福建省福清元洪高级中学高中化学《镁、铝及其化合物》课件02 新人教版.ppt

一 钠1 从钠的原子结构推断钠的化学性质 思考金属钠长期露置在空气中会发生怎样的变化 并写出有关的方程式 2 将一小块钠放入硫酸铜溶液中 可观察到的现象 体现了钠的什么性质 写出有关的方程式 3 由钠的性质说明钠应该如何保存 4 工业上如何从海水中提取钠 以及钠的用途 金属钠长期露置在空气中会发生怎样的变化 并写出有关的方程式 银白色金属表面变暗出现白色固体 na 生成na2o 成naoh 表面变成溶液白色块状物质白色粉末 naoh潮解 生成na2co3 10h2o 生成na2co3 4na o2 2na2o na2o h2o 2naoh 2naoh co2 na2co3 h2o na2co3 10h2o na2co3 10h2o na2co3 10h2o na2co3 10h2o 2 将一小块钠放入硫酸铜溶液中 可观察到的现象 体现了钠的什么性质 写出有关的化学方程式 知识归纳1 钠的物理性质 1 na h2o与煤油的密度大小为 2 熔点 硬度 具有良好的导电性和传热性 2 钠的化学性质 1 与非金属单质的反应 na与o2在点燃的条件下发生反应的化学方程式为 na在常温下露置于空气中的化学方程式为 4na o22na2o na与s的反应为 2 与水的反应 离子方程式 实验现象a 浮 将钠投入水中 钠浮在水面上 说明钠的密度比水 b 熔 钠熔化成小球 说明钠的熔点 且该反应是反应 c 游 钠球在水面上四处游动 并伴有嘶嘶声 说明 2na sna2s 2na 2h2o2na 2oh h2 小 低 放热 有气体生成 d 红 反应后的溶液能使酚酞变红 说明反应生成了 3 与盐溶液反应 实质 na先与h2o发生反应 生成naoh和h2 naoh再跟盐发生复分解反应生成难溶性碱 不能置换出盐中的金属元素 4 与部分含有活泼氢的有机物 如乙醇 苯酚 反应的方程式为 碱 2ch3ch2oh 2na2ch3ch2ona h2 3 钠的制备 电解熔融氯化钠化学方程式 4 钠的保存实验室中通常把少量钠保存在中 目的是防止na与空气中的和发生反应 5 钠的用途 1 制 用于原子反应堆里的导热剂 2 作剂来制取稀有金属 3 制作高压钠灯 煤油 水蒸气 o2 钠钾合金 还原 自我诊断1 用等质量的金属钠进行下列实验 产生氢气最多的是 a 将钠放入足量的稀盐酸中b 将钠放入足量的稀硫酸中c 将钠放入足量的氯化钠溶液中d 将钠用铝箔包好 并刺一些小孔 放入足量的水中 d 钠的性质小结钠的性质可用一句话表示 钠与酸 水 氯 氧 硫 均反应 安全保存在煤油中 或用一段话记忆 银白轻低软 传导热和电 遇氧产物变 遇氯生白烟 遇水记五点 浮熔游鸣红 遇酸酸优先 遇盐水在前 典例导析1 钠与硫酸亚铁溶液反应很难完整地观察到反应全过程的有关现象 有人用如图所示的装置进行实验改进 先向试管内新制备的硫酸亚铁溶液的液面上覆盖一层汽油 然后将试管放入盛有热水的烧杯中 待试管中汽油层消失后 往试管中投入一小粒金属钠 并迅速塞上带有导管的单孔橡胶塞 1 实验中汽油的作用是 2 加入钠后观察到液面上有大量气泡逸出 溶液中有沉淀生成 3 如果往试管中加入汽油后立即投入钠粒 可能发生爆炸 其原因是 4 写出钠与硫酸亚铁溶液反应的离子方程式 解析 1 由于fe oh 2极易被氧化 要完整地观察到钠与硫酸亚铁溶液反应的有关现象 务必要将反应体系中的空气排净 汽油具有挥发性且不溶于水 它的作用是受热时变为蒸气 可以将试管内的空气排净 2 金属钠投入硫酸亚铁溶液中 首先与溶液中的水反应生成naoh和h2 然后生成的naoh再与硫酸亚铁反应产生白色沉淀fe oh 2 3 由于钠与水反应剧烈且放出大量的热量 使生成的h2 汽油和试管里的空气混合 易燃烧发生爆炸 4 na与feso4反应的化学方程式为 2na feso4 2h2ofe oh 2 na2so4 h2 离子方程式为 2na fe2 2h2ofe oh 2 2na h2 答案 1 受热时气化 其蒸气将反应体系中的空气排净 起保护生成的fe oh 2不被氧化为fe oh 3的作用 2 白色 3 钠与水反应剧烈 放出大量的热量 使生成的h2 汽油和试管里的空气混合 易燃烧发生爆炸 4 2na fe2 2h2ofe oh 2 2na h2 典例导析2 将一定质量的钠 钾分别投入到盛有相同浓度和体积的盐酸的两个烧杯中 产生的气体随时间变化曲线如图所示 则下列说法正确的是 a 投入的na k的质量一定相等b 投入的na的质量小于k的质量c 曲线a表示na与盐酸反应 曲线b表示k与盐酸反应d 参加反应的hcl的量不一定相等 解析本题考查活泼金属与酸反应产生氢气的多少及速率大小 由图可知 二者生成氢气的质量相等 故需钾的质量要大 因k与氢离子反应剧烈 速率快 故生成等质量氢气所需时间短 曲线a为钾与盐酸反应 答案b 二 钠的氧化物na2o作为碱性氧化物应该具备哪些性质 2 na2o2是碱性氧化物吗 分析na2o2中元素化合价 推断na2o2的化学性质 3 为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的 良好的生存环境 一般在飞船内安装盛有na2o2或k2o2颗粒的装置 它的用途是什么 写出化学方程式并标出电子转移 知识归纳氧化钠和过氧化钠的比较 白色固体 淡黄色固体 碱性氧化物 过氧化物 非碱性氧化物 2 1 不稳定 加热时被空气氧化 na2o h2o2naoh 2na2o2 2h2o4naoh o2 na2o co2na2co3 2na2o2 2co22na2co3 o2 na2o 2hcl2nacl h2o 2na2o2 4hcl4nacl 2h2o o2 na2o2的特殊性质1 na2o2的强氧化性 漂白性 1 化合价与性质的关系na2o2既有氧化性 又有还原性 但主要表现氧化性 2 强氧化性的表现实例 与so2 na2o2 so2na2so4与fecl2溶液 现象 生成红褐色沉淀与na2so3溶液 na2o2 na2so3 h2ona2so4 2naoh与品红溶液 品红溶液褪色与酚酞试液 溶液先变红后褪色 同时产生无色气泡 na2o2 特别提醒na2o2与具有还原性的盐溶液反应时 理论上可以认为na2o2先与盐溶液中的h2o反应生成naoh和o2 然后o2与还原性盐发生氧化还原反应 将上述两个反应的化学方程式合并 即得总反应的化学方程式 2 有关na2o2与co2 h2o反应的重要关系2co2 2na2o22na2co3 o22h2o 2na2o24naoh o2 1 物质的量关系无论是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的物质的量之比均为2 1 2 气体体积关系若co2和水蒸气的混合气体 或单一气体 通过足量na2o2 气体体积的减少量等于原混合气体体积的 也等于生成氧气的量 3 电子转移关系当na2o2与co2 h2o反应时 物质的量关系为2na2o2 o2 2e 4 固体质量关系相当于固体 na2o2 只吸收了co2中的 co 或h2o中的 h2 可以看作发生相应的反应 na2o2 cona2co3 na2o2 h22naoh 实际上两反应不能发生 5 先后顺序关系一定量的na2o2与一定量的co2和h2o g 的混合物的反应 可视作na2o2先与co2反应 待co2反应完全后 na2o2再与h2o发生反应 典例导析3 运用比较法是化学科学中研究物质性质的基本方法之一 请运用比较法解答各题 过氧化钠几乎可与所有的常见气态非金属氧化物反应 如 2na2o2 2co22na2co3 o2 试分别写出na2o2与so2 so3反应的化学方程式 解析过氧化钠具有强氧化性 应从两方面理解 其一 过氧化钠中氧元素为 1价 处于氧的中间价态 与水 二氧化碳等物质反应时 它既是氧化剂又是还原剂 一定有氧气生成 其二 当它与还原性较强的物质反应时 它只作氧化剂 没有氧气生成 题中 so2与so3从硫的化合价可以判断 so3具有较强的氧化性 so2具有较弱的氧化性 所以不同价态同种非金属的氧化物与过氧化钠反应时 低价态的会被氧化成高价态 最终生成的都是高价态的钠盐 答案so2 na2o2na2so42so3 2na2o22na2so4 o2 练习某溶液中含有五种离子 若向其中加入na2o2粉末充分反应后 溶液体积变化忽略不计 溶液中离子浓度保持不变的是 a b c d a 练习2在一定条件下 使co和o2的混合气体26g充分反应 所得混合物在常温下跟足量的na2o2固体反应 结果固体增重14g 则原混合气体中o2和co的质量比可能是 a 9 4b 1 1c 7 6d 6 7 解析由反应2co o2 2co2 2na2o2 2co2 na2co3 o2可推得co na2o2 na2co3 所以固体增加的质量为原来co的质量 则原混合气体中co为14g o2为12g d 实验探究na2o2的性质探究实验一 关于na2o2与h2o co2反应的探究实验 实验探究1 探究式课堂教学由于注重知识的形成过程而很好地体现了新课改的理念 某班在学习 过氧化钠的性质 时 该班同学进行了以下两个实验 1 提出问题实验一的co2能灭火 实验二的co2为何能 点火 2 假设与猜想 na2o2与co2发生了反应 可能有na2co3生成 棉花燃烧 说明该反应放热 使温度达到了棉花的着火点 剧烈燃烧 反应中可能有生成 3 设计并进行实验 观察 解释和结论 请你帮助他们完成下表 4 类比推理na2o2与h2o反应后应该有naoh和o2生成 则向包有na2o2的棉花上滴两滴水 棉花也应剧烈燃烧 向生成的溶液中滴入酚酞应该变红色 5 实验与解释 向小烧杯 底部垫砂 中包有na2o2的脱脂棉上滴两滴水 发现有气泡产生 杯底发热 但棉花没有燃烧 其原因可能是 向杯中的溶液滴入酚酞 溶液变红色 振荡后红色消失 其原因可能是 6 联想与启示保存na2o2的注意事项为 解析 2 na2o2与co2反应除生成na2co3外 还生成氧气 3 木条复燃 说明o2多co2少 部分淡黄色固体变为白色 说明na2o2部分发生反应 瓶底发热 说明该反应为放热反应 白色固体可能是na2co3 与盐酸反应放出co2 检验co2应通入澄清石灰水中 现象是澄清石灰水变浑浊 5 棉花没有燃烧 说明反应生成的氧气少 原因可能是na2o2部分变质或滴入的水太少 红色消失是由于na2o2有强氧化性 6 通过上述的实验探究na2o2易与co2 水反应 因此保存na2o2应注意以下两点 要用塑料袋 或塑料桶 密封存放在干燥的阴暗处 远离可燃物 答案 2 氧气 或o2 3 na2o2过量 或co2不足 瓶中co2少o2多 na2o2部分发生反应 该反应为放热反应 澄清石灰水澄清石灰水变浑浊 5 na2o2部分变质或滴入的水太少 生成的naoh使酚酞变红色 但na2o2有强氧化性将酚酞氧化而褪色 6 要用塑料袋 或塑料桶 密封存放在干燥的阴暗处 远离可燃物 实验探究2 1 写出co2和na2o2反应的化学方程式 2 某学生判断so2和na2o2反应能生成硫酸钠 你认为他的判断合理吗 简要说明理由 3 该同学无法断定so2和na2o2反应中是否有氧气生成 拟使用下列装置进行实验 二 na2o2氧化性探究实验 装置中b的作用是 d的作用是 4 为确认so2和na2o2的反应产物 该同学设计了以下实验步骤 你认为应进行的操作按顺序排列是 填序号 a 用带火星的细木条靠近干燥管口a 观察细木条是否着火燃烧b 将c装置中反应后的固体物质溶于适量水配成溶液c 在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸钡溶液 观察是否有沉淀生成d 在配成的溶液中先加入盐酸 再加入氯化钡溶液 观察是否有气泡或沉淀生成 解析由于na2o2有强氧化性 4价的s有还原性 所以发生氧化还原反应生成na2so4 由于h2o和na2o2反应生成o2 所以增加b和d两套装置 4 中a是检验是否有o2生成 进行溶解后先加入盐酸 不能加入硝酸 因为硝酸具有强氧化性 排除的干扰 再加入氯化钡溶液 有白色沉淀生成说明有的存在 答案 1 2co2 2na2o22na2co3 o2 2 合理由于过氧化钠具有强氧化性 能将 4价的硫氧化为 6价的硫而生成硫酸钠 3 b装置用于干燥so2气体 防止水蒸气进入c装置与na2o2反应d装置是为了防止空气中的水蒸气进入c装置与na2o2反应生成氧气 同时吸收过量so2气体 便于氧气的检验和防止污染空气 4 abd 返回 三 naoh na2co3 nahco31 用化学方程式表示下列物质之间的变化 3 还可以用什么方法鉴别na2co3 nahco3 4 工业上如何获得nahco3 na2co3 naoh 答案 naoh co2nahco3 2nahco3na2co3 co2 h2o na2co3 co2 h2o2nahco3 nahco3 ca oh 2caco3 naoh h2o na2co3 ca oh 2caco3 2naoh 2naoh co2na2co3 h2o 1 用化学方程式表示下列物质之间的变化 知识归纳1 氢氧化钠 naoh 俗称 1 主要物理性质 白色固体 易吸收空气中的水分而潮解 易溶于水 并且放出大量的热量 有强腐蚀性 2 主要化学性质 为一元强碱 具有碱的通性 naoh溶于水后完全电离 能与酸碱指示剂或试纸作用 与酸和酚发生中和反应 如hcl 等 反应方程式分别为 烧碱 火碱 苛性钠 hcl naohnacl h2o 与酸酐发生反应 如so2 co2 sio2 so3和p2o5等 与两性物质反应 如al al2o3 al oh 3等 al与naoh溶液反应的方程式为 与盐发生复分解反应 如nh4cl与naoh溶液共热的方程式为 提供碱性环境发生无机和有机反应 如卤代烃的水解反应和消去反应 酯类的水解 油脂的皂化等 2al 2naoh 2h2o2naalo2 3h2 nh4cl naohnacl h2o nh3 2 碳酸钠和碳酸氢钠的比较 纯碱或苏打 小苏打 稳定 但结晶碳酸钠 na2co3 10h2o 易风化 2h h2o co2 h h2o co2 co2 h2o 2al3 3 3h2o2al oh 3 3co2 ca2 caco3 固 加热 液 naoh 要点精讲要点一na2co3和nahco3性质的应用1 向饱和na2co3溶液中通入足量的co2有nahco3晶体析出 2 与足量酸反应的比较 1 反应速率浓度相同时 nahco3比na2co3与酸反应速率大 2 耗酸量 等物质的量的na2co3 nahco3与酸反应时 消耗酸的物质的量之比为2 1 等质量的na2co3 nahco3消耗酸的物质的量之比为84 53 3 生成co2的量 等物质的量的na2co3 nahco3产生的co2一样多 等质量时nahco3比na2co3产生的co2多 特别提醒根据na2co3和hcl互滴时的现象不同可鉴别na2co3溶液和盐酸 操作如下 1 向盐酸里逐滴加入na2co3溶液 开始时酸过量 开始就有气体放出 2 向na2co3溶液里逐滴加入盐酸 开始时酸不足 开始无气体产生 后来产生气泡 典例导析1 某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体 用不同的方法做了以下实验 如图 所示 1 只根据图 所示实验 能够达到实验目的的是 填装置序号 2 图 所示实验均能鉴别这两种物质 其反应的化学方程式为 与实验 相比 实验 的优点是 填选项序号 a 比 复杂b 比 安全c 比 操作简便d 可以做到用一套装置同时进行两个对比实验 而 不行 3 若用实验 验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性 则试管b中装入的固体最好是 填化学式 4 将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应 当石灰水过量时 其离子方程式为 当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为2 1时 所得溶液中溶质的化学式为 请设计实验检验所得溶液中溶质的阴离子 解析 1 图 不能达到实验目的 因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳 二氧化碳气体与澄清石灰水作用变浑浊 故不可以 图 可以鉴别 因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应 生成的二氧化碳气体的量不同 可根据气球膨胀程度判断 2 图 所涉及的化学方程式为 2nahco3na2co3 h2o co2 实验 的优点是可同时做对比实验 3 试管b装入碳酸氢钠 试管a装入碳酸钠 这样直接加热的碳酸钠 温度高 不分解 不能使澄清石灰水变浑浊 而间接加热的碳酸氢钠分解 使澄清石灰水变浑浊 表明了碳酸氢钠很不稳定 4 石灰水过量时 碳酸氢根全部反应 离子方程式为 ca2 oh caco3 h2o 2nahco3 ca oh 2caco3 na2co3 2h2o 则其中的溶质是碳酸钠 要检验 可以取少量上层清液于洁净的试管中 加入适量氯化钙溶液 振荡 若有白色沉淀生成 则证明溶液中含有 答案 1 2 2nahco3na2co3 h2o co2 co2 ca oh 2caco3 h2od 3 nahco3 4 ca2 oh caco3 h2o na2co3取少量上层清液 或过滤后的滤液或所得溶液 于洁净 若无 洁净 也可 的试管中 加入适量氯化钙溶液 振荡 若有白色沉淀生成 则证明溶液中含有 例2 2009 全国卷 为了检验某含有nahco3杂质的na2co3样品的纯度 现将w1g样品加热 其质量变为w2g 则该样品的纯度 质量分数 是 自主解答 选a 由题意知w1 w2应为nahco3分解生成的co2和h2o的质量 设样品中nahco3质量为xg 由此可列如下关系 变式训练 纯净的碳酸钠ag 碳酸钠与碳酸氢钠的混合物ag 两者相比下列各种情况的描述正确的是 a 分别和盐酸完全反应时 混合物的耗酸量大b 分别和盐酸完全反应时 纯净的碳酸钠放出的co2多c 分别溶于水 再加入足量澄清石灰水 混合物得到的沉淀质量大d 分别配成等体积溶液 混合物溶液中的na 的物质的量浓度大 解析 选c 同质量的na2co3比nahco3耗酸要多 并且产生的co2也要少 故a b项均错误 同质量的两组物质 混合物含的碳元素较多 故最终转化成caco3沉淀的质量就大 c项正确 同质量的na2co3比nahco3所含na 物质的量大 故配成溶液后纯净的碳酸钠溶液中的na 物质的量浓度大 迁移应用有3份等质量的小苏打 第1份直接与盐酸恰好完全反应 第2份首先加热 使其部分分解后 再与盐酸恰好完全反应 第3份首先加热 使其完全分解后 再与盐酸恰好完全反应 假若盐酸的物质的量浓度相同 消耗盐酸的体积分别为v1 v2和v3 则v1 v2和v3的大小关系正确的是 a v1 v2 v3b v2 v3 v1c v1 v2 v3d v1 v3 v2 解析nahco3不分解时nahco3 hclnacl h2o co2 1mol1molnahco3完全分解时2nahco3na2co3 h2o co2 2mol1mol1mol0 5molna2co3 2hcl2nacl h2o co2 1mol2mol0 5mol1mol所以无论nahco3是否受热分解与盐酸恰好完全反应消耗的盐酸的量相等 故v1 v2 v3 答案c 实验探究候氏制碱法的实验原理我