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

第二章 海水中的重要元素 第一节 钠及其化合物（第1课时） 同学们好，今天我们来学习《钠及其化合物》第一课时。 1 第一课时 活泼的金属单质——钠 2 思考：钠投入水中为什么会发生爆炸呢？ 环节一：创设情境，导入新课 【师】首先，老师向大家演示一个奇妙的实验。 现在老师手里拿着一个酒精灯，然后我用胶头滴管取水，我们都知道水可以灭火，那把水滴在酒精灯上会有什么现象呢？ 【师】我看同学们都瞪着大眼睛等老师把水滴在酒精灯上呢？老师现在要滴了，同学们注意观察实验现象。 【师】我听到了同学们惊讶的声音，那为什么酒精灯会着火呢？接下来通过今天这节课的学习，我们一起来揭秘。 3 1.钠的状态？颜色？ 2.钠的硬度？ 3.钠保存在什么液体中？ 4.金属的密度？ 5.钠为什么需要液封？ 银白色、固体 质软可用小刀切割 煤油或液态石蜡 ρ水＞ρ＞ρ煤油 隔绝空气 环节一：认识金属钠 【师】现在老师手里拿的是保存在煤油中的钠，接着老师用镊子取出一块钠，放在滤纸上，接着用滤纸擦干滤纸钠表面的煤油，然后我们用小刀切一小块绿豆大小的钠。同学们我们一起来观察一下钠的变化。 【师】我听见同学们都异口同声回答，一开始钠的表面是银白色的，后来钠的表面逐渐变暗。 【师】钠表面变暗是因为什么呢？ 【师】我听见有同学说钠和空气中的氧气发生了反应，看来这位同学有提前预习。 【师】钠表面逐渐变暗就是因为钠与氧气反应生成氧化钠。 【师】如果钠在空气中加热会有什么现象呢？ 【师】对，会生成淡黄色的固体，看来同学们都提前预习了。钠在加热的条件下生成了淡黄色的过氧化钠。 4 实验一：探究不同条件下钠与O2反应的产物 环节三：实验探究 银白色金属光泽 颜色变暗(灰白色） 为什么新切开的钠的光亮的表面很快变暗？ 4Na＋O2＝2Na2O (白色固体） 【师】那同学们刚才有注意观察钠的物理性质有什么呢？后排的那位同学回答一下。 【师】对，这位同学说钠是银白色的固体，刚才用小刀切钠，说明钠比较软。钠保存在煤油中并沉在煤油底部，说明钠不与煤油反应切密度比煤油小。这位同学观察的非常仔细，请坐。 5 实验二：探究不同条件下钠与O2反应的产物 环节三：实验探究 【师】那接下来老师把这一小块钠放入水中，这里老师提前在水中滴入无色酚酞，同学们注意观察实验现象。 6 2Na＋O2＝2Na2O2 (淡黄色固体） 实验步骤 观察现象 探究结论 取一小块金属钠（吸干表面的煤油），放在坩埚里，加热。 表面变白 熔化为闪亮的小球 剧烈燃烧，燃烧时 火焰呈黄色 最后生成淡黄色固体 钠的熔点较低，钠与O2反应，生成一种特殊的氧化物——过氧化物。 实验二：探究不同条件下钠与O2反应的产物 环节三：实验探究 7 实验二：探究不同条件下钠与O2反应的产物 实验内容 实验现象 结论 在空气中加热金属钠 金属钠迅速熔化、燃烧、产物淡黄色 金属钠在空气中放置 表面迅速变暗 2Na＋O2＝2Na2O2 4Na＋O2＝2Na2O 环节三：实验探究 8 实验三：探究钠与H2O反应的产物 环节三：实验探究 9 实验三：探究钠与H2O反应的产物 浮 熔 游 响 红 ρ ＜ρ水 反应放热，钠熔点低 生成气体 反应剧烈 生成碱性物质 环节三：实验探究 【师】老师现在找同学来描述一下实验现象。第三排最右边的那个学生，你来回答一下。 【师】对，浮，钠浮在水的表面，这是为什么呢？对，钠的密度比水小。 熔，对，钠熔化为小球，说明了什么呢？对，说明钠的熔点比较低，钠与水反应是一个放热反应。 游，对，钠在水面游动，并发出嘶嘶的响声，这说明了什么呀？非常好，这说明有气体生成。 红，水变红了，说明了有碱性的物质生成。 【师】同学们，我们一起来写一下这个反应的化学方程式。 10 失去一个电子变为 Na＋ 原子结构 元素性质 实验三：探究钠与H2O反应的产物 0 ＋1 0 ＋1 Na＋H20 NaOH H2？ 环节三：实验探究 【师】根据元素守恒，我们可以推断出钠与水反应生成的碱性物质是什么呀？对，是氢氧化钠。 【师】零价的钠元素变为氢氧化钠中正一价的钠原子，化合价升高，根据氧化还原反应，有化合价的升高，也一定伴随着化合价的降低，那什么元素化合价降低且有气体生成呢？对，水中的氢元素正一价变为零价的氢气，化合价降低。反应物和生成物都有了，老师来找位同学到黑板上写出这个化学反应方程式。其他同学写在自己的草稿纸上。 【师】这位同学写的非常好。 11 实验三：探究钠与H2O反应的产物 2Na＋2H20＝ 2NaOH＋H2 0 ＋1 0 ＋1 Na＋H20 NaOH H2？ 1.将钠块插在注射器的针头上 2. 将橡胶塞塞在U行管上 3.将钠块推入水中 4. 注射器收集产生的气体 5. 将产生的气体在酒精灯上点燃 6. 将点燃的气体放入倒置的烧杯中 环节三：实验探究 12 2Na＋2H20＝ 2NaOH＋H2 实验四：探究钠与CuSO4反应的产物 2NaOH＋CuSO4＝ Cu(OH) 2＋Na2 2Na＋2H20 ＋CuSO4＝ Cu(OH) 2＋Na2 ＋ H2 总反应为： 环节三：实验探究 【师】今天这节课我们学习了钠的物理性质以及钠在常温和加热条件下的产物，最后我们学习了钠与水反应的现象与方程式的书写。这节课老师给大家留一个问题，钠与硫酸铜反应的产物是什么呢？同学们请课下讨论，写节课我们一起总结，今天这节课就到这里，同学们再见。 13 钠着火时用什么扑灭？ 环节四：课堂小结 14 钠的性质 物理性质 化学性质 密度 ρ水＞ρ＞ρ煤油 与水反应 2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2 颜色 银白色 与O2反应 4Na＋O2＝2Na2O 硬度 较软 2Na＋O2＝Na2O2 2Na＋2H20＝ 2NaOH＋H2 2NaOH＋CuSO4＝ Cu(OH) 2＋Na2 环节五：课堂小结 15 第二课时 钠的几种化合物 16 Na Na2O2 Na2O +O2 +O2 加热 常温 环节一：氧化钠与过氧化钠 + CO2 + H2O + SO2 + CO2 + H2O + SO2 【师】同学们好，今天我们来学习《钠及其化合物》第二课时，氧化钠和过氧化钠。 【师】上节课我们学习了钠在常温下生成氧化钠，在加热的条件下生成过氧化钠。那氧化钠和过氧化钠的化学性质有什么区别呢？接下来我们一起来了解氧化钠与过氧化钠的区别。 17 一、物理性质 化学式 Na2O Na2O2 颜色 状态 白色 淡黄色 固态 固态 环节一：氧化钠与过氧化钠 【师】通过上节课的学习，我们知道了氧化钠是白色固体，过氧化钠是淡黄色固体。今天这节课我们一起学习它们的化学性质。 18 一、化学性质 环节一：氧化钠与过氧化钠 2Na2O2 ＋ 2CO2 == 2Na2CO3 + O2 Na2O ＋ CO2 == Na2CO3 -1 0 -2 化合价升高，失1e-×2，氧化反应 化合价降低，得1e-×2，还原反应 小结：Na2O2氧化剂，又是还原剂 【师】过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。上节课我们知道了过氧化钠中氧元素的化合价为负一价，而生成物碳酸钠中的氧元素为负二价，氧气中的氧为零价。接下来请同学们写出化学方程式并用双线桥法标出电子转移的数目和方向。我找一位同学来黑板上写，其他同学写在草稿纸上。 【师】这位同学写得非常好，我们一起来分析一下。过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，氧化钠中的氧由负一价变为负二价和零价，发生了歧化反应，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂。而氧化钠与二氧化碳反应只生成碳酸钠，没有化合价的变化，发生的不是氧化还原反应。 19 2Na2O2 ＋ 2H2O = 4NaOH ＋ O2↑ -1 化合价升高，失去2e-，氧化反应 化合价降低,得到2e-，还原反应 一、化学性质 环节一：氧化钠与过氧化钠 -2 0 Na2O ＋ H2O = 2NaOH 小结：Na2O2氧化剂，又是还原剂 【师】接下来我们一起看一下过氧化钠和氧化钠与水反应有什么区别？ 【师】过氧化钠与水反应生成氢氧化钠与氧气，同学们现在在草稿纸上写出化学方程式和用双线桥法写出电子转移方向和数目，我再找个同学到黑板上写一下。 【师】这位同学写好了，其他同学写好了吗？我们一起来分析一下，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，过氧化钠中氧元素由负一价变为氢氧化钠中的负二价，和氧气中的零价，过氧化钠既是氧化剂，又是还原剂。而氧化钠与二氧化碳反应只生成氢氧化钠，没有化合价的变化，发生的不是氧化还原反应。 20 Na2O2 ＋ SO2 = Na2SO4 -1 化合价降低，得到2e-，还原反应 化合价升高,失去2e-，氧化反应 一、化学性质 环节一：氧化钠与过氧化钠 -2 +4 +6 Na2O ＋ SO2 = Na2SO3 小结：Na2O2氧化剂， SO2还原剂，硫酸钠既是 氧化产物，又是还原反应。 【师】最后我们一起看一下过氧化钠和氧化钠与二氧化硫反应有什么区别？ 【师】过氧化钠与二氧化硫反应生成硫酸钠，同学们现在在草稿纸上写出化学方程式和用双线桥法写出电子转移方向和数目，我再找个同学到黑板上写一下。 【师】这位同学写好了，其他同学写好了吗？我们一起来分析一下，过氧化钠与二氧化硫反应生成硫酸钠，过氧化钠中氧元素由负一价变为硫酸钠中的负二价，二氧化硫中硫元素由正四价转化为硫酸钠中的正六价，过氧化钠既是氧化剂，二氧化硫是还原剂。而氧化钠与二氧化硫反应只生成亚硫酸钠，没有化合价的变化，发生的不是氧化还原反应。 21 环节一：氧化钠与过氧化钠 2Na2O2 ＋ 2CO2 == 2Na2CO3 + O2 Na2O ＋ CO2 == Na2CO3 2Na2O2 ＋ 2H2O = 4NaOH ＋ O2↑ Na2O ＋ H2O = 2NaOH Na2O2 ＋ SO2 = Na2SO4 Na2O ＋ SO2 = Na2SO3 过氧化钠可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源 【师】根据上述三组化学方程式的对比，我们可以知道过氧化钠具有氧化性，而氧化钠不具有氧化性。 22 Na2O Na2O2 颜色状态 氧元素价态 阴阳离子比 与水反应 与CO2反应 类别、特性 淡黄色固体 白色固体 -1价 1:2 Na2O + H2O = 2NaOH 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑ Na2O + CO2 = Na2CO3 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 过氧化物 碱性氧化物 环节一：氧化钠与过氧化钠 -2价 1:2 【师】所以，我们最后把氧化钠归为碱性氧化物，过氧化钠归为过氧化物。 23 环节二：碳酸钠和碳酸氢钠 如何鉴别碳酸钠和碳酸氢钠？ 1.物理方法 2.化学方法 观察法 溶解度 生成沉淀法 指示剂法 加入酸溶液 加入碱溶液 加热法 24 环节二：碳酸钠和碳酸氢钠 实施步骤 1.物理方法 观察法 溶解度 Na2CO3 Na2HCO3 白色粉末 白色晶体 相同质量，分别加入少量且等量的水，Na2CO3全部溶解，Na2HCO3部分溶解 ＞ 【师】同学们，今天我们学习《钠及其化合物》第三课时，碳酸钠和碳酸氢钠，上课前呢，请同学们思考一下这个问题“如何鉴别碳酸钠与碳酸氢钠”？ 【师】我看同学们都说出了很多办法，那我们一起来总结一下。首先，我们来归纳一下如何用物理方法区分碳酸钠和碳酸氢钠。 【师】对，我们可以用观察法和溶解度的不同来区分碳酸钠和碳酸氢钠。碳酸钠是白色粉末，碳酸氢钠是白色晶体。且碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠。我们如何用实验来验证碳酸钠与碳酸氢钠呢？ 【师】我听到同学们说，可以先取相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别放在两个试管中，然后再向试管中加水，知道固体全部溶解，加水多的就是碳酸氢钠，看来同学们对初中化学知识掌握的非常牢固呀。 25 环节二：碳酸钠和碳酸氢钠 实施步骤 2.化学方法 A.生成沉淀法 分别向两相同质量的试管中加入过量的CaCl2溶液。 装有碳酸钠的试管中有白色沉淀生成，装有碳酸氢钠的试管中无明显现象。 【师】那接下来我们一起归纳一下如何用化学方法来鉴别碳酸钠和碳酸氢钠。我来找位同学回答一下，后排的同学，你来回答一下。 【师】这位同学说的非常，他说，我们可以取少量相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠溶于水，然后向两只试管中分别滴加相同体积的氯化钙溶液，如果是碳酸钠，就会有白色沉淀生成，如果是碳酸氢钠，则没有明显现象。同学们，请写出相应的化学方程式。 26 环节二：碳酸钠和碳酸氢钠 实施步骤 2.化学方法 B.指示剂法 分别将等质量的固体溶解，再滴入相同滴数的无色酚酞。 装有碳酸钠的试管中红色较深，装有碳酸氢钠的试管中红色较浅。 Na2CO3 + CaCl2 == 2NaCl + CaCO3↓ NaHCO3 + CaCl2 —— 不反应 【师】接下来，我再找一位同学说一说其他的方法。 【师】这位同学说呀，碳酸钠与碳酸氢钠的水溶液都呈现碱性，但是碳酸钠的碱性更强，所以可以用无色酚酞来鉴别碳酸钠和碳酸氢钠。将等质量的碳酸钠与碳酸氢钠溶于相同体积的水中，再滴加相同滴数的无色酚酞，颜色较深的就是碳酸钠，颜色较浅的就是碳酸氢钠。这位同学回答的非常好。 27 环节二：碳酸钠和碳酸氢钠 实施步骤 2.化学方法 C.加入酸溶液 分别向等质量的固体中加入相同体积的盐酸。 装有碳酸氢钠的试管中气球膨胀的速度快，且 生成的气体量多。 NaHCO3 + HCl = NaCl + CO2↑+ H2O Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2↑+ H2O 【师】同学们，还有其他方法吗？好，这位同学你来回答一下。 【师】这位同学说，我们可以取相同浓度的碳酸钠和碳酸氢钠溶液，然后滴加逐滴滴加稀盐酸，先产生气体的是碳酸氢钠，后产生气体的是碳酸氢钠。这位同学思考的非常好，接下来我们来写一下相应的方程式。 28 环节二：碳酸钠和碳酸氢钠 实施步骤 2.化学方法 D.加热法 2NaHCO3==Na2CO3+CO2↑+H2O △ 【师】最后呀，我们也可以通过加热的方法来鉴别碳酸钠和碳酸氢钠。大家来看一下这张图片，我们先取相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠，然后将碳酸钠放入大试管底部，将碳酸氢钠放入小试管底部，接着将小试管放入大试管内，最后用酒精等加热试管。 【师】我们可以看到与小试管连接的装有澄清石灰水的试管中溶液变浑浊。与大试管相连的没有明显现象。所以，碳酸氢钠在加热的条件下可以分解，产生二氧化碳。而碳酸钠加热也不分解。接下来我们一起写一下碳酸氢钠分解的化学方程式。 【师】碳酸氢钠在加热的条件的生成碳酸钠、二氧化碳和水。 【师】这节课我们学习了如何区分碳酸钠与碳酸氢钠，同学们课下完成相应的练习，这节课就到这里，同学们再见。 29 2.基本步骤： 环节三：工业制纯碱的方法—候德榜制碱法 1.基本原理：利用NaHCO3在溶解度较小的特点。 通入足量NH3 通入足量CO2 析出NaHCO3晶体 饱和食盐水 3.基本反应： NH3 + CO2 + H2O = NH4HCO3 △ 2NaHCO3 = Na2CO3 ＋ CO2↑ + H2O 环节三：工业制纯碱的方法—候德榜制碱法 NH4HCO3 + NaCl = NH4Cl + NaHCO3↓ 环节四：焰色反应 一、定义：很多金属或他们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应。 操作过程: ①将铂丝蘸浓盐酸在无色火焰上灼烧至无色; ②蘸取试样在无色火焰上灼烧,观察火焰颜色(若检验钾要透过钴玻璃观察)； ③将铂丝再蘸浓盐酸灼烧至无色。 实验用品:铂丝,酒精灯,浓盐酸,蓝色钴玻璃(检验钾时用)。 NaCl KCl 实验现象 别忘了透过蓝色钴玻璃 谢谢欣赏 34 $$