3.2钠及其化合物 课件 2025-2026学年高一上学期化学苏教版必修第一册

专题3　从海水中获得的化学物质 第二单元　金属钠及钠的化合物 课时1　钠的性质与制备 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 1. 了解钠的物理性质，掌握钠的化学性质，认识钠是一种很活泼的金属。 2. 了解钠的存在、用途及制备方法。 3. 了解钠的氧化物的性质。 4. 通过实验操作及观察，培养学生根据对实验现象的分析得出结论的能力。 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 1. 由钠原子结构预测钠的性质及存在。 活动一：由实验探究钠的性质 还原性 化合 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2. 由实验探究钠的性质。 (1) 钠与氧气的反应。 反应条件 室温 加热或点燃 实验步骤 实验现象 新切开的钠具有________色的金属光泽，在空气中很快________ 钠先______化成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈______色，生成________色固体 化学方程式 ______________________ ____________________ 银白 变暗 熔 黄 淡黄 4Na＋O2===2Na2O 特别提醒　①取金属钠时应用镊子，不能用手直接接触，一般取绿豆粒大小即可，不能太大，以免发生危险。②剩余的钠要放回原试剂瓶中。 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 思考： ①钠为什么可以保存在煤油中？ 【答案】 钠的密度比煤油大且不与煤油反应，因钠能与空气中的氧气反应，故用煤油隔绝空气。 ②由以上实验你能得到钠有哪些物理性质？ 【答案】 钠单质呈银白色，质地软，密度大于煤油，熔点较低。 ③钠与氧气的反应可说明条件对产物有影响，如何理解这个观点？ 【答案】 常温下生成Na2O，燃烧或加热生成Na2O2。 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 书写钠在常温及加热条件下分别和O2反应的化学方程式，并用双线桥标出电子转移的方向和数目，比较等量的钠完全反应，转移电子的关系。 提示　①生成Na2O： ②生成Na2O2： 则相同质量的两块钠，分别发生上述反应，转移的电子数：①=②。 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 ④判断下列说法是否正确。 Ⅰ . 取用钠时，可以用手直接接触Na(　　) Ⅱ . 金属钠能存放于煤油中，也可存放于CCl4中(　　) Ⅲ. 常温下，钠与氧气反应生成淡黄色固体(　　) Ⅳ. 钠与氧气反应时，条件不同，产物也不同(　　) Ⅴ. 实验中取出的药品都不能再放回原瓶(　　) Ⅵ. 等质量的钠无论生成氧化钠、过氧化钠还是它们的混合物，转移的电子数相同(　　) × × × √ × √ 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 (2) 钠与水的反应 实验操作 实验现象 结论或解释 钠____在水面上   钠______成小球   小球在水面上_________   与水反应发出“嘶嘶”声，逐渐变小，最后消失   反应后溶液的颜色逐渐变____   钠的密度比水小 钠熔点低，反应放热 反应产生的气体推动小球运动 钠与水剧烈反应，产生氢气 有碱性物质(氢氧化钠)生成 浮 熔化 迅速游动 红 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 结论：钠与水剧烈反应，其化学方程式是2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。还原剂是______，氧化剂是______，反应的实质是钠与水电离出的H＋反应。 钠 水 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 ①钠与酸溶液的反应。 若酸过量，钠与稀酸反应放出氢气，比与水反应剧烈；若酸不足，钠将酸反应完后，剩余的钠再与水反应。 ②钠与水溶液反应问题的思维模型。 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 某实验小组做了以下几个实验，将三块绿豆粒大小的钠分别同时投入甲、乙、丙三只小烧杯中。 Ⅰ. 甲烧杯中除观察到浮、熔、游、响现象外，溶液还出现浑浊，写出反应的化学方程式_____________________，产生浑浊的原因是_________________。 Ⅱ. 乙烧杯中钠反应更剧烈，写出反应的化学方程式：____________ _________________ 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 钠与水反应放热且溶剂减少，Ca(OH)2过饱和结晶析出 2Na＋2HCl === 2NaCl＋H2↑ 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 Ⅲ. 丙烧杯中能否析出红色铜？写出钠与硫酸铜溶液反应的相关化学方程式。 【答案】 不能， 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、 CuSO4＋2NaOH ===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 ③某实验室钠着火时，能否用水灭火？为什么？ 【答案】 不能，因为钠极易与水反应产生氢气，用水灭火易发生爆炸，常用干燥的沙土来灭火。 ④根据以上两组实验，总结一下钠的物理性质和化学性质。 【答案】 钠的物理性质：银白色，有金属光泽的固体，质地柔软，熔点低(小于100 ℃)，密度比水小，但比煤油大。钠的化学性质：钠是活泼的金属，能与非金属单质、水、酸反应，在反应中均失去一个电子表现强还原性。 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 金属钠是在1807年利用电解氢氧化钠制得的，约在1891年应用于工业生产，1921年电解氯化钠制钠的工业方法实现。 目前，世界上钠的工业生产多数是用电解氯化钠的方法，少数仍沿用电解氢氧化钠的方法。 活动二：钠的工业制备 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 电解氯化钠制金属钠通常在电解槽(见右图)里进行。电解时氯化钠需要熔融，氯化钠的熔点为801 ℃，在技术上有困难。实际生产中用熔融温度约为580 ℃的40%氯化钠和60%氯化钙的低共熔物(即两种或两种以上物质形成的熔点最低的混合物)，降低了电解时所需的温度。 电解时，氯气在阳极放出，当电流通过熔融盐时，金属钠和金属钙同时被还原出来，浮在阴极上方的熔融盐上面，从管道溢出。 把熔融的金属混合物冷却到105～110 ℃，金属钙形成晶体析出，经过滤就可以把金属钠跟金属钙分离。 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 1. 写出工业上利用电解熔融氯化钠制备钠的化学方程式。 2. 下列有关钠的用途，理解其中的化学性质与原理。 (1) 充有钠蒸气的高压钠灯常用于道路和广场的照明，为什么？ 【答案】 高压钠灯发出的黄光射程远，透雾能力强。 (2) 钠钾合金可用作快中子反应堆的热交换剂，原理是什么？ 【答案】 钠钾合金熔点低，常温下呈液态，导热性好。 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 (3) 一定条件下，钠可以用来冶炼钛、锆、铌等稀有金属，利用钠的什么性质？写出700～800 ℃时，钠与熔融TiCl4反应制备金属Ti的化学方程式。 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 钠与水、酸溶液、碱溶液和盐溶液的反应 (1)钠与水的反应 化学方程式:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,还原剂:Na,氧化剂:H2O。 (2)钠与酸溶液的反应 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 (3)钠与碱溶液的反应实质就是钠与水的反应。 (4)钠与盐溶液的反应 钠与盐溶液反应仍是Na与H2O的反应。因盐中金属离子被水分子包围,使Na不能与之接触。Na与H2O反应生成NaOH,若与盐能生成难溶碱,则盐也会参与反应。 总反应的化学方程式为2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4。 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 4.金属钠的用途 (1)作还原剂:用以将钛、锆、铌、钽等在国防工业上有重要用途的金属从其熔 融的卤化物中　　　出来。化学方程式为:  　　　　　　　　　　　　。 (2)作电光源:高压钠灯。特点是　　光射程远,　　　　能力强。  (3)制造合金:钠钾合金常温下是　　　　体, 用作原子反应堆的热交换剂。 还原 黄 透雾 液 5.钠的制备 19世纪初,英国化学家戴维在实验室中首次制得金属钠。工业上常采用电解熔 融氯化钠的方法制取单质钠,其化学方程式:　　　　　　　　　　　　　。  第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 1. 某同学在搜索关于Na2O的文献时，查得以下一段文字： 危险特性：①遇水发生剧烈反应并放热；②与酸类物质能发生剧烈反应；③与铵盐反应放出氨气；④在潮湿条件下能腐蚀某些金属。 (1) 分别写出氧化钠与水、盐酸、二氧化碳发生反应的化学方程式。 【答案】 Na2O＋H2O===2NaOH； Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O；Na2O＋CO2===Na2CO3。 活动三：认识两种钠的氧化物 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 (2) 为什么氧化钠可以与铵盐溶液反应放出氨气？ 【答案】 氧化钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠能与铵盐反应放出氨气。 (3) 氧化钠在潮湿条件下，容易腐蚀哪一种常见金属？ 【答案】 铝。 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 归纳：Na2O的性质 (1)物理性质： 色固体。 (2)化学性质：碱性氧化物，能与水、酸、酸性氧化物等发生化学反应。 写出下列反应的化学方程式： 氧化钠与水反应： ； 氧化钠与盐酸反应： ； 氧化钠与二氧化碳反应： 。 白 Na2O+H2O===2NaOH Na2O+2HCl===2NaCl+H2O Na2O+CO2===Na2CO3 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 向反应后的溶液中滴加酚酞 溶液先变红 后褪色 变红：说明有碱生成； 褪色：说明Na2O2有漂白性 实验现象 实验结论 所以 Na2O2可用作漂白剂 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 吹气生火是什么原因？ 脱脂棉 过氧化钠与CO2发 生反应放出热量 过氧化钠与CO2反应生成有氧气 故Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作____________的来源，作供氧剂 O2 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 (1) 实验现象是什么？试加以解释。 【答案】 脱脂棉燃烧。因为两个反应均为放热反应，并有氧气产生，故脱脂棉燃烧。 (2) 分别写出发生反应的化学方程式。 【答案】 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑； 2Na2O2＋2CO2=== 2Na2CO3＋O2。 Na2O2 -1 -2 0 还原性 氧化性 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 归纳：Na2O2的性质 Na2O2是一种 色固体。 按照图1、图2所示操作分别完成“滴水生火”和“吹气生火”实验。 淡黄 (1)实验现象是 ，试加以解释：_______________________ _________________________________。 (2)Na2O2与水反应的化学方程式为 ；Na2O2与CO2反应的化学方程式为 。 脱脂棉燃烧 因为两个反应均为放热反 应，并有氧气产生，故脱脂棉燃烧 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 3. 思考分析。 类比Na与水溶液反应的分析方法及Na2O2与H2O反应的化学方程式，试着分析。 (1) 将适量过氧化钠投入盐酸中，有什么现象？写出化学方程式。 【答案】 有气泡产生，2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋O2↑＋2H2O。 (2) 将适量过氧化钠投入硫酸铜溶液中，有什么现象？写出相关反应的化学方程式。 【答案】 有气泡放出，溶液颜色变浅，同时有蓝色沉淀生成。 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑， 2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 （3）把Na2O2固体加入盛有酚酞溶液的试管中，观察到有气泡冒出，溶液变红后又褪色。结合Na2O2的性质解释其原因。 提示　 Na2O2与水反应生成NaOH 和O2，可看到有气体生成；NaOH使酚酞溶液变红，Na2O2具有强氧化性，又使溶液褪色。 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 (3) 判断下列说法是否正确。 Ⅰ. Na2O与Na2O2均为碱性氧化物(　　) Ⅱ. Na2O与Na2O2中的氧元素的化合价不相同，钠元素的化合价相同(　　) Ⅲ. Na2O与Na2O2的阴、阳离子个数比均为1∶2(　　) Ⅳ. Na2O2与CO2的反应中，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂(　　) × √ √ √ 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 1.过氧化钠和氧化钠的比较 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2.氧化钠属于碱性氧化物,过氧化钠是否也是碱性氧化物? 　　　　　　　　　　　　　　　　　   　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。  3.从Na2O2中氧元素的化合价分析,过氧化钠具有哪些性质? 　　　　　　　　　　　　　　　　。  过氧化钠不属于碱性氧化物,因其与酸反应时除生成盐和水之外,还生成氧气,不符合碱性氧化物的定义 Na2O2既有氧化性又有还原性 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 4.Na2O2与CO2、H2O反应中有关量的关系 (1)气体物质的量或体积变化的关系 无论是CO2或H2O(g)的单一成分还是二者的混合物,通过足量的Na2O2时,CO2或H2O(g)或二者混合物与放出O2的物质的量之比均为2∶1,即气体减小的体积等于生成O2的体积。 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 (2)先后顺序关系 一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应,分析物质成分或相关计算时可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完成后,Na2O2再与H2O发生反应。 (3)电子转移关系: 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 思考：金属钠放置于空气中，最终会变成什么物质？ 银白色金属钠 （Na） O2 ① 表面变暗 （Na2O） H2O ② 白色固体 （NaOH） H2O ③ 表面变成溶液 （NaOH潮解） CO2 ④ 白色块状物质 （Na2CO3•10H2O） 风化 ⑤ 白色粉末状物质 （Na2CO3） 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2 4 5 1 3 7 9 6 8 10 1. [2025南通如皋十校期中]下列有关钠及其化合物的说法正确的是(　 　) A. 金属活动性：Na>Cu 11 C. Na2O2中Na的化合价为＋2 A 课后反馈 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2 4 5 1 3 7 9 6 8 10 A. ①发生了氧化还原反应 B. ①变灰暗色是因为生成了过氧化钠 C. ③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液 D. ④只发生物理变化 11 A 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2 4 5 3 7 9 6 8 10 3. [扬州高邮期中]下列关于钠的说法正确的是(　 　) A. 钠的熔点很高，硬度很大 B. 工业上用电解熔融氯化钠的方法制备金属钠 C. 钠投入硫酸铜溶液中，会析出红色固体 D. 实验室中，钠着火时可用水扑灭 1 【解析】 钠的熔点低，硬度小，A错误；钠投入硫酸铜溶液中，先与水反应，置换不出铜，C错误；钠能与水反应，钠着火时不能用水扑灭，应用干燥的沙子覆盖，D错误。 11 B 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2 4 5 3 7 9 6 8 10 4. [南通如皋中学调研]下列叙述正确的是(　 　) A. Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3，Na2O2与CO2发生置换反应生成O2 B. Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物 C. Na2O能继续被氧化成Na2O2 D. Na2O2只有还原性 1 【解析】 Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，反应物中没有单质，不是置换反应，A错误；Na2O2和水反应生成NaOH和O2，不是碱性氧化物，B错误；Na2O和O2在加热条件下生成Na2O2，C正确；Na2O2中氧显－1价，既有氧化性，又有还原性，D错误。 11 C 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2 4 5 3 7 9 6 8 10 5. [2025无锡期末]下列物质放置在空气中变质不涉及氧化还原反应的是(　 　) A. Na B. NaOH C. NaClO D. Na2O2 1 【解析】 Na放置在空气中，会被O2氧化为Na2O，涉及元素化合价的变化，属于氧化还原反应，A不符合题意；NaOH放置在空气中，会因潮解而得到NaOH溶液，再与空气中的CO2反应生成Na2CO3，不涉及元素化合价的变化，属于非氧化还原反应，B符合题意；NaClO放置在空气中，会因接触到空气中的CO2和H2O而转化为HClO，HClO见光分解生成HCl和O2，涉及元素化合价的变化，属于氧化还原反应，C不符合题意；Na2O2放置在空气中，会接触到空气中的CO2或H2O而放出O2，涉及元素化合价的变化，属于氧化还原反应，D不符合题意。 11 B 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2 4 5 3 7 9 6 8 10 6. 某同学按如右图所示实验装置进行钠跟水反应的实验，据此判断下列说法正确的是(　 　) 1 11 A. 打开右端软塞，将一小块金属钠加入煤油中， 反应前片刻，钠的位置在a处 B. 开始反应后，能观察到的实验现象是钠在b处液面以下的水中反应 C. 反应一段时间后，左端液面上升进入长颈漏斗，b处有无色气体产生 D. 若用苯或酒精来代替煤油，可观察到相同的实验现象 C 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2 4 5 3 7 9 6 8 10 7. [2024南通质量监测]根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是(　) 1 11 选项 实验操作和现象 结论 A 用洁净的铂丝蘸取少量待测液在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色 该待测液是钠盐溶液 B 向CuSO4溶液中加入铁粉，有红色固体析出 Fe的还原性弱于Cu的还原性 C 向CuSO4的丙酮(一种有机溶剂)溶液中加入绿豆大小的金属钠，产生红色沉淀 钠与CuSO4发生了置换反应 D 向久置的Na2O2样品中加入水，有气泡产生 Na2O2没有变质 C 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2 4 5 3 7 9 6 8 10 8. [苏州期中]在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是(　 ) 1 【解析】 氯气与铁在点燃条件下反应生成 FeCl3，B错误；加热条件下，Na与O2反应生成Na2O2，C错误；HCl与KI不反应，D错误。 11 A 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2 4 5 3 7 9 6 8 10 9. 过氧化钠与水反应后滴加酚酞，酚酞先变红后褪色。某小组欲探究其原因，进行以下实验： 实验①取反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体；实验②③中红色均不褪去。下列分析错误的是(　 　) 1 11 A. 过氧化钠与水反应产生的气体为O2 B. 过氧化钠与水反应需要MnO2作催化剂 C. 实验②③证明使酚酞褪色的不是氢氧化钠和氧气 D. 过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2 B 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2 4 5 3 7 9 6 8 10 10. 在实验室里为了研究钠的性质，做了如下实验： (1) 取用浸没在煤油中的金属钠的操作方法是____________________ ______________________________________________________________________________________________________。 (2) 一小块金属钠长时间置于空气中，可能出现下列现象：①变成白色粉末；②变暗；③变成白色固体；④表面变潮。这些现象出现的先后顺序是______(填字母，下同)。 A. ①②③④ B. ②③④① C. ②③①④ D. ③②④① 1 11 用镊子取出钠块，用滤纸吸干钠块表面的煤油，在玻璃片上用小刀切去表面的氧化层，再切下一小粒备用，余下的钠全部放回试剂瓶中 B 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2 4 5 3 7 9 6 8 10 (3) 取一块金属钠放在燃烧匙里加热，观察到下列实验现象：①金属先熔化；②在空气中燃烧，放出黄色火花；③燃烧后得白色固体；④燃烧时火焰为黄色；⑤燃烧后生成淡黄色固体。其中描述正确的是______。 A. ①② B. ①②③ C. ①③ D. ①④⑤ (4) 将一小块钠投入FeCl3溶液中，发生反应的化学方程式为__________________________、_________________________________。 1 11 D 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 3NaOH＋FeCl3===Fe(OH)3↓＋3NaCl 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2 4 5 3 7 9 6 8 10 11. 在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品，用如图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂。 1 11 (1) A装置中盛放有大理石，写出A中发生反应的化学方程式：___________________。 CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2 4 5 3 7 9 6 8 10 (2) B、D中依次盛有饱和NaHCO3溶液、NaOH溶液，其目的分别是________________________________________。 (3) C中发生反应的化学方程式为_____________________________、______________________________。 (4) F中收集的气体为______，每生成1 mol该气体，转移电子的物质的量为________。 1 11 除去CO2中混有的HCl、吸收未反应的CO2 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 O2 2 mol 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 专题3　从海水中获得的化学物质 第二单元　金属钠及钠的化合物 课时2　碳酸钠　碳酸氢钠 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 1. 了解碳酸钠、碳酸氢钠的性质并比较。 2. 掌握碳酸钠、碳酸氢钠的鉴别方法。 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 1. 实验探究碳酸钠和碳酸氢钠在水中溶解性的相对大小。 活动一：探究碳酸钠、碳酸氢钠的性质 实验步骤   实验现象 碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3) (1) 在2支试管中分别加入各约1 g的碳酸钠、碳酸氢钠固体，分别滴加几滴水，振荡，观察现象，并用手触摸试管底部     (2) 继续向试管内加入5 mL水，振荡     (3) 向试管内滴加1～2滴酚酞溶液     Na2CO3结块变成晶体，放热 NaHCO3少量溶解，吸热 固体完全溶解 不能完全溶解 溶液变为红色 溶液变为浅红色 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 实验步骤   实验现象 碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3) 结论 溶解性   其他   碳酸钠在水中的溶解性强于碳酸氢钠 碳酸钠加水先变成含结晶水的碳酸钠晶体；物质的量浓度相同时，碳酸钠溶液碱性比碳酸氢钠的强 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2. 实验探究碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质。完成下列实验探究，并填写实验报告。 ①热稳定性：按如图所示装置进行实验。 ②与酸反应：向分别盛有碳酸钠、碳酸氢钠固体的试管中滴加几滴洗涤剂，再同时加入等体积、等浓度的盐酸(可用两支相同的胶头滴管同时吸取)。 ③与盐反应：用试管分别取少量碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液，滴加氯化钙溶液。 ④与碱反应：用试管分别取少量碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液，滴加足量氢氧化钙溶液。 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 化学性质 实验现象 化学方程式 碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3) ①热稳定性   —   ②与酸反应       试管1中澄清石灰水变浑浊，试管2中无明显现象 碳酸氢钠固体与盐酸反应产生气体的速率比碳酸钠快 Na2CO3＋2HCl=== 2NaCl＋H2O＋CO2↑ NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 注意：Na2CO3溶液与酸、CO2的反应 Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3 思考：向饱和的Na2CO3溶液中通入过量的CO2,会有什么现象?试分析其原因? 　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　  　　 　　　　　　　　　　　　　　　　。  有晶体析出。CO2与饱和Na2CO3溶液反应生成NaHCO3,生成的NaHCO3的质量比参加反应的Na2CO3的质量大,又由于常温下NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,且反应过程中消耗了水,故会有NaHCO3晶体从溶液中析出 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 (1)向Na2CO3溶液中逐滴滴入稀盐酸并振荡，开始几乎无气泡产生，一段时间后有大量气泡产生，试用化学方程式及必要的文字说明解释原因。 提示　开始盐酸量少，发生反应Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl，无气泡，一段时间后当Na2CO3完全转变成NaHCO3后，再滴加盐酸，发生反应NaHCO3+HCl===H2O+CO2↑+NaCl，产生大量气泡。 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 (2)向盐酸中逐滴滴入Na2CO3溶液的现象是什么？试用化学方程式及必要的文字说明解释原因。 提示　开始即有大量气泡，由于盐酸量多，直接发生反应Na2CO3+2HCl ===2NaCl+CO2↑+H2O。 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 (3)试利用图像粗略描述上述两种情况： Ⅰ.向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸；Ⅱ.向盐酸中逐滴滴入Na2CO3溶液。 提示　 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 化学性质 实验现象 化学方程式 碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3) ③与盐反应       ④与碱反应       两试管中均产生白色沉淀，且盛放碳酸氢钠溶液的试管中还有气泡产生 Na2CO3＋CaCl2 ===CaCO3↓＋2NaCl 2NaHCO3＋CaCl2=== CaCO3↓＋2NaCl＋ H2O＋CO2↑ 两支试管中均产生白色沉淀 Na2CO3＋Ca(OH)2=== CaCO3↓＋2NaOH NaHCO3＋Ca(OH)2=== CaCO3↓＋NaOH＋H2O 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 活动二：碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较 名称 碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3) 俗名 纯碱、石碱、苏打 小苏打 物理 性质 色态 白色晶体 细小白色晶体 水溶性 易溶于水，水溶液碱性较强 易溶于水，相同浓度溶液碱性比碳酸钠弱 碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠 热稳定性 稳定 不稳定 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 思考：能否用加Ba(OH)2溶液的方法鉴别Na2CO3、NaHCO3溶液？试用化学方程式及必要的文字说明解释原因。 提示　均有白色沉淀生成，所以不能鉴别。 Na2CO3：Ba(OH)2+Na2CO3===BaCO3↓+2NaOH NaHCO3 足量Ba(OH)2:NaHCO3+Ba (OH)2 === BaCO3↓+H2O+NaOH 少量Ba(OH)2:Ba(OH)2+2NaHCO3 ===BaCO3↓+2H2O+Na2CO3 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 归纳总结 Na2CO3、 NaHCO3的鉴别与相互转化 1.Na2CO3与NaHCO3的鉴别 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 (2)利用和酸反应生成气体的快慢不同(相同条件下)鉴别 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2.Na2CO3与NaHCO3的相互转化 3.Na2CO3与NaHCO3的提纯 混合物(括号内的为杂质) 除杂方法及试剂 Na2CO3固体(NaHCO3) 加热 NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2气体 Na2CO3溶液(NaHCO3) 加入适量NaOH溶液 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 例：下列实验能成功的是(　 　) ①用水鉴别Na2CO3和NaHCO3固体　②用观察法区别Na2O和Na2O2　 ③用MgCl2溶液鉴别Na2CO3溶液和NaOH溶液　 ④用稀盐酸鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液 A. ①②③④ B. ①② C. ②③ D. ①②④ D 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 中国化学工业的先驱 侯德榜一生在化工技术上有三大贡献：第一，揭开了索尔维法的秘密；第二，创立了中国人自己的制碱工艺——侯氏制碱法；第三，就是他为发展小化肥工厂所作出的贡献。 1921年，他在哥伦比亚大学获博士学位后，怀着工业救国的远大抱负，毅然放弃自己热爱的制革专业，回到祖国。 为了实现中国人自己制碱的梦想，揭开索尔维法生产的秘密，打破洋人的封锁，侯德榜把全部身心都投入到研究和改进制碱工艺上，经过5年艰苦的摸索，终于在1926年生产出合格的纯碱。 活动三：侯氏制碱法 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 1.索尔维法制碱法(氨碱法)生产原理流程 索尔维制碱法具有原料易获取,价格便宜,损失少,实现了连续性生产等优点。 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2.侯氏(联合)制碱法 (1)原料:氨、氯化钠溶液、二氧化碳。 (2) 注意:①第一步反应是在饱和食盐水中先通入NH3,再通入CO2,这样操作的目的是增大HC数目,便于析出更多的NaHCO3。 ②低温时NH4Cl的溶解度比NaCl的小,可以在低温状态下向滤液中加入NaCl,则NH4Cl析出,得到化肥,提高了NaCl的利用率。 (4)优点:①提高了食盐转化率;②缩短了生产流程;③减少了对环境的污染等 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2.简要流程 (1)先把 通入饱和NaCl溶液中，形成氨化的NaCl饱和溶液，然后再通入 。这样先形成一个 的 环境，可以增大 在溶液中的溶解度，增大HC数目析出更多的NaHCO3。 NH3 CO2 弱碱性 CO2 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 (2)因为 的溶解度小于 的溶解度，所以 先从溶液中结晶析出。加热使NaHCO3分解得到Na2CO3，生成的CO2可循环使用。 (3)在制碱工业上，所用原料CO2和NH3是由合成氨厂提供的，所以工业生产上常将氨碱法和合成氨法联合在一起，称为“联合制碱法”。“联合制碱法”还能得到NaHCO3和NH4Cl等副产品。 NaHCO3 NH4Cl NaHCO3 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 （4） 工艺流程 （5）绿色思想 循环使用的物质为 、 ⁠。 CO2　 NaCl　 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 归纳： 1. 侯氏制碱法的基本原理是什么？制得的碱是什么物质？ 【解析】 NaCl＋NH3＋H2O＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl、 2. 纯碱有哪些作用？ 【解析】 纯碱是一种重要的化工原料，主要用于平板玻璃、玻璃制品和陶瓷釉的生产，还广泛用于生活洗涤、酸类中和以及食品加工等。 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 练习1.实验室用如图装置模拟侯氏制碱法原理，以NaCl、NH3、CO2等为原料制取少量NaHCO3。下列有关说法正确的是 A.除去CO2中的少量HCl可在乙 装置中加入饱和Na2CO3溶液 B.用冰水浴冷却丙装置有利于 析出NaHCO3固体 C.丙装置中析出NaHCO3固体的上层清液中不存在 D.丁装置是为了吸收丙装置中逸出的NH3和CO2 √ 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 练习2.(2025·河北沧州段考)我国化学家侯德榜提出了著名的侯氏制碱法，为世界制碱工业做出了突出贡献。某实验小组模拟侯氏制碱法的工艺流程如图。 下列说法正确的是 A.饱和食盐水中气体通入 顺序：先通NH3再通CO2 B.“操作a”为蒸馏，利用了NaHCO3和NH4Cl沸点差异较大的性质 C.热稳定性：NaHCO3>Na2CO3 D.可以用Ba(OH)2溶液来鉴别Na2CO3和NaHCO3 √ 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 补充：测定碳酸钠质量分数的方法 1. 热重法（Na2CO3、NaHCO3混合物） 加热样品固体混合物至恒重，称量加热前后固体的质量m1、m2，Δm＝m1 －m2，Δm即为NaHCO3受热分解释放的CO2、H2O的质量和，继而计算 NaHCO3、Na2CO3的质量。 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2. 气体法（假设杂质为NaCl） （1）测定原理：Na2CO3＋H2SO4Na2SO4＋H2O＋CO2↑。 依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。 （2）实验操作：向m g纯碱样品中加入足量的稀硫酸，准确测量产生CO2 气体的体积为V mL（已折算为标准状况）。 （3）数据处理 纯碱样品中Na2CO3的质量分数为 。 ×100％＝ 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 3. 沉淀法（假设杂质为NaCl） （1）测定原理：Na2CO3＋BaCl2BaCO3↓＋2NaCl。 依据BaCO3沉淀的质量，确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3 的含量。 （2）实验操作：先将m g纯碱样品溶于水配成溶液，向溶液中加入过量的 BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥得BaCO3沉淀的质量为n g。 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 （3）数据处理 纯碱样品中Na2CO3的质量分数为 ⁠ ⁠。 ×100％＝ ×100％　 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 4. 双指示剂滴定法（以Na2CO3、NaHCO3混合物为例） （1）在混合物的试液中先加入酚酞指示剂，此时溶液呈红色，用盐酸标 准溶液滴定至溶液刚好褪色，这是第一滴定终点。Na2CO3被滴定成 NaHCO3。滴定反应为Na2CO3＋HClNaCl＋NaHCO3，设在第一滴定终 点时消耗的盐酸标准溶液的体积为V1（mL）。 （2）再加入甲基橙指示剂，继续用盐酸标准溶液滴定至溶液由黄色变为 橙色即为终点。此时NaHCO3被滴定成H2CO3，反应的化学方程式为 NaHCO3＋HClNaCl＋H2O＋CO2↑，设此阶段消耗盐酸标准溶液的体积 为V2（mL）。 （3）根据V1和V2可以计算出混合物样品中Na2CO3、NaHCO3两种物质 的含量。 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 练习. （2024·承德模拟）某兴趣小组同学制定如下三个方案对含有NaCl杂质 的碳酸氢钠的含量进行测定。 方案一：用如图装置测定样品与足量稀硫酸反应生成CO2的体积。 （1）为了减小实验误差，量气管中液体M的选择原则是 ⁠。 CO2在M中不溶解也不与M反应 （2）若实验测得样品中小苏打含量低于样品实际含量，可能的原因是 （填字母）。 A. CO2气体中含有水蒸气 B. 测定气体体积时未冷却至室温 C. Y形管中留有反应生成的气体 D. 测定气体体积时水准管的液面高于量气管的液面 D　 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 （3）实验需使用的定量仪器是 ；写出涉及 的化学方程式 ⁠。 方案三：通过以下流程测定样品中NaHCO3的含量。 电子天平　 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑　 方案二：测定上述样品中碳酸氢钠的质量分数还可通过如图装置进行测定。 （4）操作Ⅰ的名称为 ，根据以上实验过程，含有氯化钠的碳酸 氢钠样品中碳酸氢钠的质量分数可表示为 。（样 品质量为m1 g，恒重后固体质量为m2 g） 冷却　 ×100％　 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2 4 5 1 3 6 [南京期末]阅读下列资料，完成1～2题。 从海水中获得的NaCl是侯氏制碱法的重要原料，NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl，将析出的固体灼烧获取碳酸钠。 1. 下列说法正确的是(　 　) A. NaHCO3的热稳定性比Na2CO3的强 B. 用澄清石灰水可以鉴别Na2CO3溶液与NaHCO3溶液 C. 相同条件下等浓度的Na2CO3溶液与NaHCO3溶液，前者碱性弱 D. 等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与过量盐酸反应，生成CO2的物质的量相等 D 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2 4 5 1 3 6 2. 下列有关模拟侯氏制碱法的实验原理和装置能达到实验目的的是(　 　) 【解析】 生成的CO2中有HCl气体和H2O(g)，没有除杂，A错误；CO2气体应“长进短出”，B错误；灼烧NaHCO3应使用坩埚，D错误。 A. 制取纯净的CO2 B. 制取NaHCO3　 C. 分离NaHCO3固体　 D. 灼烧NaHCO3 C 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2 4 5 3 6 3. 除去碳酸氢钠溶液中混有的少量碳酸钠可采用的方法是(　 　) A. 通入足量CO2 B. 加入氢氧化钡溶液 C. 加入澄清石灰水 D. 加入稀盐酸 1 【解析】 除杂方法要操作简便、效果好、不引入新的杂质、保留非杂质成分。溶液中除去NaHCO3中混有的少量Na2CO3可以通入足量CO2：Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3。 A 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2 4 5 3 6 4. [2025泰州中学期中]下列有关钠及其化合物描述正确的是(　 　) A. 钠表面自然形成的氧化层可保护内层金属不被空气氧化 B. 钠可将Ti、Zr、Nb等金属从其氯化物的水溶液中置换出来 C. 实验室可用澄清石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3溶液 D. NaHCO3俗称小苏打，是食用发酵粉的主要成分之一 1 【解析】 钠表面自然形成的氧化层不是致密的氧化物保护膜，不能够保护内层金属，A错误；钠会优先与盐溶液中的水反应，不能置换出其他金属，B错误；均会产生白色沉淀，现象相同，不能鉴别，C错误。 D 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2 4 5 3 6 5. [2025连云港期末]室温下，通过下列实验探究一定浓度Na2CO3溶液的性质。 实验1：向Na2CO3溶液中滴几滴酚酞，溶液显红色。 实验2：向实验1所得溶液中缓慢滴加几滴稀盐酸，溶液红色变浅，无气体产生。 实验3：向Na2CO3溶液中通入过量的CO2，无明显现象。 实验4：向实验3所得溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀。 1 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2 4 5 3 6 下列有关说法正确的是(　 　) A. 实验1说明Na2CO3可电离出OH－ B. 实验2中溶液红色变浅的原因是Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl C. 由实验3可以推测Na2CO3与CO2没有发生反应 1 B 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2 4 5 3 6 6. [徐州期末]Na2CO3和NaHCO3在生活、生产中有着广泛的应用，以氯化钠为原料制备Na2CO3和NaHCO3的部分工艺流程如下。已知：NaHCO3、NH4Cl、NaCl溶解度随温度的变化如图所示。温度高于 100 ℃时，NH4Cl开始显著分解。 1 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2 4 5 3 6 (1) 反应Ⅰ的化学方程式为____________________________________ __________。 反应Ⅱ的化学方程式为_____________________________________。反应Ⅰ过滤所得的NaHCO3需要洗涤、干燥。其中检验NaHCO3是否洗涤干净的操作是_________________________________________________ _________________________________________。 1 NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓ ＋NH4Cl 取最后一次洗涤滤液于试管中，滴入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则说明已洗涤干净 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2 4 5 3 6 (2) 以下是处理母液的两种方法。 方法一：向母液中加入石灰乳，其目的是_______________________ __________________。 方法二：向母液中加入细小的食盐颗粒并降温，可得到NH4Cl晶体，加入食盐的目的是______________________。所得NH4Cl样品中含有少量的NaCl和NaHCO3，请设计实验方案提纯NH4Cl样品：将NH4Cl样品溶于水，___________________________________________________ ___________________________________。(实验中须使用的试剂：盐酸)。 1 和NH4Cl反应生成NH3， 并使NH3循环利用 降低NH4Cl的溶解度 加入盐酸至无气泡产生，蒸发浓缩至有少量晶体析出，降温结晶，过滤，冷水洗涤，低温干燥 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 同学们，再见！ 第1页 高一上学期 · 必修第一册 专题3　从海水中获得的化学物质 2Na＋O2Na2O2 【答案】 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 【答案】 利用了钠的强还原性。TiCl4＋4NaTi＋4NaCl。 2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ TiCl4+4NaTi+4NaCl 物质 氧化钠 过氧化钠 化学式 Na2O Na2O2 氧的化合价 -2价 -1价 n(Na+)∶n(阴离子) 2∶1 2∶1 颜色状态 白色固体 淡黄色固体 氧化物类别 碱性氧化物 过氧化物(不属碱性氧化物) 物质 氧化钠 过氧化钠 生成条件 4Na+O2===2Na2O 2Na+O2Na2O2 与氧气反应 2Na2O+O22Na2O2 不反应,稳定性强 与水反应 Na2O+H2O===2NaOH 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 与CO2反应 Na2O+CO2===Na2CO3 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 与稀盐酸反应 Na2O+2HCl===2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl===4NaCl+O2↑+2H2O 漂白性 无 有 用途 制NaOH 漂白剂、消毒剂、供氧剂、强氧化剂 B. Na＋的结构示意图： D. Na2SO4的电离方程式：Na2SO4===Na＋＋NaSO 2. [2025无锡天一中学期中]某同学将金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色变灰暗变白色出现液滴白色固体，根据钠及其化合物的性质分析，下列说法正确的是(　 　) A. CaCO3CO2HClO B. HCl(浓)Cl2FeCl2 C. NaNa2ONaOH D. Cl2HClKCl 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 名称 碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3) 化学 性质 滴加盐酸 开始无气泡，后来有气泡 立即有气泡 碳酸氢钠与盐酸反应比碳酸钠与盐酸反应现象明显 滴加足量澄清石灰水 均产生白色沉淀，不可用澄清石灰水进行鉴别 滴加CaCl2溶液 产生白色沉淀 产生白色沉淀，有无色无味气体生成 主要用途 玻璃、造纸、制皂、洗涤 发酵、医药、灭火器 相互转化 Na2CO3NaHCO3 Na2CO3NaHCO3 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。纯碱。 D. 实验4反应后的溶液中存在大量的CO、HCO、OH－ 【解析】 Na2CO3中不含氢元素，不可能电离出OH－，A错误；实验3发生了反应：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，C错误；HCO与OH－不能在溶液中大量共存，D错误。 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O $