1、第1讲 钠及其重要化合物,钠及其化合物,复习目标 1、掌握Na及其化合物的性质 2、掌握Na及其化合物的相关实验及现象 3、掌握与Na、钠的化合物的相关的计算。学习重点：实验设计、过氧化钠的性质、有关混合物的计算。,一、钠的性质,1.钠的物理性质,钠是质软,银白色,易传热导电，熔点低 比水轻的固体。少量钠保存在煤油里。,药品保存问题： 1.根据药品的性质选择是否密闭。密闭的方法常采用 试剂瓶用塞、水封、油封等。 2.瓶的选择：集气瓶、广口瓶、细口瓶、棕色瓶、滴瓶等。 3.塞的选择：胶塞、玻璃塞等 4.特殊物质的保存方法:液溴、白磷、碱液、氢氟酸、浓硝酸等,1.钠的化学性质,钠与某些非金属单质的
2、反应,钠与水的反应,钠与酸的反应,钠与盐的反应,钠与某些有机物的反应,钠与水反应的实验问题,问题1：请设计尽可能多的实验，完成钠与水的反应实验，并验证产物。,问题3：请设计完成钠与水的反应实验，要求产生氢气必须缓慢并验证产物。,问题2：请利用钠与水反应设计喷泉实验，要求喷出红色喷泉。,问题4：请利用钠与水的反应设计测得钠的相对原子质量的最简便实验，要求不测气体体积。,问题1的实验设计方案,方法1,方法2,方法3,问题2的实验设计方案,实验步骤及现象:在广口瓶内加适量蒸馏水和2滴酚酞试液,如图2装置好仪器。在广口瓶胶塞的大头针上扎一块比豆粒略大的金属钠,立即盖上胶塞,，接着形成美丽的红色喷泉。同
3、时可看到钠与水剧烈反应，钠熔化成小球,在水面上四处游动。喷泉可维持半分钟。,问题3的实验设计方案,实验说明： 1.分液漏斗中加入水的体积必须大于烧瓶容积的一半，这样流入烧瓶的水与原烧瓶中的煤油充满烧瓶，保证烧瓶中的空气被完全排开，不会给氢气的点燃带来意外事故。 2.烧瓶中煤油的体积不要超过烧瓶容积的一半，并且分液漏斗末端必须恰好接触煤油液面，目的在于：确保煤油能被完全压回漏斗。保证烧瓶中保持一定体积的水。,问题4的实验设计方案,问题1：实验中不用测量产生氢气的体积，就可以得到钠的相对原子质量。请问实验中应该测量那些数据？,问题2：干燥管的作用是什么？若不用，测得的钠的相对原子质量比实际值大还是
4、小？,二、钠的氧化物,Na2O与Na2O2的十大差异：,1.颜色差异： Na2O为白色固体， Na2O2为淡黄色固体,2.结构差异： Na2O和Na2O2都为离子化合物，但Na2O中含有O2-，而Na2O2中含有O22-(过氧根离子)。,3.氧元素价态差异：,4.稳定性差异： Na2O不稳定，能继续与氧气反应生成Na2O2，Na2O2比较稳定。,5.属类差异： Na2O属于碱性氧化物，Na2O2为复杂氧化物，过氧化物。,6.化学性质差异： 与水反应：Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2（标方向、数目） 与CO2反应：Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2
5、CO2=2Na2CO3+O2 与酸的反应： Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2 对比以上反应，主要有二方面差异： 反应产物差异，Na2O2参加的反应中有O2产生； 反应类型差异， Na2O参与的反应为非氧化还原反应。,Na2O2与水反应的实验探究问题,问题1：设计实验验证过氧化钠与水反应的产物。,问题2：用脱脂棉包住0.2g Na2O2粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴水，可观察到脱脂棉燃烧起来。 由上述实验现象得出的结论是 。,7.氧化还原差异： Na2O一般不表现氧化性，但有一定还原性如： 2Na2O+O2=2Na2O2；Na2O2主要表
6、现氧化性（也就是H2O2的氧化性）由于过氧化钠有强氧化性，熔融时遇到棉花、碳粉或铝粉会发生爆炸，所以应小心使用。,8.漂白作用的差异： Na2O无漂白作用， Na2O2是漂白剂，能漂白织物、麦秆、羽毛、品红、酚酞等。,9.制法差异：金属钠常温下跟空气里的氧气反应生成 Na2O钠在空气中受热后燃烧生成 Na2O2。,10.用途差异： Na2O用途不广泛， Na2O2用途比较广泛，可做供氧剂、漂白剂、杀菌剂、消毒剂等。,氧化钠与过氧化钠的比较,三、钠的碳酸盐和碳酸氢盐,1.俗名差异：Na2CO3俗名纯碱、苏打、洗涤碱、天然碱等；NaHCO3俗名小苏打。,2.溶解性差异：二者均溶解于水，但Na2CO
7、3的溶解度大于NaHCO3的。 问题：往饱和氢氧化钠溶液、饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2后有什么现象？原因？,3.水解程度差异：二者均为弱酸盐，水解使溶液显碱性，但Na2CO3水解程度大于NaHCO3的。水解原理应用如泡沫灭火剂、去油污等。,4.热稳定性差异：Na2CO3很稳定，一般不分解；NaHCO3不稳定，受热分解。,5.与酸反应速率差异：二者都能与酸反应 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 从反应过程看：CO32-HCO3-H2CO3H2O+CO2因此跟相同浓度的强酸反应产生CO2的速率NaHCO3大于Na2CO3的。
8、因此泡沫灭火剂常用NaHCO3。,6.与碱反应差异：Na2CO3不能与碱发生中和反应，NaHCO3中含有没完全中和的H+，故能继续与碱反应。HCO3-+OH-= CO32-+H2O,7.与石灰水等溶液反应差异：它们均能与石灰水、Ba（OH）2溶液反应，现象相同，但反应产物有差异， NaHCO3与石灰水、 Ba（OH）2溶液还涉及量的问题,8.与CaCl2或BaCl2等溶液的反应差异：分别向Na2CO3和NaHCO3的溶液中加入CaCl2或BaCl2溶液， Na2CO3溶液产生沉淀，但NaHCO3很难产生沉淀。故常用加入与CaCl2或BaCl2等溶液的方法鉴别Na2CO3和NaHCO3,9.用途
9、差异：Na2CO3广泛用于玻璃、制皂、造纸、纺织等工业及生活中的洗涤剂；NaHCO3用于泡沫灭火剂、发酵粉及医疗上中和胃酸过多。,碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别：,1、利用热稳定性不同；分别加热少量固体，若发生分解反应，将产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊的是碳酸氢钠，另一个是碳酸钠。 2、利用和酸反应的速率不同：分别取一定量的固体，加入等浓度等体积的盐酸，反应快，产生气体相应多的是碳酸氢钠，另一个是碳酸钠。 3、利用阴离子不同：分别取其稀溶液，滴加氯化钡稀溶液或氯化钙溶液，产生沉淀的为碳酸钠，另一是碳酸氢钠。 4、利用溶液的酸碱性：测其稀溶液（0.1molL）的PH值，碳酸钠溶液的PH在12左
10、右，而碳酸氢钠溶液的PH在8左右。,碳酸钠与碳酸氢钠的比较,俗名：烧碱、火碱、苛性钠 物理性质：易潮解、具有强腐蚀性的白色固体 化学性质： 具有碱的通性：与酸碱指示剂、酸性氧化物、两性氧化物及两性氢氧化物、酸、盐（正盐和酸式盐）反应 （与盐反应,如:NH4+、Al3+、HSO3-、HCO3-、H2PO4-） 与某些非金属单质反应：P、X2、S、Si等 与有机物反应：苯酚、羧酸、氨基酸反应；卤代烃的水解、消去反应；酯的水解（皂化反应）,四、氢氧化钠,NaOH的保存： NaOH固体：密封（防止其吸水和二氧化碳气体） NaOH溶液：瓶口用橡皮塞而不用玻璃塞碱腐蚀玻璃 2NaOHSiO2Na2SiO3
11、H2O NaOH固体的称量：将其放在烧杯(或表面皿)内，快速称量。 氢氧化钠固体易潮解，所以可以做干燥剂，常用它与氧化钙一起制成碱石灰，做碱性干燥剂,氢氧化钠的制法：常用电解饱和食盐水的方法。2NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2饱和Na2CO3溶液与石灰粉末Na2CO3Ca(OH)2CaCO32NaOH,通电,补充知识1 工业制纯碱的方法候德榜制碱法：,基本原理：利用NaHCO3在常见可溶盐中溶解度较小 的特点。先制得NaHCO3，再加热分解制得Na2CO3,跟踪练习:,例:请根据以下题目的要求，完成相关问题：在BaCl2溶液中通入SO2气体无沉淀产生，然后将另一种气体A通入BaCl2溶液
12、中，产生沉淀，则A可以是 、 、 等（要求填二种化合物和一种单质的化学式）。写出化合物A与上述溶液反应的化学反应 方程式 。,补充知识2 钠的其他化合物,归纳:钠及其化合物的重要转化关系,Na,Na2O,Na2O2,NaOH,Na2CO3,NaHCO3,Na2S,NaCl,CaCO3,C2H5ONa,Na2SO3,S,Na2SO4,结合元素周期律知识学习碱金属知识，从相似性和递变性两个方面认识碱金属的单质及其化合物的性质。 相似性：最外层电子数相同，因此，碱金属的主要化合价、主要化合物的化学式、都能与部分非金属单质、水、酸、盐等反应。 递变性：原子半径增大，失电子能力增强，因此，碱金属与其他物
13、质反应剧烈程度、个别反应产物上会有差异。,碱金属元素的学习方法：（按Li Na K Rb Cs 的顺序）,第二单元 碱金属元素,一、碱金属的相似性和递变性结构的相似性和递变性 相似性： 最外层只有一个电子，在化学反应中容易失去一个电子，形成+1价的离子。化合物形式相同。递变性：电子层数： LiNaKRbCs 原子半径LiNaKRbCs碱金属的物理性质相似性：银白色（铯略带金色）;硬度小;密度小;熔点低;导热、导电。递变规律：从锂到铯密度呈增大趋势（但钾反常）熔点、沸点逐渐降低（原因）,化学性质： 从锂到铯，碱金属随着核电荷数增多，原子半径增大，失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强：LiNaKRb
14、Cs均为活泼金属，是强还原剂。活泼性逐渐增强，表现在剧烈程度、产物。 能与水剧烈反应，生成氢氧化物和氢气，从锂到铯与水反应越来越剧烈，对应的碱的碱性越来越强LiOHNaOHKOHRbOHCsOH 。 在空气中迅速被氧化：从锂到铯反应越来越剧烈，生成物越来越复杂。 锂：氧化物 钠：氧化物；过氧化物 钾、铷、铯：比过氧化物更复杂的氧化物。,二、碱金属的焰色反应,焰色反应,某些金属或其化合物在灼烧时，使火焰呈现特殊的颜色。这在化学上叫做焰色反应。,1、用途：检验金属和金属离子的存在2、实验操作要点干烧、蘸烧、洗烧3、记住：钾（透过蓝色钴玻璃）、钠焰色反应颜色。,（1）实验步骤：干烧、蘸烧、洗烧干烧：
15、实验前将铂丝烧至无色(或与火焰焰色相同)蘸烧：蘸取待测物灼烧看颜色洗烧：每次做完实验都必须用稀盐酸洗净铂丝，烧至无色（2）实验注意：a焰色反应为物理变化，不是化学变化，是元素的性质，无论是金属单质还是离子都可以发生焰色反应；b观察K的焰色是要透过蓝色钴玻璃，避免Na的干扰，因为K中往往含有Na杂质；c焰色反应实验不一定用铂丝，只要灼烧时无特征颜色的金属丝都可，如无锈的铁丝。 （3）焰色反应的应用：鉴别物质，如焰色为黄色，则含有Na元素，焰色为紫色则含有K元素等；用作节日礼花等,钠与某些非金属单质的反应,1、与氧气反应4Na+O2=2Na2O（白色固体） 2Na+O2 =Na2O2（淡黄色固体）
16、实验说明： 将新切开的钠在空气中加热，钠的新切面由光亮的银白色逐渐变暗，生成白色氧化钠，继续加热则发生燃烧，生成淡黄色过氧化钠，均为放热反应；同时可知Na2O2比Na2O稳定。 反应过程中可能产生黑烟，这是煤油没有擦干的缘故。 钠的活泼性可知其不能保存在空气中，应该保存在煤油中，同时自然界中钠只能以化合态存在于各种盐中。 碱金属的氧化，条件不同，产物不同。 2、与其他非金属反应2Na + S =Na2S（现象：爆炸）2Na + Cl2 =2NaCl（现象：Na燃烧，黄色火焰，产生白烟）,点燃,研磨,点燃,返回,钠与水的反应,2Na+2H2O=2NaOH+H2 2Na+2H2O=2Na+ 2OH
17、- +H2 实验注意： 切割钠不能太多，否则可能燃烧爆炸产生危险。实验现象解释： 浮：钠的密度比水小，投入水中后会浮于水面上； 气：钠与水剧烈反应产生氢气； 球：钠的熔点低，且与水反应放热，故而熔成小球； 游：钠与水接触部位反应产生气体，使小球受力不均四处游动； 声：由于气体、小球、水相互撞击而发出“嘶嘶”的声音； 红：反应生成NaOH，显强碱性，使酚酞变红。实验引申：钠着火不能用水、CO2、CCl4、泡沫灭火器等灭火，一般用沙土覆盖。钠保存在煤油中的原因： a.钠易与空气中的O2反应； b.钠易与H2O反应； c.钠不与煤油反应，且密度比煤油大，沉于煤油底部隔绝空气注意：钠不能保存在CCl4
18、及酒精中，因为酒精会和钠反应，CCl4密度比钠大。,返回,钠与某些酸的反应,2Na+2HCl=2NaCl + H2 2Na+2H+ = 2Na+ + H2 实验说明：钠与水反应的实质是和水电离出来的H+反应，而酸中的H+更多，故钠与酸的反应比与水的反应剧烈。钠过量则继续和水反应，所以反应后的溶液可以呈酸性、中性、碱性。,返回,钠与某些盐的反应,A、与NaCl、K2SO4等一类稀溶液反应,实质：钠与水反应,现象：浮、熔、游、响,B、与NaCl、K2SO4等饱和溶液反应,实质：钠与水反应，同时NaCl或K2SO4从饱和溶液中析出,现象：浮、熔、游、响、浑浊,C、与NaHSO4等一类溶液反应,实质：钠与盐电离出的氢离子反应,2Na + 2H+ = 2Na+ + H2,现象：浮、熔、游、响,钠在水溶液中的反应小结：,有酸H+为先，无酸H2O为先,D、与CuSO4、FeCl3等一类溶液反应,实质：钠与水反应后，生成的氢氧化钠与溶液中的盐反应,现象：浮、熔、游、响、蓝色沉淀,2Na + 2H2O + CuSO4 = Cu(OH)2 + Na2SO4+ H2 ,练习：写出钠与氯化铁溶液反应的化学方程式及离子方程式,返回,E、与熔融盐的反应 一般符合活动性强的置换活动性弱的。比如制备某些金属Ti等。,
