2.1 钠及其化合物 课件-2025-2026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—钠和氯 第一节 钠及其化合物 第一课时 实验2—1 钠的物理性质 色 态：银白色具有金属光泽的固体 硬 度：质软 导电热：电和热的良导体 密 度：ρ=0.97g/cm3 ，ρ煤油或石蜡油<ρ钠<ρ水 熔沸点：较低（熔点97.81℃ ，沸点882.9℃） 用小刀切割钠 保存在煤油中的钠 钠的取用 实验2—2 ①在常温下氧化 4Na + O2 —— 2Na2O (白色固体) ②在加热或点燃下剧烈燃烧 钠的化学性质 2Na + O2 —— Na2O2 (淡黄色固体) 淡黄色固体 Na2O2 燃烧前 熔化形成光亮的小球 燃烧时 黄色火焰 燃烧后 1. 钠与氧气反应 2. 钠与水反应 2. 钠与水反应 得2×e- 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 失2×e- 钠与水反应放热，钠的熔点低 反应生成碱性物质 钠浮在水面上 浮 _____________________ 熔 __________________________ 钠熔成闪亮的小球 游 钠在水面上迅速游动 响 红 ________________ 发出嘶嘶的响声，且钠很快消失 反应后溶液的颜色变红 现象 原因 钠的密度比水的密度小 __________________________ 反应产生的气体，推动小球运动 钠与水反应剧烈 __________________________ 通过上述视频，我们能总结出钠与盐酸反应比钠在水中的反应更剧烈，这些说明了什么呢？ 3. 钠与盐酸反应 钠与硫酸铜溶液反应 4. 钠与盐反应 学科网原创 Na与熔融的TiCl4反应的化学方程式为 __________________________________。 4Na+TiCl4（熔融） 4NaCl+Ti ======= 700-800℃ 4. 钠与盐反应 钠的制备与用途 （1）制备：电解熔融的氯化钠，反应方程式为 （2）用途 ①冶炼金属。 ②高压钠灯：其特点是黄光射程远，透雾能力强。 ③钠钾合金：可用于快中子反应器作热交换剂。 2NaCl（熔融）===== 2Na+Cl2↑ 电解 钠-化学性质（强还原性） 与非金属 单质反应 O2 常温：__________________________ 点燃：__________________________ 4Na +O2 === 2Na2O (白色) 2Na + O2 ==== Na2O2 (淡黄色) 点燃 Cl2：_________________________________________ S：________________________________ 2Na + S === Na2S (研磨爆炸) 与水反应 ________________________________ 2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑ 与酸（HCl）反应 ________________________________ 2Na + 2HCl=== 2NaCl + H2↑ 与盐溶液（CuSO4）反应 ________________________________________________ CuSO4 +2Na+2H2O === H2↑+Na2SO4+Cu(OH)2↓ 2Na+Cl2====2NaCl（黄色火焰、白烟） 点燃 课堂小结 课堂小结 【例】某同学设计出一种在隔绝空气下让钠与水反应的方法,利用煤油来控制反应速率,使学生能仔细观察到各种实验现象。该方法简便、安全、现象明显、有趣味性。实验时,往100 mL的大试管中先加入40 mL煤油,取绿豆粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡胶塞,通过长颈漏斗加入滴有酚酞的水直至液体充满整个试管。根据反应中观察到的现象,回答下列问题: （1）金属钠变化的现象是　　　　。 （2）大试管中溶液颜色的变化是　　　　。 （3）装置中液面的变化分别是大试管中　　　　; 长颈漏斗中　　　　。 应用探究 【解析】由于钠的密度比水小,比煤油大,所以钠在煤油与水的界面处沉浮。钠与水反应产生的气体在逸出过程中把钠带入煤油层,钠在重力作用下再回到界面。反复多次,直至钠完全消失。产生的气体聚集在大试管上部,把液体反压到长颈漏斗中。 （1）钠在煤油中逐渐下沉,至水面时与水发生反应, 熔化成闪亮的小球,在煤油中上下游动,最后完全消失； （2）水溶液逐渐由无色变为红色； （3）液面逐渐下降　液面逐渐上升。 应用探究 钠的化合物 物 质 Na2O Na2O2 颜色状态 　　　　　 阴阳离子 个数比 O2-∶Na+为_______ O22-∶Na＋为_______ 氧元素的 化合价 白色固体 淡黄色固体 1∶2 1∶2 -2 -1 思考与讨论1：回忆前面做过的实验，描述氧化钠和过氧化钠的颜色、状态。 氧化钠和过氧化钠 Na2O Na2O2 （1）物理性质 （2） 化学性质 思考：碱性氧化物有哪些重要的性质？ ①与水反应生成碱(较活泼的)； ②与酸性氧化物反应生成相应的盐（较活泼的）； ③与酸反应只生成相应的盐和水。 类比CaO，请你写出Na2O与水、CO2、稀盐酸反应的化学方程式 Na2O+H2O=2NaOH Na2O+CO2=Na2CO3 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 讨论：Na2O2 能否与水、CO2、稀盐酸反应，若反应，则生成哪些物质？ 1.氧化钠 钠在空气中放置会发生怎样的变化? 钠在空气中放置发生的变化过程与周围环境条件密切相关。 一般条件下，银白色金属钠(Na)→表面变暗(生成Na2O)→出现白色固体(生成NaOH)→表面变成溶液(NaOH潮解)→白色块状物质(生成Na2CO3·10H2O)→最终变成白色粉末状物质(生成Na2CO3)。 O2 H2O H2O CO2 风化 2.过氧化钠 实验2—3 2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑ 过氧化钠与水反应的化学方程式： （1）与水的反应 2.过氧化钠 实验现象 现象解释 有大量气泡产生 带火星的木条复燃 试管壁温度升高 与标准比色卡比较，溶液的pH大于7 Na2O2与H2O剧烈反应，有气体产生 有O2产生 反应放热 有碱生成 2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑ 氧化剂？还原剂？二者个数比为_____ ① Na2O2+2H2O = H2O2+2NaOH ② 2H2O2 = 2H2O+O2↑ 2.过氧化钠 （1）与水的反应 ①×2+② 得：2Na2O2+4H2O = 4NaOH+2H2O+O2↑ -1 -2 0 Na2O2是强氧化剂 用途：可做漂白剂 （强氧化性漂白） 1:1 向盛有Na2O2的试管中倒入适量的水，反应后向其中滴加几滴紫色石蕊试液，然后振荡试管，可观察到什么现象？ 溶液先变成蓝色，振荡后蓝色褪去。 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3 +O2 失去2×e- 得到2×e- -1 -2 0 思考1：氧化剂？还原剂？ 应用：供氧剂（用于呼吸面具和潜水艇中氧气的来源）。 2.过氧化钠 （2）与CO2的反应 思考:2：金属钠着火时，可以用水、泡沫灭火器、干燥的沙土灭火吗？ 0.2mol的Na2O2和CO2反应生成 mol氧气，转移电子 mol。 0.1 0.2 思考3：实验室应该如何保存Na2O2 ？ Na2O2能够与空气中的CO2和H2O反应，应该密封保存。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 写出过氧化钠和稀盐酸反应的化学方程式、离子方程式。 2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2 ↑ 思考：Na2O2是碱性氧化物吗？ 不是，因为过氧化钠与酸反应，除了生成盐和水外，还生成氧气。 2Na2O2 + 4H+ = 4Na+ + 2H2O + O2 ↑ 2.过氧化钠 （3）与酸的反应 物质 氧化钠（Na2O） 过氧化钠（Na2O2） 组成结构 氧元素的化合价 类别 颜色、状态 生成条件 热稳定性 与H2O反应 与CO2反应 与H+反应 用途 联系 用于制备NaOH等 可作漂白剂（漂白织物等）、强氧化剂、供氧剂（用于呼吸面具和潜水艇中氧气的来源） 加热时可发生反应：2Na2O + O2===2Na2O2 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O Na2O+CO2=Na2CO3 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3 +O2 2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2 ↑ 不稳定，易转化为Na2O2 较稳定 钠与氧气常温下反应 钠与氧气在点燃或加热条件下反应 白色固体 淡黄色固体 碱性氧化物 过氧化物 -2 -1 O2-、Na+ O22-、Na＋ 氧化钠和过氧化钠的比较 O2 O Na2O2 0 -1 -2 失去电子，化合价升高 表现为还原性 表现为氧化性 得到电子，化合价降低 （1）Na2O2的强氧化性 从元素化合价角度分析Na2O2的性质 Na2O2的强氧化性与还原性 学科网原创 Na2SO3溶液 Na2O2＋Na2SO3＋H2O=Na2SO4＋2NaOH － 氢硫酸 Na2O2＋H2S=S↓＋2NaOH 溶液变浑浊 酚酞溶液 与水反应生成NaOH，Na2O2的强氧化性使之褪色 先变红后褪色 品红溶液 Na2O2的强氧化性使之褪色 红色褪去 （2）遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为O2。 （3）遇CO2、H2O、H＋则发生自身的氧化还原反应。 Na2O2的强氧化性与还原性 （1）Na2O2的强氧化性 Na2O2与H2O、CO2反应的规律及定量关系 先后规律 由于CO₂能够与NaOH反应，所以一定量的Na₂O₂与一定量的H₂O（g）和CO₂的混合物反应，可视为Na₂O₂先与CO₂反应，剩余的Na₂O₂再与H₂O（g）反应 电子转移关系 当Na₂O₂与CO₂、H₂O反应时，微粒数关系为2Na₂O₂~O₂~2e⁻ 气体体积变化关系 若CO₂、水蒸气（或两混合气体）通过足量Na₂O₂，气体体积的减少量是原气体体积的 ，等于生成氧气的量，∆V＝V（O₂）＝V（混合） 固体质量变化关系 CO₂、水蒸气分别与足量Na₂O₂反应时，固体相当于吸收了CO₂中的“CO”，水蒸气中的“H₂”，所以固体增加的质量∆m＝m（CO）＋m（H₂） 【例】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 。 【答案】A 钠的化合物 —碳酸钠和碳酸氢钠 盐 Na2CO3 NaHCO3 俗名 ①② ③ ④ 初步结论 白色粉末，加水结块，放热 细小白色晶体，加水部分溶解，吸热 振荡后可溶解 仍有部分不溶解 溶液变红（较深） 溶液变微红 加水先变成含结晶水的晶体，溶于水放热，碱性比NaHCO3强 加水少量溶解，溶于水吸热，碱性比Na2CO3弱 纯碱，苏打 小苏打 Na2CO3和NaHCO3 的外观、溶解性、水溶液的酸碱性 Na2CO3 NaHCO3 现象 反应方程式 结 论 澄清石灰水不变浑浊 有气体产生，澄清石灰水变浑浊 Na2CO3受热不分解，NaHCO3受热易分解，产生CO2 2NaHCO3 == Na2CO3 + H2O + CO2 ↑ △ Na2CO3和NaHCO3 的热稳定性 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 Na2CO3 NaHCO3 现 象 反应的离子方程式 CO3 2- + H+ = HCO3- （无气泡） HCO3 －+H+ =H2O+CO2↑ 溶液中立即有气泡冒出 溶液中开始无现象，后来有气泡 HCO3 -+H+ =H2O+CO2↑ 与酸反应（滴加） NaHCO3比Na2CO3与酸反应剧烈 NaHCO3 Na2CO3 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 既然Na2CO3和NaHCO3显碱性，那它们能否与NaOH发生反应呢？（从电离的角度分析） Na2CO3 == 2Na+ + CO32- NaHCO3 == Na+ + HCO3- 结论：NaHCO3能与NaOH发生反应， Na2CO3与NaOH不能发生反应 请写出NaHCO3与NaOH发生反应的离子反应方程式。 HCO3- + OH- == H2O+CO32- 与碱反应 Na2CO3和NaHCO3，能否与Ca(OH)2发生反应呢？写出离子反应方程式。 与钙盐或钡盐溶液反应 Na2CO3、NaHCO3 与钙盐或钡盐溶液反应反应吗？ 碳酸钠 应用：主要用于发酵、医药、灭火等 NaHCO₃ 盐酸 Ca(OH)₂溶液 BaCl₂溶液 离子反应 受热分解 俗名：小苏打，溶液呈碱性，溶解度比Na₂CO₃小 NaHCO₃＋HCl＝NaCl＋ H₂O＋CO₂↑ Ca(OH)₂过量 Ca(OH)₂少量 HCO₃⁻＋OH⁻＋Ca²⁺＝ CaCO₃ ↓ ＋H₂O Ca²⁺＋2OH⁻＋2HCO₃⁻＝ CaCO₃ ↓＋CO₃²⁻＋2H₂O 无明显现象 2NaHCO₃＝Na₂CO₃＋H₂O＋ CO₂↑ ∆ 碳酸氢钠 化学性质 （1）热稳定性 　　①Na2CO3性质稳定，受热难分解，Na2CO3·10H2O易风化。 　　②NaHCO3性质不稳定，受热易分解，化学方程式为 ___________________________________。 （2）与酸（足量盐酸）反应 　　①Na2CO3： 。.。 　　②NaHCO3： 。. （3）与碱（氢氧化钠）反应 ①Na2CO3：与NaOH不反应。 ②NaHCO3： 。 Na2CO3＋2HCl = 2NaCl＋H2O＋CO2↑ NaHCO3＋HCl = NaCl＋H2O＋CO2↑ NaHCO3＋NaOH = Na2CO3＋H2O 2NaHCO3 Na2CO3＋H2O + CO2↑ = △ Na2CO3与NaHCO3的鉴别与除杂 （1）鉴别 固体 溶液 加热法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO₃固体 沉淀法：加入含Ba²⁺的盐溶液或含Ca²⁺的盐溶液产生沉淀的是Na₂CO₃溶液 气体法：逐滴加入稀盐酸，立即产生气泡的是NaHCO₃溶液 测碱性：用PH试纸测其相同浓度的稀溶液，PH大的是Na₂CO₃溶液，或者用酚酞试剂。 学科网原创 1、如何除去NaHCO3中少量Na2CO3？ 2、如何除去Na2CO3中少量NaHCO3？ 混合物（括号内为杂质） 除杂方法及试剂 Na2CO3固体（NaHCO3） Na2CO3溶液（NaHCO3） NaHCO3溶液（Na2CO3） 加热 加入适量NaOH溶液 通入足量CO2气体 Na2CO3与NaHCO3的鉴别与除杂 （2）除杂 1. 定义 很多 在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色。 金属或它们的化合物 ①焰色反应是物理变化而不是化学变化。 ②焰色反应是金属元素的性质，所以做焰色反应实验时试样可以是单质也可以是化合物。 ③并不是所有的金属元素都能发生焰色反应，如Fe。对于K＋的火焰颜色必须透过蓝色钴玻璃进行观察，以防止Na＋对其造成干扰。 焰色反应 2．操作 洗 烧 蘸 烧 洗 将铂丝（或光洁无锈的铁丝）用 洗净 将洗净的铂丝在火焰上燃烧至与 蘸取 在无色火焰上灼烧，并观察 再用 洗净铂丝（或铁丝），并在火焰上灼烧至无色 盐酸 原火焰颜色相同 试样 火焰的颜色 盐酸 氯化钠 溶液 盐酸 做焰色反应实验时,为什么用稀盐酸洗涤铂丝而不用稀硫酸？？？ 因为金属氯化物在灼烧时易挥发,若用稀H2SO4洗涤铂丝,由于硫酸盐的熔、沸点较高而难以挥发,会对后面实验造成干扰。 学科网原创 3. 几种金属的焰色 　钠： 色，钾： 色，钙： 色，铜： 色，钡： 色。 黄 紫 砖红 绿 黄绿 EV录屏3.9.7软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EV录屏3.9.7软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $$