高考化學(xué)復(fù)習(xí)強化雙基系列課件14《鈉的化合物》.ppt

2010屆高考化學(xué)復(fù)習(xí)強化雙基系列課件 14 鈉的化合物 1 掌握金屬活動性順序及其運用 2 了解金屬鈉的物理性質(zhì) 掌握鈉的化學(xué)性質(zhì) 3 掌握na2o na2o2 na2co3 nahco3 等幾種重要的化合物的性質(zhì) 4 從原子的核外電子排布 理解 a族元素的相似性和遞變性 教學(xué)目標 1 金屬元素的存在及含量 2 金屬單質(zhì)的物理性質(zhì) 氧 硅 鋁 鐵 鈣 鈉 鉀 鎂 大多數(shù)以化合態(tài)形式存在 在常溫下絕大多數(shù)為銀白色固體 有金屬光澤 能導(dǎo)電傳熱 有延展性和可塑性 一 金屬活動順序及其應(yīng)用 條件 產(chǎn)物 不與水反應(yīng) 單質(zhì)還原性 與o2化合難易 易難 kcanamgalznfesnpb h cuhgagptau 冷水強堿 氫氣 熱水堿 氫氣 高溫水蒸氣金屬氧化物 氫氣 與酸反應(yīng) 先與水反應(yīng)后考慮堿與鹽反應(yīng)的可能性 kcanamgalznfesnpb h cuhgagptau kcanamgalznfesnpb h cuhgagptau 注意na kcl k nacl 沸點 na k 電解法 還原法 常見還原劑 h2 co c al 熱分解法 物理富集法 軟 硬度 很軟 易切開 輕壓變形 亮 銀白色 具有光澤 固體輕 密度 0 97g cm3 介于水和煤油之間 低 熔點 97 81 沸點 882 9 低 導(dǎo) 熱和電的良導(dǎo)體 1 鈉的物理性質(zhì) 二 鈉及其鈉的化合物 2 鈉的化學(xué)性質(zhì) na2s na na2o2 nacl na2o 淡黃色 cl2 點燃 置在空氣中 s 4na o2 2na2o 2na s na2s 1 與非金屬單質(zhì)的反應(yīng) na e na 思考 金屬鈉露置在空氣中的變化過程 銀白色金屬鈉 表面變暗 出現(xiàn)白色固體 表面變成溶液 na na2o naoh naoh潮解 出現(xiàn)白色固體 白色粉末 na2co3 10h2o na2co3 2 與水 醇 酚 羧酸等含 oh的物質(zhì)反應(yīng) na浮在水面上 到處游動 熔成閃亮的小球 發(fā)出嘶嘶的響聲 滴有酚酞的水變紅 2na 2h2o 2naoh h2 3 與稀酸溶液的反應(yīng) 2na 2hcl 2nacl h2 鈉溶解 放出無色無味氣體 析出晶體 2na 2h2o 2naoh h2 鈉溶解 有刺激性氣味氣體放出 2na 2nh4cl 2nacl h2 2nh3 鈉溶解 放出無色無味氣體 有藍色沉淀 2na 2h2o cuso4 na2so4 h2 cu oh 2 5 與熔融鹽的反應(yīng) 4 與鹽溶液的反應(yīng) 制備金屬鉀沸點 na k 3 鈉的存在 制備和用途 存在 制備 用途 制取na2o2 鈉是一種 工業(yè)上用它等 另外鈉和鉀的合金在常溫下呈液態(tài) 是 鈉也可用于制 只以存在 以為主 nacl 化合態(tài) 強還原劑 還原金屬鈦 鋯 鈮 原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑 高壓鈉燈 保存 保存于煤油或石蠟油中 歸納 鈉的性質(zhì) 制法和用途 1 鈉的物理性質(zhì)特性 軟 刀切 輕 密度比水大而比煤油小 低 熔化 2 鈉的化學(xué)性質(zhì) 1 與非金屬單質(zhì)反應(yīng) o2 cl2 s 2 與水 醇 酚反應(yīng) 現(xiàn)象及其解釋 3 與稀酸反應(yīng) 鈉過量考慮與水的反應(yīng) 4 與鹽溶液反應(yīng) cuso4 nh4cl 飽和nacl 5 與熔融鹽的反應(yīng)3 鈉的保存 制取和用途 1 保存 煤油中 2 制取 電解熔融的nacl 3 用途 作還原劑冶煉金屬 原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑 na k合金 電光源 高壓鈉燈 小結(jié) na為中心的知識網(wǎng)絡(luò) h2 ca oh 2 kcl 堿石灰 ch3cooh 1 2 5 6 7 8 10 na2sna2ona2o2nacl nahnanaohna2co3nahco3 c2h5onakc6h5onach3coona c6h5oh 4 3 9 書寫上述轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式 化學(xué)方程式要多練寫 1 4 比較鈉的兩種氧化物 2 1 2 1 離子鍵 離子鍵 非極性鍵 2 1 1 1 顏色 堿性氧化物 過氧化物 不屬于堿性氧化物 白色固體 淡黃色固體 2na2o2 2h2o 4naoh o2 2na2o2 2co2 2na2co3 o2 na2o co2 na2co3 na2o h2o 2naoh na2o 2hcl 2nacl h2o 2na2o2 4hcl 4nacl o2 2h2o 用途 制氫氧化鈉 漂白劑 供氧劑 氧化劑 例1 向紫色石蕊試液中加過量的na2o2粉末 振蕩 正確的敘述是 a 溶液仍為紫色b 最后溶液變?yōu)樗{色c 最后溶液褪色d 有氣泡產(chǎn)生 cd 注意 過氧化鈉不屬于堿性氧化物 氧元素的化合價為 1價 既有氧化性又有還原性 但以氧化性為主 且氧化性強 其水溶液有消毒 殺菌 漂白作用 例2 某小組在做實驗時 發(fā)現(xiàn)na2o2與水反應(yīng)后的溶液中滴加酚酞試液溶液呈現(xiàn)紅色 但紅色很快褪色 甲 乙 丙三同學(xué)對此現(xiàn)象分別做了如下推測 甲 反應(yīng)后試管很熱 可能溶液溫度較高使紅色褪去 乙 因為所加水的量較少 紅色褪去可能是生成的naoh溶液濃度較大的影響 丙 na2o2具有強氧化性 生成物中o2 h2o2 可能產(chǎn)物 等也具有強氧化性 可能是氧化漂白了紅色物質(zhì) 驗證甲同學(xué)的推測是否正確的方法是 驗證乙同學(xué)的推測是否正確的方法是 當(dāng)出現(xiàn)現(xiàn)象時 即可說明丙同學(xué)的推測正確 冷卻后及加水稀釋后均不變紅 冷卻后加酚酞試液或冷卻后看溶液是否變紅 加較多的水稀釋后滴加酚酞試液看溶液是否變紅 例3 一定溫度下 mg下列物質(zhì)在足量的氧氣中充分燃燒后 產(chǎn)物與足量的na2o2充分反應(yīng) na2o2增加了ng 且n m 符合此要求的物質(zhì)是 h2 co co和h2的混合物 hcooch3 ch3choa b c d a p38注意 na2o2與co2的反應(yīng)可以看成是na2o2與co2中的 co 化合 質(zhì)量增加量為co的質(zhì)量 na2o2與h2o反應(yīng)可以看成是na2o2與h2o中的 h2 化合 質(zhì)量增加量即為 h2 的質(zhì)量 由此可得出若某化合物化學(xué)式符合 co m h2 n的形式 只要有o2存在 在不斷用電火花引燃的條件下 也完全被na2o2吸收 如甲醛hcho 可寫成 co h2 乙酸 ch3cooh 可寫成 co 2 h2 2 葡萄糖c6h12o6 可寫成 co 6 h2 6 等 若某物質(zhì)不能寫 co m h2 n的形式 也可以根據(jù)組成加氧或減氧 加氧或減氧后的質(zhì)量即na2o2增加的質(zhì)量 如1molc2h6與足量的氧氣反應(yīng)后 生成的氣體通入足量na2o2吸收 吸收后的na2o2增加的質(zhì)量為 co 2 h2 3 28 2 6 62g 例4 四個密閉容器中分別各有1mol下列物質(zhì) na2o2 na2o2 na2o2 na2co3nahco3nh4hco3ca hco3 2nahco3現(xiàn)加熱至300oc 反應(yīng)完全后排出氣體 四個容器中殘留固體物僅為na2co3的容器是 a b c d b 注意 na2o2和nahco3兩固體混合物于密閉容器中加熱后殘留固體的成分判斷當(dāng)兩種固體加熱時 nahco3先分解 所產(chǎn)生的h2o和co2均能被na2o2吸收 在此可以看成na2o2先吸收co2生成na2co3 而后再吸收h2o生成naoh 應(yīng)滿足n na2o2 n co2 1 1 5 naoh的性質(zhì)和制法 1 naoh的物理性質(zhì) 易潮解 燒堿 火堿 苛性鈉 2 naoh的化學(xué)性質(zhì) 1 與酸堿指示劑和試紙的作用 2 與酸和酚的中和 苯酚溶液變澄清 3 與酸性氧化物 兩性氧化物的反應(yīng) 4 與某些非金屬單質(zhì)的反應(yīng) p x2 s si 5 與鹽的復(fù)分解反應(yīng) 6 有機反應(yīng) 鹵代烴的水解和消去 酯類的水解 皂化反應(yīng) 與苯酚 羧酸 氨基酸反應(yīng)3 naoh的工業(yè)制法 1 電解法 氯堿工業(yè) 2 土法 石灰 純堿法 4 naoh的保存 密封 不能用玻璃塞 5 naoh的稱量 用燒杯或表面皿盛放 p4 3naoh 3h2o ph3 3nah2po2 次磷酸鈣 cl2 2naoh nacl naclo h2ocl2 6naoh 濃 5nacl naclo3 3h2os 6naoh 濃 2na2s na2so3 3h2osi 2naoh h2o na2sio3 2h2 c2h5cl naoh 水溶液 c2h5oh nacl 1 碳酸鈉和碳酸氫鈉 1 溶解性探究 白色粉末 加水后結(jié)塊變成晶體 放熱明顯 細小的白色晶體 加水部分溶解 放熱不明顯 部分溶解 振蕩時間長可溶解 溶液呈紅色 溶液呈淺紅色 加水先變成含結(jié)晶水的晶體 溶解度較大 堿性較強 加水部分溶解 溶解度較na2co3小 堿性較na2co3弱 6 na2co3與nahco3比較 石灰水不變渾濁 穩(wěn)定 受熱不分解 不穩(wěn)定受熱易分解 石灰水變渾濁后又變澄清 2nahco3 na2co3 h2o co2 2 na2co3和nahco3的熱穩(wěn)定性 實驗探究 caco3 h2o co2 ca hco3 2 ca oh 2 co2 caco3 h2o na2co3和nahco3性質(zhì)比較 小結(jié) 純堿 蘇打 小蘇打 白色粉末na2co3 10h2o為晶體 細小白色晶體 可溶于水溶解度小于碳酸鈉 穩(wěn)定 受熱難分解 2nahco3 na2co3 h2o co2 易溶于水 不穩(wěn)定 受熱易分解 na2co3 2hcl 2nacl h2o co2 co32 2h h2o co2 nahco3 hcl nacl h2o co2 快 hco3 h h2o co2 na2co3 ca oh 2 caco3 2naohna2co3 naoh不反應(yīng) 2nahco3 ca oh 2 caco3 na2co3 2h2o nahco3 naoh na2co3 h2o na2co3 cacl2 caco3 2nacl na2co3 bacl2 baco3 2nacl 不反應(yīng) na2co3 nahco3 co2 h2o或少量h 固 溶液 加naoh 例5 在常溫下 向飽和na2co3的溶液中通入足量的co2會有晶體析出 此晶體是 析出該晶體的原因是 在飽和的食鹽水中先通入足量的氨 再通入足量的co2 會有nahco3晶體析出 若在飽和的食鹽水中先通入足量的co2 再通入氨氣 往往沒有晶體析出 原因是 nahco3 反應(yīng)中消耗了部分溶劑 生成了較多的nahco3 且nahco3在水中的溶解度比na2co3小 co2溶解度小 溶液中的hco3 的濃度小 6 純堿的生產(chǎn) 選修2p16 1 氨堿法 索爾維法 原料食鹽 石灰石價廉易得 產(chǎn)品純度較高 氨和部分二氧化碳可以循環(huán)使用 生產(chǎn)過程簡單 大量cacl2用途不大 nacl利用率只有70 約有30 的nacl留在母液中 優(yōu)點 缺點 2 聯(lián)合制堿法 侯氏制堿法 選修2p16 保留了氨堿法的優(yōu)點 克服了它的缺點 使nacl利用率達到96 以上 nh4cl可做氮肥 可與合成氨廠聯(lián)合 使合成氨廠的原料氣co轉(zhuǎn)化為co2 革除了caco3制co2這一工序 優(yōu)點 1 基本原理 利用nahco3在常見可溶鹽中溶解度較小的特點 先制得nahco3 再加熱分解制得na2co3 工業(yè)制純堿時 第一步是通過飽和食鹽水 氨和二氧化碳反應(yīng) 獲得碳酸氫鈉結(jié)晶 它的反應(yīng)原理可以用下面的方程式表示 nh3 co2 h2o nh4hco3nh4hco3 nacl 飽和 nahco3 nh4cl以上反應(yīng)的總結(jié)果是放熱反應(yīng) 請設(shè)計一個實驗 用最簡單的實驗裝置模擬實現(xiàn)這一過程 獲得碳酸氫鈉結(jié)晶 可供選擇的實驗用品有 6mol l 1鹽酸 6mol l 1硫酸 濃氨水 氫氧化鈉 消石灰 石灰石 氯化銨 食鹽 蒸餾水和冰 以及中學(xué)化學(xué)實驗常用儀器 畫出實驗裝置示意圖 包括反應(yīng)時容器中的物質(zhì) 并用圖中玻璃容器旁自左至右分別用a b c 符號標明 請見題后說明 請寫出在圖上用a b c 各玻璃容器中盛放物質(zhì)的化學(xué)式或名稱 a b c d e 利用在本題所提供的實驗用品 如何判斷得到的產(chǎn)品是碳酸氫鈉的結(jié)晶 而不是碳酸氫銨或食鹽結(jié)晶 答 acaco3 并由漏斗加入6mol l 1hcl b蒸餾水 或答水 c冰水 或答冷水 d被氯化鈉飽和的濃氨溶液 e6mol l 1h2so4 取少量產(chǎn)品放在試管中 在酒精燈上加熱至不再有氣體放出時 停止加熱 試管中如有白色剩余物質(zhì) 則得到的產(chǎn)品不是碳酸氫銨 試管冷卻后 向其中加入適量鹽酸 反應(yīng)激烈 冒大量氣泡 最后剩余物全部溶解 說明得到的結(jié)晶是碳酸氫鈉 如果加入鹽酸后 晶體全部溶解 但沒有氣泡產(chǎn)生 則得到的結(jié)晶可能是食鹽 1 堿金屬元素的相似性和遞變性 都為銀白色金屬 柔軟 都為強還原劑 逐漸增多 逐漸降低 金屬性逐漸增強 三 堿金屬 與o2反應(yīng) 反應(yīng)不如鈉劇烈 生成li2o 點燃劇烈燃燒 生成na2o2 燃燒更劇烈生成比過氧化物復(fù)雜的氧化物 遇空氣立即燃燒 生成更復(fù)雜的氧化物 li na k rb cs 與h2o反應(yīng) 劇烈 生成h2 更劇烈 生成h2 輕微爆炸 生成h2 遇水立即燃燒 爆炸 結(jié)論 差異性 還原性逐漸增強 2 堿金屬的化學(xué)性質(zhì) 相似性 化學(xué)性質(zhì)活潑 有強還原性 3 特殊性 鋰的密度比煤油小 不能保存在煤油里 通常密封在中 堿金屬密度由lics呈增大趨勢 但 k na 酸式鹽的溶解度一般比相應(yīng)正鹽大 但s na2co3 s nahco3 鋰易與氮氣反應(yīng)生成 石蠟 li3n 1 鈉的用途 鈉可以用來制取過氧化鈉等化合物 鈉和鉀的合金 鉀的質(zhì)量分數(shù)為50 80 在室溫下呈液態(tài) 是原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑 鈉也應(yīng)用在電光源上 高壓鈉燈發(fā)出的黃光射程遠 透霧能力強 對道路平面的照度比高壓水銀燈高幾倍 鈉還是一種很強的還原劑 可以把鈦 鋯 鈮 鉭等金屬從它們的鹵化物里還原出來 鈉燈 3 堿金屬的用途 2 鋰電池是一種高能電池 鋰有機化學(xué)中重要的催化劑 鋰制造氫彈不可缺少的材料 鋰是優(yōu)質(zhì)的高能燃料 已經(jīng)用于宇宙飛船 人造衛(wèi)星和超聲速飛機 3 鉀的化合物最大量的用途是做鉀肥 硝酸鉀還用于做火藥 4 銣 銫主要是用于制備光電管 真空管 銫原子鐘是目前最準確的計時儀器 鋰電池 思考 為什么li與h2o反應(yīng)比na與h2o反應(yīng)緩慢得多 解析 一方面li的活潑性弱于na 另一方面是因為生成的lioh微溶于水 覆蓋在li表面 使li與h2o的接觸面減小 反應(yīng)速率降低 值得一提的是 根據(jù)周期表中對角線相似規(guī)則 li與mg的化合物性質(zhì)有相似性 5 焰色反應(yīng) 1 原理 2 操作 3 應(yīng)用 某些金屬或其化合物灼燒時使火焰呈現(xiàn)出特殊的顏色 鉑絲用鹽酸洗滌后灼燒 反復(fù)多次 至火焰變?yōu)闊o色 用干凈的鉑絲蘸一些溶液 放到酒精燈火焰上灼燒 離子檢驗 物質(zhì)鑒別 焰火材料 為何用鹽酸洗 要注意 焰色反應(yīng)不是化學(xué)變化 而是一種物理現(xiàn)象 焰色反應(yīng) 主要用于檢驗或鑒別鈉 鉀等單質(zhì)及其化合物的存在鈉 黃色 鉀 淺紫色 透過藍色鈷玻璃 例6 用光潔鉑絲取少量無色溶液 在無色火焰上灼燒直接觀察到火焰呈黃色 則下列敘述中正確的是 a 一定只含有na b 一定含有na 可能含有k c 既含有na 又含有k d 可能含na 或k b 例7 下列有堿金性銣 rb 的敘述中 正確的是 a 灼燒氯化銣時 火焰有特殊顏色b 硝酸銣是離子化合物 易溶于水c 在鈉 鉀 銣三種單質(zhì)中 銣的熔點最高d 氫氧化銣是弱堿 ab 一 足量na2o2與co2和h2o反應(yīng)氣體體積的變化1 反應(yīng)后的氣體體積為反應(yīng)前的一半2 氣體體積的減少量 生成o2的體積二 足量na2o2與co2和h2o反應(yīng)固體質(zhì)量的增加1 相當(dāng)與增加等物質(zhì)的量的co和h22 推論 通式符合 co m hn的物質(zhì)完全燃燒后的產(chǎn)物通過足量的na2o2后 固體增重為 co m hn的質(zhì)量 如 co h2 ch4o c2h4o2 c6h12o6等等3 思考 若上述通式符合 co m hn cx呢 若上述通式符合 co m hn oy呢 專題 與na2o2有關(guān)的計算問題 1 在200 時 11 6gco2和h2o的混合氣體與足量的na2o2反應(yīng) 反應(yīng)后固體增加了3 6g 則原混合氣體的平均式量為 a 5 8b 11 6c 23 2d 46 4 c 2 在一密閉容器中有co h2 o2共16 5g和足量的na2o2 用電火花引燃 使起充完全反應(yīng) 固體增加了7 5g 則原混合氣體中o2的質(zhì)量分數(shù)為 a 36 b 54 5 c 40 d 33 3 b 三 co2和h2o與足量na2o2反應(yīng)的先后順序四 nahco3與na2o2混合加熱的反應(yīng) 1 2nahco3 2na2o2 2na2co3 2naoh o2 2 4nahco3 2na2o2 4na2co3 2h2o o2 專題 與na2o2有關(guān)的計算問題 將amolnahco3和bmolna2o2混合置于密閉容器中加熱到300 使其充分反應(yīng) 1 反應(yīng)后的氣體只有o2 則a和b的關(guān)系 2 反應(yīng)后的固體只有na2co3 則a和b的關(guān)系 3 反應(yīng)后的固體為na2co3和naoh的混合物 則a和b的關(guān)系 練習(xí) a b a 2b b a 2b 三 co2和h2o與足量na2o2反應(yīng)的先后順序四 nahco3與na2o2混合加熱的反應(yīng) 1 2nahco3 2na2o2 2na2co3 2naoh o2 2 4nahco3 2na2o2 4na2co3 2h2o o2 專題 與na2o2有關(guān)的計算問題 將2molnahco3和一定量的na2o2混合置于密閉容器中加熱到300 使其充分反應(yīng) 已知反應(yīng)后na2o2無剩余 求反應(yīng)后固體的物質(zhì)的量 練習(xí) 1 n 4 三 co2和h2o與足量na2o2反應(yīng)的先后順序四 nahco3與na2o2混合加熱的反應(yīng) 1 2nahco3 2na2o2 2na2co3 2naoh o2 2 4nahco3 2na2o2 4na2co3 2h2o o2五 co2和no的混合氣體與na2o2的反應(yīng) 1 co2 no na2o2 na2co3 no2 2 2co2 2na2o2 2na2co3 o2故 若v co2 v no 則v 剩余 1 2v 原來 若v co2 v no 則v 剩余 1 2v 原來 專題 與na2o2有關(guān)的計算問題 問題1 請設(shè)計盡可能多的實驗 完成鈉與水的反應(yīng)實驗 并驗證產(chǎn)物 問題3 請設(shè)計完成鈉與水的反應(yīng)實驗 要求產(chǎn)生氫氣必須緩慢并驗證產(chǎn)物 問題2 請利用鈉與水反應(yīng)設(shè)計噴泉實驗 要求噴出紅色噴泉 問題4 請利用鈉與水的反應(yīng)設(shè)計測得鈉的相對原子質(zhì)量的最簡便實驗 要求不測氣體體積 還有其他的實驗方法嗎 想想看 專題 鈉與水反應(yīng)的實驗問題 問題1的實驗設(shè)計方案 方法1 方法2 方法3 問題2的實驗設(shè)計方案 實驗步驟及現(xiàn)象 在廣口瓶內(nèi)加適量蒸餾水和2滴酚酞試液 如圖2裝置好儀器 在廣口瓶膠塞的大頭針上扎一塊比豆粒略大的金屬鈉 立即蓋上膠塞 接著形成美麗的紅色噴泉 同時可看到鈉與水劇烈反應(yīng) 鈉熔化成小球 在水面上四處游動 噴泉可維持半分鐘 問題3的實驗設(shè)計方案 實驗說明 1 分液漏斗中加入水的體積必須大于燒瓶容積的一半 這樣流入燒瓶的水與原燒瓶中的煤油充滿燒瓶 保證燒瓶中的空氣被完全排開 不會給氫氣的點燃帶來意外事故 2 燒瓶中煤油的體積不要超過燒瓶容積的一半 并且分液漏斗末端必須恰好接觸煤油液面 目的在于 確保煤油能被完全壓回漏斗 保證燒瓶中保持一定體積的水 問題4的實驗設(shè)計方案 問題1 實驗中不用測量產(chǎn)生氫氣的體積 就可以得到鈉的相對原子質(zhì)量 請問實驗中應(yīng)該測量那些數(shù)據(jù) 問題2 干燥管的作用是什么 若不用 測得的鈉的相對原子質(zhì)量比實際值大還是小 問題1 設(shè)計實驗驗證過氧化鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物 問題2 用脫脂棉包住0 2gna2o2粉末 置于石棉網(wǎng)上 往脫脂棉上滴水 可觀察到脫脂棉燃燒起來 由上述實驗現(xiàn)象得出的結(jié)論是 請設(shè)計實驗以證明上述結(jié)論 專題 na2o2與水反應(yīng)的實驗探究問題 na2o2與水反應(yīng)生成o2同時放出大量熱量 已知 酚酞的變色范圍 ph10至c oh 6mol l之間呈紅色 在其它ph范圍時均呈無色 過氧化氫具有漂白性 回答下列問題 現(xiàn)將0 39gna2o2