化学必修1-钠及其化合物

1、第三章 金属的化学性质,钠 一.钠的物理性质,金属钠很软，用刀切开可以看到它具有银白色的金属光泽，是热和电的良导体；它的密度为0.97gcm3，比水的密度还小；而且熔点(97.8)、沸点(882.9)都较低。,二、钠的原子结构： 钠的原子结构示意图为 。所以钠的化学性质很活泼，有很强的还原性，能跟多种物质发生化学反应。因此，自然界中不存在 态的钠，都以 态形式存在，主要以 （填化合物名称）钠也以硫酸钠，碳酸钠，硝酸钠等形式存在。,游离,化合,氯化钠,三、钠的化学性质： 1.与某些单质的反应 与氧气的反应：缓慢氧化 点燃 思考：4.6gNa在空气中充分燃烧至少需要标状下的空气 L 所以少量金属钠

2、可保存在 里，大量的金属钠则存在铁筒中用石蜡密封。取用时一般先用镊子把钠从煤油中夹出来，并用滤纸把表面的煤油吸干，然后用小刀切下绿豆大小的一块再做有关实验。切剩的钠可以放回原瓶。,4Na+02=2Na20,11.2L,煤油,与氯气的反应： 实验现象：产生 。 与硫的反应： (研磨爆炸) 2.与某些氧化物反应 与水反应： 对应的离子反应方程式是：,白烟,2Na+2H2O =2NaOH +H2 ,2Na+2H2O =2Na+2OH- +H2 ,实验现象：浮：钠投入水中并浮在水面上 响：钠立即跟水反应，并放出热量，发出嘶嘶响声，产生气体。游：同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方迅速游动最后消失，

3、红：反应后的水溶液使酚酞变红。 3.与酸的反应 与盐酸的反应： 对应的离子反应方程式为：,2Na+2HCl=2NaCl+H2,2Na+2H+=2Na+H2,与四氯化钛的反应： 注：a.此反应不能在水溶液中进行，否则钠先与水反应。 b.工业上利用这个反应来制取钛，类似的还可以制取钽、铌、锆。为了方便大家记忆，我把它归纳为：可以用钠制取“钛、钽、铌、（克）、锆” 与硫酸铜溶液反应： 分两个化学反应方程式写为：,2Na+2H2O=2NaOH+H2,CuSO4+2NaOHNa2SO4+Cu(OH)2 ,合为一个反应方程式是： 对应的离子反应方程式是： 注明：可见Na不能从CuSO4溶液中置换出Cu来。

4、因为金属阳离子在水中一般是以水合离子形式存在，即金属离子周围有一定数目的水分子包围着，不能和钠直接接触。以下同。 与氯化铁溶液反应： 分两个化学反应方程式写为：,2Na+2H2O+CuS04=Na2SO4 +Cu(OH)2+H2 ,2Na+2H2O+Cu2+=2Na+Cu(OH)2+H2 ,2Na+2H2O=2NaOH+H2,对应的离子反应方程式式是： 合为一个反应方程式是： 对应的离子反应方程式是： 与氯化铵溶液反应 分两个化学反应方程式写为： 对应的离子反应方程式式是：,6Na+6H2O+2FeCl3=6NaCl+2Fe(OH)3+3H2,FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3 +3NaC

5、l,2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2 Fe3+3OH-=Fe(OH)3 ,6Na+6H2O+2Fe3+=6Na+2Fe(OH)3+3H2,2Na+2H2O=2NaOH+H2 NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3H2O,2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2 NH4+OH-=NH3H2O,合为一个反应方程式是： 对应的离子反应方程式是： 四、钠的用途 1.大部分金属钠用于制造一种抗暴剂四乙基铅。2. 钠钾合金用作原子反应堆的导热剂。3. 可以用钠制取“钛、钽、铌、（克）、锆” 4. 还用于制造高压钠灯。 五、钠的制法 工业上制取钠的化学反应方程式为：,2Na+2H2O+2NH4Cl=

6、H2+2NaCl+2NH3H2O,2Na+2H2O+2NH4+=H2+2Na+2NH3H2O,镁 一、镁的物理性质 二、镁的原子结构 镁的原子结构示意图为： ，所以镁的化学性质很活泼（但不如钠），有很强的还原性，能跟多种物质反应。因此，镁在自然界中只能以 态的形式存在。含镁的主要矿石有光卤石、白云石、菱镁矿等，此外海水中也含有大量的没盐。,镁具有银白色金属光泽，密度是1.74g/cm3 ，熔点较低，硬度较小，有延长性，是电和热的良导体。,化合,三、镁的化学性质 1与某些单质的反应 与N2的反应： 与O2的反应： 与Cl2的反应： 2与某些氧化物反应 与水的反应： a.与冷水有微弱的反应,与热水

7、可剧烈反应 b.也说明了Mg的还原性比Na弱 与CO2的反应：,3与酸的反应 与盐酸反应： 对应的离子反应方程式为： 与浓硫酸反应： 4与盐溶液的反应 与AgNO3溶液的反应： 对应的离子反应方程式为： 与CuCl2溶液的反应： 对应的离子反应方程式为：,Mg+2HCl=MgCl2+H2,Mg+2H+=Mg2+H2,Mg+2H2SO4（浓）=MgSO4+SO2+2H2O,Mg+2AgNO3=Mg（NO3）2+2Ag,Mg+2Ag+=Mg2+2Ag,Mg+CuCl2=MgCl2+Cu,Mg+Cu2+=Mg2+Cu,四、镁的用途 镁的主要用途是制造合金。 五、镁的制法 工业上制取镁的化学反应方程式

8、是： 镁的提取 CaCO3 = CaO+ CO2 CaO+H2OCa(OH)2 Ca(OH)2+MgCl2Mg(OH)2+CaCl2 Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O MgCl2 = Mg+Cl2,电解,高温,镁 的 提 取,铝 一、铝的物理性质 二、铝的原子结构： 铝的原子结构示意图为 ，所以铝的化学性质很活泼（但不如钠、镁），有很强的还原性，能跟多种物质反应。因此，铝在自然界中只能以 态的形式存在。广泛存在于岩石、泥土中。含铝的矿物有长石、铝土矿、云母、明矾。是自然界中含量最高的金属元素。,铝具有银白色金属光泽，密度是2.7g/cm3 ，熔点较低，较软，有延长性，是电和热的良导

9、体。,化合,三、铝的化学性质 1.与某些单质的反应 与氧气的反应： 2.与某些氧化物的反应 与Fe3O4的反应： 与V2O5的反应： 应用：冶炼铜或冶炼钒、铬、锰等难熔金属 3.与酸的反应 与稀硫酸的反应： 对应的离子方程式为： 常温下遇浓硫酸、浓硝酸可以钝化。,2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2,2Al+6H+=2Al3+3H2,4.与碱的反应 与氢氧化钠溶液的反应： 对应的离子反应方程式为： 5.与盐溶液的反应： 铝与硫酸铜溶液的反应： 对应的离子反应方程式为： 与AgNO3溶液反应： 对应的离子反应方程式为：,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,2Al+2

10、OH-+2H2O=2AlO2-+3H2,2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu,2Al+3Cu2+=2Al3+3Cu,Al+3 AgNO3=Al（NO3）3+3Ag,Al+3 Ag+=Al3+3Ag,四、铝的用途 1.制合金。 2.冶炼高熔点金属。 3.作导线。 五、铝的制法 附：工业上制取铝的化学反应方程式是： Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O （过滤除去SiO2） AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O FeCl3+3NaOH=Fe（OH）3+3NaCl 过滤除去Fe（OH）3 NaAlO2+2H2O+CO

11、2(过量)Al(OH)3+NaHCO3 2Al(OH)3 Al2O3 +3H2O 2Al2O3 4Al+3O2,燃烧弹,火箭推进剂,铁 一、铁的物理性质,银白色，金属光泽，质软 良好的延展性 电和热的良导体 密度 7.8g/cm3 熔点 1535C,沸点 2750C 铁中含有碳等元素组成的混合物，熔点降低，抗腐蚀力减弱 特性 能被磁体吸引 具铁磁性,二、铁的化学性质 1.与某些单质的反应： 与O2反应： 与Cl2反应： 与Br2反应： 与I2反应： 与S蒸气反应： 可见铁与强氧化剂反应时被氧化成+3价，与弱氧化剂反应时被氧化成+2价,2.与某些氧化物反应 与水蒸气的反应： 3.与酸的反应 与稀

12、硫酸反应： 对应的离子反应方程式为： 常温下遇浓硫酸、浓硝酸可以钝化,3Fe + 4H2O (水蒸气) = Fe3O4 + 4H2,Fe+H2SO4= FeSO4+H2,Fe+2H+= Fe2+H2,4.与某些盐溶液的反应 与硫酸铜溶液反应： 对应的离子反应方程式为： 与硝酸银溶液反应： 对应的离子反应方程式为： 与FeCl3溶液反应： 对应的离子反应方程式为： 五、铁的制法,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,Fe+Cu2+=Fe2+Cu,Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag,Fe+2Ag+=Fe2+2Ag,Fe+2FeCl3=3FeCl2,Fe+2Fe3+=3Fe2+,工业制法 ：

13、C+O2=CO2 C+CO2=2CO 3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2,点燃,高温,高温,三、铁的存在 铁在地壳中的含量约为5，占第四位；在金属中仅次于铝，占第二位。地球岩心主要由铁组成，在地壳中铁通常以化合物状态存在【也有游离态的铁：陨铁(含铁量较高的铁、钴、镍等金属的混合物)】。含铁的矿物有几百种，主要的有赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4) ，它们多是容易还原的氧化物矿。生物体中也含铁，每人平均含铁量为4.5g左右，地下水中也含铁。,铁 矿 石 样 本,黄铁矿,磁铁矿,褐铁矿,菱铁矿,赤铁矿,赤铁矿的主要成分为Fe2O3，赤铁矿在自然界中分布极广，是重要的炼铁原料，也可用作红色

14、颜料。我国著名产地有辽宁鞍山、甘肃镜铁山、湖北大冶、湖南宁乡和河北宣化。,铁的历史,四、铁的用途:其合金广泛应用于工业、农业、国防、医学、科研、交通、建筑、日常生活等各个领域。,战国铁镰刀,古代铁制品,战国铁犁头,东周越王勾践铁剑,古代铁工具,陨铁,铜柄铁剑 （春秋时期）,（西汉）大铁铧 和装有鐴土的铁铧,铁铲（辽）,桑塔那专用轴承,人类用铁历史,军事上离不开钢铁,F-18大黄蜂战斗机,我军陆战王牌-99式主战坦克,海军109驱逐舰,中国九五式突击步枪,铁的应用,铁的应用,我们的生活中也离不开钢铁,广州丫髻沙大桥,雷诺汽车,生活用品,磁悬浮列车,典型例题解析,例1 、将4.6g钠与1.6g硫粉

15、迅速混合起来，并放在石棉网上加热，反应后生成的固体是 ( ) A.黄色固体混合物 B.硫粉与硫化钠 C.过氧化钠与硫化钠 D.氧化钠与硫化钠 例题2、 下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是 A.干冰 B.黄沙 （ ） C.干粉(含NaHC03)灭火剂 D.泡沫灭火剂,AC,B,例3钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是（ ） A钠的熔点低 B钠的密度小 C钠的硬度小 D钠有强还原性,C,例4.将2.3克钠放入97.7克水中,生成的溶液中溶质的质量分数为( ) A、等于2.3% B、等于4% C、大于2.3%小于4% D、大于4% 例5.钠在高温条件下能与氢气化合成白色NaH，反应 的化学方程式

16、为 ，其中氧化剂为_。NaH有较强的还原性，因此可用氢化钠在高温下将四氯化钛还原成钛，写出该反应 的化学方程式 ；NaH能与水剧烈反应： ，NaH与液氨也有类似反应，写出反应的化学方程式 。 例6.一块表面已部分氧化的钠质量为0.77g，放入10g水中后，得到氢气的质量是0.02g。求：钠表面的氧化钠的质量是多少？ 所得溶液的溶质的质量分数是多少？,D,2Na+H2=2NaH,H2,4NaH+TiCl4=4NaCl+Ti+2H2,高温,高温,NaH+H2O=NaOH+H2,NaH+NH3=NaNH2+H2,第二节 钠 的 化 合 物,1.氧化钠和过氧化钠 在组成上两者都属于钠的氧化物， 但因含

17、氧量不同，在结构、性质上存在 差异，现将两者比较见下表。,2.钠的重要化合物,(1)硫酸钠Na2S04 Na2S0410H20，俗名：芒硝。在玻璃、造纸、纺织、染色、制水玻璃等工业上广泛应用，医药上用作缓泻剂，其在自然界中主要分布在盐湖及海水中。 (2)氢氧化钠 氢氧化钠俗称烧碱、火碱、苛性钠。强碱，具有碱的通性。 工业制法： 2NaCl+2H20 2NaOH+C12+H2 Na2C03十Ca(OH)2CaC03+2NaOH,(3)碳酸钠与碳酸氢钠,小结,需要注意的两个问题：1.过氧化钠与水、酸反应都是过氧化钠 和H+反应生成过氧化氢(H2O2)和钠离 子，H202分解成H20和O2,2.碳酸

18、氢钠和碳酸钠的制法 (1)制取NaHCO3的方法 减压低温蒸干NaHCO3溶液。NaHCO3遇热易分解，其水溶液加热更易分解，所以不可能采用常压下蒸发溶剂的方法制得NaHCO3晶体。 往饱和Na2CO3 溶液中通入CO2，过滤得到晶体。 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,(2)制取Na2CO3的方法 往饱和食盐水中依次通人足量的NH3、C02(氨碱法)，利用NaHC03的溶解性小于NH4HC03的溶解性原理，使NaHC03从溶液中析出(依次通人C02、NH3至饱和行吗?)： NH3+H20+C02=NH4HC03 NH4HCO3+NaCl=NaHC03+NH4Cl 2NaHC03=Na2CO3 +C02+H20 (制纯碱的工业方法),例1 (全国高考题)向碳酸钠的溶液中逐滴加入稀盐酸，直到不再生成二氧化碳气体为止，则在此过程中，溶液的碳酸氢根离子浓度变化趋势可能是：(A)逐渐减小；(B)逐渐增大；(C)先逐渐增大，而后减小；(D)先逐渐减小，而后增大。你的选择是：_(填正确选项的标号)试用化学方程式和简要文字表述其理由。 答案 C 解析 首先，因为Na2CO3 2N