2020版高考化学第3单元金属及其化合物第1节钠及其重要化合物课件新人教版.pptx

1、第三单元金属及其化合物,第1节钠及其重要化合物,考纲要求:1.掌握钠的主要性质及其应用。(宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想) 2.掌握钠的重要化合物的主要性质及其应用。(科学探究与创新意识、科学态度与社会责任) 3.了解钠及其重要化合物的制备方法。(变化观念与平衡思想),-4-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,钠的主要性质及其应用、碱金属元素 1.钠的物理性质,2.钠的化学性质 (1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应:,Cl2:,低于,软,4Na+O2=2Na2O,-5-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,(2)与水反应: 离子方

2、程式:。 与含有酚酞的水溶液反应的实验现象及解释:,2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2,小,低,放热,气体,碱(NaOH),-6-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,3.钠的制取、保存和用途 (1)制取:化学方程式为。 (2)保存:密封保存,在实验室中,通常保存在石蜡油或中。 (3)用途:,煤油,-7-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,4.焰色反应,物理,盐酸,与原来的火焰颜色相同,黄,紫,蓝色钴玻璃,-8-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,自主练习 1.金属钠露置在空气中会发生什么样的变化?最终生成什么物

3、质?,2.做焰色反应实验时,为什么用稀盐酸洗涤铂丝而不用稀硫酸?,提示 铂丝在使用前要用稀盐酸将其表面物质洗净,然后在火焰上灼烧至与原火焰颜色相同,这是因为金属氯化物在灼烧时易挥发,若用稀硫酸洗涤铂丝,由于硫酸盐的沸点较高而难以挥发,会造成对后面实验的干扰。,-9-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,3.(2019湖北随州一中月考)下列关于钠的叙述错误的是() A.钠、钾合金常温下呈液态,可用于原子反应堆的导热剂 B.透过蓝色钴玻璃观察,钠燃烧时发出黄色的火焰 C.高压钠灯透雾能力强,常用于飞机场、大型广场的照明 D.实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃,应放回原试剂瓶

4、,B,解析 钠、钾合金常温下呈液态,可用于原子反应堆的导热剂,A项正确;蓝色钴玻璃能滤去黄光,观察Na燃烧时的火焰颜色不能透过蓝色钴玻璃,B项错误;高压钠灯透雾能力强,常用于飞机场、大型广场的照明,C项正确;实验用剩的金属钠应放回原试剂瓶,不能随意丢弃,以防失火,D项正确。,-10-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,考向1钠的性质及应用 例1(2019河南新乡月考)将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体产生,又有沉淀产生的是。 MgSO4溶液NaCl溶液Na2SO4溶液 饱和澄清石灰水Ca(HCO3)2溶液 CuSO4溶液饱和NaCl溶液,答案 解析 2Na+

5、2H2O=2NaOH+H2,中Mg2+2OH-=Mg(OH)2;中反应消耗水,溶液温度升高,Ca(OH)2的溶解度降低,析出Ca(OH)2晶体;中Ca2+ +OH-=CaCO3+H2O;中生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀,不符合题意;中水减少,过饱和溶液中会析出NaCl晶体。,-11-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,易错警示钠与CuSO4溶液反应不能置换出铜。 钠与水、酸反应的实质都是与H+的反应。 若涉及少量钠与盐酸反应产生氢气的计算问题时,要注意产生氢气的量一般与盐酸用量无关,只根据钠的物质的量计算即可。 归纳总结1.金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板,-12-

6、,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,2.金属钠与水溶液反应现象分析的思维模板 (1)共性:因为钠与不同的水溶液反应均发生剧烈的置换反应,故有相似的现象产生: 浮:钠浮在液面上;熔:钠熔化成光亮的小球;游:在液面上不停地游动直至反应完全;响:反应中不停地发出“嘶嘶”的响声。 (2)差异性:钠与酸及强酸弱碱盐溶液反应时,由于溶液中H+浓度较大,反应比与水的反应剧烈,导致钠可能在液面上燃烧;与盐溶液反应时,还可能会生成沉淀(如生成难溶性碱)、刺激性气味气体(如NH3)等。,-13-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,对点演练 (2019浙江金华高三

7、检测)按下图所示装置进行实验,倒置的坩埚盖子上放硫粉,在硫粉中央放一小块钠,用胶头滴管向金属钠滴加一滴水,立即倒扣上大烧杯,发现坩埚盖子内火星四溅,烧杯内出现大量白烟,下列说法错误的是 () A.水是钠与硫反应的催化剂 B.酚酞的水溶液可能变为红色 C.钠与硫的反应是放热反应 D.滤纸逐渐变黑,答案,解析,-14-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,考向2碱金属元素、焰色反应 例2(2019安徽合肥八中月考)最近,德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换,该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。已知铷是37号元素,质量数是85。根据材料回答下列问题: (

8、1)铷(37Rb)位于周期表的第周期第族。 (2)关于铷的结构和性质,判断正确的是(填序号)。 与水反应比钠剧烈它的原子半径比钠小 它的氧化物暴露在空气中易吸收CO2它是还原剂,-15-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,(3)氢化铷与水反应可放出氢气,则下列叙述正确的是 (填字母,下同)。 A.氢化铷溶于水显酸性 B.氢化铷中氢离子被还原为氢气 C.氢化铷与水反应时,水是还原剂 D.氢化铷中氢离子核外有两个电子 (4)现有铷和另一种碱金属形成的合金50 g,当它与足量水反应时,放出标准状况下的氢气22.4 L,这种碱金属可能是。 A.LiB.NaC.KD.Cs,答案

9、 (1)五A(2)(3)D(4)AB,-16-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,解析 (2)同主族元素,从上至下原子半径逐渐增大,错误;Na、Rb同主族,根据同主族元素的性质递变规律知,Rb的金属性比Na强,故正确。(3)由反应RbH+H2O=RbOH+H2可知,水中氢元素的化合价由+1价降低为0价,水作氧化剂,而RbH中氢元素的化合价升高,由-1价变为0价,RbH作还原剂,H-核外有两个电子,D项正确。(4)设该合金的平均摩尔质量为M gmol-1,则根据电子得失守恒可得: 2,M=25,因Ar(Rb)25,则另一种碱金属的相对原子质量应小于25,可能为Li或Na

10、。,-17-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,归纳总结1.碱金属的原子结构与性质比较,-18-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,-19-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,2.碱金属的特殊性质 碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠小。 碱金属一般都保存在煤油中,但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡油中。 碱金属可与H2发生反应生成RH(R代表碱金属),属于离子化合物,氢元素显-1价,碱金属氢化物是强还原剂。如NaH+H2O=NaOH+H2,NaH是还原剂,H2O是氧化剂,氧化产物和还原产

11、物均为H2。,-20-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,对点演练 利用焰色反应,人们在烟花中有意识地加入特定金属元素,使焰火更加绚丽多彩。下列说法中正确的是() A.非金属单质燃烧时火焰均为无色 B.NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同 C.焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察 D.只有金属单质灼烧时火焰才有颜色,B,解析 氢气在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰,在氯气中燃烧发出苍白色火焰,故A项错误;NaCl与Na2CO3灼烧时均表现钠元素的焰色反应颜色,火焰颜色均为黄色,故B项正确;钾元素的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃片观察,防止钠元素的干扰,故C项错误;焰色反应是某些金

12、属或它们的化合物在火焰中灼烧时使火焰呈现特征颜色的现象,故D项错误。,-21-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,钠的氧化物 氧化钠与过氧化钠的比较,白色固体,淡黄色固体,碱性氧化物,-2价,-1价,-22-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,Na2O+H2O=2NaOH,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,Na2O+CO2=Na2CO3,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,Na2O+2HCl=2NaCl+H2O,-23-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,自主练习 1.为什么Na2O2不属于碱性氧化

13、物?,提示 Na2O2与酸反应除了生成盐,还会生成氧气,故Na2O2不是碱性氧化物。,-24-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,2.(2019湖北京山一中月考)下列对Na2O、Na2O2的叙述中,正确的是() A.Na2O、Na2O2组成元素相同,与CO2反应的产物相同 B.Na2O2能与水反应,所以Na2O2可以作气体的干燥剂 C.Na2O2在空气中久置变白,涉及的氧化还原反应中,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂 D.Na2O2与CO2反应时有单质O2生成,该反应属于置换反应,解析 Na2O与CO2反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2

14、,两者产物不同,A项错误;Na2O2能与水反应,但生成氧气,会引入杂质,因此Na2O2不能作气体的干燥剂,B项错误;Na2O2与CO2、H2O的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应,C项正确;反应物中没有单质参加反应,不是置换反应,D项错误。,C,-25-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,考向1Na2O2的性质及应用 例1(2019广东深圳质检)在下列物质的溶液中分别加入一定量的Na2O2固体,不会出现浑浊现象的是() A.饱和Na2CO3溶液B.Ca(HCO3)2稀溶液 C.Na2SO3稀溶液D.饱和CaCl2溶液,C,解析 Na2O2固体与水反应生成NaOH和O

15、2。A中溶液饱和,由于水被消耗而导致析出Na2CO3晶体;B中Ca(HCO3)2与NaOH溶液反应生成碳酸钙沉淀;C中Na2SO3被氧化成Na2SO4,Na2SO4可溶于水,不会出现浑浊现象;D中溶液饱和,由于水的减少及NaOH与CaCl2反应生成的Ca(OH)2微溶,因此会产生白色沉淀。,-26-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,易错警示Na2O中只有离子键,而Na2O2中既有离子键,又有共价键。 Na2O2晶体中阴、阳离子个数比为12,而不是11。 1 mol Na2O2与足量CO2或H2O发生反应时,转移的电子数是NA,而不是2NA。,-27-,必备知识自主预

16、诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,归纳总结Na2O2的强氧化性与还原性 从元素化合价角度分析Na2O2的性质,-28-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,(1)强氧化性的表现。,(2)遇KMnO4等强氧化剂时,表现出还原性,氧化产物为O2。 (3)遇CO2、H2O、H+则发生自身的氧化还原反应。,-29-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,对点演练 向含Na+、Al3+、Fe3+、Fe2+、Cl-、 的水溶液中,加入足量的Na2O2固体,充分反应后再加入过量的稀盐酸,所得溶液与起始溶液相比,上述离子的数目没有变化的有 () A.2

17、种B.3种C.4种D.5种,A,解析向题给溶液中加入Na2O2固体,Na2O2与水发生反应产生NaOH和O2,NaOH电离产生Na+,使溶液中Na+数目增大;Al3+与足量的NaOH溶液发生反应产生NaAlO2,当再加入稀盐酸时又发生反应产生AlCl3,故Al3+数目不变;Fe2+会被氧气氧化产生Fe3+,Fe3+与足量的NaOH溶液发生反应产生Fe(OH)3,使溶液中Fe3+减少,当再加入稀盐酸时,沉淀溶解变为Fe3+,故溶液中Fe3+增加,Fe2+减少;Cl-由于加入盐酸电离产生而增加; 没有消耗,也没有加入,其数目不变。因此所得溶液与起始溶液相比,离子数目没有变化的有Al3+、 ,A项正

18、确。,-30-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,考向2有关Na2O2与H2O、CO2反应的定量计算 例2(2019四川南充高三月考)过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后,若固体质量增加了28 g,反应中有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)(),C,解析 利用差量法求解: 由上述关系,可得出C项正确;B项中未指明标准状况,错误。,-31-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,归纳总结Na2O2与CO2、H2O反应的五大关系,-32-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,-33-,必备

19、知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,-34-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,对点演练 在150 时使NH4HCO3分解,将反应产生的气体依次通过Na2O2和浓硫酸,则Na2O2增重a g,浓硫酸增重b g;若将上述气体先通过浓硫酸,则使酸液增重d g,再通过Na2O2,则使之增重c g。设气体皆完全被吸收,则a、b、c、d质量由大到小的排列顺序正确的是() A.dacbB.bcadC.acbdD.dcba,答案,解析,-35-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,碳酸钠和碳酸氢钠 碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较,纯碱或苏打,

20、小苏打,碱性,小,-36-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,稳定,风化,-37-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,-38-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,自主练习 1.将CO2气体通入到饱和Na2CO3溶液中有何现象?原因是什么?,提示 开始无明显现象,后有沉淀析出。原因是CO2与Na2CO3及水反应生成NaHCO3,生成NaHCO3的质量比原Na2CO3的质量大;NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度,反应消耗溶剂水。,-39-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,2.(201

21、9湖北武汉一中周测)有关Na2CO3和NaHCO3的叙述中正确的是() A.Na2CO3比NaHCO3的热稳定性强 B.Na2CO3和NaHCO3溶液中离子的种类不同 C.Na2CO3和NaHCO3均可与NaOH溶液反应 D.相同质量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸作用时,产生的气体质量相同,A,解析Na2CO3受热一般不分解,NaHCO3受热易分解,A项正确;Na2CO3和NaHCO3溶液中离子的种类相同,B项错误;Na2CO3与NaOH溶液不反应,C项错误;相同质量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸作用时,NaHCO3产生的气体质量大,D项错误。,-40-,考点一,考点二,考点三

22、,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考向1Na2CO3与NaHCO3的性质、用途与鉴别 例1(2019湖南岳阳调研)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。,-41-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(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(填字母)。 A.比复杂 B.可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而不行 C.比操作简便 D.比安全 (3)若用实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性,则试管B中装入的固

23、体最好是(填化学式)。,-42-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,答案 (1) (2)2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2, CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2OB (3)NaHCO3,-43-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,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;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,生成二氧化碳气体的量不同,可根据气球膨胀程度来判断。(2)图、所涉及的化学方程式为2NaHCO3 Na2CO3+ H2

24、O+CO2,CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O,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,这样直接加热的是碳酸钠,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,表明了碳酸氢钠不稳定。,-44-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,归纳总结1.Na2CO3、NaHCO3的鉴别 (1)利用热稳定性不同。,(2)利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)。,-45-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(3)利用阴离子不同。,(4)利用溶液的酸碱性不同。,-46-,考点一

25、,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,2.Na2CO3、NaHCO3的除杂,-47-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,3.Na2CO3的制备和Na2CO3、NaHCO3的用途 (1)Na2CO3的工业制备侯氏制碱法。 制备原理: 把二氧化碳通入用氨饱和的氯化钠溶液中,使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中析出;过滤得到碳酸氢钠晶体,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠。 反应的化学方程式: a.NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl; b.2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O。 (2)Na2CO3、NaHCO3的用途。 Na2CO3是一种非

26、常重要的化工原料,在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金、食品等工业中有着广泛的应用。 NaHCO3是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一;在医疗上,它是治疗胃酸过多的一种药剂。,-48-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,对点演练 下列有关纯碱和小苏打的叙述中正确的是() A.Na2CO3和NaHCO3都既能与酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应 B.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与相同浓度的盐酸反应,NaHCO3消耗的盐酸体积少 C.向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液无沉淀,而向Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2溶液出现白色沉淀 D.等物质的量

27、Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀硫酸反应, NaHCO3产生的CO2多,答案,解析,-49-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考向2Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合物与盐酸反应的计算及图像分析 例2(2019湖北武汉吴家山中学周测)将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 molL-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是(),答案,解析,-50-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,归纳总结Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应中量的关系 (1)与

28、足量盐酸反应的比较。,-51-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(2)Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合物与盐酸反应的图像。,-52-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,-53-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,对点演练 (2019广东东莞月考)某实验小组为测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl),准确称量W g样品进行实验,下列实验方法所对应的实验方案和测量数据最合理的是 (),答案,解析,-54-,2,3,4,1,-55-,1,2,3,4,1.(2019湖南长沙月考)下列叙述不正确的是() A.切开的金属Na暴露在空气中,光亮的表面逐渐变暗,发生的反应为2Na+O2=Na2O2