更好地观察钠盐的颜色，防止铂丝上残留的其他物质对实验的干扰。 解决问题 构建模型 思考与讨论 蓝色钴玻璃是一种特殊的观火玻璃，主要用于化学实验室钾的焰色反应观火。 ③为什么要透过蓝色钴玻璃观察碳酸钾溶液灼烧时火焰的颜色？ 含钾的物质通常都带有钠，而钠的黄色对钾的紫色有非常大的干扰(它们刚好互补)，所以必须用能够将橙黄色吸收的物质——蓝色钴玻璃将钠的黄色吸收，我们才能看得到钾的紫色。 解决问题 构建模型 焰色试验 解决问题 构建模型 本节小结 习题巩固 1.(不定项)下列叙述中正确的是( ) A．过氧化钠是淡黄色固体，久置于空气中变成白色碳酸钠固体 B．过氧化钠中阴、阳离子个数之比为1∶2 C．用过氧化钠漂白织物、麦秆等日久又逐渐变成黄色 D．Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物 AB 习题巩固 2.对于反应：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，下列说法中正确的是(　　) A．Na2O2是氧化剂，H2O是还原剂 B．Na2O2既是氧化剂，又是还原剂 C．该反应中电子转移的数目为4e－ D．每有18g H2O与足量Na2O2反应，则固体增重4g B 习题巩固 3.下列反应式中，书写错误的是（ ） A. 过氧化钠和水反应：Na2O + H2O =2NaOH B. 氧化钠和二氧化碳反应： Na2O + CO2=Na2CO3 C．碳酸氢钠受热分解： 2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2 ↑ D．碳酸钠和盐酸的反应：Na2CO3+2HCl=2NaCl + H2O + CO2 ↑ A 习题巩固 4.某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图Ⅰ～Ⅳ所示。 (1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是______(填装置序号)。 Ⅱ 习题巩固 (2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为______________ ____________________________________________________；与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是_____(填字母)。 A.Ⅳ比Ⅲ复杂 B.Ⅳ比Ⅲ安全 C.Ⅳ比Ⅲ操作简便 D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个 对比实验，而Ⅲ不行 Na2CO3＋H2O＋CO2↑，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O D 习题巩固 5.有关焰色反应的说法正确的是（ ） A.焰色反应是金属单质表现的性质 B.焰色反应是因为发生了化学变化而产生的 C.焰色反应看到黄色火焰并不能确定该物质一定不含钾元素 D.洗涤焰色反应中用到的铂丝可用稀硫酸代替稀盐酸 C 演示完毕 感谢聆听 THANKS FOR YOUR WATCHING 2NaHCO3 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ Na2CO3NaHCO3 2NaHCO3 $$