1、第二章 海水中的重要元素钠和氯1、 钠1金属的物理通性有哪些?(1)金属在常温下的状态除汞是液体外,其他在常温下是固体。(2)金属的颜色、光泽绝大多数金属都是银白色,具有金属光泽,少数金属是特殊颜色如铜是紫红色,金是金黄色。 (3)良好的导电、导热性。(4)延展性延性:拉成细丝的性质。展性:压成薄片的性质。2化学通性有哪些?(1)化合态金属元素只有正化合价(2)金属单质易失电子,表现还原性(3)易与氧气反应,得到氧化物(4)活动性排在氢前的金属元素与酸反应得到盐和氢气(5)与盐反应,置换出活动性弱的金属单质3.金属钠的性质有哪些?(1)物理性质有哪些?钠银白色、质软、熔点低、密度比水的小但比煤
2、油的大。(2) 化学性质有哪些?很活泼,常温下:4Na + O22Na2O (新切开的钠放在空气中容易变暗)加热条件下:2Na+O2 Na2O2 (先熔化成小球,后燃烧产生黄色火焰,生成淡黄色固体Na2O2。)钠在空气中的变化过程:NaNa2ONaOHNa2CO310H2O(结晶)Na2CO3(风化),最终得到是一种白色粉末。一小块钠置露在空气中的现象:银白色的钠很快变暗(生成Na2O),跟着变成白色固体(NaOH),然后在固体表面出现小液滴(NaOH易潮解),最终变成白色粉未(最终产物是Na2CO3)。钠与水的反应与H2O反应2Na2H2O2NaOHH2 离子方程式:2Na2H2O2Na2O
3、HH2(注意配平)实验现象分析与结论浮在水面上钠的密度比水小熔成小球反应放热,且钠的熔点低四处游动有气体生成,推动小球迅速游动发出嘶嘶的响声有气体生成,反应剧烈加入酚酞溶液由无色变红色生成碱性物质生成知识拓展:a:将钠放入硫酸铜溶液中,能否置换出铜单质?不能,2Na + 2H2O = 2NaOH + H22NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2 + Na2SO4 实验现象:钠熔成小球,在液面上四处游动,有蓝色沉淀生成,有气泡放出K、Ca、Na三种单质与盐溶液反应时,先与水反应生成相应的碱,碱再和盐溶液反应b:将钠放入盐酸中,钠将先和H2O反应,还是先和HCl反应?2Na + 2HCl =
4、 2NaCl + H2一般规律: 钠与酸溶液反应时,钠直接与溶液中的酸反应,酸不足量则钠先与酸反应再与水反应。但当钠与其它盐溶液反应时,一般是钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,然后再看生成的氢氧化钠是否与原溶液中的溶质反应!(3)钠的保存方法是什么?钠必须保存在隔绝空气环境中,实验室将钠保存在煤油或石蜡中。钠着火的处理?用干燥的砂土扑灭3、钠的存在:以化合态存在。4、钠的保存:保存在煤油或石蜡中。5、工业制钠:电解熔融的NaCl:2NaCl(熔融) 2Na + Cl22.钠的化合物(1)氧化物Na2ONa2O2色态白色固体淡黄色固体 物质种类碱性氧化物过氧化物氧元素价态21生成条件4Na+O2=
5、2Na2O2Na+O2Na2O2与水反应Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 与酸性氧化物反应Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2与酸反应Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2+2H2O稳定性不稳定2Na2O+O22Na2O2稳定提示:a、Na2O2与H2O的离子反应方程式:2Na2O2 + 2H2O = 4Na+ + 4OH- + O2实质:Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O2 2H2O2 = 2H2O + O2实验现象:产生气泡,试管壁发烫,溶液(滴加酚酞)先变红
6、,后褪色与H2O、CO2的反应,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,是过氧化物b、Na2O2的用途:做漂白剂 (强氧化性漂白),呼吸面具或潜艇中的供氧剂。(2)Na2CO3和NaHCO3碳酸钠和碳酸氢钠性质比较名称碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名苏打、纯碱小苏打色、态白色粉末白色细小晶体用途洗涤剂,玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业发酵粉、灭火剂、治疗胃酸过多(有胃溃疡时不能用)溶解度大小溶解度:Na2CO3 NaHCO3水溶液碱性碱性(同浓度):Na2CO3NaHCO3与酸反应方程式NaHCO3比Na2CO3快CO32- 2H= H2O+CO2Na2CO3 + 2HCl =2NaCl
7、+ CO2 + H2OHCO3- H= H2O +CO2NaHCO3 + HCl =NaCl + CO2 + H2O热稳定性热稳定性:Na2CO3NaHCO32NaHCO3 Na2CO3H2OCO2与CaCl2反应Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl(白色沉淀)NaHCO3+CaCl2不反应与澄清石灰水反应Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3 + 2NaOH CO32- + Ca2+ = CaCO3有白色沉淀生成(量不同产物不同)注意:碳酸钠和碳酸氢钠都易与酸反应,但是碳酸氢钠与酸反应比碳酸钠更剧烈。 Na2CO3 + HCl =NaCl + NaHCO3(无气泡产生)
8、NaHCO3 + HCl = NaCl + CO2 + H2O(有气泡)Na2CO3易与Ba2+、Ca2+的碱反应生成碳酸盐沉淀和NaOH NaHCO3能与所有可溶碱反应生成碳酸正盐和水例如:NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O HCO3- + OH- = CO32- + H2ONa2CO3与NaHCO3的相互转化:a、CO2+H2ONa2CO3 NaHCO3b、固体加热c、氢氧化钠溶液a、Na2CO3 + H2O + CO2 = 2NaHCO3 CO32- + H2O + CO2 = 2HCO3-b、2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2c、NaHCO3 +
9、 NaOH = Na2CO3 + H2O HCO3- + OH- = CO32- + H2O如何区别Na2CO3和NaHCO3?a、加热 加热固体,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3b、滴入CaCl2或BaCl2溶液 产生白色沉淀的是Na2CO3c、逐滴滴入稀盐酸 反应较剧烈的是NaHCO33.焰色试验的概念和实验步骤是什么?(1)概念:金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊的颜色,这在化学上叫焰色试验。(2)焰色反应是物理变化,反映的是元素的性质。元素原子发射一定波长的光而产生各种颜色。(3)钠的焰色是黄色,钾透过蓝色的钴玻璃焰色是紫色。(4)实验步骤将铂丝(或光洁无锈的铁丝)
10、用稀盐酸洗涤后放在酒精灯外焰上灼烧至火焰颜色与原来相同;用铂丝蘸取待测碳酸钠溶液放在外焰上灼烧,观察火焰颜色;用盐酸洗净铂丝,在外焰上灼烧至火焰无色后,再蘸取碳酸钾溶液在外焰上灼烧,透过蓝色的钴玻璃观察火焰的颜色。+17287二、氯气1氯元素位于第三周期第A族,原子结构:容易得到一个电子形成氯离子Cl,为典型的非金属元素,在自然界中以化合态存在。 2物理性质黄绿色气体,有刺激性气味的有毒气体,可溶于水(1体积水大约溶解2体积的氯气),易液化,加压和降温条件下可变为液态(液氯)和固态。3化学性质(1)与金属反应钠与氯气反应 2Na+Cl2 2NaCl铁与氯气反应 2Fe+3Cl2 2FeCl3铜
11、与氯气反应 Cu + Cl2 CuCl2规律:氯气与变价金属(如Fe、Cu)发生反应,把变价金属氧化成高价的金属氯化物。(2)与非金属反应现象:氢气在氯气中安静燃烧,发出苍白色火焰,瓶口呈白雾状。生成的HCl极易溶于水,与空气中的水蒸气结合形成的盐酸(氢氯酸)小液滴。H2 + Cl2 2HCl (在点燃(或光照)下氯气均能与氢气反应)实验证明,在一定条件下,Cl2还能与P、S、C等非金属直接化合。2P + 3Cl2 2PCl3 2P + 5Cl2 2PCl5燃烧:燃烧不一定有氧气参加,物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。燃烧的本质是剧烈的氧化还原反应,所有发光放热的剧烈化学反应都称为燃烧。(3)
12、氯气与水的反应 Cl2H2O = HClHClO 在该反应中,Cl2既是氧化剂于是还原剂,转移的电子数为e-。1体积的水溶解2体积的氯气形成的溶液为氯水,为浅黄绿色。次氯酸HClO有强氧化性和漂泊性,次氯酸有弱酸性(酸性比碳酸还弱), 作用:杀菌消毒,漂白不稳定,光照或加热分解,因此久置氯水会失效。2HClO 2HClO2 新制氯水和久置氯水的区别?新制氯水:3分子:Cl2 ,HClO,H2O 4离子:H+,OH-,Cl,ClO久置氯水:分子:H2O 离子:H+,Cl(4)氯气与碱的反应漂白液的制取: 2NaOH + Cl2 = NaClO + NaCl + H2O 漂白液的主要成分是NaCl
13、O+NaCl,有效成分是NaClO漂白粉和漂粉精的制取:2 Ca(OH)2 + 2Cl2=Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O漂白粉和漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2+CaCl2,有效成分是Ca(ClO)2漂白粉的漂白原理: Ca(ClO)2 + CO2+H2O=CaCO3+ 2HClO漂白粉失效原理 2HClO 2HCl + O2(5)氯气的实验室制法MnO24HCl (浓) MnCl22H2OCl2 (氯气在饱和食盐水里的溶解度非常小)制取氯气 吸收氯气 收集氯气 干燥氯气 除去氯化氢仪器连接顺序:ECDABHGF三物质的量 1物质的量符号(n),表示含有一定数目粒子的集体的物
14、理量。 2单位为摩尔(mol):国际上规定,1mol粒子集体所含的粒子数与0.012Kg 12C所含的碳原子数相同,约为6.02 1023。把含有6.02 1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。 3阿伏加德罗常数 把1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数,确定为6.02 1023mol-1。 4物质的量 物质所含微粒数目阿伏加德罗常数 n =NNA5物质的量与微观粒子数之间成正比:n1n2N1N2使用物质的量应注意事项:物质的量这四个字是一个整体,是专用名词,不得简化或增添任何字。物质的量只适用于微观粒子,使用摩尔作单位时,所指粒子必须指明粒子的种类,如原子、分子、离子等。且粒子的种类
15、一般都要用化学符号表示。物质的量计量的是粒子的集合体,不是单个粒子。四摩尔质量(M)1定义:单位物质的量的物质所具有的质量叫摩尔质量。2单位:g/mol 或 g.mol-13数值:等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。4物质的量=物质的质量摩尔质量 n = mM 五气体摩尔体积 1气体摩尔体积(Vm) (1)定义:单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。 (2)单位:L/mol 或 m3/mol 2物质的量=气体的体积/气体摩尔体积n=VVm 3标准状况特指0 101KPa ,Vm = 22.4 L/mol。4阿伏加德罗定律: v 同温、同压下,等物质的量的任何气体(含有相同的分子个数
16、)的体积相等. 5理想气体状态方程(克拉珀龙方程):PV=nRTv 推论:(1)同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正 比:V1 :V2 = n1 :n2 (2)同温、同体积时,气体的压强与其物质的量成正比:P1 :P2 = n1 :n2(3)同温、同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比1:2 =M1:M2 六物质的量在化学实验中的应用 1物质的量浓度的定义及公式是什么? (1)定义:以单位体积溶液里所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质的物质的浓度。(2)单位:mol/L,mol/m3 (3)物质的量浓度 溶质的物质的量/溶液的体积 C = nV 2一定物质的量浓度的配制的步
17、骤包括哪些? (1)基本原理:根据欲配制溶液的体积和溶质的物质的量浓度,用物质的量浓度计算的方法,求出所需溶质的质量或体积,在烧杯中溶解并在容量瓶内用溶剂稀释为规定的体积,就得欲配制的溶液。 (2)主要操作所需仪器:托盘天平或量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。A检验是否漏水,方法与分液漏斗查漏相同。B配制溶液 计算;称量;溶解;转移;洗涤;定容;摇匀;装瓶贴签。(3)注意事项:A选用与欲配制溶液体积相同的容量瓶。 B使用前必须检查是否漏水。C不能在容量瓶内直接溶解。 D溶解完的溶液等冷却至室温时再转移。 E定容时,当液面离刻度线12cm时改用滴管,以平视法观察加水至液面最低处与刻度相切为止。F误差分析3溶液稀释 C(浓溶液)V(浓溶液) =C(稀溶液)V(稀溶液)