人教版高中化學必修一3.2.1鈉的重要化合物ppt課件

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,第1課時 鈉的重要化合物,第二節(jié) 幾種重要的金屬化合物,第三章 金屬及其化合物,學習目標,1.了解金屬氧化物在自然界中的存在形式，掌握重要的金屬氧化物Na2O、 Na2O2等的性質(zhì)。 2. 理解并掌握Na2CO3、NaHCO3的性質(zhì)及其相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。 3.了解焰色反應(yīng)的現(xiàn)象及原理并能夠作出解釋。 4.掌握Na2CO3溶液與HCl溶液相互滴加時現(xiàn)象的不同。 5.通過比較、歸納逐步掌握學習元素化合物的方法。,2,1．鈉是一種活潑的金屬元素，在自然界中以 態(tài)的形式存在。 2．氧化鈉是 氧化物，能與鹽酸、H2O、CO2等反應(yīng)。 氧化鈉與水反應(yīng)的化學方程式為 。 氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學方程式為 。,知識梳理,一、氧化鈉與過氧化鈉,Na2O＋H2O===2NaOH,堿性,化合,Na2O＋CO2===Na2CO3,3,3．Na2O2的性質(zhì)。 過氧化鈉是一種 色固體， (填“是”或“不是”)堿性氧化物，是一種過氧化物。 (1)Na2O2與H2O反應(yīng),,淡黃,不是,4,(2)Na2O2與CO2反應(yīng) 化學方程式： 。 則Na2O2可用于呼吸面具或潛水艇中作為 的來源。,2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2,O2,5,二、Na2CO3與NaHCO3,6,7,8,1．定義 很多 或它們的 在灼燒時都會呈現(xiàn) ，這在化學上叫做焰色反應(yīng)。,三、焰色反應(yīng),金屬,化合物,特殊的顏色,9,2．操作 (1)將 (或 )用 洗凈后，在火焰上灼燒至與原來火焰顏色相同。 (2)蘸取試樣在火焰上灼燒，觀察火焰顏色。觀察鉀的火焰顏色時，要透過 。 (3)用鹽酸洗凈鉑絲，并在火焰上灼燒至無色，再檢驗下一個試樣。 3．焰色反應(yīng)的顏色 鈉： 色，鉀： 色，鈣：磚紅色，鍶：洋紅色，鋇：綠色，銅：黃綠色。,鉑絲,光澤無銹的鐵絲,鹽酸,藍色鈷玻璃,黃,紫,10,課堂探究,探究點一 Na2O2與CO2和H2O的反應(yīng),1．原理 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ Na2O2與H2O的反應(yīng)實質(zhì)可分為兩個過程： Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2 2H2O2===2H2O＋O2↑,反應(yīng)過程中有H2O2生成，H2O2有強氧化性，所以當將Na2O2加入滴有酚酞的水中時，溶液先變紅后褪色。,11,2．物質(zhì)的量的關(guān)系 無論是CO2或H2O的單一物質(zhì)還是二者的混合物，通過足量的Na2O2時，CO2或H2O放出O2的物質(zhì)的量之比均為2：1，即同溫同壓下氣體減小的體積等于生成O2的體積。 3．固體質(zhì)量關(guān)系 相當于固體(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看作發(fā)生相應(yīng)的反應(yīng)：Na2O2＋CO===Na2CO3、Na2O2＋H2===2NaOH(實際上兩反應(yīng)不能發(fā)生)。,12,4．固體質(zhì)量差量的計算 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 固體質(zhì)量差Δm 156 g 212 g 212 g－156 g＝56 g 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 固體質(zhì)量差Δm 156 g 160 g 160 g－156 g＝4 g,13,由此可見，每2 mol CO2參與反應(yīng)，固體增重為56 g，相當于2 mol CO的質(zhì)量；每2 mol H2O參與反應(yīng)，固體增重為4 g，相當于2 mol H2的質(zhì)量。即CO2、H2O(g)分別與足量Na2O2反應(yīng)，固體增重分別相當于等物質(zhì)的量的CO、H2的質(zhì)量。故W g通式符合(CO)m(H2)n(m＝0,1,2，…，n＝0,1,2，…)的物質(zhì)在O2中燃燒，將其產(chǎn)物通過足量的Na2O2固體，反應(yīng)完畢，固體增重W g。原因：,14,依據(jù)反應(yīng)原理，概括為Na2O2把CO或H2“吃”進去，故質(zhì)量增加的量就是原物質(zhì)的質(zhì)量。 (CO)m(H2)n熟悉的物質(zhì)如：CO、H2、CH3COOH、CH3OH、HCOOCH3、C6H12O6等。,15,5．電子轉(zhuǎn)移關(guān)系 不論是與CO2還是與H2O反應(yīng)，CO2與H2O均既不是氧化劑也不是還原劑，反應(yīng)的實質(zhì)都是Na2O2自身發(fā)生的氧化還原反應(yīng)，所以每有1mol O2生成時，轉(zhuǎn)移的電子均為2mol。,16,,17,,18,,1．在過氧化鈉與水或CO2的反應(yīng)中，哪種物質(zhì)是氧化劑，哪種物質(zhì)是還原劑？每生成1 mol O2轉(zhuǎn)移幾摩爾電子？,提示：Na2O2與H2O、CO2發(fā)生反應(yīng)得失電子的變化情況為：,19,由以上兩個反應(yīng)可以看出是Na2O2中的氧元素之間發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，故Na2O2既作氧化劑又作還原劑，CO2、H2O既不是氧化劑，也不是還原劑。每摩爾Na2O2反應(yīng)轉(zhuǎn)移1 mol e－。,20,2．若a mol CO2和H2O(任意比例)的混合氣體與足量的Na2O2反應(yīng)，放出O2的物質(zhì)的量為多少？,提示：根據(jù)反應(yīng)的化學方程式可知，足量的Na2O2與CO2或H2O反應(yīng)時，CO2或H2O與生成的O2的物質(zhì)的量之比都為2：1，CO2和H2O的混合物同樣存在這種關(guān)系，即生成O2的物質(zhì)的量為0.5a mol。,21,,[例1] 1 mol過氧化鈉與2 mol碳酸氫鈉固體混合后，在密閉容器中加熱充分反應(yīng)，排出氣體物質(zhì)后冷卻，殘留的固體物質(zhì)是( ) A．Na2CO3 B．Na2O2、Na2CO3 C．NaOH、Na2CO3 D．Na2O2、NaOH、Na2CO3,【思路分析】 Na2O2遇到CO2、H2O時，可認為先與CO2反應(yīng)，再與H2O反應(yīng)。,22,【解析】Na2O2與NaHCO3的混合物受熱分解時，首先是NaHCO3分解：,產(chǎn)生的CO2與H2O均可與Na2O2反應(yīng)，由于Na2O2與H2O反應(yīng)生成NaOH，而NaOH又可與CO2反應(yīng)生成Na2CO3，故可以認為是Na2O2先與CO2反應(yīng)，CO2耗盡后H2O才開始反應(yīng)。而根據(jù)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可知，生成的1 mol CO2恰好與1 mol Na2O2完全反應(yīng)生成Na2CO3，H2O不會再與Na2O2反應(yīng)，故最終固體產(chǎn)物只有Na2CO3。故正確答案為A。,【答案】A,23,[針對訓練1] 200 ℃時，11.6 g CO2和水蒸氣的混合氣體與足量的Na2O2充分反應(yīng)后，固體質(zhì)量增加了3.6 g(如圖所示)，其原混合物中CO2和H2O的物質(zhì)的量之比是( ),A．1：4 B．3：1 C．1：11 D．21：22,24,【解析】向足量的固體Na2O2中通入11.6 g CO2和H2O，固體只增加3.6 g，是因為生成了O2，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知m(O2)＝11.6 g－3.6 g＝8.0 g，所以n(O2)＝8 g/32 g·mol－1＝0.25 mol，設(shè)混合物中CO2和水蒸氣的物質(zhì)的量分別為n(CO2)、n(H2O)，則 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 n(CO2) 0.5 n(CO2) 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ n(H2O) 0.5 n(H2O),所以0.5 n(CO2)＋0.5 n(H2O)＝0.25 mol 44 g·mol－1·n(CO2)＋18 g·mol－1·n(H2O)＝11.6 g 解得：n(CO2)＝0.1 mol，n(H2O)＝0.4 mol； 故原混合物中CO2和H2O的物質(zhì)的量之比為0.1 mol：0.4 mol＝1：4。,25,其他方法1：依據(jù)混合氣體質(zhì)量和固體質(zhì)量的增重列方程組。44 g·mol－1·n(CO2)＋18 g·mol－1·n(H2O)＝11.6 g,28 g·mol－1·n(CO2)＋2 g·mol－1·n(H2O)＝3.6 g，解得n(CO2)＝0.1 mol，n(H2O)＝0.4 mol。 其他方法2：由方程式可知產(chǎn)生0.25 mol的O2，可知原混合氣體的物質(zhì)的量為0.5 mol，其平均摩爾質(zhì)量為23.2 g·mol－1。則有,所以，n(CO2)：n(H2O)＝5.2：20.8＝1：4。,【答案】A,26,探究點二 碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)過程分析,1．Na2CO3與鹽酸反應(yīng)是分步進行的： Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O。 由于NaHCO3跟HCl反應(yīng)一步完成，所以NaHCO3跟HCl反應(yīng)比Na2CO3跟HCl反應(yīng)放出CO2的速率快。,27,2．當Na2CO3溶液與稀鹽酸反應(yīng)時，加入試劑的次序不同，產(chǎn)生的現(xiàn)象不同。 若往碳酸鈉溶液中滴加鹽酸，由于碳酸鈉的量多，而加入的酸(氫離子)少，第二步反應(yīng)尚未進行，產(chǎn)生的氣體較少(有可能在滴加的局部范圍內(nèi)完成第二步反應(yīng)，看到有氣體產(chǎn)生)。滴加一定量鹽酸以后，溶液已轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉溶液，再加入鹽酸，很快反應(yīng)產(chǎn)生氣體，量也較多。若將碳酸鈉溶液滴加到鹽酸中，則情況大不一樣，試管中酸充足過量，滴入碳酸鈉溶液很快完成上述第二步反應(yīng)，因此很容易觀察到氣體產(chǎn)生。利用上述現(xiàn)象，可以不用任何試劑鑒別二者。考查Na2CO3與鹽酸反應(yīng)時，因試劑的滴加順序不同，產(chǎn)生的氣體體積也不同，計算時，要分析清楚化學反應(yīng)的過程，正確寫出反應(yīng)式是關(guān)鍵。,28,,你知道Na2CO3溶液與鹽酸互滴時反應(yīng)現(xiàn)象有何不同嗎？,提示：①向鹽酸中逐滴加入Na2CO3溶液(開始時酸過量) 2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋CO2↑＋H2O 現(xiàn)象：立即產(chǎn)生大量的氣泡。,②向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸(開始時酸不足) HCl＋Na2CO3===NaCl＋NaHCO3 HCl＋NaHCO3===NaCl＋CO2↑＋H2O 現(xiàn)象：剛開始無氣泡產(chǎn)生，鹽酸滴加到一定量后，有氣泡產(chǎn)生。 結(jié)論：不同的滴加順序產(chǎn)生不同的現(xiàn)象，這也是不用其他試劑就可鑒別Na2CO3溶液和鹽酸的原理。,29,,[例2]將0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol·L－1稀鹽酸。下列圖象能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質(zhì)的量的關(guān)系的是( ),30,【思路分析】鹽酸應(yīng)先與NaOH反應(yīng)，再與Na2CO3反應(yīng)，注意鹽酸與Na2CO3反應(yīng)的過程。,【解析】向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加稀鹽酸時，首先發(fā)生反應(yīng)：NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，生成水和氯化鈉，當?shù)稳?.1 L稀鹽酸時，二者恰好反應(yīng)完全。繼續(xù)滴加時，鹽酸和Na2CO3開始反應(yīng)，先發(fā)生反應(yīng)：HCl＋Na2CO3===NaHCO3＋NaCl，不放出氣體，當再滴入0.1 L稀鹽酸時，此步反應(yīng)進行完全；繼續(xù)滴加時，發(fā)生反應(yīng)：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，此時開始放出氣體，分析圖象可知C項正確。,【答案】C,31,[針對訓練2] 120 mL含有0.20 mol碳酸鈉的溶液和200 mL鹽酸，不管將前者滴加入后者，還是將后者滴加入前者，都有氣體產(chǎn)生，但最終生成的氣體體積不同，則鹽酸的濃度合理的是( ) A．2.0 mol/L B．1.5 mol/L C．0.18 mol/L D．0.24 mol/L,32,,【答案】B,33,探究點三 碳酸鈉與碳酸氫鈉的鑒別與相互轉(zhuǎn)化,1．鑒別方法及原理 (1)加熱法——NaHCO3不如Na2CO3熱穩(wěn)定性強,34,(2)沉淀法——Na2CO3與鹽反應(yīng)，NaHCO3一般不與鹽反應(yīng),,35,(3)根據(jù)與等濃度的鹽酸反應(yīng)的劇烈程度——Na2CO3與HCl發(fā)生兩步反應(yīng)不如NaHCO3一步反應(yīng)快,,36,(4)逐滴加入鹽酸——NaHCO3一步反應(yīng)較快,,37,2．相互轉(zhuǎn)化和制備除雜的依據(jù) Na2CO3 NaHCO3 (1)飽和Na2CO3溶液中通入CO2析出NaHCO3 Na2CO3(飽和)＋H2O＋CO2===2NaHCO3↓ (2)除去Na2CO3中混有的NaHCO3 2NaHCO3 Na2CO3＋H2O＋CO2↑ (3)利用NaOH制備純凈Na2CO3——二等分NaOH ①NaOH＋CO2(過量)===NaHCO3 ②NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O,38,,1．如何鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液，能用澄清石灰水鑒別嗎？,提示：不能用澄清石灰水鑒別，因為二者均與Ca(OH)2反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀。但可以用CaCl2(或BaCl2)溶液來鑒別，把CaCl2(或BaCl2溶液)滴加到Na2CO3溶液中會產(chǎn)生白色沉淀；滴加到NaHCO3溶液中無現(xiàn)象。,39,2．NaHCO3溶液中混有少量的Na2CO3，能否向溶液中滴加鹽酸除去？最好的方法是什么？,提示：不能用滴加鹽酸的方法，因為兩種物質(zhì)均能與鹽酸反應(yīng)，并且會引入雜質(zhì)Cl－。可向溶液中通入CO2氣體，發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3，達到除去雜質(zhì)的目的。,40,,[例3] (雙選)能用來鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種白色固體的方法是( ) A．分別放入水中，觀察溶解速率 B．分別取少量加入到石灰水中，觀察有無沉淀生成 C．分別取少量溶于水后，逐滴加入HCl溶液 D．分別取少量于兩支試管中，分別加熱，將生成的氣體通入澄清石灰水中,41,【思路分析】二者性質(zhì)的差異是鑒別二者的依據(jù)。應(yīng)用NaHCO3和Na2CO3之間的熱穩(wěn)定性差異，可以鑒別NaHCO3和Na2CO3，利用此原理還可以除去Na2CO3固體中混有的NaHCO3。區(qū)分Na2CO3和NaHCO3應(yīng)該用BaCl2(或CaCl2)溶液，不能用Ba(OH)2[或Ca(OH)2]溶液，原因是二者均能與Ba(OH)2[或Ca(OH)2]反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀。,42,【解析】Na2CO3與NaHCO3都能溶于水，很難觀察到二者溶解速率的差異，A選項錯誤；B項中發(fā)生的反應(yīng)分別為：Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋NaOH＋H2O，都有沉淀生成，B選項錯誤；二者溶于水后，分別逐滴加入鹽酸，立即有氣體產(chǎn)生的是NaHCO3，在加入一定量HCl溶液后才逐漸有氣體產(chǎn)生的是Na2CO3，C選項正確；D選項中發(fā)生反應(yīng)：2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，D選項可以鑒別。故正確答案為CD。,【答案】CD,43,[針對訓練3] 下列實驗方案鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種白色粉末，不能達到預(yù)期目的的是( ),44,A．分別向等量的白色粉末中加等體積、等濃度的稀鹽酸，比較生成氣體的快慢 B．分別向等量的白色粉末中加等體積適量的水，比較固體溶解量的多少 C．分別將等量的白色粉末配成溶液，然后加入澄清石灰水，比較是否有沉淀生成 D．分別將等量的白色粉末用如上圖裝置進行實驗，比較澄清石灰水是否變渾濁,45,【解析】A選項中，向等量的Na2CO3和NaHCO3中加等體積、等濃度的鹽酸，NaHCO3產(chǎn)生氣泡迅速，Na2CO3反應(yīng)較緩慢，可以鑒別。B選項中由于S(Na2CO3)S(NaHCO3)，能全部溶解的為Na2CO3粉末，不能全部溶解的為NaHCO3粉末。C選項中均有白色沉淀產(chǎn)生。D選項中，NaHCO3具有不穩(wěn)定性，加熱可產(chǎn)生CO2使澄清石灰水變渾濁，Na2CO3加熱不分解，無此現(xiàn)象。,【答案】C,46,本節(jié)內(nèi)容結(jié)束,47,