鈉的化合物及其焰色實驗課件高一上學(xué)期化學(xué)人教版

第一節(jié)鈉及其化合物第二課時鈉的化合物及其

焰色實驗第二章海水中的重要元素——鈉和氯情境引入氧化鈉過氧化鈉Na2ONa2O2物質(zhì)生成條件顏色狀態(tài)化合價Na2ONa2O24Na+O22Na2ONa2O22Na+O2陽、陰離子個數(shù)比2：12：1白色固體淡黃色固體-2

-1+1+1（常溫）（加熱）Δ（一）結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)是否為堿性氧化物是否氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)預(yù)測：從物質(zhì)組成的角度，預(yù)測Na2O可能具有哪些化學(xué)性質(zhì)?Na2O+H2O=2NaOHNa2O+CO2=Na2CO3

Na2O是堿性氧化物（如：CaO）Na2O+HCl=2NaCl+H2O

氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)堿性氧化物水酸性氧化物酸Na2CO3·10H2OO2H2ONa2O變暗NaOH變白色固體Na2CO3白色粉末狀固體CO2Na銀白色風(fēng)化H2O潮解表面形成溶液白色塊狀固體思考討論鈉長期暴露在空氣中會發(fā)生什么變化？綜合提升氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，過氧化鈉與水反應(yīng)生成什么物質(zhì)呢？【實驗2-3】

實驗?zāi)康模禾骄縉a2O2與水的反應(yīng)把水滴入盛有少量Na2O2固體的試管中，立即把帶火星的木條放在試管口，檢驗生成的氣體。用手輕輕摸一摸試管外壁，有什么感覺？然后向反應(yīng)后的溶液中滴入酚酞溶液，有什么現(xiàn)象發(fā)生？操作+現(xiàn)象初步結(jié)論把水滴入少量的Na2O2中，現(xiàn)象：_____________________；帶火星的木條伸入試管內(nèi)，現(xiàn)象：_______________；手觸摸試管外壁，現(xiàn)象：_____________。加1-2滴酚酞溶液，現(xiàn)象：______________；振蕩，現(xiàn)象：___________；有大量的氣泡產(chǎn)生木條復(fù)燃有O2產(chǎn)生發(fā)熱

反應(yīng)放熱溶液變紅

生成堿（NaOH）紅色褪去Why?實驗結(jié)論Na2O2與水反應(yīng)_____，化學(xué)方程式為______________________________________放熱2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑鈉的幾種化合物實驗探究：過氧化鈉的性質(zhì)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋H2O22H2O2===2H2O＋O2↑思考：過氧化鈉與水反應(yīng)進(jìn)行的歷程？第一步：第二步：雙氧水具有漂白性Na2O2具有漂白性主要應(yīng)用在紡織纖維、織物、麥稈、羽毛等的漂白【思考】氧化鈉、過氧化鈉是否屬于堿性氧化物？氧化鈉屬于堿性氧化物、過氧化鈉不屬于堿性氧化物原因：過氧化鈉與水反應(yīng)，除了生成堿外，還生成氧氣。探究二：觀看過氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)視頻，寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式鈉的幾種化合物實驗探究：過氧化鈉的性質(zhì)2Na2O2+2CO2=4Na2CO3+O2

-1-20失去2×e-，化合價升高，被還原得到2×e-，化合價降低，被氧化既是氧化劑又是還原劑還原產(chǎn)物氧化產(chǎn)物Na2O2與CO2反應(yīng)Na2O2的用途用作供氧劑用作漂白劑用于殺菌、消毒可在呼吸面具或潛水艇中作為氧氣的來源可用于漂白紡織類物品、麥桿、羽毛等可用于對廚具、廢水等殺菌、消毒化學(xué)式Na2ONa2O2陰：陽離子與H2O反應(yīng)與CO2反應(yīng)與鹽酸反應(yīng)特性主要用途轉(zhuǎn)化1:21:2Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2Na2O+2HCl==2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2↑堿性氧化物強氧化性、漂白性供氧劑、漂白劑思考2：將44gCO2通過足量的Na2O2固體，Na2O2固體質(zhì)量增加多少？2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2

Δm(固體)2×78

2×44

2×106

3256

44g28g結(jié)論：Na2O2與CO2的反應(yīng)，固體增重，實為CO的質(zhì)量思考1：將18g水蒸氣通過足量的Na2O2固體，Na2O2固體質(zhì)量增加多少？2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑

Δm(固體)2×78

2×18

4×40

4

18g2g結(jié)論：Na2O2與H2O的反應(yīng)，固體增重，實為H2的質(zhì)量探究過氧化鈉與水、二氧化碳反應(yīng)的定量關(guān)系【例1】常溫常壓下二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)后，若固體質(zhì)量增加了28g，反應(yīng)中消耗的二氧化碳的質(zhì)量是_____g，生成的碳酸鈉的質(zhì)量是_____g。【例2】21.2gH2在一定條件下與氧氣充分反應(yīng)后產(chǎn)生的水蒸氣全部通入足量Na2O2中，固體質(zhì)量增加()A.21.2g B.14g C.6.78g D.不能確定44106A

鈉的化合物除了氧化鈉和過氧化鈉，還有碳酸鈉和碳酸氫鈉。他們分別有什么性質(zhì)呢？碳酸鈉碳酸氫鈉探究碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶解性在兩只試管中分別加入少量碳酸鈉和碳酸氫鈉固體（各約1g），完成實驗，觀察實驗現(xiàn)象。實驗2-4(1)Na2CO3和NaHCO3在水中的溶解性及其溶液的酸堿性

步驟

Na2CO3

NaHCO3①觀察外觀；加1mL水；觸摸試管底部

②加10mL水

③加2滴酚酞溶液

結(jié)論

細(xì)小白色晶體；加水部分溶解；吸熱白色粉末；加水結(jié)塊成晶體；放熱明顯

振蕩時間長時可溶解

部分溶解溶液呈紅色溶液呈淺紅色[探究]Na2CO3>NaHCO3Na2CO3>NaHCO3溶解性堿性1、碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)

Na2CO3粉末遇水生成含有結(jié)晶水的碳酸鈉晶體——水合碳酸鈉（Na2CO3·xH2O），碳酸鈉晶體在干燥的空氣中逐漸失去結(jié)晶水變成Na2CO3粉末。Na2CO3·xH2O======Na2CO3+xH2O干燥的空氣碳酸鈉-風(fēng)化Na2CO3﹙粉末﹚失H2ONa2CO3?xH2O﹙水合碳酸鈉晶體﹚得H2O風(fēng)化Na2CO3+xH2O======Na2CO3·xH2O碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性【實驗2-5】如圖，分別加熱Na2CO3和NaHCO3，觀察現(xiàn)象，比較Na2CO3和NaHCO3的熱穩(wěn)定性。碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論Na2CO3很穩(wěn)定，受熱不分解澄清石灰水不變渾濁澄清石灰水變渾濁NaHCO3不穩(wěn)定，受熱易分解熱穩(wěn)定性：Na2CO3

＞

NaHCO3

碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性【套管實驗】Na2CO3NaHCO3【現(xiàn)象】兩試管中均有氣泡產(chǎn)生，A中澄清石灰水變渾濁，B中澄清石灰水不變渾濁。Na2CO3

和NaHCO3與鹽酸反應(yīng)實驗操作：在兩支試管中分別加入3mL稀鹽酸，將兩個各裝有少量等質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小氣球分別套在兩支試管的管口。將氣球內(nèi)的Na2CO3和NaHCO3同時倒入試管中。Na2CO3

和NaHCO3與鹽酸反應(yīng)Na2CO3

和NaHCO3與鹽酸反應(yīng)實驗操作現(xiàn)象結(jié)論與解釋

兩個氣球均膨脹；NaHCO3與鹽酸混合氣球________________。

等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3分別與足量鹽酸反應(yīng)，NaHCO3反應(yīng)更_________，產(chǎn)生的氣體________。

膨脹得更快更大劇烈更多Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑

反應(yīng)方程式化學(xué)性質(zhì)Na2CO3少量鹽酸:過量鹽酸:CO32-+H+=HCO3-Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaClNa2CO3+2HCl===2NaCl+H2O

+CO2↑CO32-+2H+=H2O+CO2↑三與鹽酸反應(yīng)【實驗拓展】在兩支試管中分別加入等質(zhì)量NaHCO3和Na2CO3，滴加等體積的稀鹽酸，觀察現(xiàn)象?，F(xiàn)象：過一小段時間才產(chǎn)生氣泡，速率較慢。等質(zhì)量的Na2CO3NaHCO3與足量鹽酸反應(yīng)，NaHCO3產(chǎn)生CO2更多?；瘜W(xué)性質(zhì)NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑NaHCO3HCO3-+H+=H2O+CO2↑三與鹽酸反應(yīng)現(xiàn)象：立即產(chǎn)生氣泡，速率較快。思考：為何不用碳酸鈉來治療胃酸過多，而是采用碳酸氫鈉？Na2CO3堿性較強，反應(yīng)速率較慢；NaHCO3堿性較弱，反應(yīng)速率快。溫馨提示：胃痛類型很多，胃潰瘍不能吃含有小蘇打的藥物進(jìn)行治療，反而會加重病情！碳酸鈉、碳酸氫鈉與堿的反應(yīng)碳酸鈉與氫氧化鈉溶液NaHCO3+NaOH=Na2CO3

+H2O不反應(yīng)碳酸氫鈉與氫氧化鈉溶液碳酸鈉、碳酸氫鈉與堿的反應(yīng)碳酸鈉與澄清石灰水Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3?+2NaOH碳酸氫鈉與澄清石灰水2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3?+Na2CO3+2H2O澄清石灰水少量澄清石灰水過量NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3?+NaOH+H2O碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽的反應(yīng)碳酸鈉與可溶性鈣鹽/鋇鹽Na2CO3+CaCl2=CaCO3?+2NaCl碳酸氫鈉與可溶性鈣鹽/鋇鹽不反應(yīng)化學(xué)性質(zhì)三向澄清石灰水持續(xù)通入二氧化碳，發(fā)現(xiàn)澄清石灰水先變渾濁后又變清，你知道為什么嗎？【類比】若將澄清石灰水換成飽和碳酸鈉，會有什么現(xiàn)象呢？現(xiàn)象：溶液變渾濁或有晶體析出Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3↓思考：與CO2反應(yīng)Na2CO3NaHCO3不反應(yīng)（4）碳酸鈉與碳酸氫鈉的相互轉(zhuǎn)化①Na2CO3與CO2和水反應(yīng):②NaHCO3與堿反應(yīng)生成碳酸鈉和水

NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2ONa2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3?2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑③NaHCO3受熱分解

問題:如何鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉？溶液固體沉淀法:氣體法：酚酞法：測pH法：加熱法:加酸法:加少量水:加入BaCl2(CaCl2)溶液，產(chǎn)生沉淀的是Na2CO3逐滴加入鹽酸，立即產(chǎn)生氣泡的是NaHCO3向等濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液中滴入幾滴酚酞，溶液明顯變紅的是Na2CO3溶液。用pH試紙測溶液的pH,pH大的是Na2CO3溶液加熱產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體的是NaHCO3加少量水Na2CO3結(jié)塊，且有明顯的放熱現(xiàn)象，加大量水Na2CO3完全溶解，NaHCO3部分溶解。加入少量的酸，NaHCO3比Na2CO3反應(yīng)更劇烈。Na2CO3和NaHCO3混合物的除雜混合物(括號內(nèi)為雜質(zhì))除雜方法及試劑Na2CO3固體(NaHCO3)NaHCO3溶液(Na2CO3)Na2CO3溶液(NaHCO3)加熱至恒重通入足量CO2氣體加入適量NaOH溶液【小結(jié)】碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)比較物質(zhì)Na2CO3NaHCO3俗名外觀溶解度溶液堿性強弱與HCl反應(yīng)與NaOH反應(yīng)與CO2反應(yīng)熱穩(wěn)定性與CaCl2反應(yīng)純堿、蘇打小蘇打白色粉末白色細(xì)小晶體碳酸鈉的溶解度大于碳酸氫鈉碳酸鈉溶液的堿性強于碳酸氫鈉溶液Na2CO3+2HCl=NaCl+H2O+CO2↑NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑不反應(yīng)不反應(yīng)NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2ONa2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3不反應(yīng)加熱不分解Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl2NaHCO3=Na2CO3+H2O

+CO2↑△Na2CO3

和NaHCO3的用途紡織造紙制皂制玻璃Na2CO3制胃藥烘焙糕點NaHCO3Na2CO3

和NaHCO3的用途科學(xué)史話

我國化學(xué)工程專家侯德榜于1943年創(chuàng)立侯氏制堿法。原料是食鹽水、氨氣和二氧化碳，產(chǎn)品為純堿和氯化銨。此方法提高了食鹽利用率,縮短了生產(chǎn)流程,減少了對環(huán)境的污染,降低了純堿的成本,克服了氨堿法的不足,曾在全球享有盛譽,得到普遍采用。變換氣制堿的聯(lián)堿工藝,是我國獨創(chuàng),具有顯著的節(jié)能效果。中國的脊梁——侯德榜NaCl+NH3+CO2+H2O══NH4Cl+NaHCO3

↓2NaHCO3══Na2CO3+H2O+CO2

↑△

大家知道節(jié)日燃放的五彩繽紛的煙花是怎么來的嗎？思考

1.定義：很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色，根據(jù)火焰呈現(xiàn)的特征顏色，可以判斷試樣所含的金屬元素，這在化學(xué)上叫做焰色試驗。

①我們在炒菜的時候，偶有食鹽濺在煤氣火焰上，火焰呈。黃色

②鈉燃燒時，火焰呈。黃色焰色試驗操作鹽酸原火焰顏色相同試樣火焰的顏色鹽酸無色焰色試驗注意：鈉元素的焰色試驗是黃色鉀元素的焰色試驗呈藍(lán)色(透過藍(lán)色的鈷玻璃觀察)。問題1.鉑絲為什么要用鹽酸洗滌?

2.為什么要用藍(lán)色鈷玻璃觀察鉀的焰色?焰色試驗金屬元素鋰鈉鉀銣鈣鍶鋇銅焰色____色__色___色(透過藍(lán)色鈷玻璃)紫色____色洋紅色____色__色紫紅黃紫磚紅黃綠綠幾種金屬的焰色焰色試驗黃色紫色磚紅色洋紅色綠色紫紅色黃綠色應(yīng)用焰色試驗注意：焰色反應(yīng)用來鑒別物質(zhì)，這種鑒別方法屬于物理變化，不屬于化學(xué)變化檢驗金屬元素的存在利用焰色試驗制節(jié)日煙花焰色試驗的注意要點1．焰色試驗是物理變化而不是化學(xué)變化。2．焰色試驗是金屬元素的性質(zhì)，不是物質(zhì)的性質(zhì)。3．并不是所有的金屬元素都能發(fā)生焰色反應(yīng)，如Fe。4．在中學(xué)化學(xué)實驗中要求掌握鈉、鉀的焰色反應(yīng)，對于K＋的火焰顏色必須透過藍(lán)色鈷玻璃進(jìn)行觀察，以防止Na＋對其造成干擾。4.應(yīng)用：1.鑒別一些金屬元素；2.用相應(yīng)的金屬化合物制作煙火。思考：1.在洗滌時能否把鹽酸改為硝酸或硫酸？2.所有的金屬元素都能發(fā)生顏色反應(yīng)嗎？不能，鹽酸是低沸點酸易揮發(fā)。用鹽酸清洗是洗去鉑絲上沾有的雜質(zhì)，以免干擾實驗。硫酸不易揮發(fā)，在灼燒時不易揮發(fā)除去。而硝酸在加熱時發(fā)生分解，產(chǎn)生較多的污染性氣體。不是，如鉑絲，鐵，鋁等都不能發(fā)生。1.膨松劑指食品加工中添加于生產(chǎn)焙烤食品的主要原料小麥粉中，使面坯起發(fā)，形成致密多孔組織，從而使制品具有膨松、柔軟或酥脆的一類物質(zhì)。為使以面粉為原料的面包松軟可口，通常用碳酸氫鈉作膨松劑，因為它①熱穩(wěn)定性差②增加甜味③產(chǎn)生二氧化碳④提供鈉離子。其中合理的是(

)A.②③