資源簡介

(共48張PPT)
高中化學(xué)
鈉及其化合物
2、金屬的通性
①物理性質(zhì)
有金屬光澤
導(dǎo)電性
導(dǎo)熱性
延展性
1、自然界中存在
大多為化合態(tài)，Au 游離態(tài)
金屬概述
金屬單質(zhì)只有還原性
②化學(xué)性質(zhì)
單質(zhì)還原性減弱，陽離子氧化性增強(qiáng)
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb（H）Cu、Hg、Ag、Pt、Au
還原性： Na > Fe > Cu
氧化性： Na+ < Fe2+ < Cu2+
1. 鈉的原子結(jié)構(gòu)
一、 活潑的金屬單質(zhì)―鈉
討論：
從以上實(shí)驗(yàn),我們了解到金屬鈉的哪些物理和化學(xué)性質(zhì)？
現(xiàn)象：
切口處可觀察到銀白色的金屬光澤，在空氣中很快變暗。
剩余的鈉放回原試劑瓶。
2. 鈉的物理性質(zhì)
硬度較軟 (可用刀切開)，
煤油＜ (Na)＜水，
熔沸點(diǎn)較低
銀白色、有金屬光澤的固體，
良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性
軟
輕
低
煤油或石蠟油中
鈉的保存：
現(xiàn)象：
切開的光亮的金屬斷面很快變暗。
原因：
4Na + O2 = 2Na2O （常溫下）
煤油或石蠟油中（隔絕空氣和水）
鈉的保存：
3. 鈉的化學(xué)性質(zhì)
(1)鈉與氧氣的反應(yīng)
常溫 4Na + O2 = 2Na2O
失去 4×e-
氧化鈉，白色
0
0
-2
+1
— 強(qiáng)還原性
得到 2×2e-
實(shí)驗(yàn)·探究
現(xiàn)象：
鈉受熱熔化成光亮小球，
燃燒發(fā)出黃色火焰，
生成淡黃色固體。
3. 鈉的化學(xué)性質(zhì)
(1)鈉與氧氣的反應(yīng)
常溫 4Na + O2 = 2Na2O
氧化鈉，白色
0
0
-2
+1
得到 2×e-
失去 2×e-
過氧化鈉，淡黃色
2Na + O2 = Na2O2

-1
0
0
+1
Na+ : O22- = 2 : 1
Na2O2中陽離子 : 陰離子 = ？
加熱
— 強(qiáng)還原性
得到 2×2e-
失去 4×e-
2Na+S Na2S

2Na+Cl2 2NaCl
點(diǎn)燃
(2)鈉與其他非金屬的反應(yīng)
1、用鑷子取一小塊鈉置于濾紙上，吸干表面的煤油，用小刀切綠豆大的一粒，其余放回原瓶。
2、在燒杯中加一些水，滴入1~2滴酚酞試劑，并將切下的鈉粒投入燒杯中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)·探究
概括 現(xiàn)象 性質(zhì)
浮
熔
游、響
紅
浮在水面
熔成光亮的小球
四處游動，發(fā)出“嘶嘶聲”
酚酞溶液變紅
密度比水小
反應(yīng)放熱，鈉熔點(diǎn)低
產(chǎn)生氣體，反應(yīng)劇烈
生成堿性物質(zhì)
(3)鈉與水的反應(yīng)
(3)鈉與水的反應(yīng)
2Na + 2H2O = 2Na++2OH－+ H2↑
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
失去 2×e-
得到 2×e-
+1
0
0
+1
實(shí)質(zhì)：與水電離出的H+反應(yīng)
2e–
2Na + 2HCl = 2NaCl + H2↑
2Na + 2H+ = 2Na+ + H2↑
鈉與酸溶液反應(yīng)：
鈉直接與酸反應(yīng)，若鈉有余，繼續(xù)與水反應(yīng)。
比與水反應(yīng)更劇烈
（酸中 H+ 濃度更大）
拓展·探究
（1）將金屬鈉投入鹽酸中如何反應(yīng)？
拓展·探究
（2）將金屬鈉投到CuSO4溶液中會有什么現(xiàn)象？
現(xiàn)象：浮、熔、游、響、藍(lán)色沉淀
2Na+2H2O+CuSO4 = Cu(OH)2↓+Na2SO4 +H2↑
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
鈉與鹽溶液反應(yīng)：
鈉先與水反應(yīng)，生成的NaOH再與鹽反應(yīng)。
鈉不能從鹽溶液中置換不活潑金屬。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
還原性： 強(qiáng) 弱
與冷水
劇烈反應(yīng)
生成堿
和氫氣
拓展·探究
性質(zhì)
易與 H2O、O2 反應(yīng)
(Na) > 煤油
煤油或石蠟油中
鈉的保存：
自然界僅以化合態(tài)存在（主要形式：NaCl）
鈉的存在：
滅火
方法
干燥沙土
性
質(zhì)
結(jié)構(gòu)
性質(zhì)
存在、用途、保存…
鈉的制取
2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑
電解
鈉的用途
金屬冶煉
利用鈉的強(qiáng)還原性將金屬置換出來。
高壓鈉燈
高壓鈉燈發(fā)光效率高、透霧能力強(qiáng)。
鉀鈉合金
鈉鉀合金可作原子反應(yīng)堆的冷卻劑。
2、按物質(zhì)分類氧化鈉屬于什么氧化物？應(yīng)該具有哪些化學(xué)性質(zhì)？
1、氧化鈉、過氧化鈉的顏色狀態(tài)？
思考·探究
二、 氧化鈉和過氧化鈉
名稱 Na2O（白色） Na2O2（淡黃色）
離子比
類別
與水
與CO2
與鹽酸
特性
Na2O+H2O=2NaOH
Na2O+CO2=Na2CO3
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
堿性氧化物
陰離子 : 陽離子 = 1 : 2
① 產(chǎn)生大量氣泡，氣體可使帶火星的木條復(fù)燃。
② 無色酚酞試液先變紅，后褪色。
③ 試管發(fā)燙 。
現(xiàn)
象
實(shí)驗(yàn)·探究
將1-2mL水滴入盛有1-2g過氧化鈉固體的試管中，立即把帶火星的木條伸入試管中，檢驗(yàn)生成的氣體。用手輕輕觸摸試管外壁，向反應(yīng)后的溶液中滴入酚酞，有什么現(xiàn)象？
二、 氧化鈉和過氧化鈉
名稱 Na2O（白色） Na2O2（淡黃色）
離子比
類別
與水
與CO2
與鹽酸
特性
2Na2O2+4HCl =
4NaCl+2H2O+O2↑
2Na2O2+2CO2 =2Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O =4NaOH+O2↑
Na2O+H2O=2NaOH
Na2O+CO2=Na2CO3
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
堿性氧化物
不是堿性氧化物
Na2O2 ：用于呼吸面具和潛水艇的供氧劑
2Na2O + O2 = 2Na2O2
△
強(qiáng)氧化性，漂白性，殺菌
陰離子 : 陽離子 = 1 : 2
陰離子 : 陽離子 = 1 : 2
2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑
失去 2×e－
得到 2×e－
-1
0
-2
1 個 Na2O2反應(yīng)轉(zhuǎn)移______電子
1 個
2Na2O2+2CO2 = 2Na2CO3+O2
2e－
-1
0
-2
Na2O2既是氧化劑又是還原劑
用雙線橋、單線橋表示電子轉(zhuǎn)移
三、 碳酸鈉和碳酸氫鈉
實(shí)驗(yàn)·探究
Na2CO3 NaHCO3
結(jié)論 純堿、蘇打
小蘇打
白色粉末
細(xì)小白色晶體
加幾滴水，結(jié)塊成晶體，放熱
加幾滴水，少部分溶解，吸熱
加5ml水，振蕩后溶解
加5ml水，固體量減少
酚酞溶液變紅（較深）
酚酞溶液微紅
Na2CO3
NaHCO3
＞
在水中的溶解度：
同濃度溶液堿性：
Na2CO3
NaHCO3
＞
物理性質(zhì)
Na2CO3粉末遇水生成碳酸鈉晶體 —— Na2CO3·xH2O
碳酸鈉晶體在干燥空氣中逐漸失去結(jié)晶水 —— 風(fēng)化
化學(xué)性質(zhì)
① 熱穩(wěn)定性
Na2CO3 NaHCO3
受熱不分解
受熱分解
2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2 ↑
△
Na2CO3
NaHCO3
＞
熱穩(wěn)定性：
改進(jìn)裝置
② 與酸
Na2CO3 NaHCO3
相同條件下，NaHCO3與酸反應(yīng)更快
等質(zhì)量固體，NaHCO3生成CO2更多
Na2CO3+HCl = NaCl+NaHCO3
NaHCO3+HCl = NaCl+CO2↑+H2O
CO32－ + H+ = HCO3－
HCO3－ + H+ = CO2↑+ H2O
分步
Na2CO3與酸反應(yīng)原理
Na2CO3+2HCl=
2NaCl+CO2↑+H2O
NaHCO3+HCl=
NaCl+CO2↑+H2O
拓展·探究
現(xiàn)有鹽酸和Na2CO3溶液，試不借助其他任何試劑加以區(qū)分。
原理：H+與CO32－分步反應(yīng)
鹽酸
Na2CO3
鹽酸
Na2CO3
開始時H+不足
開始時CO32－不足
H++CO32－= HCO3－
H++HCO3－ = H2O+CO2↑
H++CO32－ = HCO3－
開始無現(xiàn)象
開始即產(chǎn)生氣泡
總結(jié)：
鹽酸滴入Na2CO3溶液中，開始無現(xiàn)象
Na2CO3溶液滴入鹽酸中，開始有氣泡
③ 與堿
Na2CO3 NaHCO3
與NaOH不反應(yīng)
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
HCO3－ + OH－ = CO32－ + H2O
Ca2＋＋CO32－= CaCO3↓
與Ca(OH)2生成沉淀
與Ca(OH)2生成沉淀
NaHCO3(少量) + Ca(OH)2
HCO3－ + Ca2++ OH－ = CaCO3 ↓+H2O
2NaHCO3 + Ca(OH)2(少量)
=CaCO3↓+ NaOH + H2O
=CaCO3↓+Na2CO3 + 2H2O
2HCO3－ + Ca2++ 2OH－ = CaCO3↓+ CO32－ +2H2O
2 2 2 2
Na2CO3 NaHCO3
與CO2不反應(yīng)
Na2CO3 +CO2+H2O= 2NaHCO3
CO32－＋CO2＋H2O=2HCO3－
Na2CO3
NaHCO3
CO2+H2O
①固體：加熱
②溶液：加NaOH
④ Na2CO3與NaHCO3的相互轉(zhuǎn)化
拓展·探究
向Na2CO3溶液中通入CO2，有何反應(yīng)？
拓展·探究
如何鑒別Na2CO3與NaHCO3？
依據(jù) Na2CO3 NaHCO3
溶解度 溶液堿性 熱穩(wěn)定性
與酸反應(yīng)
Na2CO3 ＞ NaHCO3
同濃度Na2CO3溶液堿性更強(qiáng)
穩(wěn)定
受熱分解
NaHCO3更劇烈
Ca(OH)2、Ba(OH)2不能鑒別
白色沉淀
無現(xiàn)象
與CaCl2或
BaCl2溶液反應(yīng)
拓展·探究
如何除去下列物質(zhì)中所含的少量雜質(zhì)？
⑴　NaHCO3溶液中的少量Na2CO3
⑵　Na2CO3固體（溶液）中的少量NaHCO3
⑶　CO2中的少量HCl
通入CO2
加熱（適量NaOH溶液）
通過飽和NaHCO3溶液
四、 焰色試驗(yàn)
某些金屬單質(zhì)或化合物灼燒時使火焰呈現(xiàn)特征顏色
① 物理變化
② 金屬元素的性質(zhì)，單質(zhì)或化合物均可
③ 鉑、鐵等無特殊焰色
④ 實(shí)驗(yàn)注意點(diǎn)
a. 潔凈鉑絲（或光潔無銹的鐵絲）
b. 用鹽酸洗凈鉑絲，在外焰上灼燒至與原來火焰顏色相同
思考：某樣品在外焰灼燒，火焰呈黃色，
則______________________________
一定含Na元素，也可能含K元素
③ 常見焰色
Na：黃色 K：紫色 （透過藍(lán)色鈷玻璃）
Cu：綠色
藍(lán)色鈷玻璃作用：過濾黃光
2NaHCO3 === Na2CO3＋CO2↑＋H2O
△
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O
NaHCO3 NaCl HCl
無論是否加熱，存在以下關(guān)系式：
侯氏制堿法
向飽和食鹽水中先通入NH3，后通入CO2，析出NaHCO3晶體
①CO2溶解度很小，先通入NH3使食鹽水顯堿性，才能吸收大量CO2，產(chǎn)生高濃度HCO3－，從而析出NaHCO3晶體
②生成的NaHCO3溶解度小于NaCl，沉淀析出
NaCl + CO2 + NH3 + H2O = NaHCO3↓ + NH4Cl
2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2 ↑
△
工業(yè)制備純堿Na2CO3
Na2CO3 +CO2+H2O= 2NaHCO3
向飽和Na2CO3中通入CO2，有何現(xiàn)象？
原因：a. 溶解度 NaHCO3 < Na2CO3
b. 水減少
c. 溶質(zhì)質(zhì)量增大
拓展·探究
例. 將9g由CO、H2組成的混合氣體在足量的O2中充分燃燒后，將生成的所有產(chǎn)物通過足量的Na2O2固體， Na2O2固體增加的質(zhì)量為（ ）。
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2=2Na2 CO3 +O2↑
固體增加成分
2H2
2CO
9g
將5g的甲醇（CH3OH）完全燃燒，產(chǎn)物通過足量的Na2O2固體充分反應(yīng)，則固體質(zhì)量增加______g。
5
CH3OH
CO·2H2
銀白色金屬鈉
（Na）
表面變暗
（生成Na2O）
出現(xiàn)白色固體
（生成NaOH）
表面變成溶液 (NaOH潮解)
白色粉末狀物質(zhì)
（生成Na2CO3）
白色塊狀物
（生成Na2CO3·10H2O）
O2
風(fēng)化
CO2
H2O
H2O
Na長時間暴露空氣，最后生成什么物質(zhì)？
拓展·探究
CO2(少量) + 2NaOH = Na2CO3 + H2O
CO2與NaOH反應(yīng)問題
CO2(足量) + NaOH = NaHCO3
n(CO2)
n(NaOH)
————

NaOH+Na2CO3（NaOH有剩余）

Na2CO3

Na2CO3+NaHCO3（CO2、NaOH均無剩余）
= 1
NaHCO3
> 1
NaHCO3（CO2有剩余）
反應(yīng)后溶質(zhì)組成
例：2molCO2 通入 3molNaOH溶液中，求反應(yīng)后組成。
CO2(少量) + 2NaOH = Na2CO3 + H2O
CO2(足量) + NaOH = NaHCO3
2 n(Na2CO3) + n(NaHCO3) = 3mol
n(Na2CO3) + n(NaHCO3) = 2mol
Na守恒
C守恒
n(Na2CO3) = 1mol
n(NaHCO3) = 1mol
n(CO2)
n(NaOH)
————

Na2CO3+NaHCO3（CO2、NaOH均無剩余）
Na2CO3溶液滴加鹽酸問題
1. Na2CO3
① Na2CO3+HCl = NaHCO3+NaCl
② NaHCO3+HCl = NaCl+H2O+CO2↑
2. NaOH + Na2CO3
② Na2CO3+HCl = NaHCO3+NaCl
③ NaHCO3+HCl = NaCl+H2O+CO2↑
①
②
n(HCl)
n(CO2)
①
②
n(HCl)
n(CO2)
③
① NaOH+HCl = NaCl+H2O
3. Na2CO3 + NaHCO3
① Na2CO3+HCl = NaHCO3+NaCl
② NaHCO3+HCl = NaCl+H2O+CO2↑
①
②
n(HCl)
n(CO2)
① = ②
② = ③
侯氏制堿法
向飽和食鹽水中先通入NH3，后通入CO2，析出NaHCO3晶體
①CO2溶解度很小，先通入NH3使食鹽水顯堿性，才能吸收大量CO2，產(chǎn)生高濃度HCO3－，從而析出NaHCO3晶體
②生成的NaHCO3溶解度小于NaCl，沉淀析出
NaCl + CO2 + NH3 + H2O = NaHCO3↓ + NH4Cl
2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2 ↑
△
工業(yè)制備純堿Na2CO3
Na2CO3 +CO2+H2O= 2NaHCO3
向飽和Na2CO3中通入CO2，有何現(xiàn)象？離子方程式如何書寫？
2Na++CO32－+CO2+H2O= 2NaHCO3↓
原因：a. 溶解度 NaHCO3 < Na2CO3
b. 水減少
c. 溶質(zhì)質(zhì)量增大
拓展·探究
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