第10讲 钠及其重要化合物 课件-2027届高三化学一轮复习

该高中化学高考复习课件聚焦钠及其重要化合物，覆盖原子结构、性质转化、实验探究等核心考点，对接高考评价体系，通过价类二维图梳理物质类别与化合价关系，结合近五年真题分析“钠的性质”“过氧化钠作用”等高频考点权重，归纳性质比较、实验现象分析等常考题型。 课件亮点在于“真题训练+考点突破+素养提升”，如2025年钠燃烧实验考查科学探究与实践，Na₂O₂与CO₂反应量关系分析培养科学思维，提供碳酸钠和碳酸氢钠鉴别方法等应试技巧，帮助学生掌握答题逻辑，教师可据此系统规划复习，提升备考针对性与效率。

第四章　第10讲　 钠及其重要化合物 元素化合物复习方法指导 1.结合价类二维图了解该元素在课本内有哪些重要涉及物质？ 2.填写步步高归纳整合，了解该物质的物性和化性？ 3.化学性质理解的三个方面？（物质类别，化合价，特性）结合原理理解 4.落实“结构-性质-用途”的关系 5.看看课本跟该物质的相关实验(看什么？) 氢、氧、硫、氯、氮、磷、碳、硅、钠、镁、铝、铁、铜13种 钠原子结构及晶胞类型 体心立方堆积 思考：三个实验体现金属Na的哪些物理性质？ 轻 密度：0.971g/cm3 [介于水和煤油之间] 白 银白色、具有光泽，固体 低 熔点：97.8℃ [低] 、沸点：882.9℃ 软 质地柔软 [可用小刀切割] 导 热和电的良导体 一、钠的物理性质 思考 1、为什么Na的熔沸点低？ Na是金属晶体，离子电荷数少，其金属键弱，所以熔、沸点低。 2、如何取用金属钠？ 用镊子从煤油中取出钠后用滤纸吸干煤油，在玻片上用小刀切割钠,立即观察钠的断面的颜色 3、请从结构上解释，为什么钠是热和电的良导体？ 电子气碰撞传导能量，定向运动导电。 钠的性质 5 思考：金属钠露置在空气中的变化过程 ？ 银白色钠→表面变暗→出现白色固体→表面形成浓溶液→出现白色固体→白色粉末 （Na） （Na2O） （NaOH）（NaOH潮解）（Na2CO3·10H2O）（Na2CO3） ① 4Na+O2=2Na2O ②Na2O+H2O=2NaOH ③ 2NaOH+CO2+9H2O=Na2CO3.10H2O ④ Na2CO3.10H2O=Na2CO3+10H2O 《必修第一册》P33、34 钠的化学性质 白色 淡黄色 （剧烈燃烧、产生白色的烟） （火星四射、发生爆炸） 思考：为什么镁能与氮气直接反应生成氮化镁，而钠却不能直接与氮气反应生成氮化钠？ ‌钠（Na）‌：‌常温常压下不与氮气反应‌；即使在高温、隔绝空气条件下，也‌不生成氮化钠（Na₃N）‌，而是生成‌叠氮化钠（NaN₃）‌，该反应需严格控制条件。 ①‌热力学与晶格能‌：Mg₃N₂晶格能高、生成焓负值大，‌热力学稳定‌；而Na₃N极不稳定，因N³⁻半径小、电荷密度高，难以被大半径的Na⁺稳定容纳。 ②‌离子半径匹配‌：Mg²⁺半径较小，更易与N³⁻形成稳定晶体结构；Na⁺半径大，无法有效稳定 N³⁻，导致氮化钠难以存在。 ③‌反应活化能‌：钠虽还原性更强，但与N₂反应的‌活化能过高‌，难以在常规条件下启动；镁在高温下能有效极化N≡N三键，降低活化能。 晶格能：是指气态离子形成1mol离子晶体时释放的能量（或1mol离子晶体解离为气态离子时吸收的能量，两者数值相等、符号相反），大小主要由离子电荷和离子半径决定 重点分析：Na与酸、盐溶液 原理分析 Na与酸、盐溶液 原理分析 Na投入CuSO4溶液中： 2Na＋2H2O＋Cu2＋===2Na＋＋Cu(OH)2↓＋H2↑ Cu OH2 H2O H2O H2O 2+ 【思考】若将金属钠加入下列盐溶液中 现 象 化学方程式 饱和NaCl 溶液 饱和NH4Cl 溶液 钠溶解，放出无色无味气体、析出晶体 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 钠溶解，有刺激性气味气体放出 2Na+2NH4Cl= 2NaCl+H2↑+2NH3↑ 【思考】试比较Na与CH3COOH 、C6H5OH 、H2O、C2H5OH四种物质反应的剧烈程度？ 氢的活性越强，与钠反应越激烈，反应速率越快。 4Na＋TiCl4 = 4NaCl＋Ti 熔融 Na＋KCl = NaCl＋K↑ 熔融 “熔融盐可置换” 问题1.该反应的发生能说明Na的金属性强于K吗? 问题2. Na置换熔融态的K的反应原理是什么？ 问题3.你还能想到其他类似的情况吗？ 制备过氧化钠 1 除水剂 2 冶炼钛等贵金属 3 制备钠-硫新型电池、制备染料、 制药的中间体 4 核反应堆冷却剂 5 钠的 用途 高压钠灯 6 强 还 原 性 导热性 保存：密封保存，通常保存在 中。 钠的保存与用途 石蜡油或煤油 4Na＋TiCl4（熔融）===Ti＋4NaCl 物质的特性特存 物质的特性特存 干燥的塑料广口瓶中密封 17 钠的制备 工业上电解熔融的NaCl和CaCl2的低共熔混合物得到的： 已知：氯化钠的熔点为801℃ （1）形成熔融温度约为580℃的共熔物，降低了电解所需的温度，防止钠的挥发。 （2）增大离子浓度，增强熔融盐的导电性 （3）熔融混合物的密度比金属钠大，熔融钠和金属钙浮在上面，冷却到105-110℃，钙结晶析出，过滤。 注意温度单位 18 真题感悟 1、【2025·江西】钠在空气中燃烧实验，需佩戴护目镜才能近距离俯视坩埚 2、【2025·陕晋青宁】用金属钠除去甲苯中的微量水： 2Na+2H2O=2NaOH＋H2⬆ 3、【2023·天津】钠起火，可以使用水基灭火器扑灭 4、【2022·浙江】不能将实验室用剩的金属钠块放回原试剂瓶 5、【2020·浙江】高压钠灯可用于道路照明 6、【2020·浙江】实验目的：探究金属钠在氧气中燃烧所得固体粉末的成分 方案设计：取少量固体粉末，加入蒸馏水 现象和结论：若无气体生成，则固体粉末为Na2O； 若有气体生成，则固体粉末为Na2O2 × × × 线索1：物质分类 线索2：化合价 线索3：特性 物质分类 金属 金属氧化物 金属氢氧化物 盐 Na Na2O2 Na2O NaOH Na2CO3 NaHCO3 化合价 +1价 0价 (1)金属氧化物or碱性氧化物 (2)特殊结构、电子式 (3)稳定性 (4)强氧化剂、供氧剂 NaCl 重难点突破 【思考】滴加酚酞后溶液颜色先变红后褪色的原因可能是什么？为什么？ 可能是Na2O2与水反应的过程中产生了H2O2，H2O2具有漂白性 因为加入MnO2后气泡，说明在Na2O2与水反应的过程中产生了H2O2 因此推断Na2O2与水反应的机理： Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2, 2H2O2 2H2O+O2↑。 总反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 某探究小组想要通过以下实验探究Na2O2的性质 思考:过氧化钠的漂白原理是利用其什么性质？SO2也有漂白作用，其漂白原理与过氧化钠有什么不同？将SO2与过氧化钠混合，其漂白效果会增强吗？ 请分析（b）中曲线变化 归纳总结 Na2O2 -1 得到电子，化合价降低 表现为氧化性 O -2 失去电子，化合价升高 表现为还原性 O 0 (2)遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为O2 (1)遇CO2、H2O、H＋则发生自身的氧化还原反应（歧化反应） (3)遇SO32- 、SO2、H2S、Fe2+等还原剂时，表现出强氧化性 请写出（2）、（3）相应的化学方程式 Na2O2+ SO2 = Na2SO4 Na2O2+Na2SO3+H2O = Na2SO4+2NaOH Na2O2+H2S= S↓+2NaOH 4Na2O2+4FeCl2+6H2O = 4Fe(OH)3↓+8NaCl+ O2↑ 5Na2O2+ 2KMnO4+ 8H2SO4= 5Na2SO4+ 2MnSO4+ K2SO4+ 5O2↑ + 8H2O 思考：五氧化铬又称过氧化铬，其中Cr元素的化合价为＋6价， 则每个CrO5分子中存在过氧键的数目为_____个。 2 思考1：标出Na2O2与CO2、H2O的反应方程式中电子转移的方向和数目。 （1）电子转移关系：2Na2O2 ---- O2 ---- 2e- Na2O2与CO2、H2O的五关系 （2）反应顺序关系 一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O（g）的混合物的反应：可看做Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O发生反应。 ①2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 ②2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑ 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 △V 减 2L 1L 1L 2Na2O2 + 2H2O(g) = 4NaOH + O2↑ △V减 2L 1L 1L ①无论是CO2，水蒸气的单一成分或混合气体，与足量Na2O2反应，H2O或CO2与放出的O2物质的量之比均为2:1 ②气体体积的减少量是原气体体积的1/2，等于生成氧气的量 即△V 减 =V（O2)=1/2V（原气体） （3）物质的量变化 （4）体积变化关系 （5）固体质量变化关系 ②2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ① 2H2+O2 = 2H2O ②2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 ①2CO+O2 = 2CO2 例1、1gH2在一定条件下与氧气充分反应后产生的水蒸气全部通入足量Na2O2中，固体质量增加？ 例2、1gCO在一定条件下与氧气充分反应后产生的CO2全部通入足量Na2O2中，固体质量增加？ H2O使固体增加H2；CO2使固体增加CO 结论：a克的(CO)m(H2)n物质(纯或混)在氧气中燃烧，通过足量过氧化钠，固体增重a克。如CH3OH Na2O2 + H2= 2NaOH Na2O2 + CO= Na2CO3 固体△m=28n(CO)+2n(H2)，即原气体总质量 真题感悟 1、【2020·浙江】Na2O在空气中加热可得固体Na2O2 2、【2025·江西】实验事实：向Na2O与水反应后的溶液中滴入酚酞溶液，先变红后褪色 实验结论：Na2O有漂白性 × 3、【2025·山东/重庆】Na2O2和水反应的离子方程式为： Na2O2+H2O=2Na++2OH-+O2⬆ × 4、【2023·北京】离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为 ①2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2⬆；②CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2⬆。下列说法正确的是 A．Na2O2、CaH2中均有非极性共价键 B．①中水发生氧化反应，②中水发生还原反应 C．Na2O2中阴、阳离子个数比为1：2，CaH2中阴、阳离子个数比为2：1 D．当反应①和②中转移的电子数相同时，产生的O2和H2的物质的量相同 物质及颜色、状态 碳酸钠(Na2CO3，白色粉末) 碳酸氢钠(NaHCO3，白色晶体) 俗名 _____或_____ _______ 水溶性 二者均易溶于水，Na2CO3溶于水伴有_____现象，NaHCO3溶于水伴有_____现象，碳酸钠的溶解度_____碳酸氢钠 水解反应 二者均为强碱弱酸盐，水解使溶液呈____性，相同物质的量浓度时(同温度下)，Na2CO3水溶液的碱性_____NaHCO3水溶液的碱性 Na2CO3和NaHCO3的比较 纯碱 苏打 小苏打 放热 吸热 大于 碱 大于 考点三 碳酸钠和碳酸氢钠 32 思考1：碳酸钠和碳酸氢钠溶于水一个放热，一个吸热？ 溶解热效应：晶格能（吸热，拆离子）+水合能（放热，离子水合） 思考2：相同温度下，为什么碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠？ Na2CO3：晶格能大（拆键吸热多），但CO32-水合放热远更多 → 整体溶解放热 NaHCO3：晶格能偏小（拆键吸热少），但HCO3-水合放热更少 → 整体溶解吸热 HCO₃⁻ 在晶体中通过氢键形成了稳定的链状缔合结构，把晶格能"人为拔高"了 拓展：硼酸在冷水中溶解度很小，但在热水中溶解度较大，结合图示，解释原因。 冷水中硼酸形成分子间氢键，使溶解度降低 苯酚的溶解度 思考3：相同物质的量浓度时(同温度下)，Na2CO3水溶液的碱性大于NaHCO3水溶液的碱性，为什么？ 定量计算：常温25℃，已知碳酸电离常数：Ka1=4.3×10-7，Ka2=5.6×10-11，Kw=1.0×10-14 请分别计算： 1、分别计算CO32-第一步水解平衡常数、HCO3-水解平衡常数 2、计算0.10 mol/L Na2CO3 溶液、NaHCO3溶液的pH 物质及颜色、状态 碳酸钠(Na2CO3，白色粉末) 碳酸氢钠(NaHCO3，白色晶体) 与盐 酸反应 C+2H+===CO2↑+H2O HC+H+===CO2↑+H2O 与同浓度的盐酸反应产生CO2的速率：NaHCO3___Na2CO3 与NaOH 溶液反应 不反应 NaOH+NaHCO3===Na2CO3+H2O > 思考4：碳酸钠和碳酸氢钠与同浓度的盐酸反应速率差异的原因？ ①起点、终点 ②趋势 具体值、比例 思考5：往NaOH溶液中通入一定量的CO2，然后再逐滴滴加盐酸，生成的CO2随滴加加入盐酸的体积的图像。 每条曲线的反应 Na2CO3和NaHCO3的定量计算及图像 物质及颜色、状态 碳酸钠(Na2CO3，白色粉末) 碳酸氢钠(NaHCO3，白色晶体) 二者的相互转化 Na2CO3 NaHCO3 主要用途 用于制玻璃、制肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中 作为干粉灭火器、治疗胃酸过多的药品、发酵粉的主要成分 （制药、焙制糕点） 碳酸钠和碳酸氢钠的溶液均显碱性，可以用作食用碱或工业用碱《必修一》P37 思考6: 如何理解Na2CO3 + H2O + CO2 = 2NaHCO3 反应能够进行？ 迁移应用1： 判断以下反应能否发生，若能反应写出反应方程式。 （1）往Na2SO3溶液中通入SO2 （2）往Na2S溶液中通入 H2S CH3COOH H2CO3 HClO H2SO3 H2S Ka 1.8 ×10—5 Ka1＝4.30×10－7 Ka2＝5.61×10－11 2.95×10-8 Ka1＝1.54×10－2 Ka2＝1.02×10－7 Ka1＝1.3×10－7 Ka2＝7.1×10－15 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 迁移应用2： 判断以下反应能否发生，若能反应写出反应方程式 （3） Na2CO3 + HClO = ? （4） Na2CO3 + C6H5OH = ? 常温下： H2CO3：Ka1 =4.3×10—7 ，Ka2 =5.6×10—11 Ka(HClO) = 3.0×10—8 Ka(C6H5OH) = 1.28×10—10 （5）少量CO2、SO2分别通入NaClO溶液中 拓展：往Na[Al(OH)4]溶液中滴加NaHCO3溶液，现象？ 问题6： Na2CO3溶液与CaCl2溶液混合有白色为沉淀生成，若往 CaCl2溶液中通入CO2气体，能否同样产生白色沉淀？ 根据沉淀溶解平衡知识，你能从定量上进行分析吗？ 已知：常温下， Ksp(CaCO3)= 4.96×10—9 饱和CaCl2溶液的浓度约为5mol/L， H2CO3：Ka1 =4.3×10—7 ，Ka2 =5.6×10—11 泡沫灭火器 2Al3+ + 3CO32- + 3H2O = 3CO2 ↑ + 2Al(OH)3↓ Al3+ + 3HCO3- =3CO2 ↑ + Al(OH)3 ↓ 从速率角度讲: HCO3- 只需水解一步即可生成CO2 从灭火效果角度讲: 等量的Al3+ ,HCO3-产生的CO2更多 思考7：如何鉴别碳酸钠和碳酸氢钠？ 思考8：将0.1mol·L-1NaHCO3g溶液与0.1mol·L-1CaCl2溶液等体积混合，能否产生白色沉淀?已知：Ksp(CaCO3)=3.4*10-9、H2CO3：Ka1 =4.3×10—7 ，Ka2 =5.6×10—11 思考8：将0.1mol·L-1NaHCO3g溶液与0.1mol·L-1CaCl2溶液等体积混合，能否产生白色沉淀?已知：Ksp(CaCO3)=3.4*10-9、H2CO3：Ka1 =4.3×10—7 ，Ka2 =5.6×10—11 问题1：若出现白色沉淀，白色沉淀的成分最可能是什么？ 问题2：请结合化学平衡相关知识解释产生该白色沉淀的原因，并通过计算说明？ 问题3：还会有哪些现象？能从平衡理解吗？ 问题4：请用一个总反应表示上述反应 NaCl→……→Na2CO3？ 问题1：食盐水能吸收CO2生成Na2CO3? 常温下，1体积水中溶解气体的体积 CO2 2（~0.076mol/l） NH3和CO2的通入有无先后顺序要求？ 常温下NH3的溶解度 NH3：700（~18mol/l） 纯碱的制备 问题３ ： 氨盐水吸收CO2 CO2+NH3+H2O→? CO2+NH3+H2O→NH4HCO3? CO2+NH3+H2O→(NH4)2CO3? NH4HCO3 问题4：为何先析出NaHCO3？ NaCl + NH3 + H2O +CO2 = NaHCO3 ↓+ NH4Cl 常温下溶解度表： 物质 NaCl NH4HCO3 NaHCO3 NH4Cl 溶解度 36.0g 21.7g 9.6g 37.2g 饱和溶液浓度 ~1 mol/L 5.4mol/L ~2.4mol/L 问题5：过滤掉NaHCO3后的滤液中主要有什么?能直接得到NH4Cl吗？ 滤液主要为NH4Cl、NaCl 哪些物质循环利用？ 2s1 3s1 4s1 5s1 6s1 价电子排布 Li - 1e- Li+ Na - 1e- Na+ K - 1e- K+ Cs - 1e- Cs+ Rb - 1e- Rb+ 0.152 0.186 0.227 0.248 0.265 原子半径/nm ①能层↑，电子间排斥↑→r ↑ ②核电荷数↑→核对电子的吸引↑→r↓ 原子半径增大，易失去电子 钠在周期表中的位置、半径、电离能、电负性 元素金属性逐渐增强 单质还原性逐渐增强 第一电离能逐渐减弱 电负性逐渐减弱 (r ↑,原子核对外层电子的吸引能力↓) 碱金属Li→Cs，原子半径、金属性、电离能、电负性等如何变化？ 第三周期原子半径最大、离子半径最大的分别是哪种微粒？ 46 在碱金属中唯有Li能与N2发生反应 迁移应用 锂电池在生活中应用广泛。已知锂电池反应： Li + MnO2 = LiMnO2 。该电池能否用水溶液作电解质溶液？ 焰色试验 焰色试验是由于金属或者金属化合物在火焰灼烧时，基态原子吸收能量，发生能级跃迁变成激发态原子，激发态原子再释放能量转化为基态原子，释放的能量以具有特征颜色的光形式。在整个实验过程中只改变了原子的能级状态，并没有产生新的物质，即焰色试验不是化学反应。 48 焰色试验基本操作 49 2NaCl（熔融）2Na＋Cl2↑ $