2.1.2钠的几种化合物 课件 -2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

新人教版 化学 必修一 第二章 海水中的重要元素——钠和氯 第1节 钠及其化合物 第2课时： 钠的几种化合物 课堂导入 知识回顾 化学式 Na2O Na2O2 颜色、状态 氧元素化合价 所含离子 白色固体 淡黄色固体 -2 -1 Na+ 和 O2- Na+ 和 O22- 氧离子 过氧根 离子 氧化钠的化学性质 从物质分类的角度看，氧化钠属于__________________ 碱性氧化物 碱性氧化物 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 Na2O白色固体 问题一 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? 过氧化钠的化学性质 1. Na2O2与H2O反应 实验操作 过氧化钠的化学性质 1. Na2O2与H2O反应 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 。 2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑ 离子方程式 2Na2O2＋2H2O=4Na+＋4OH－＋O2↑ 复燃 O2 放 碱 过氧化钠的化学性质 1. Na2O2与H2O反应 ① Na2O2+2H2O = H2O2+2NaOH ② 2H2O2 = 2H2O+O2 ↑ 反应总方程式： 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 ↑ 酚酞先变红后褪色原因： NaOH使酚酞变红，过氧化氢有漂白作用，使之褪色。 复分解反应 分解反应 深度思考：滴入无色酚酞溶液，会先变红后褪色，这是为什么？ 过氧化钠的化学性质 2e- 2Na2O2＋2H2O = 4NaOH＋O2↑ -1 -2 -2 0 2Na2O2 ＋ 2H2O = 4NaOH ＋ O2↑ 化合价降低，被还原 化合价升高，被氧化 既是氧化剂 又是还原剂 注意：Na2O2中O为-1价，中间价态，既有氧化性也有还原性，一般Na2O2表现强氧化性，可杀菌、消毒、漂白。 过氧化钠的化学性质 思考：Na2O2与盐酸溶液如何反应？ 总方程式： 2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2 ↑ Na2O2是碱性氧化物吗？为什么？ ① Na2O2+2H2O = H2O2+2NaOH ② NaOH+HCl = H2O+NaCl ③ 2H2O2 = 2H2O+O2 ↑ 过氧化钠的化学性质 2. Na2O2与CO2反应 潜水艇中通常用Na2O2作为供氧剂，你知道这是为什么吗？ 过氧化钠的化学性质 2. Na2O2与CO2反应 2Na2O2＋2CO2 = 2Na2CO3＋O2 呼吸面具 思考：你会确定反应中的还原产物与氧化产物吗？ 过氧化钠的化学性质 随堂练习 既是氧化剂又是还原剂 2Na2O2 ＋ 2CO2 = 2Na2CO3＋O2 得到2e-，化合价降低，被还原 失去2e-，化合价升高，被氧化 -1 -2 0 指出过氧化钠与二氧化碳反应中的氧化剂和还原剂 过氧化钠的化学性质 氧化钠Na2O 过氧化钠Na2O2 色 态 氧元素化合价 所属类别 生成条件 与水反应 与CO2反应 与酸反应 保存 密封 密封、远离易燃物 Na2O与Na2O2的比较 淡黄色固体 白色固体 -2 -1 过氧化物 碱性氧化物 常温 加热 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+4HCl =4NaCl+2H2O+O2↑ Na2O+HCl=NaCl+H2O 过氧化钠的化学性质 作供氧剂 用在潜水艇和呼吸面具中。 常作漂白剂 漂白织物、麦秆、羽毛等。 Na2O2的用途 过氧化钠的化学性质 Na2O2＋SO2 = Na2SO4 Na2O2＋H2S = S↓＋2NaOH （1）Na2O2与SO2反应 （2）Na2O2投入氢硫酸中，可将H2S氧化成单质硫，溶液变浑浊。 （3）Na2O2投入FeCl2溶液中，可将Fe2+氧化Fe3+，同时生成Fe(OH)3沉淀 （4）Na2O2能使酚酞试液先变红后褪色。 Na2O2的强氧化性 漂白剂 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 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 Na2O2的相关计算 1.Na2O2与H2O、CO2反应的先后规律 Na2O2 CO2、H2O(g) 视作Na2O2先与CO2反应，待CO2完全反应后，Na2O2再与H2O(g)发生反应 先 后 Na2O2的相关计算 2.Na2O2与CO2的反应的定量关系 (1)2Na2O2＋2CO2 == 2Na2CO3＋O2 (2×78) g (2×106) g m(固体) (2×78―2×106) g [2×m(CO)] g 2CO2 ✪当CO2与足量的Na2O2反应时，固体增重为与CO2等分子数的CO的质量 →O2　 Na2O2的相关计算 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3+O2 2Na2O2 2CO2 O2 CO2 Na2O2 增重2CO 增重CO CO2与足量的Na2O2反应时， 固体相当于吸收了CO2中的“CO”。 微点拨 2.Na2O2与CO2的反应的定量关系 Na2O2的相关计算 3.Na2O2与H2O的反应的定量关系 2Na2O2＋2H2O == 4NaOH＋O2↑　 (2×18) g 32 g →O2　 2 m(固体) [2×m(H2)] g 4 g ✪当H2O与足量的Na2O2反应时，固体增重为与H2O等分子数的H2的质量 Na2O2的相关计算 【典例1】CO和H2的混合气体21.2 g，与足量O2反应后，通过足量 Na2O2，固体质量增加(　　) A．21.2 g　　　　　　　　 B．14 g C．6.78 g D．不能确定 【解析】 已知有关反应：2H2＋O2 2H2O,2CO＋O2 2CO2,2Na2O2＋2H2O==4NaOH＋O2↑，2Na2O2＋2CO2==2Na2CO3＋O2。将上述化学方程式合并可得：Na2O2＋H2==2NaOH，Na2O2＋CO==Na2CO3即反应结果相当于CO、H2恰好被Na2O2吸收，固体增加的质量就是CO和H2的总质量。 Na2O2的相关计算 【典例2】在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5 g和足量的Na2O2，用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2增重7.5 g，则原混合气体 中O2的质量分数是(　　) A．54.5% B．40% C．36% D．33.3% 【解析】CO、H2、O2完全反应后生成的二氧化碳、水与过氧化钠反应生成碳酸钠、氢氧化钠，所以过氧化钠固体增重的质量等于CO、H2的质量，所以原混合气体中CO、H2的质量一共是7.5 g，则O2的质量是16.5 g－7.5 g＝9.0 g，所以原混合气体中O2的质量分数是16.5 g(9.0 g)×100%≈54.5%。 Na2O2的相关计算 小结：增重量等于可燃物质量的规律 凡分子组成符合(CO)m·(H2)n，的物质，mg该物质在O2中完全燃烧，将其产物（CO2和水蒸气）通过足量Na2O2后，固体增重必为mg。 无机化合物：H2、CO及H2和CO的混合气体。 有机化合物：CH3OH（甲醇）、HCHO（甲醛）、 CH3COOH（乙酸）、HCOOCH3（甲酸甲酯）、 C6H12O6（葡萄糖）等。 Na2O2的相关计算 1.200 ℃时，11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6 g(如图所示)，其原混合物中CO2和H2O的质量之比是 A.11∶18 B.22∶3 C.1∶9 D.21∶9 2Na2O2＋2CO2 == 2Na2CO3＋O2 Δm 2Na2O2＋2H2O==4NaOH＋O2↑ Δm　 88 g 56 g 36 g 4 g m(CO2) m(CO2) m(H2O) g m(H2O) g m(CO2)＋m(H2O)＝11.6 g m(CO2)＋m(H2O)＝3.6 g √ 课堂检测 课堂检测 2.对于反应：2Na2O2＋2H2O==4NaOH＋O2↑，下列说法正确的是 A.Na2O2是氧化剂，H2O是还原剂 B.当2分子H2O参加反应时，生成1分子O2 C.当生成1分子O2时，转移的电子数为4 D.每有18 g H2O与足量Na2O2反应，则固体增重4 g Na2O2既是氧化剂又是还原剂 2 2 g B Na2O2的相关计算 3.一定温度下，Wg下列物质在足量氧气中充分燃烧，产物与过量的过氧化钠完全反应，过氧化钠固体增重Wg，符合此要求的是（ ） ①H2 ②CO ③CO和H2 ④HCOOCH3 ⑤HOOC-COOH A．全部 B．仅④⑤ C．仅①②③ D．除⑤以外 课堂检测 D Na2O2的相关计算 碳酸氢钠和碳酸钠的性质 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 碳酸氢钠和碳酸钠的性质 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 碳酸氢钠和碳酸钠的性质 问题三 碳酸钠和碳酸氢钠的外观相似，如何鉴别? 碳酸氢钠和碳酸钠的性质 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 碳酸氢钠和碳酸钠的性质 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 > > 碳酸氢钠和碳酸钠的性质 分别加热Na2CO3和NaHCO3，观察现象 碳酸氢钠和碳酸钠的性质 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 碳酸氢钠和碳酸钠的性质 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 ↑ 碳酸氢钠和碳酸钠的性质 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 碳酸氢钠和碳酸钠的性质 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? 学以致用 碳酸钠碱性强 NaHCO3碱性弱，对人体伤害小，且见效迅速 问题四 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 碳酸氢钠和碳酸钠的性质   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？ 碳酸氢钠和碳酸钠的性质 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 碳酸氢钠和碳酸钠的性质 你知道吗？ 节日燃放的五彩缤纷的烟花是怎么来的吗？ 焰色试验 41 把熔嵌在玻璃棒上的铂丝（或光洁无锈的铁丝）放在酒精灯（最好用煤气灯）外焰上灼烧，至与原来的火焰颜色相同为止。用铂丝蘸取碳酸钠溶液，在外焰上灼烧，观察火焰的颜色。 焰色试验 42 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。 焰色试验属于物理变化 43 金属元素 Li Na K Ca Sr Ba Cu 焰色反应的颜色 紫红色 黄色 紫色 砖红色 洋红色 黄绿色 绿色 金属及化合物的焰色反应 焰色试验 44 拓展：Na2CO3和NaHCO3的定量计算与图像分析 1.Na2CO3、NaHCO3与酸反应的定量比较 问题： 请画出逐滴加入盐酸时，CO2的量与盐酸量的图像 Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑ Na2CO3和NaHCO3的定量计算与图像分析 2.向 Na2CO3 、NaHCO3混合溶液中滴加盐酸 问题： 请画出逐滴加入盐酸时，CO2的量与盐酸量的图像 请分析各点的溶质及其比列 a: b: c: d: Na2CO3：NaHCO3=1：1 NaCl：NaHCO3=1：2 NaCl NaCl和HCl 1.向一定量的Na2CO3溶液中缓慢滴加盐酸，并不断搅拌。随着盐酸的加入，溶液中离子数目也发生相应变化。如图所示，四条曲线与溶液中离子的对应关系完全正确的是 (　　) C Na2CO3和NaHCO3的定量计算与图像分析 2.向 Na2CO3、NaHCO3:混合溶液中逐滴加入稀盐酸，生成气体的量随盐酸加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液 中，一定能大量共存的是( ) A.a点对应的溶液中:Na+.OH-、Cl- B.b 点对应的溶液中:Mg2+、H+、NO3-.CI- C.c点对应的溶液中:Na+ Ca2+、NO3-、Cl- D.d点对应的溶液中:Fe2+、Na+、CI-、NO3- C Na2CO3和NaHCO3的定量计算与图像分析 3、向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl的量的关系如图所示(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)： (1)在NaOH溶液中通入一定量的CO2后，溶液中溶质的组成可能是 ①___________ ___ ，②________，③__________________， ④________。　 NaOH、Na2CO3　 Na2CO3 Na2CO3、NaHCO3 NaHCO3 Na2CO3和NaHCO3的定量计算与图像分析 4、向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl的量的关系如图所示(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)： Ⅰ　　　　　　　　　Ⅱ Ⅲ　　　　　　　　　 Ⅳ 则下列分析都正确的组合是_____________。 ①Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO3 ②Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，二者的量之比为1∶1 ③Ⅲ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，二者的量之比为1∶1 ④Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na2CO3 ①② Na2CO3和NaHCO3的定量计算与图像分析 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) Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) 选项 a b c d A Cl－ Na＋ CO HCO B Na＋ CO Cl－ HCO C Na＋ CO HCO Cl－ D Na＋ HCO Cl－ CO $$