資源簡介

(共44張PPT)
整理與提升
海水中的重要元素
鈉、氯及其化合物的再認識
第二章
NaCl
鈉及其化合物
從物質類別、元素價態，進一步完善認識金屬物質的思維模型
1
情感態度
能認識到自然資源及化學化工生產對改善人類生活的貢獻，形成合理利用自然資源、與環境和諧共處的觀念。
6
物質的量
從定量的角度認識物質組成及其變化，診斷并發展學生的定量分析水平和解決實際問題的能力水平。
5
4
氯及其化合物
從生產生活中認識氯及其化合物
3
鈉的“價態——類別”二維思維模型
2
學 習 目 標
氯的“價態——類別”二維思維模型
01
教 學 重 點
從物質類別與價態角度再認識物質的性質與轉化
構建元素化合物的認知模型
教 學 難 點
01
教 學 環 節
來自大海的資源——NaCl
環節一
以“n”為中心的化學計算
鈉及其化合物的轉化與應用
環節二
環節四
環節三
氯及其化合物的轉化與應用
01
環節一：來自大海的資源——NaCl
Na
Cl
沒有游離態！
01
環節一：來自大海的資源——NaCl
易失去1e-
易得到1e-
NaCl
01
環節一：來自大海的資源——NaCl
NaCl
CaCl2
MgCl2
Na2SO4
泥沙
Na+
Cl-
Ca2+
Mg2+
SO42-
泥沙
加試劑除去
過濾除去
粗鹽
精鹽
01
環節一：來自大海的資源——NaCl
理 論
實 際
01
環節二：鈉及其化合物的轉化與應用
銀白色金屬
質地柔軟
密度比煤油大
（變暗）
熔沸點低
01
環節二：鈉及其化合物的轉化與應用
實驗現象：新切開的鈉具有銀白色金屬
光澤，但在空氣中很快變暗。
實驗現象：鈉先熔化成小球，然后劇烈燃燒，
火焰呈黃色，生成淡黃色固體。
(研磨易爆炸)
燃燒劇烈，白煙，放熱，光亮的黃色火焰
劇烈反應，爆炸
浮~熔~游~響~紅~
先酸后水
01
環節二：鈉及其化合物的轉化與應用
鈉元素在自然界中分布很廣，但只能以化合態形式存在
化合態
NaCl
Na2CO3
NaNO3
Na2SO4
01
環節二：鈉及其化合物的轉化與應用
Na2O
過氧化鈉的生成
01
環節二：鈉及其化合物的轉化與應用
Na2O和Na2O2性質的對比
名稱 Na2O（氧化鈉） Na2O2（過氧化鈉）
化學式和化合價 Na2O(氧-2價) Na2O2(氧-1價)
構成微粒 Na+，O2- Na+，O22-
顏色狀態 白色無定型片狀或粉末 淡黃色固體
水 H2O+Na2O=2NaOH 2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2
CO2 CO2+Na2O=Na2CO3 2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2
HCl 2HCl+Na2O=2NaCl+H2O 4HCl+2Na2O2=4NaCl+2H2O+O2
特性 強氧化性
類別 堿性氧化物 非堿性氧化物，過氧化物
用途 漂白劑，供氧劑，氧化劑
轉化 2Na2O+O2=2Na2O2
01
環節二：鈉及其化合物的轉化與應用
01
環節二：鈉及其化合物的轉化與應用
01
環節二：鈉及其化合物的轉化與應用
溶解性
01
環節二：鈉及其化合物的轉化與應用
01
環節二：鈉及其化合物的轉化與應用
01
環節二：鈉及其化合物的轉化與應用
Na2CO3 NaHCO3
物質類別 鈉鹽、碳酸鹽、正鹽 鈉鹽、碳酸氫鹽、酸式鹽
俗稱 純堿、蘇打 小蘇打
構成微粒 Na+ CO32- Na+ HCO3-
色、態 白色粉末 白色細小晶體
水溶性 易溶于水 溶解性小于Na2CO3
溶水熱效應 放熱 吸熱
熱穩定性 蘇打＞小蘇打
酸 2HCl＋Na2CO3＝2NaCl＋CO2↑＋H2O HCl＋NaHCO3＝NaCl＋CO2↑＋H2O
堿 Ca(OH)2＋Na2CO3＝CaCO3↓＋2NaOH NaOH＋NaHCO3＝Na2CO3＋H2O
鹽 BaCl2＋Na2CO3＝BaCO3↓＋2NaCl
相互轉化 Na2CO3 NaHCO3 用途 重要的化工原料，用于玻璃、造紙、紡織、洗滌劑等 治療胃酸過多、食品工業，泡沫滅火器
古代
1791年
1861年
1943年
純堿的起源
在古代，人們通過天然堿或草木灰和貝殼灰的混合物來提取純堿，用這種提取方法的有古埃及、古羅馬、中國等。
路布蘭制堿法
1791年路布蘭制堿法（硫酸鈉法）
索爾維制堿法
1861年索爾維制堿法（氨堿法）
侯德榜制堿法
1943年侯德榜制堿法（聯合制堿法）
純堿的歷史
01
環節二：鈉及其化合物的轉化與應用
01
環節二：鈉及其化合物的轉化與應用
原料 NH3 + CO2 + 飽和食鹽水 原理 NH3＋CO2＋NaCl＋H2O＝NH4Cl＋NaHCO3↓ 或NH3＋CO2＋H2O＝NH4HCO3， NH4HCO3＋NaCl＝NH4Cl＋NaHCO3↓ 2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O（必須先通NH3，后通CO2且CO2要過量） 生產流程 設計Ⅰ的循環，可使原料氯化鈉的利用率從70%提高到90%以上
綠色化學思想 循環使用的物質為：NaCl、CO2 【侯氏制堿法】
01
環節二：鈉及其化合物的轉化與應用
實驗用品 鉑絲或鐵絲、稀鹽酸、酒精燈
操作步驟
焰色 鈉元素：黃色 鉀元素：紫色
【焰色反應】
1．焰色反應：是物理變化，屬于元素的性質。 2．不能用玻璃棒醮取待測液進行焰色試驗。 3．鉀元素的檢驗：必須通過藍色鈷玻璃。
【特別注意】
01
環節二：鈉及其化合物的轉化與應用
【課堂練習】
1.金屬鈉著火可用泡沫滅火器滅火
2.鈉與水反應生成O2
3.過氧化鈉呈淺黃色，可用于潛水艇供氧
4.分別向NaHCO3溶液和Na2CO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液，都出現白色沉淀
5.NaHCO3能與NaOH反應，可用作食品疏松劑
6.用飽和碳酸鈉溶液除去CO2中的氯化氫氣體
7.某樣品的焰色反應呈黃色，則該樣品中一定含鈉而不含鉀
8.向飽和食鹽水中通入足量CO2可制得NaHCO3
9.能用Ca(OH)2[或Ba(OH)2]溶液檢驗Na2CO3和NaHCO3
10.碳酸氫鈉和碳酸鈉都可以作胃酸中和劑
X，鈉會水反應
X，鈉與水反應生成氫氣
X，與CO2、H2O反應生成O2，與其顏色無關
√
X，是利用NaHCO3的不穩定性
X，碳酸鈉會與CO2反應
X,觀察鉀元素的焰色應透過藍色鈷玻璃
X，不能弱酸制強酸
X，都會生成白色沉淀
X，只有碳酸氫鈉可以作胃酸中和劑
01
環節二：鈉及其化合物的轉化與應用
化學與生活
新型“氧泡泡洗滌劑”
堿性鈉鹽
H2O2
碳酸鈉結合過氧化氫作為去污劑
01
環節二：鈉及其化合物的轉化與應用
“價態——類別”二維圖
化合價
類別
0
+1
單質
氧化物
堿
正鹽
酸式鹽
NaHCO3
NaCl
Na2CO3
NaOH
Na2O
Na2O2
Na
01
環節三：氯及其化合物的轉化與應用
含
氯
化
合
物
NaCl
CaCl2
HCl
HClO
Ca（ClO）2
NaClO
FeCl3
FeCl2
01
“價態——類別”二維圖
化合價
類別
0
-1
單質
氧化物
鹽
酸
CaCl2
NaCl
NaClO
ClO2
Cl2
環節三：氯及其化合物的轉化與應用
+1
+4
+5
Ca（ClO）2
HClO
HCl
NaClO3
Ca(ClO3)2
FeCl3
FeCl2
01
環節三：氯及其化合物的轉化與應用
物理性質 有刺激性氣味 黃綠色有毒氣體 密度比空氣大 1體積水能溶解約2體積Cl2易液化 化學性質 結構分析 化學性質 強氧化性 金屬
與變價金屬反應生成高價，如2Fe＋3Cl2 2FeCl3
非金屬 H2：點燃——蒼白色火焰，瓶口白霧光照——爆炸
還原性化合物
FeCl2：2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3 KI：2KI＋Cl2＝2KCl＋I2
氧化性與還原性 水 Cl2＋H2O H＋+Cl－+HClO (自來水消毒)
堿 2NaOH+Cl2＝NaCl+NaClO+H2O (制漂白液)
2Ca(OH)2＋2Cl2＝CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O (制漂白粉)
鹽
AgNO3＋Cl2＋H2O＝AgCl↓＋HNO3＋HClO
1．常溫下，鐵與氯氣不反應，故液氯可保存于鋼瓶中。 2．干燥Cl2沒有漂白性，濕的Cl2有漂白性。
【特別注意】
01
環節三：氯及其化合物的轉化與應用
反應原理 陰離子氧化法：用強氧化性的物質（如MnO2、KMnO4等）將濃鹽酸中的－1價的氯氧化。
MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O
（鹽酸表現：還原性和酸性，被氧化的HCl占反應總量的1/2）
裝置類型 參照下圖
氣體凈化 Cl2（HCl、水蒸氣）
氣體收集 向上排空氣法或排飽和食鹽水法
尾氣處理 用NaOH溶液吸收，離子方程式為：Cl2＋OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O
氣體驗滿 用濕潤的KI淀粉試紙：試紙變藍色根據氯氣的顏色判斷：瓶中充滿黃綠色氣體
△
1．加熱方式為微熱，滴加濃鹽酸不能過快，減少HCl揮發 2．必須用濃鹽酸，稀鹽酸不反應 3．實驗結束后，先停止反應并排出殘留的Cl2，再拆裝置，以免污染空氣 4．不能用澄清石灰吸收尾氣，因為澄清石灰水中含Ca(OH)2量少
【注意】
01
環節三：氯及其化合物的轉化與應用
【化學與生活】
01
環節三：氯及其化合物的轉化與應用
消毒和漂白原理是什么
NaClO+H2O=HClO+NaOH
Ca(ClO)2+2CO2+2H2O===Ca(HCO3)2+2HClO
漂白液：成分——NaClO、NaCl，有效成分——NaClO
漂白粉：成分——Ca(ClO)2、CaCl2，有效成分——Ca(ClO)2
01
環節三：氯及其化合物的轉化與應用
氯氣通入冷的石灰乳中
漂白粉制取原理：
充分反應，次氯酸鈣為主要成分即可得到漂粉精
漂粉精：Ca(ClO)2
如果是熱的石灰乳呢？
01
環節三：氯及其化合物的轉化與應用
Cl2與堿液反應，溫度不同，產物可能不同
84消毒液用熱水處理，消毒能力反而減弱，什么原因呢？
3Cl2＋6NaOH 5NaCl＋NaClO3＋3H2O（加熱）
01
環節三：氯及其化合物的轉化與應用
HClO
01
環節三：氯及其化合物的轉化與應用
HClO
弱酸性
HClO H＋+ClO－
漂白性
不穩定性
有機色質被漂白后，再加熱不能恢復為原顏色
2HClO 2HCl+O2↑
光照
1. 由于HClO的漂白性，不能用pH試紙測氯水的pH。
2. Cl2通入紫色石蕊試液先變紅后褪色。
【注意】
01
環節三：氯及其化合物的轉化與應用
氯水
三分子：H2O、Cl2、HClO
四離子：Cl－、H＋、ClO－、OH－
類 別 新制氯水 久置氯水 液氯
關系
成分 Cl2、HCl、HClO HCl Cl2
氯氣 →新制氯水→稀鹽酸
性質 氧化性、酸性、漂白性 酸性 同Cl2性質 H2O
久置
保存：避光（棕色試劑瓶）、密封
01
環節三：氯及其化合物的轉化與應用
【Cl-的檢驗】
Ag＋+Cl－＝AgCl↓(不溶于稀硝酸)
AgNO3溶液 稀硝酸
少許待測液于試管中，滴加過量的硝酸，再滴加硝酸銀溶液，若出現白色沉淀，則含有氯離子。
防止CO32－的干擾
【思考】為什么要加稀硝酸？
01
環節三：氯及其化合物的轉化與應用
【化學與生活】
卡包內置二氧化氯、亞氯酸鈉等含氯制劑，以及各種輔助反應效果的緩釋劑、穩定劑、除濕劑等。 當粉末接觸空氣中的水分和二氧化碳后，持續緩釋出穩定濃度的二氧化氯，達到抑菌除味的效果。
為什么ClO2有殺菌消毒的能力？
強氧化性
ClO2與微生物接觸釋放出新生態的氧及次氯酸分子而產生強大的殺菌消毒作用，利用強氧化性強行掠奪電子使微生物中的氨基酸氧化分解，抑制其生長并將其殺滅，從而達到消毒滅菌的目的。
01
環節三：氯及其化合物的轉化與應用
【化學與生活】
如何制取ClO2呢？
2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
實際：
沒什么用。
除菌卡的除菌效率非常低下。它在使用環境、時長、有效作用量等條件上都有很多限制，要想發揮較好的“除菌”性能，得長時間在密閉小環境中使用較多的除菌卡。
單一塊除菌卡，在開放空間根本無法起到高效的除菌作用。
01
環節三：氯及其化合物的轉化與應用
【課堂練習】
1.次氯酸具有弱酸性，可用作有色物質的漂白劑
2.ClO2具有還原性，可用于自來水的殺菌消毒
3.用同一針筒先后抽取80 mL氯氣、20 mL水，振蕩，氣體完全溶解，溶液變為黃綠色
4.氯水的顏色呈淺黃綠色，說明氯水中含有Cl2
5.將Cl2通入碳酸鈉溶液中可以制取較高濃度的次氯酸溶液
6.用右圖裝置測氯水的pH：
X，1體積水溶解2體積Cl2，20 mL水溶解40 mL Cl2，還剩余40 mL Cl2
X，是ClO2的強氧化性
X，HClO有漂白性，與酸性無關
√，淺黃綠色為Cl2的顏色
X，Cl2＋Na2CO3＋H2O＝NaCl＋NaClO＋NaHCO3，無HClO生成
X，氯水中的HClO有漂白性
01
環節四：以“n”為中心的化學計算
物質的量 摩爾質量 對象 標準 符號 單位 涵義 表達式 符號 單位
微觀粒子 阿伏加德羅常數個粒子集體 n mol 單位物質的量的物質所具有的質量 M＝ M g·mol－1
公式與單位 Vm＝ 單位：L·mol－1
標準狀況下的氣體摩爾體積四個要點 ①條件：標準狀況 ②物質狀態：氣體
③物質的量：1 mol ④數值：體積約為22.4 L
非標準狀況下 氣體摩爾體積一般不是22.4 L·mol－1，但也可能是22.4 L·mol－1
“n”與“M”
“Vm”
概念 符號 單位 數值
1 mol任何粒子的粒子數 NA mol－1 6.02×1023
“NA”
“CB”
概念 符號 表達式 單位
以單位體積溶液里所含溶質B的物質的量來表示溶液組成的物理量 cB cB＝ mol·L－1
01
環節四：以“n”為中心的化學計算
01
環節四：以“n”為中心的化學計算
配制步驟 儀器 注意事項
① 計算
② 稱量/量取 小燒杯、托盤天平量筒、滴定管 托盤天平精確到0.1 g，NaOH不能放紙上量筒殘留液不要洗滌
③ 溶解/稀釋 玻璃棒 玻璃棒的作用是：攪拌
④ 冷卻 否則會使所配溶液的濃度偏大
⑤ 移液 ××mL容量瓶 玻璃棒的作用是：引流
⑥ 洗滌 轉移后，燒杯未洗滌會使所配溶液濃度偏小
⑦ 振蕩 使溶液充分混合
⑧ 定容 膠頭滴管 使用該儀器的目的是：便于控制加水量，定容時，俯視標線會使所配溶液的濃度偏大
⑨ 搖勻 準確定容振蕩靜置后，液面低于標線所配溶液的濃度：無影響
⑩ 裝瓶貼簽 試劑瓶
【一定物質的量濃度溶液的配制】
01
環節三：氯及其化合物的轉化與應用
【課堂練習】
題目 判斷正誤及解釋
1 2 molOH－的質量為34 g
2 硫酸的摩爾質量是98 g
3 在室溫時，11.2 L氮氣所含的原子數大于NA
4 1 mol重水比1 mol水約多6.02×1023個質子
5 1 L 1 mol·L－1NaCl溶液約含有28×6.02×1023個電子
6 常溫常壓下，14 g由N2與CO組成的混合物氣體含有的原子數目約為6.02×1023
7 0.1 mol的11B中，約含有0.6×6.02×1023個中子
8 46 g NO2與N2O4的混合氣體中含有的原子總數約為3×6.02×1023
9 1 mol Na2O2與足量CO2充分反應轉移的電子數約為2×6.02×1023
10 容量瓶用水洗凈后，再用待配溶液潤洗
√
X，98 g·mol－1
X，小于NA
X，質子數相等
X，未考慮水分子中的電子數
√
√
√
X，應為1×6.02×1023
X，容量瓶用蒸餾水洗凈后，若再用待配溶液潤洗，會造成溶質的量偏多，結果偏高

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