1、第一节钠及其化合物1.了解钠的主要性质及应用。2.了解钠的重要化合物的主要性质及应用。3.了解焰色试验。 1 | 活泼的金属单质钠1.钠的原子结构钠的原子结构2.钠的物理性质钠的物理性质颜色状态光泽硬度密度熔点沸点银白色固体金属光泽小(质软)0.971 g/cm397.8 883 反应条件室温加热或点燃实验步骤实验现象新切开的钠具有银白色的金属光泽,在空气中很快变暗钠先熔化成小球,然后剧烈燃烧,火焰呈黄色,生成淡黄色固体化学方程式4Na+O2 2Na2O 2Na+O2 Na2O2 3.钠与氧气的反应钠与氧气的反应知识总结知识总结(1)钠是一种硬度小、熔点低的银白色金属,在空气中极易被氧化,实验
2、室保存钠时应与空气隔绝,通常保存在煤油中。(2)钠在常温下与氧气反应生成氧化钠,在加热或点燃时生成过氧化钠,由此可知,钠与氧气反应,反应条件不同,其产物不同。知识拓展知识拓展 钠露置在空气中的变化银白色金属钠(Na) 表面变暗(生成Na2O) 出现白色固体(生成NaOH) 表面变成溶液(NaOH潮解) 白色块状物质(生成Na2CO310H2O) 白色粉末状物质(生成Na2CO3)。实验操作实验现象结论或解释钠浮在水面上钠的密度比水小钠熔化成小球钠熔点低,反应放热小球在水面上迅速游动反应产生的氢气推动小球运动与水反应发出“嘶嘶”声,逐渐变小,最后消失钠与水剧烈反应,产生气体反应后溶液的颜色逐渐变
3、 红 有碱性物质(氢氧化钠)生成实验结论钠与水剧烈反应,生成氢氧化钠和氢气 ,还原剂是钠,氧化剂是水,反应的实质是钠与水电离出的H+反应。化学方程式是2Na+2H2O 2NaOH+H2;离子方程式是2Na+2H2O 2Na+2OH-+H24.钠与水的反应钠与水的反应2 | 钠的氧化物1.氧化钠的性质氧化钠的性质氧化钠是碱性氧化物,具有碱性氧化物的通性。2.过氧化钠的性质过氧化钠的性质实验操作实验现象结论或解释a.试管发烫,带火星的木条复燃;b.滴加酚酞溶液后,溶液先变红,然后褪色Na2O2与H2O反应生成O2,Na2O2有漂白性写出下列反应的化学方程式:(1)Na2O2与H2O反应:2Na2O
4、2+2H2O 4NaOH+O2 。(2)Na2O2与CO2反应:2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2 。1.物理性质物理性质3 | 碳酸钠和碳酸氢钠名称碳酸钠碳酸氢钠化学式 Na2CO3 NaHCO3 俗名纯碱、苏打 小苏打 色、态白色粉末细小白色晶体溶解性水中易溶水中易溶,但比Na2CO3的溶解度小2.化学性质化学性质(1)热稳定性Na2CO3性质稳定;NaHCO3不稳定,受热易分解,分解反应方程式为2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O。(2)与酸(足量盐酸)反应a.Na2CO3:C +2H+ CO2+H2O;b.NaHCO3:HC+H+ CO2+H2O。(3)与碱(氢氧化钠
5、)反应(写出相应的化学方程式)a.Na2CO3与NaOH不反应。b.NaHCO3: NaHCO3+NaOH Na2CO3+H2O 。2-3O-3O4 | 焰色试验1.定义定义很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。根据火焰呈现的特征颜色,可以判断试样所含的金属元素,化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。2.操作操作3.几种金属元素的焰色几种金属元素的焰色注意:观察钾元素的焰色时要透过蓝色钴玻璃。金属元素锂钠钾铷钙铜焰色紫红色 黄 色 紫 色紫色砖红色绿色1.我国北方地区有“冬捞碱”的说法,就是冬天从盐湖中捞取结晶的碳酸钠。碳酸钠俗称纯碱,属于碱,水溶液呈碱性( )2.节日的焰
6、火绚丽多彩,这与金属元素的焰色有关,焰色试验体现了金属元素的化学性质( )焰色试验体现了金属元素的物理性质。不是所有金属或金属阳离子都有焰色。3.潜水艇潜航时需要用Na2O2做供氧剂,Na2O2与Na2O都是碱性氧化物( )Na2O2不是碱性氧化物,碱性氧化物是指能与酸反应只生成盐和水的氧化物,Na2O2与盐酸反应时不仅生成NaCl和水,还会有氧气生成,故不属于碱性氧化物。4.钠与酸溶液反应时是先与酸反应( )钠与酸溶液反应时是先与酸反应,若钠过量,钠继续与水反应。判断正误，正确的画“ ” ，错误的画“ ” 。5.钠投入硫酸铜溶液中,能置换出铜( )钠先与溶液中的水发生反应生成NaOH和氢气,
7、生成的NaOH和CuSO4再发生复分解反应生成Na2SO4和Cu(OH)2,不能置换出Cu。6.金属钠在石棉网上加热时,先熔化成银白色小球,然后剧烈燃烧,产生黄色火焰 ( )7.在Na2O2 Na2CO3 NaHCO3转化中,、两反应均为化合反应( )反应不是化合反应。8.用如图装置(夹持、加热装置已略去)进行实验,由中澄清石灰水变浑浊,可证明中NaHCO3固体受热分解( )9.在2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2中,水做还原剂 ( )Na2O2既是氧化剂又是还原剂。10.可用Ca(OH)2鉴别Na2CO3和NaHCO3两种物质的溶液( )Na2CO3和NaHCO3均与Ca(OH)2反应
8、生成白色沉淀。 1|钠与酸、碱、盐溶液的反应化学无处不在,我们可以利用身边简单易得的素材设计钠与水反应的装置。实验用品塑料果汁瓶(500 mL)、眼药水瓶、珍珠奶茶吸管、大头针、医用针头、胶布。制作方法(1)在塑料果汁瓶上部开一小孔,孔径不要太大,使其恰好能插入吸管;(2)将吸管从小孔插入果汁瓶,下端接近瓶底,上端高于瓶口,吸管与瓶的接口处用胶布封好,以保持良好的气密性;(3)用大头针在眼药水瓶上戳出若干小孔,制成喷头;(4)将喷头固定在吸管的上端,并用胶布封好,保证良好的气密性;(5)在瓶盖下方固定一大头针,针头朝瓶内;另在瓶盖上方固定一医用针头,针头朝瓶外。装置如图所示:实验操作用橡胶塞堵
9、住向上的医用针头,保证整个装置的气密性。在果汁瓶中装水(留少许空隙),并滴入几滴酚酞溶液,在瓶盖的大头针(针头朝内的)固定一小块金属钠,迅速盖上瓶盖并旋紧。问题1.请描述该实验的现象,并给出合理解释。提示:钠与水剧烈反应,钠逐渐脱离大头针,快速游动并隐隐有火花,瓶壁发热证明有大量热产生;瓶中水面逐渐下降,且喷头处有水喷出,证明有难溶性气体生成,水面上方气压逐渐增大,水从眼药水瓶中压出,好似喷壶;滴有酚酞溶液的水的颜色从无色变成粉红色,证明有碱性物质生成;拔掉瓶盖上方针头的橡胶塞,用燃着的火柴靠近针头,可以听到轻微爆鸣声。2.如果将H2O改为盐酸,现象有何不同?为什么?提示:因为盐酸中H+浓度大
10、,Na与盐酸反应现象更加剧烈。3.如果将H2O改为CuSO4溶液,现象有何不同?写出该反应的化学方程式并推测能否用金属钠从盐溶液中置换不活泼金属?提示:除第1小问中现象外,还会出现蓝色沉淀。反应的化学方程式为2Na+2H2O 2NaOH+H2、2NaOH+CuSO4 Cu(OH)2+Na2SO4。从上述反应可以看出钠与盐溶液反应时先与水反应,生成的氢氧化钠再与盐反应,因此不能用金属钠从盐溶液中置换不活泼金属。 钠与酸、碱、盐溶液的反应(1)钠与酸溶液的反应钠与酸溶液反应时先与酸中的H+反应生成H2:2Na+2H+ 2Na+H2。如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与水反应。(2)钠与碱溶液的反应钠
11、与碱溶液反应的实质是钠与水的反应。(3)钠在盐溶液中反应时,先考虑钠与水的反应,再看生成的NaOH与溶质是否反应。如:Na投入CuSO4溶液中的反应2Na+2H2O 2NaOH+H22NaOH+CuSO4 Cu(OH)2+Na2SO4总反应为2Na+2H2O+CuSO4Cu(OH)2+ H2+Na2SO4Na投入NaCl溶液中的反应2Na+2H2O 2NaOH+H2易错警示易错警示NaHSO4溶液中HS完全电离(HS H+S )而使其水溶液呈强酸性,故钠与NaHSO4溶液反应的化学方程式为2Na+2NaHSO4 2Na2SO4+H2,离子方程式为2Na+2H+ 2Na+H2。钠与熔融盐反应可置
12、换出较不活泼的金属,如4Na+TiCl4(熔融) 4NaCl+Ti。-4O-4O2-4O2|过氧化钠的特殊性质过氧化钠为淡黄色粉末,在工业上有广泛的应用,常用作漂白剂、杀菌剂、氧化剂等。过氧化钠能与二氧化碳、水反应生成氧气,故可作为呼吸面具中氧气的来源,潜水艇出现紧急情况时,也用过氧化钠来供氧。问题1.阅读材料,从化合价角度分析为什么过氧化钠能用作漂白剂、杀菌剂、氧化剂?提示:Na2O2中O为-1价,可以得到电子被还原为-2价,因此Na2O2具有强氧化性,可以用作漂白剂、杀菌剂、氧化剂。2.“因为Na2O和Na2O2与水反应均有氢氧化钠生成,所以二者都是碱性氧化物。”你同意这种观点吗?为什么?
13、提示:不同意。Na2O2与盐酸反应时不仅生成NaCl和H2O,还有氧气生成,故不属于碱性氧化物。3.过氧化钠与H2O、CO2反应后固体质量怎样变化?有什么规律?现有m g CO、H2的混合物,充分燃烧后将生成物通过足量的过氧化钠固体,充分反应后固体增加的质量是多少?提示:分析反应前后固体物质中原子的变化情况,可发现相当于CO2中的“CO”、H2O中的“H2”被固体结合,即固体增加的质量是CO2中的“CO”、H2O中的“H2”的质量。所以m g CO、H2的混合物,充分燃烧后将生成物通过足量的过氧化钠固体,充分反应后固体增加的质量是m g。 Na2O2与H2O、CO2反应的四大关系(1)CO2或
14、H2O与O2的数目关系无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物,通过足量的Na2O2时,CO2或H2O与放出O2的数目之比均为2 1。(2)固体质量的关系相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”、H2O中的“H2”;可以看作发生相应的反应Na2O2+CO Na2CO3,Na2O2+H2 2NaOH(实际上该反应不能发生)。(3)电子转移关系不论是与CO2还是与H2O反应,CO2与H2O均既不是氧化剂也不是还原剂,反应的实质都是Na2O2自身发生的氧化还原反应,所以有1个O2分子生成时,转移2个电子。(4)先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应,
15、可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完全后,Na2O2再与H2O(g)发生反应。3|探究碳酸钠、碳酸氢钠的性质与鉴别方法复合膨松剂一般由三部分组成:碳酸盐,其用量约为20%40%,主要作用是产气;酸性盐或者有机酸,其用量约为35%50%,作用是与碳酸盐反应,控制反应速率,调节产品酸碱度;助剂,有淀粉、脂肪酸、食盐等,作用是改善膨松剂的保存性,防止吸潮失效,调节气体产生速率或使气体产生均匀,助剂的含量一般是10%40%。问题1.白醋的有效成分是醋酸(CH3COOH),是一种一元有机酸。蒸馒头时用白醋和碳酸氢钠组成复合膨松剂,试分析该复合膨松剂起到膨松效果的可能原因。提示:碳酸氢钠与醋酸反
16、应的化学方程式为CH3COOH+NaHCO3 CH3COONa+CO2+H2O,产生的气体使面团内部形成海绵状,变得疏松。2.如果碳酸盐使用碳酸钠,起到膨松效果的原因是怎样的?如果有两种膨松剂分别含有等质量的碳酸钠和碳酸氢钠,使用哪一种效果更好?提示:碳酸钠与醋酸反应的化学方程式为2CH3COOH+Na2CO3 2CH3COONa+CO2+H2O。质量相等的碳酸钠和碳酸氢钠,碳酸氢钠放出的气体更多,膨松效果更好。3.结合碳酸钠、碳酸氢钠性质的区别,思考怎样鉴别碳酸钠、碳酸氢钠?提示: Na2CO3和和NaHCO3混合物的除杂混合物的除杂混合物(括号内为杂质)除杂方法Na2CO3固体(NaHCO
17、3)加热至恒重NaHCO3溶液(Na2CO3)通入足量CO2气体Na2CO3溶液(NaHCO3)加入适量NaOH溶液链接拓展链接拓展 用互滴法鉴别盐酸和Na2CO3溶液Na2CO3溶液与盐酸作用时,滴加方式不同,现象不同。可以此作为区别Na2CO3溶液与盐酸的依据。(1)将Na2CO3溶液逐滴滴入盐酸中,开始时盐酸相对过量,发生反应Na2CO3+2HCl 2NaCl+CO2+H2O,即一开始就有气体放出。(2)将盐酸逐滴滴入Na2CO3溶液中,开始时Na2CO3相对过量,发生反应Na2CO3+HCl NaHCO3+NaCl,当Na2CO3完全转化为NaHCO3后,继续滴加盐酸发生反应NaHCO3+HCl NaCl+CO2+H2O,即开始阶段无明显现象,一段时间后才产生气体。因此,滴加时若立刻产生气体,说明是将Na2CO3溶液滴入盐酸中;如果开始阶段无明显现象,过一会儿才有气体产生,说明是将盐酸滴入Na2CO3溶液中。
