2.1 钠及其化合物 课件 -2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

该高中化学课件聚焦钠及其化合物，涵盖钠的原子结构、性质、化合物（氧化钠、过氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠）及焰色反应，通过戴维发现史导入，结合知识回顾（原子结构、化合态存在）与性质预测（还原性、金属活动性顺序）搭建学习支架。 其亮点在于以实验探究为核心，如钠与水反应现象分析、碳酸钠和碳酸氢钠热稳定性对比，结合化学观念（结构决定性质）与科学思维（对比归纳性质差异），帮助学生构建知识体系，提升探究能力，也为教师提供结构化教学资源，提高课堂效率。

人教版化学必修一 第二章 海水中重要的元素-钠和氯 第1节 钠及其化合物 高一化学备课组 英国化学家戴维坚持不懈地从事于利用电池分解各种物质的实验研究。1807年发现了金属钾，几天之后，他又从电解碳酸钠中获得了金属钠。 金属钠的发现 （汉弗里·戴维 1778-1829） 写出钠原子、钠离子结构示意图 失去e- Na+ 钠元素在自然界中都以化合物的形式存在，如NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。 预测单质性质 自然界中只有化合态 ①原子结构特点——强还原性 ②金属活动性顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe… ③金属的共性：与非金属单质、酸、一些盐等反应 知识回顾： 金属钠的切割方法：镊子夹取,滤纸吸干煤油,小刀在玻璃片或表面皿上切割。 实验室中，要把钠保存在石蜡油或煤油中，以隔绝空气。 钠很软，硬度小。小切开外皮后，可以看到钠具有银白色的金属光泽。熔点97.8℃，沸点低，密度ρ=0.971g/cm3比水小。 1、保存： 2、物理性质： 图2-2 切割钠 一、钠 3、钠的化学性质 (1)钠与氧气的反应 现象： 切开的光亮的金属断面很快地变暗。 原因： 4Na + O2 = 2Na2O （常温下） 结论： 常温下易与空气中的氧气反应 【注意】除氧气外，在加热条件下金属钠还可与氯气等发生反应 （1）钠与硫混合研磨生成Na2S：2Na＋S=Na2S （研磨时容易爆炸） （2）在氯气中燃烧：2Na＋Cl2 2NaCl （黄色火焰，生成白烟） （3）与氢气反应生成NaH：2Na＋H2 NaH（金属氢化物，氢为-1价） （4）与氮气反应生成Na3N：6Na＋N2 2Na3N （2）钠与氧气加热后反应 实验·探究 现象： 化学方程式： 钠受热融化成闪亮小球，与氧气剧烈反应，发出黄色火焰，生成一种淡黄色固体。 2Na + O2 = Na2O2 淡黄色固体 常温下 4Na + O2 =2Na2O （白色） 加热下 0 0 +1 -1 失去２e-，化合价升高，被氧化 得到2e-，化合价降低，被还原 0 0 +1 -2 失去4e-，化合价升高，被氧化 得到4e-，化合价降低，被还原 【结论】钠的化学性质很活泼，在常温或加热的条件下都能跟氧气反应。（条件不同，现象不同，产物不同。） 不稳定 稳定 △ 2Na +O2= Na2O2 (淡黄色) 即：2Na2O +O2 =2Na2O2 △ -2 -1 1、用镊子取一小块钠置于滤纸上，吸干表面的煤油，用小刀切绿豆大的一粒，其余放回原瓶。 2、在烧杯中加一半水，滴入1-2滴酚酞试剂，并将切下的钠粒投入烧杯中，盖上玻片，观察实验现象。 实验·探究 (3)钠与水反应 实验现象 分析和结论 浮在水面上 熔化成小球 水面四处游动 发出嘶嘶的响声 溶液成红色 密度比水小 熔点低 反应剧烈 有气体生成 有碱性物质生成 浮 熔 游 响 红 钠与水反应的生成物是： 氢气和氢氧化钠 ２Na＋２H2O =２NaOH＋H２↑ 【思考1】钠能否保存在水里面？钠着火时能否用水灭火？怎样灭火？ 需用干燥的沙土灭火。钠与H2O反应生成可燃性气体H2，易燃烧和爆炸。 【思考2】上述反应用后剩余的钠应该怎么处理呢？ 丢到垃圾桶？ 放回原试剂瓶？ 放到废弃药品试剂瓶？ √ 【思考3】将金属钠投入到水和煤油的分层混合液中，有什么实验现象？ 密度：水>钠>煤油。故钠会沉到水和煤油的分界线，反应放氢气使钠球往上弹，然后又掉下来，再弹。如此反复直到反应完。 【思考4】钠为什么保存在煤油中？能否保存在汽油或CCl4中？ 保存钠时要隔绝空气和水，且钠的密度比煤油大，和煤油不反应，所以钠保存在煤油中。 钠的密度比汽油大比CCl4小，所以可以保存在汽油里，不能保存在CCl4里。 【拓展】 Na长时间暴露空气，最后生成什么物质？ ①4Na＋O2===2Na2O        ②Na2O＋H2O===2NaOH       ④2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，   Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O     ⑤Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O         （4）钠与酸碱盐的水溶液反应 ①钠与酸反应 2Na+2HCl=2NaCl+H2↑ 钠与酸反应时，若酸过量则钠只与酸反应;若酸不足量则钠先与酸反应再与水反应 规律：“先酸后水” ②与碱溶液反应 钠与碱溶液的反应实质是与水反应 eg: 饱和Ca(OH)2中加入金属钠 （5）钠与盐溶液反应 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓+ Na2SO4 总反应：2Na + 2H2O +CuSO4=Cu(OH)2 +Na2SO4 + H2↑ ① 与硫酸铜溶液 ②若盐溶液中的溶质不与NaOH反应，则反应实质为钠与水的反应。 规律：“先水后盐” 钠与溶液反应的思维模型 溶液 加入钠 钠先与H2O反应 H2O减少 对溶剂质量的影响 生成NaOH 与原溶质是否反应 生成H2 对溶液质量的影响 放热 对实验环境的影响或是对原溶质溶解度的影响 电光源 （高压钠灯） 金属钠 导热剂 （与钾形成液体合金） 制金属钛等 制过氧化钠等 Na、K合金为液体,兼具金属固体的导热性与液体的对流导热性 黄光射程远,透雾力强 Na的强给电子能力（还原性） Na的强给电子能力 二、用途 16 钛，比强度位于全金属之首。 锆，钢铁维生素，提高其强度 三、氧化钠和过氧化钠 1.过氧化钠 Na2O2 2Na+O2=Na2O2 （1）物理性质：淡黄色固体 把水滴入盛有少量过氧化钠固体的试管中，立即把带火星的木条放在试管口，用手轻轻摸一摸试管外壁，然后向反应后的溶液中滴入酚酞试液. 实验步骤 过氧化钠和水反应的实验 ①有气泡，带火星的木条复燃 ②试管壁温度升高 ③滴入酚酞后溶液变红后褪色 ①Na2O2与水反应产生O2 ②放出热量 ③同时有碱性物质生成 Na2O2 H2O 实验现象 实验结论 （2）化学性质 ①与水反应 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ Na2O2既是氧化剂又是还原剂 离子方程式：2Na2O2+2H2O=4Na+ + 4OH- +O2↑ ② 与CO2的反应 2Na2O2+2CO2 = 2 Na2CO3+O2 ③与酸反应 2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2↑+ 2H2O 可看作：先和水反应，NaOH再和酸反应 Na2O2不是碱性氧化物 （3）用途：供氧剂、漂白剂 2、氧化钠 Na2O（碱性氧化物） 4Na + O2 = 2 Na2O （1）物理性质：白色固体 （2）化学性质（碱性氧化物的通性）： ①与水反应：Na2O + H2O = 2 NaOH ③与酸反应： Na2O + 2HCl = 2 NaCl + H2O ②与CO2反应：Na2O + CO2 = Na2CO3 Na2O Na2O2 色态 白色固体 淡黄色固体 形成条件 常温下 加热或点燃 电离方程式 Na2O = 2Na+ + O2- Na2O2 = 2Na+ + O2- 阳：阴离子 2：1 2：1 属类 碱性氧化物 过氧化物 与H2O反应 与CO2反应 与HCl反应 漂白性 无 有(做漂白剂) 稳定性 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH + O2 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 Na2O+CO2=Na2CO 3 2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O Na2O < Na2O2 3、Na2O与Na2O2性质对比 2 四、碳酸钠和碳酸氢钠 碳酸钠 碳酸氢钠 化学式 Na2CO3 颜色、状态 俗 名 溶解性 都易溶于水，溶解度S（Na2CO3）＞S（NaHCO3） 白色粉末 白色晶体 NaHCO3 纯碱、苏打 小苏打 说明： ① 通常碳酸盐的溶解度 < 碳酸氢盐 对于碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵的溶解度 > 对应的碳酸氢盐 ②碳酸钠、碳酸氢钠水溶液均呈碱性，碳酸钠碱性 > 碳酸氢钠 Na2CO3和NaHCO3的热稳定性 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，烧杯A和烧杯B的现象。 现象：　　　　　　　　　　　　　　　 装置 结论 烧杯A无变化，烧杯B中溶液变浑浊 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑ △ 实验探究 Na2CO3和NaHCO3与稀盐酸的反应 Na2CO3 NaHCO3 现象 化学方程式 结论 NaHCO3反应更剧烈，产生的气体多。 Na2CO3+2HCl =2NaCl+H2O +CO2↑ HCO3- + H+ = H2O + CO2 ↑ CO32- + 2H+ = H2O + CO2↑ NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 碳酸钠和碳酸氢钠都易与酸反应， 碳酸氢钠与酸反应比碳酸钠更剧烈。 实验探究 鉴别Na2CO3和NaHCO3 利用与盐酸反应的快慢 这两个过程中（图象问题）所发生的反应方程式为： Na2CO3 Na2CO3+HCl====NaHCO3+NaCl CO32- +H+ ====HCO3- NaHCO3+HCl====NaCl+H2O+CO2↑ HCO3- +H+ ====H2O+CO2↑ NaHCO3 NaHCO3+HCl====NaCl+H2O+CO2↑ HCO3- +H+ ====H2O+CO2↑ 4.与Ca(OH)2反应 Na2CO3 + Ca(OH)2 = 2Na(OH) + CaCO3 (1) Na2CO3和Ca(OH)2反应： (2)NaHCO3和Ca(OH)2反应： NaHCO3足量:2NaHCO3 + Ca(OH)2 = CaCO3 +Na2CO3 + 2H2O Ca(OH)2足量:NaHCO3 + Ca(OH)2 = CaCO3 + NaOH + H2O 说明：碳酸钠与钙和钡的碱反应，碳酸氢钠可以和可溶性碱反应。 5、与盐反应 Na2CO3与CaCl2: CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaCl 注：碳酸钠与可溶性钙盐钡盐反应，碳酸氢钠不反应 碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化 1、2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2 △ 3、Na2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3 2、NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O 固体 溶液 溶液 拓展：弱酸正盐 + 对应酸 = 酸式盐 除杂问题 混合物（括号内为杂质） 除杂方法及试剂 Na2CO3固体（NaHCO3 ） 加热至恒重 Na2CO3溶液（NaHCO3 ） 加入适量的NaOH溶液 NaHCO3溶液（Na2CO3） 通入足量的CO2气体 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别 （1）利用热稳定性不同 固体 加热 无明显现象的是碳酸钠 放出无色无味使澄清石灰水变浑浊的气体是碳酸氢钠 （2）利用和BaCl2(或CaCl2)溶液反应现象不同 溶液 产生白色沉淀的是碳酸钠 不产生沉淀的是碳酸氢钠 BaCl2溶液 （3）利用和酸反应生成气体的速率不同（相同条件下） 固体或溶液 盐酸 反应速率 滴加盐酸 产生气泡速率快的是碳酸氢钠 产生气泡速率慢的是碳酸钠 立即产生气泡的是碳酸氢钠 开始不产生气泡的是碳酸钠 （4）利用同浓度溶液酸碱性不同 溶液 PH大的是碳酸钠 PH小的是碳酸氢钠 碳酸钠与碳酸氢钠的用途 制钠的化合物 制肥皂 用纺织业 制玻璃 造纸 制药 (2)侯氏制碱法(又称联合制碱法) 侯氏制碱法——世界制碱业的权威 1. 侯氏制碱法的主要原料 2. 侯氏制碱法的流程 饱和食盐水、CO2、NH3 NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl 优点：产物无污染，原料利用率高，工艺简单，副产物可以用作化肥 五、焰色反应： 某些金属或它们的化合物在灼烧时会使火焰呈现出特殊的颜色这在化学上叫做焰色反应 焰色反应是金属元素（可以是金属原子也可以是金属离子）自身具有的性质，是物理变化。 一些金属及化合物的焰色反应 紫红色 黄色 紫色 砖红色 洋红色 黄绿色 绿色 实验步骤： 洗 烧 蘸 烧 洗 烧 将铂丝（或光洁无锈的铁丝）用盐酸洗净 将洗净的铂丝（或铁丝）在火焰上灼烧至与原火焰颜色相同 蘸取试样 在外焰上灼烧，并观察火焰颜色 用盐酸洗净铂丝（或铁丝） 在火焰上灼烧至与原火焰颜色相同 注意事项： （1）焰色试验所用的火焰本身的颜色要浅，否则会影响实验现象的观察，最好使用煤气灯，若用酒精灯则要用外焰。 （2）蘸取待测物的金属丝最好用铂丝，也可用无锈铁丝，每次使用时必须灼烧至与火焰颜色相同，避免干扰实验。 （3）金属丝使用前要用稀盐酸洗净，然后在火焰上灼烧，因为金属氯化物灼烧时易挥发，不能使用硫酸。 （4）观察钾的焰色时，要透过蓝色钴玻璃，蓝色钴玻璃可以滤去黄色的光。 应用： （1）检验金属元素的存在，如鉴别NaCl和KCl溶液。 （2）利用焰色试验制烟花。 纯碱的生产历史 1．路布兰制碱法 (1)制取原理与步骤 ①先使氯化钠与硫酸反应，生成硫酸钠： 2NaCl＋H2SO4eq \o(=====,\s\up17(△))Na2SO4＋2HCl↑。 ②然后用焦炭还原硫酸钠得硫化钠： Na2SO4＋4Ceq \o(=====,\s\up17(高温))Na2S＋4CO↑。 ③最后利用硫化钠与石灰石的反应生产碳酸钠： Na2S＋CaCO3===Na2CO3＋CaS。 2．索尔维制碱法与侯氏制碱法的简易流程比较 (1)索尔维制碱法(又称氨碱法) $