高中化学 第三章 金属及其化合物 3.2 几种重要的金属化合物（钠的化合物）（课时1）课件2 新人教版必修1

1、第1课时 钠的重要化合物 【学习目标学习目标】1.1.了解氧化钠、过氧化钠的主要性质和用途。了解氧化钠、过氧化钠的主要性质和用途。2.2.掌握掌握NaNa2 2COCO3 3、NaHCONaHCO3 3的主要性质和用途。的主要性质和用途。3.3.了解焰色反应的概念及应用。了解焰色反应的概念及应用。【新知预习新知预习】一、氧化钠和过氧化钠一、氧化钠和过氧化钠(1)Na(1)Na2 2O O、NaNa2 2O O2 2的颜色有何差别？的颜色有何差别？(2)Na(2)Na2 2O O与与H H2 2O O、COCO2 2均能反应均能反应, ,NaNa2 2O O2 2呢？反应原理是否相同？呢？反应原

2、理是否相同？1.1.氧化钠氧化钠(1)(1)物理性质。物理性质。NaNa2 2O O是一种白色粉末状固体。是一种白色粉末状固体。(2)(2)化学性质。化学性质。NaNa2 2O O 碱性氧化物性质碱性氧化物性质 与水反应与水反应 与酸与酸( (如盐酸如盐酸) )反应反应 与酸性氧化物与酸性氧化物( (如如COCO2 2) )反应反应有关的化学方程式：有关的化学方程式：_。_。_。NaNa2 2O OH H2 2O=2NaOHO=2NaOHNaNa2 2O O2HCl=2NaCl2HCl=2NaClH H2 2O ONaNa2 2O OCOCO2 2=Na=Na2 2COCO3 32.2.过氧化

3、钠过氧化钠(1)(1)物理性质。物理性质。NaNa2 2O O2 2是一种是一种_色粉末状固体。色粉末状固体。淡黄淡黄实实验验操操作作实实验验现现象象(2)(2)化学性质。化学性质。与水反应的实验探究与水反应的实验探究a.a.滴加水后产生大量气泡滴加水后产生大量气泡b.b.试管外壁发热试管外壁发热c.c.带火星的木条复燃带火星的木条复燃d.d.滴加酚酞溶液先变红色后褪色滴加酚酞溶液先变红色后褪色实实验验操操作作实实验验结结论论 a.a.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气反应方程式为：反应方程式为：2Na2Na2 2O O2 2+2H+2H2 2O=4NaOH+

4、OO=4NaOH+O2 2b.Nab.Na2 2O O2 2有强氧化性有强氧化性 与二氧化碳的反应与二氧化碳的反应化学方程式为：化学方程式为：_。2Na2Na2 2O O2 22CO2CO2 2=2Na=2Na2 2COCO3 3O O2 2二、碳酸钠和碳酸氢钠二、碳酸钠和碳酸氢钠(1)Na(1)Na2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3都是钠的碳酸盐都是钠的碳酸盐, ,它们外观上有差别吗？在它们外观上有差别吗？在水中的溶解度是否相同？水中的溶解度是否相同？(2)(2)它们的热稳定性是否相同？与酸和碱都能发生反应吗？它们的热稳定性是否相同？与酸和碱都能发生反应吗？1.1.物理性质物

5、理性质名称名称 碳碳 酸酸 钠钠 碳酸氢钠碳酸氢钠 化化 学学 式式 俗名俗名 色态色态 溶溶 解解 性性 NaNa2 2COCO3 3 NaHCONaHCO3 3纯碱、苏打纯碱、苏打小苏打小苏打白色粉末白色粉末细小白色晶体细小白色晶体 水中易溶水中易溶水中易溶水中易溶, ,但比但比NaNa2 2COCO3 3溶溶解度小解度小 2.2.化学性质化学性质(1)(1)热稳定性。热稳定性。实验装置和操作实验装置和操作用上图装置分别对用上图装置分别对NaNa2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3进行实验进行实验实验现象和结论实验现象和结论NaNa2 2COCO3 3 石灰水不变浑浊石灰水不

6、变浑浊, ,说明受热说明受热_不分解不分解 NaHCONaHCO3 3石灰水变浑浊石灰水变浑浊, ,说明受热分解说明受热分解反应方程式为：反应方程式为：_2NaHCO2NaHCO3 3 Na Na2 2COCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O O=(2)(2)与酸与酸( (足量盐酸足量盐酸) )反应。反应。NaNa2 2COCO3 3：_。NaHCONaHCO3 3：_。(3)(3)与碱与碱( (氢氧化钠氢氧化钠) )反应。反应。NaNa2 2COCO3 3：与：与NaOHNaOH不反应；不反应；NaHCONaHCO3 3：_。NaNa2 2COCO3 32HCl=2NaCl2HCl=

7、2NaClH H2 2O OCOCO2 2NaHCONaHCO3 3HCl=NaClHCl=NaClH H2 2O OCOCO2 2NaHCONaHCO3 3NaOH=NaNaOH=Na2 2COCO3 3H H2 2O O三、焰色反应三、焰色反应(1)(1)什么是焰色反应？什么是焰色反应？NaNa、NaOHNaOH、NaClNaCl的焰色反应是否相同？的焰色反应是否相同？(2)(2)焰色反应实验的操作有什么要求？焰色反应有什么作用？焰色反应实验的操作有什么要求？焰色反应有什么作用？1.1.焰色反应焰色反应很多很多_在灼烧时都会使火焰呈现特殊的在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。颜色。金属或它们

8、的化合物金属或它们的化合物2.2.操作步骤操作步骤“五字诀五字诀”洗洗 将铂丝将铂丝( (或光洁无锈的铁丝或光洁无锈的铁丝) )用用_洗净洗净烧烧 将洗净的铂丝将洗净的铂丝( (或铁丝或铁丝) )在火焰上灼烧至与在火焰上灼烧至与_蘸蘸 蘸取蘸取_烧烧 在无色火焰上灼烧在无色火焰上灼烧, ,并观察并观察_洗洗 再用再用_洗净铂丝洗净铂丝( (或铁丝或铁丝) ), ,并在火焰上灼烧至并在火焰上灼烧至_盐酸盐酸原火焰原火焰颜色相同颜色相同试样试样火焰的颜色火焰的颜色盐酸盐酸无色无色3.3.几种金属的焰色几种金属的焰色NaNa：_, ,K K：_ (_ (观察时要透过观察时要透过_)_)4.4.应用应

9、用焰色反应在化学上常用于金属单质或金属离子的鉴别。焰色反应在化学上常用于金属单质或金属离子的鉴别。黄色黄色紫色紫色蓝色钴玻璃蓝色钴玻璃【正误立判正误立判】1.1.在潜水艇和防毒面具中用来消耗在潜水艇和防毒面具中用来消耗COCO2 2的固体物质是的固体物质是NaNa2 2O O。( )( )分析：分析：错误。应是错误。应是NaNa2 2O O2 2。NaNa2 2O O只吸收只吸收COCO2 2, ,但但NaNa2 2O O2 2既吸收既吸收COCO2 2, ,又产生又产生O O2 2, ,可作供氧剂。可作供氧剂。2.2.将将NaNa2 2O O2 2加入石蕊试液中加入石蕊试液中, ,有气泡产生

10、有气泡产生, ,且溶液变蓝色。且溶液变蓝色。( ( ) )分析：分析：错误。错误。NaNa2 2O O2 2与与H H2 2O O反应产生反应产生O O2 2, ,且且NaNa2 2O O2 2具有强氧化性具有强氧化性, ,能能氧化石蕊使其褪色。氧化石蕊使其褪色。3.3.发酵粉的主要成分是发酵粉的主要成分是NaNa2 2COCO3 3, ,与面食中的酸作用能产生与面食中的酸作用能产生COCO2 2, ,使面食变得柔软使面食变得柔软, ,疏松。疏松。( )( )分析：分析：错误。发酵粉的主要成分是错误。发酵粉的主要成分是NaHCONaHCO3 3, ,与面食中的酸作用与面食中的酸作用产生产生CO

11、CO2 2。4.4.同一金属的碳酸盐比碳酸氢盐稳定。同一金属的碳酸盐比碳酸氢盐稳定。( )( )分析：分析：正确。如正确。如CaCOCaCO3 3比比Ca(HCOCa(HCO3 3) )2 2稳定；稳定；NaNa2 2COCO3 3比比NaHCONaHCO3 3稳定。稳定。5.5.焰色反应是金属元素的化学性质焰色反应是金属元素的化学性质, ,灼烧时灼烧时, ,所有金属或金属所有金属或金属阳离子均有焰色。阳离子均有焰色。( )( )分析：分析：错误。焰色反应是金属元素的一种物理性质错误。焰色反应是金属元素的一种物理性质, ,只有只有K K、NaNa、CaCa、BaBa、CsCs、CuCu等少数金

12、属才能发生焰色反应。等少数金属才能发生焰色反应。【课堂探究课堂探究】一、一、NaNa2 2O O2 2与与COCO2 2、H H2 2O O反应的三大关系反应的三大关系反应的化学方程式为：反应的化学方程式为：2Na2Na2 2O O2 2+2CO+2CO2 2=2Na=2Na2 2COCO3 3+O+O2 2 2Na2Na2 2O O2 2+2H+2H2 2O=4NaOH+OO=4NaOH+O2 2 1.1.物质的量的关系物质的量的关系无论是无论是COCO2 2或或H H2 2O O的单一物质还是二者的混合物的单一物质还是二者的混合物, ,通过足量的通过足量的NaNa2 2O O2 2时时,

13、,COCO2 2或或H H2 2O O与放出与放出O O2 2的物质的量之比均为的物质的量之比均为2121。2.2.固体质量关系固体质量关系NaNa2 2O O2 2 NaNa2 2COCO3 3NaNa2 2O O2 2COCONaNa2 2O O2 2 2NaOH2NaOHNaNa2 2O O2 2HH2 2相当于固体相当于固体(Na(Na2 2O O2 2) )只吸收了只吸收了COCO2 2中的中的“CO”CO”, ,H H2 2O O中的中的“H H2 2”。即：发生反应时即：发生反应时, ,固体增加的质量等于与固体增加的质量等于与COCO2 2等物质的量的等物质的量的COCO的质量；

14、发生反应时的质量；发生反应时, ,固体增加的质量等于与固体增加的质量等于与H H2 2O O等物质等物质的量的的量的H H2 2的质量。的质量。COCO2 2H H2 2O O3.3.电子转移关系电子转移关系2Na2Na2 2O O2 2+2H+2H2 2O=4NaOH+OO=4NaOH+O2 22Na2Na2 2O O2 2+2CO+2CO2 2=2Na=2Na2 2COCO3 3+O+O2 2因此因此1 mol Na1 mol Na2 2O O2 2与与COCO2 2、H H2 2O O完全反应时完全反应时, ,均转移均转移1 mol1 mol电子。电子。得到得到2 2e e- -失去失去

15、2 2e e- -得到得到2 2e e- -失去失去2 2e e- -【特别提醒特别提醒】过氧化钠和水反应中过氧化钠和水反应中, ,只有只有NaNa2 2O O2 2中氧元素化合价中氧元素化合价发生变化发生变化, ,所以所以NaNa2 2O O2 2既是氧化剂又是还原剂既是氧化剂又是还原剂, ,水既不是氧化剂又水既不是氧化剂又不是还原剂。不是还原剂。【典例典例1 1】(2015(2015成都高一检测成都高一检测)200 )200 时时COCO2 2和水蒸气的混合和水蒸气的混合气体共气体共23.2 g23.2 g与足量的与足量的NaNa2 2O O2 2充分反应后充分反应后, ,固体质量增加了固

16、体质量增加了7.2 g7.2 g, ,则原混合气体的物质的量为则原混合气体的物质的量为( )( )A A0.2 mol0.2 molB B0.6 mol0.6 molC C0.8 mol0.8 molD D1.0 mol1.0 mol【解析解析】选选D D。设混合气体中。设混合气体中COCO2 2、H H2 2O O的物质的量分别为的物质的量分别为x x、y y。2CO2CO2 22Na2Na2 2O O2 2=2Na=2Na2 2COCO3 3O O2 2 固体的质量差固体的质量差2 mol 88 g2 mol 88 g32 g32 g56 g56 gx 28xx 28x2H2H2 2O(g

17、)O(g)2Na2Na2 2O O2 2=4NaOH=4NaOHO O2 2 固体的质量差固体的质量差2 mol 36 g2 mol 36 g32g32g4 g4 gy 2yy 2y则：则：44x44x18y18y23.2 28x23.2 28x2y2y7.27.2解得：解得：x x0.2 mol y0.2 mol y0.8 mol0.8 mol所以混合气体的总物质的量为所以混合气体的总物质的量为0.2 mol0.2 mol0.8 mol0.8 mol1.0 mol1.0 mol。【方法方法技巧方法方法技巧】COCO2 2和和H H2 2O O与与NaNa2 2O O2 2反应的先后规律反应的

18、先后规律2H2H2 2O+2NaO+2Na2 2O O2 2=4NaOH+O=4NaOH+O2 22CO2CO2 2+4NaOH=2Na+4NaOH=2Na2 2COCO3 3+2H+2H2 2O O总式：总式：2CO2CO2 2+2Na+2Na2 2O O2 2=2Na=2Na2 2COCO3 3+O+O2 2所以一定量的所以一定量的NaNa2 2O O2 2与一定量与一定量COCO2 2和和H H2 2O(g)O(g)的混合物的反应的混合物的反应, ,可视可视作作NaNa2 2O O2 2先与先与COCO2 2反应反应, ,待待COCO2 2反应完全后反应完全后, ,NaNa2 2O O2

19、 2再与再与H H2 2O(g)O(g)发生反发生反应。应。【变式训练变式训练】2 mol2 mol过氧化钠与过氧化钠与2 mol 2 mol 碳酸氢钠固体混合后碳酸氢钠固体混合后, ,在在密闭容器中加热充分反应密闭容器中加热充分反应, ,排出气体物质后冷却排出气体物质后冷却, ,残留的固体物残留的固体物质是质是( )( )A.NaA.Na2 2COCO3 3B.NaB.Na2 2O O2 2、NaNa2 2COCO3 3C.NaOHC.NaOH、NaNa2 2COCO3 3D.NaD.Na2 2O O2 2、NaOHNaOH、NaNa2 2COCO3 3【解析解析】选选C C。有关反应的化学

20、方程式为：。有关反应的化学方程式为：2NaHCO2NaHCO3 3 NaNa2 2COCO3 3 + + COCO2 2 + + H H2 2O O2 mol 1 mol 1 mol 1 mol2 mol 1 mol 1 mol 1 mol2CO2CO2 2 + 2Na+ 2Na2 2O O2 2=2Na=2Na2 2COCO3 3+O+O2 21 mol 1 mol 1 mol1 mol 1 mol 1 mol2H2H2 2O + 2NaO + 2Na2 2O O2 2=4NaOH+O=4NaOH+O2 21 mol 1 mol 2 mol1 mol 1 mol 2 mol所以残留物为所以残

21、留物为2 mol Na2 mol Na2 2COCO3 3和和2 mol NaOH2 mol NaOH。=二、二、NaNa2 2COCO3 3、NaHCONaHCO3 3的鉴别及相互转化方法的鉴别及相互转化方法1.1.鉴别方法鉴别方法(1)(1)加热法。加热法。加热时产生能使澄清的加热时产生能使澄清的石灰水变浑浊的气体石灰水变浑浊的气体的是的是NaHCONaHCO3 3, ,无变化无变化的是的是NaNa2 2COCO3 3。(2)(2)沉淀法。沉淀法。产生白色沉淀的是产生白色沉淀的是NaNa2 2COCO3 3, ,无明显变化的是无明显变化的是NaHCONaHCO3 3。(3)(3)根据与等浓

22、度的盐酸反应的剧烈程度。根据与等浓度的盐酸反应的剧烈程度。反应非常剧烈的是反应非常剧烈的是NaHCONaHCO3 3, ,相对不剧烈的是相对不剧烈的是NaNa2 2COCO3 3。(4)(4)逐滴加入盐酸。逐滴加入盐酸。立即产生气体的是立即产生气体的是NaHCONaHCO3 3, ,开始开始无气体无气体, ,过一会儿产生气体的是过一会儿产生气体的是NaNa2 2COCO3 3。2.2.相互转化关系相互转化关系NaNa2 2COCO3 3 NaHCONaHCO3 3(1)Na(1)Na2 2COCO3 3 NaHCO NaHCO3 3。NaNa2 2COCO3 3H H2 2O OCOCO2 2

23、=2NaHCO=2NaHCO3 3(2)NaHCO(2)NaHCO3 3 Na Na2 2COCO3 3。2NaHCO2NaHCO3 3 Na Na2 2COCO3 3H H2 2O OCOCO2 2NaHCONaHCO3 3NaOH=NaNaOH=Na2 2COCO3 3H H2 2O OCOCO2 2+H+H2 2O O固固( (加热加热) )，液，液(NaOH)(NaOH)=【特别提醒特别提醒】不能用不能用Ba(OH)Ba(OH)2 2或澄清石灰水来鉴别或澄清石灰水来鉴别NaNa2 2COCO3 3与与NaHCONaHCO3 3, ,因为因为NaNa2 2COCO3 3、NaHCONaH

24、CO3 3与与Ba(OH)Ba(OH)2 2或或Ca(OH)Ca(OH)2 2反应均产生白反应均产生白色沉淀。色沉淀。【典例典例2 2】(2015(2015福州高一检测福州高一检测) )能用来鉴别能用来鉴别NaNa2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3两两种白色固体的最佳方法是种白色固体的最佳方法是( )( )A.A.分别放入水中分别放入水中, ,观察溶解速率观察溶解速率B.B.分别取少量加入到石灰水中分别取少量加入到石灰水中, ,观察有无沉淀生成观察有无沉淀生成C.C.分别取少量溶于水后分别取少量溶于水后, ,滴入滴入HClHCl溶液观察有无气体生成溶液观察有无气体生成D.D.分

25、别取少量溶于水后分别取少量溶于水后, ,滴入滴入CaClCaCl2 2溶液观察有无沉淀生成溶液观察有无沉淀生成【解析解析】选选D D。A A项项, ,NaNa2 2COCO3 3、NaHCONaHCO3 3均易溶于水均易溶于水, ,因此通过观察因此通过观察溶解速率不能鉴别溶解速率不能鉴别NaNa2 2COCO3 3、NaHCONaHCO3 3；B B项项, ,NaNa2 2COCO3 3、NaHCONaHCO3 3均与均与Ca(OH)Ca(OH)2 2反应生成白色沉淀；反应生成白色沉淀；C C项项, ,NaNa2 2COCO3 3、NaHCONaHCO3 3均与盐酸反应均与盐酸反应生成生成CO

26、CO2 2；D D项项, ,NaNa2 2COCO3 3与与CaClCaCl2 2反应生成白色沉淀反应生成白色沉淀, ,但但NaHCONaHCO3 3与与CaClCaCl2 2不反应。不反应。【警示钟警示钟】加入盐酸时加入盐酸时, ,溶液中存在盐酸对溶液中存在盐酸对NaNa2 2COCO3 3、NaHCONaHCO3 3的局的局部过量问题部过量问题, ,因此均可能产生气体因此均可能产生气体, ,现象差别不大现象差别不大, ,不是鉴别不是鉴别NaNa2 2COCO3 3、NaHCONaHCO3 3的最佳方法。的最佳方法。【方法方法技巧方法方法技巧】物质的检验方法物质的检验方法互滴法互滴法以以Na

27、Na2 2COCO3 3与盐酸的反应为例：与盐酸的反应为例：(1)(1)将将NaNa2 2COCO3 3逐滴滴入盐酸中。逐滴滴入盐酸中。原理：原理：COCO3 32-2-+2H+2H+ +=CO=CO2 2+H+H2 2O O。现象：立即产生气体。现象：立即产生气体。(2)(2)将盐酸逐滴滴入将盐酸逐滴滴入NaNa2 2COCO3 3溶液中。溶液中。原理：原理：COCO3 32-2-+H+H+ +=HCO=HCO3 3- -, ,HCOHCO3 3- -+H+H+ +=CO=CO2 2+H+H2 2O O。现象：开始无气体现象：开始无气体, ,后来产生气体。后来产生气体。【变式备选变式备选】除

28、去除去NaHCONaHCO3 3溶液中混有的少量溶液中混有的少量NaNa2 2COCO3 3可采取的方可采取的方法是法是( )( )A.A.通入二氧化碳气体通入二氧化碳气体B.B.加入氢氧化钡溶液加入氢氧化钡溶液C.C.加入澄清石灰水加入澄清石灰水D.D.加入稀盐酸加入稀盐酸【解析解析】选选A A。A A项通入项通入COCO2 2发生反应：发生反应：NaNa2 2COCO3 3+H+H2 2O+COO+CO2 2=2NaHCO2NaHCO3 3, ,故能除去故能除去NaNa2 2COCO3 3, ,A A正确；正确；B B、C C、D D三项加入的试剂都能三项加入的试剂都能与与NaHCONaH

29、CO3 3溶液反应溶液反应, ,故都错误。故都错误。【牛刀小试牛刀小试】1.1.下列关于下列关于NaNa2 2O O和和NaNa2 2O O2 2的叙述正确的是的叙述正确的是( )( )A.A.都是白色固体都是白色固体B.B.都是碱性氧化物都是碱性氧化物C.C.都能和水反应形成强碱溶液都能和水反应形成强碱溶液D.D.都是强氧化剂都是强氧化剂【解析解析】选选C C。NaNa2 2O O是白色固体是白色固体, ,NaNa2 2O O2 2是淡黄色固体；是淡黄色固体；NaNa2 2O O是碱是碱性氧化物性氧化物, ,NaNa2 2O O2 2不是碱性氧化物；不是碱性氧化物；NaNa2 2O O2 2

30、是强氧化剂是强氧化剂, ,NaNa2 2O O不是不是, ,因此只有因此只有C C是正确的。是正确的。2.2.下列物质中下列物质中, ,受热能放出某气体受热能放出某气体A A, ,并将所得残渣与盐酸反并将所得残渣与盐酸反应又能生成气体应又能生成气体A A的化合物是的化合物是( )( )A.NHA.NH4 4HCOHCO3 3B.KB.K2 2COCO3 3C.Ca(HCOC.Ca(HCO3 3) )2 2D.KClOD.KClO3 3【解析解析】选选C C。A A项项, ,NHNH4 4HCOHCO3 3 NH NH3 3+CO+CO2 2+H+H2 2OO, ,无残渣剩无残渣剩余；余；B B

31、项项, ,K K2 2COCO3 3受热不分解；受热不分解；C C项项, ,Ca(HCOCa(HCO3 3) )2 2 CaCOCaCO3 3+ +COCO2 2+H+H2 2O O, ,CaCOCaCO3 3与盐酸反应产生与盐酸反应产生COCO2 2；D D项项2KClO2KClO3 3 2KCl 2KCl+3O+3O2 2, ,但但KClKCl不与盐酸反应。不与盐酸反应。=3.(20153.(2015盐城高一检测盐城高一检测) )建国建国6060周年庆典上周年庆典上, ,五彩缤纷的焰火五彩缤纷的焰火让联欢晚会更加辉煌壮观让联欢晚会更加辉煌壮观, ,这些五彩缤纷的焰火与某些元素的这些五彩缤纷

32、的焰火与某些元素的焰色反应有关。下列说法错误的是焰色反应有关。下列说法错误的是( )( )A.A.观察观察K K2 2COCO3 3的焰色应透过红色的玻璃的焰色应透过红色的玻璃B.B.焰色反应实验中常用盐酸洗涤金属丝焰色反应实验中常用盐酸洗涤金属丝C.C.可以用焰色反应来区别可以用焰色反应来区别NaClNaCl和和KClKClD.NaD.Na与与NaNa2 2SOSO4 4在灼烧时火焰颜色相同在灼烧时火焰颜色相同【解析解析】选选A A。A A项项, ,观察观察K K+ +的焰色应透过蓝色钴玻璃；的焰色应透过蓝色钴玻璃；B B项项, ,用盐用盐酸可除去金属丝表面的氧化物及粘附物；酸可除去金属丝表面的氧化物及粘附物；C C项项, ,NaNa+ +焰色为黄焰色为黄色色, ,K K+ +焰色为紫色；焰色为紫色；D D项项, ,NaNa、NaNa+ +的焰色