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

钠及其化合物 第一课时 活泼的金属单质—钠 2.密度硬度较大，熔沸点较高 3.具有良好的导电性、导热性、延展性 1.大多数金属都是具有金属光泽的固体（Hg除外） 物理性质 金属钠是否也具有上述性质呢？ 化学性质 与氧气反应 与酸反应 与盐反应 实验2-1钠的初步认识 用镊子取一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油后，观察钠的光泽和颜色，用刀切去一端的外皮，再观察钠的光泽和颜色，并注意新切开的钠的表面所发生的变化。 思考： 1.从实验操作中你可以得到钠的哪些物理性质？ 2.切割前后的颜色、光泽的变化 实验2-2钠与氧气反应 将一个干燥的坩埚加热，同时切取一块绿豆大的钠，迅速投到热坩埚中。继续加热坩埚片刻，待钠熔化后立即撤掉酒精灯，观察现象。 对比钠与氧气在不同条件下的反应 反应条件 常温 加热 反应现象 方程式 结论 钠与氧气反应条件不同，反应现象不同，产物也不同 4Na + O2 == 2Na2O 切割面的银白色光泽迅速变暗 钠熔成小球，剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体 2Na + O2 == Na2O2 实验：钠与水的反应 在烧杯中加入一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一块绿豆大的钠放入水中。 从钠在水中的位置、钠的形状的变化、溶液颜色的变化等方面观察和描述实验现象。分析实验现象，你能得出哪些结论? 实验：钠与水的反应 实验操作 实验现象 原因解释 钠____在水面上 钠的密度比水____ 钠成____闪亮___的小球 钠熔点____，反应放——热 小球在水面上四处游动—，至完全消失 反应产生的______推动小球运动 与水反应发出“嘶——嘶”响 溶液的颜色变球__ 反应生成________ 浮 小 熔成闪亮的小球 低 气体 红 碱 “嘶嘶”响声 四处游动 【口诀】浮、熔、游、响、红 放热 钠与水反应剧烈 实验：钠与水的反应 【猜测】 Na + H2O ══ ？ 有碱生成 NaOH 有气体生成 O2 ？ H2 ？ Na Na+ H2O O2 H2O H2 【配平】 Na + H2O ══ NaOH + H2↑ 2 2 2 预测钠与酸、盐的反应 根据氧化还原反应的规律预测钠与浓盐酸、钠与硫酸铜的反应 Na ＋ HCl NaCl ＋ H2 Na ＋ CuSO4 Na2SO4＋ Cu K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au 金属活动顺序由强减弱 ？ 钠与浓盐酸的反应 实验现象 实验分析 钠与浓盐酸 钠熔成 ， 在 表面 四处 动，产生 . 2Na + 2HCl == 2NaCl + H2↑ 小球 浮 浓盐酸 游 白烟 熔点低 ρ(浓盐酸)＞ρ(Na) 生成氢气 生成氯化钠 钠与硫酸铜的反应 实验现象 实验分析 钠与硫酸铜 钠熔成 ， 在 表面 四处 动，产生 . 2Na + CuSO4 + == + Cu(OH)2↓ + H2↑ 2H2O Na2SO4 钠与水先反应生成的氢氧化钠与硫酸铜反应 小球 浮 游 蓝色絮状沉淀 熔点低 ρ(硫酸铜)＞ρ(Na) 生成氢气 生成氢氧化铜 硫酸铜溶液 钠与酸、盐的反应的实质 Na+盐溶液 与水中的H+发生氧化还原反应 先与盐溶液中的水生成NaOH：2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑ 金属 阳离子 H O O H O O H O O H O O H O O H O O H O O H O O Na 熔融态的金属钠与盐可以发生置换反应吗？ Na+酸 = 钠盐+H2 与酸/水中的H+发生氧化还原反应 酸少量 酸过量 先与酸反应，再与水反应 与酸反应 若盐溶液为饱和溶液，则析出盐 考虑生成的NaOH是否与盐发生复分解反应 4Na+TiCl4(熔融）== 4NaCl+Ti 高温 Na+碱 ？ 钠与非金属单质反应 1.钠与Cl2反应 现象：产生大量白烟 反应方程式：2Na＋Cl2 2NaCl 2.钠与S反应 现象：钠与硫混合研磨可发生爆炸，火星四射 反应方程式：2Na＋S Na2S 3.钠与N2、H2反应 6Na＋N2 2Na3N Na＋H2 NaH（H为-1价） 钠的应用 ③钠蒸气放电，发出黄色光芒：用钠制造高压钠灯 ②制作合金，降低熔沸点：Na- K合金(液态)用作原子反应堆的导热剂 ①工业中用钠冶炼金属：熔融 4Na + TiCl4 =4NaCl + Ti 课堂小结 钠的性质 物理性质 化学性质 与氧气反应 与水反应 常温 加热 4Na + O2 === 2Na2O(白色固体） 2Na + O2 ══ Na2O2(淡黄色固体） 现象 浮、熔、游、响、红 2Na + 2H2O ══ 2NaOH + H2↑ 与酸反应 2Na + 2HCl = 2NaCl + H2↑ 与盐溶液反应 先与水反应生成氢氧化钠(再与盐反应) 银白色固体，硬度小，ρ(煤油)<ρ(Na)<ρ(水)，熔点低 与非金属单质反应 2Na＋S Na2S 2Na＋Cl2 2NaCl 钠及其化合物 第二课时 钠的几种化合物 焰色实验 氧化钠的化学性质 从物质分类及转化角度分析Na2O和CaO的共同点，预测Na2O的化学性质 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 提示：钠的化合物有哪些？钙的化合物有哪些？是否可以由Na2O、CaO转化而得？ 请你思考一下，金属钠长期暴露在空气中，最终产物是什么？ 趣味实验 ①用细长玻璃管向脱脂棉缓缓吹气 ②向脱脂棉上滴几滴水 实验2-3 过氧化钠与水的反应 将1-2 mL水滴入盛有1-2g过氧化钠固体的试管中，立刻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，有什么感觉？滴入酚酞产生什么现象？ 实验现象 原因解释 木条复燃 试管外壁发烫 滴入酚酞后溶液先_______， 后_______ 变红 褪色 生成了氧气 反应放热 生成______物质和_______物质 碱性 漂白性 从氧化还原角度预测可能有什么物质生成？ 实验2-3 过氧化钠与水的反应 过氧化钠与水反应的历程： ①Na2O2+2H2O = H2O2+2NaOH ②2H2O2 = 2H2O+O2 故氢氧化钠先使酚酞变红， H2O2使酚酞褪色 设计实验验证H2O2：取反应后清液加少量MnO2，再向清液中加酚酞，红色不消失 2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2 ①×2+②可得： 已知碱性条件下，H2O2由于具有强氧化性，能够氧化有色基团中的发色基团而具有漂白性。请你猜测Na2O2与H2O发生反应的历程，并设计实验进行验证（提示：实验室可采用H2O2制备O2）。 过氧化钠与二氧化碳的反应 请你类比Na2O2与H2O的反应历程，推测Na2O2与CO2反应的产物及历程。 过氧化钠与CO2反应的历程： ①Na2O2+CO2+H2O = H2O2+Na2CO3 ②2H2O2 = 2H2O+O2 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 ①×2+②可得： 提示：Na2O2与CO2在干燥条件下进行得很慢，必须在潮湿的条件下才能较快发生。 H2O2是一种二元弱酸，其酸性比碳酸弱(符合强酸制弱酸) 过氧化钠与酸反应的历程？ Na2O2与H2O、CO2(H2CO3)、HCl的反应实质？ 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+ 、O22- -2 -1 金属钠燃烧不可用水或CO2灭火器灭火 关于Na2O2与CO2、H2O的反应 2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 1.电子转移 Na2O2既做氧化剂又做还原剂，每生成1个O2转移2个电子，每消耗1个Na2O2转移1个电子 3.气体体积 向足量Na2O2通入CO2、H2O或二者混合物，气体体积减少量为原气体体积的1/2 2.分子个数 向足量Na2O2通入CO2、H2O或二者混合物，参与反应的气体分子个数与放出O2的分子个数之比为2:1 关于Na2O2与CO2、H2O的反应 4.固体质量 2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2 ∆m(固体) 2×18g 32g 2×78g 4×40g 4g 固体增加的质量等于与参加反应的H2O等分子个数的H2的质量 ∆m(固体) 2×44g 32g 2×78g 2×106g 56g 固体增加的质量等于与参加反应的CO2等分子个数的CO的质量 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 4.先后顺序 一定量的Na2O2向与一定量的CO2、H2O(g)混合反应时，看作Na2O2先和CO2后与H2O(g)反应 在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5g和足量的Na2O2，用电火花引 燃使其完全反应，Na2O2增重7.5g，则原混合气体中O2的质量分数是 A.54.5% B.40% C.36% D.33.3% ①2CO + O2 == 2CO2 ②2Na2O2 + 2CO2 == 2Na2CO3 + O2 ①+②可看作总反应为: CO + Na2O2 == Na2CO3 点燃 ②2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2 ①2H2 + O2 == 2H2O ①+②可看作总反应为: H2 + Na2O2 == 2NaOH 因此，Na2O2固体增重的质量等于CO、H2的质量，即7.5g，O2质量分数为(16.5g-7.5g)/16.5g×100％≈54.5％ A 碳酸钠和碳酸氢钠用途 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？ 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？ 碳酸氢钠 小苏打 洗涤剂，食物酸性的中和剂 纯碱、苏打 实验2-4 碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较 在两支试管中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3(各约1g)，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 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： 苏打 小苏打 实验2-5 碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性比较 分别加热Na2CO3和NaHCO3，观察现象，比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性。 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 2NaHCO3==Na2CO3＋CO2↑＋H2O 结论：热稳定性：Na2CO3 > NaHCO3 苏打 小苏打 可用加热方法鉴别碳酸钠和碳酸氢钠固体 Na2CO3和NaHCO3与酸、碱、盐溶液的反应 1.与HCl反应 Na2CO3溶液与HCl反应可认为分成两步反应： Na2CO3+HCl == NaHCO3+NaCl，NaHCO3+HCl == CO2↑+H2O NaHCO3溶液与HCl反应一步完成：NaHCO3+HCl == CO2↑+H2O ①放出CO2的速率比较：Na2CO3需要分两步结合H+才放出CO2，故NaHCO3与HCl反应放出CO2的速率更快 ②耗酸量比较：Na2CO3与NaHCO3等质量时，Na2CO3耗酸量多 ③生成CO2的量比较 Na2CO3和NaHCO3的量 HCl的量 生成CO2的量 质量相等 足量 NaHCO3产生的多 足量 等量 NaHCO3产生的多 Na2CO3和NaHCO3与酸、碱、盐溶液的反应 ④反应图像 (1)向Na2CO3溶液中逐滴加入HCl (2)向NaHCO3溶液中逐滴加入HCl (3)向分子数相同的NaOH、Na2CO3混合溶液中逐滴加入HCl (4)向分子数相同的Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入HCl ⑤Na2CO3与HCl反应顺序的作用 (1)向Na2CO3溶液中逐滴加入HCl (2)向HCl溶液中逐滴加入Na2CO3 Na2CO3和NaHCO3与酸、碱、盐溶液的反应 2.与碱溶液反应 ①与NaOH溶液反应 NaHCO3溶液与NaOH反应：NaHCO3+NaOH == Na2CO3+H2O ②与澄清石灰水反应： Na2CO3+Ca(OH)2 == CaCO3↓+2NaOH NaHCO3+Ca(OH)2 (过量) == CaCO3↓+2NaOH 2NaHCO3+Ca(OH)2 (少量) == CaCO3↓+Na2CO3+2H2O 引申：Na2CO3、NaHCO3与Ba(OH)2少量、过量问题 3.与盐溶液反应 Na2CO3+CaCl2 == CaCO3↓+2NaCl Na2CO3和NaHCO3的鉴别 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。 Na2CO3和NaHCO3的转化与除杂 1.碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化 2.除杂，[　]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 向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2有NaHCO3晶体析出，原因在于：相同温度下，NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的；反应消耗溶剂水；生成的NaHCO3质量大于原溶液中Na2CO3的质量。 侯式制碱法 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） 总反应方程式： ∆ 溶解度较小，结晶析出 原料：食盐、氨、二氧化碳 优点：1.提高了食盐的转化率；2.缩短了生产流程；减少了对环境的污染 焰色试验 ①洗：用盐酸洗去铂丝(或光洁无锈的铁丝)表面的杂质 ②烧：将铂丝在酒精灯火焰(外焰)上灼烧至与原火焰颜色颜色一致 ③蘸：蘸取试样 ④烧：在外焰上灼烧 ⑤观：观察火焰颜色（若检验钾要透过蓝色钴玻璃观察） ⑥洗：用盐酸洗去铂丝表面的杂质 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。(焰色试验属于物理变化，产生的火焰颜色与元素的存在状态无关) 滤去黄光，避免钾盐中所含的微量钠盐造成干扰 焰色试验 钙砖红，锶洋红，锂紫红，紫色钾铷绿色铜，钡灼烧黄绿色，镁铝铁铂无焰色 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 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 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 (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 课堂小结 钠的氧化物 Na2O Na2O2 Na2O + H2O = 2NaOH Na2O + CO2 = Na2CO3 Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑ 2Na2O2 + 2CO2 =2Na2CO3 + O2 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑ Na2O2与CO2、H2O反应量的关系 2Na2O + O2 == 2Na2O2 钠的碳酸盐 Na2CO3和NaHCO3的性质比较 Na2CO3和NaHCO3的的热稳定性比较 Na2CO3和NaHCO3与酸、碱、盐溶液的反应 Na2CO3和NaHCO3的鉴别、转化与除杂 侯式制碱法 焰色反应 Lavf58.46.101 Lavf57.71.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.30(gap_fixed:False) Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Na2CO3NaHCO3 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 2NaHCO3 $$