2018-2019學年高中化學 專題3.2.1 鈉的重要化合物導學案 新人教版必修1.doc

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3-2-1 鈉的重要化合物 學習目標： 1．了解氧化鈉、過氧化鈉的主要性質(zhì)和用途； 2．了解焰色反應的概念及應用，掌握。 3．掌握Na2CO3，NaHCO3的主要性質(zhì)和用途。 學習重難點： 1．掌握Na2O2的有關(guān)性質(zhì)，掌握Na2CO3，NaHCO3的性質(zhì)差異及相互轉(zhuǎn)化。 【自主預習】 1．氧化鈉與過氧化鈉 氧化鈉 Na2O 過氧化鈉Na2O2 氧元素的化合價 組成 顏色狀態(tài) 與水反應 與CO2反應 與鹽酸反應 是否堿性氧化物 應用 用途較少 強氧化劑、漂白劑、 儲存 干燥、封閉 干燥、封閉 【資料】堿性氧化物：能跟酸反應，生成鹽和水的氧化物。堿性氧化物的通性：（1）與酸反應生成鹽和水；（2）與酸性氧化物反應生成鹽；（3）與酸性氧化物反應生成鹽。 2．碳酸鈉與碳酸氫鈉 化學式 俗名 顏色狀態(tài) 溶解性 碳酸鈉 白色粉末 易溶 碳酸氫鈉 白色晶體 易溶（比Na2CO3溶解度小） 3．焰色反應 （1） 定義： 。 （2）操作：①燒：將洗凈的鉑絲（或鐵絲）放在酒精燈外焰上灼燒至與 ； ②蘸：用鉑絲（或鐵絲）蘸取 ； ③燒：在酒精燈外焰上灼燒，并觀察 ； ④洗：將鉑絲（或鐵絲）用 洗凈，并在火焰上灼燒至與原來的火焰顏色相同。 （3）金屬的焰色：鈉： ；鉀： （透過 觀察）。 （4）焰色反應屬于 變化（填物理或化學）。焰色反應是金屬元素固有的性質(zhì)（但不是所有金屬元素都有焰色反應），無論是金屬 還是 ，在灼燒時，都有焰色反應。 （5）如何檢驗 Na+ 與K+ ？ 【合作探究】 知識點一、 Na2O2與H2O的反應 【實驗探究】通過觀察課本P55實驗3-5，請你描述一下這些現(xiàn)象： 。 寫出方程式并標出電子的轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目指出氧化劑和還原劑及離子方程式 ， 【思考與交流】Na2O2易潮解，與水或稀酸作用時生成過氧化氫并放熱，過氧化氫不穩(wěn)定，立即分解放出氧氣，請寫出Na2O2與水或與稀硫酸反應實質(zhì)的有關(guān)化學方程式。 知識點二、 Na2O2與CO2的反應 【探究活動】Na2O2與CO2反應，寫出方程式并標出電子的轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目指出氧化劑和還原劑。 總結(jié)：Na2O2與H2O、CO2反應均有 生成，在反應中Na2O2既作 又作 ，既表現(xiàn)出 性又表現(xiàn)出 性。反應中每有1mol O2生成時，轉(zhuǎn)移的電子均為 mol。 【例1】 某容器中通入VL CO2，再加入少量Na2O2后，氣體縮小到WL，則被吸收的CO2的體積（氣體體積均為相同條件下測定）是（ ） A．（V-W）L B．2（V-W）L C．（2V-W）L D．2WL 規(guī)律：無論是CO2或H2O的單一物質(zhì)還是兩者的混合物，與足量的Na2O2反應時，消耗CO2或H2O與放出O2的物質(zhì)的量之比均為2：1，即△V=V（O2）=V（CO2）。 知識點三、Na2O2的強氧化性 【探究活動】Na2O2與SO2反應，寫出方程式并標出電子的轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目，指出氧化劑和還原劑。 知識點四、Na2CO3和NaHCO3的化學性質(zhì)(課本P56頁Na2CO3和NaHCO3的科學探究實驗) 【實驗探究1】 步驟 1g Na2CO3 1g NaHCO3 加幾滴水 白色粉末，加水變成 ； 感受到 細小白色晶體，加水 ； 感受 加10mL水 振蕩后 固體量 加1-2滴酚酞溶液 溶液顏色 溶液顏色 結(jié)論 溶解性Na2CO3 NaHCO3，堿性Na2CO3 NaHCO3 【實驗探究2】Na2CO3和NaHCO3的熱穩(wěn)定性（參考課本P56圖3-13） 實驗現(xiàn)象 化學方程式及結(jié)論 結(jié)論 Na2CO3 -------------- 熱穩(wěn)定性： NaHCO3 Na2CO3 NaHCO3 【實驗探究3】Na2CO3和NaHCO3與鹽酸的反應 實驗操作 實驗現(xiàn)象 化學方程式 離子方程式 總結(jié) 與酸反應的劇烈程度 NaHCO3 Na2CO3 【小結(jié)】通過實驗探究完成下列表格 物質(zhì) 碳酸鈉 碳酸氫鈉 化 學 性 質(zhì) 溶液酸堿性 水溶液都呈 ：Na2CO3 NaHCO3 加熱 熱穩(wěn)定性：Na2CO3 NaHCO3 與CO2的反應 ---------------- 與NaOH溶液的反應 ------------------------ 與石灰水的反應 NaHCO3少量： NaHCO3足量： 與少量CaCl2稀溶液的反應 ------------- 相互轉(zhuǎn)化 主要用途 【思考與交流】（1）在Na2CO3固體中混有NaHCO3，如何除去？在NaHCO3溶液中混有Na2CO3又如何除去？ （2）根據(jù)這兩種物質(zhì)的性質(zhì)差異，思考如何鑒別碳酸鈉與碳酸氫鈉？ 當堂達標 基礎鞏固 1．為維持人體內(nèi)電解質(zhì)平衡，人在大量出汗后應及時補充的離子是（ ） A．Mg2+ B．Ca2+ C．Na+ D．Fe3+ 2．下列關(guān)于Na2O與Na2O2的說法中，不正確的是 A．Na2O2比Na2O穩(wěn)定 B．均與水反應生成NaOH，因而均是堿性氧化物 C．Na2O能被氧化成Na2O2 D．均可與H2O、CO2 反應 3．有關(guān)Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)，下列敘述錯誤的是（ ） A．等質(zhì)量的Na2CO3和NaHCO3與足量的鹽酸反應，在相同的條件下NaHCO3產(chǎn)生的CO2氣體體積大 B．同一溫度下，與等濃度的鹽酸反應時，NaHCO3比Na2CO3劇烈 C．與同種酸反應生成等量的CO2時，所消耗的酸的量相等 D．將石灰水加入到NaHCO3溶液中將會產(chǎn)生沉淀 4．在甲、乙、丙、丁四個燒杯內(nèi)分別放入0．1mol的鈉、氧化鈉、過氧化鈉和氫氧化鈉，然后各加入100mL水，攪拌，使固體完全溶解，則甲、乙、丙、丁的溶液的質(zhì)量分數(shù)大小順序是 A．甲＜乙＜丙＜丁 B．?。技祝家遥奖? C．甲＝?。家遥奖? D．?。技祝家遥急? 5．有8 g Na2O2、Na2O、Na2CO3、NaOH的混合物與200 g質(zhì)量分數(shù)為3．65%的鹽酸恰好反應，蒸干溶液，最終得固體質(zhì)量為 A．8 g B．15．5 g C．11．7 g D．無法計算 6．將7．2 g CO和H2的混合氣體與足量O2充分燃燒后，立即通入足量的Na2O2固體中，固體的質(zhì)量增加 A．2．1 g B．3．6 g C．7．2 g D．無法確定 能力提高 7．在鮮活魚的長途運輸中，必須考慮以下幾點：水中需要保持適量的O2，及時除去魚排出的CO2；防止細菌的大量繁殖．現(xiàn)有兩種在水中能起供氧滅菌作用的物質(zhì)，其性能如下： 過氧化鈉（Na2O2）：易溶于水，與水反應生成NaOH和O2； 過氧化鈣（CaO2）：微溶于水，與水反應生成Ca(OH)2（微溶）和O2。 根據(jù)以上介紹，你認為運輸鮮活水產(chǎn)品時應選擇 加入水中，原因是 。 參考答案 【自主預習】 1．氧化鈉與過氧化鈉 氧化鈉 Na2O 過氧化鈉 Na2O2 氧元素的化合價 -2 -1 組成 Na+：O2— =2：1 Na+：O22— =2：1 顏色狀態(tài) 白色粉末狀固體 淡黃色粉末狀固體 與水反應 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 與CO2反應 Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 與鹽酸反應 Na2O+2HCl=2NaCl+ H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑ 是否堿性氧化物 是 否 應用 強氧化劑、漂白劑、呼吸面具或潛水艇供氧劑 2．碳酸鈉與碳酸氫鈉 化學式 俗名 顏色狀態(tài) 溶解性 碳酸鈉 Na2CO3 純堿或蘇打 白色粉末 易溶 碳酸氫鈉 NaHCO3 小蘇打 白色晶體 易溶（比Na2CO3溶解度?。? 3．焰色反應 （1） 定義：很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色。 （2）操作：①燒：將洗凈的鉑絲（或鐵絲）放在酒精燈外焰上灼燒至與原來的火焰顏色相同； ②蘸：用鉑絲（或鐵絲）蘸取試樣； ③燒：在酒精燈外焰上灼燒，并觀察火焰的顏色； ④洗：將鉑絲（或鐵絲）用鹽酸洗凈，并在火焰上灼燒至與原來的火焰顏色相同。 （3）金屬的焰色：鈉：黃色；鉀：紫色（透過藍色鈷玻璃觀察）。 （4）焰色反應屬于物理變化（填物理或化學）。焰色反應是金屬元素固有的性質(zhì)（但不是所有金屬元素都有焰色反應），無論是金屬單質(zhì)還是化合物，在灼燒時，都有焰色反應。 （5）如何檢驗 Na+ 與K+ ？ 通過焰色反應的方法，若觀察到火焰為黃色的是Na+，透過藍色鈷玻璃觀察到火焰為紫色的是K+。 【合作探究】 知識點一、【實驗探究】現(xiàn)象：可看到有氣泡產(chǎn)生；在試管口處帶火星的木條復燃；試管壁溫度升高，；滴入酚酞溶液后溶液變紅。 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，Na2O2既是氧化劑又是還原劑。 離子方程式：2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑ 【思考與交流】Na2O2與水反應的實質(zhì)：Na2O2+2H2O=2NaOH+ H2O2，2H2O2=2H2O+O2↑ Na2O2與稀硫酸反應的實質(zhì)：Na2O2+H2SO4=Na2SO4+ H2O2，2H2O2=2H2O+O2↑ 知識點二、 【實驗探究】 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑ 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 總結(jié)：O2；還原劑；氧化劑；還原；氧化；2 【例1】B 知識點三、 Na2O2+SO2=Na2SO4，氧化劑：Na2O2，還原劑：SO2 知識點四、【實驗探究1】 加幾滴水 10ml水 酚酞 結(jié)論 1gNa2CO3 晶體；熱 溶解 變紅（較深） 溶解性Na2CO3＞NaHCO3， 堿性Na2CO3＞NaHCO3 1gNaHCO3 部分溶解；感受不到熱 變少 變淺紅 【實驗探究2】 實驗現(xiàn)象 化學方程式 結(jié)論 Na2CO3 無明顯現(xiàn)象 -------------- 熱穩(wěn)定性： NaHCO3＜Na2CO3 NaHCO3 干燥的試管內(nèi)壁有水珠凝出，澄清石灰水變渾濁 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑ 【實驗探究3】 實驗現(xiàn)象 先無明顯現(xiàn)象，后有氣泡產(chǎn)生 有氣泡產(chǎn)生 有氣泡產(chǎn)生 有氣泡產(chǎn)生 化學方程式 Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O NaHCO3+HCl==NaCl+CO2↑+H2O Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO2↑+H2O NaHCO3+HCl==NaCl+CO2↑+H2O 離子方程式 CO32-+H+==HCO3- HCO3-+H+== CO2↑+H2O HCO3-+H+== CO2↑+H2O CO32-+2H+== CO2↑+H2O HCO3-+H+== CO2↑+H2O 總結(jié) ＞ 【小結(jié)】 化 學 性 質(zhì) 堿； ＞ 不分解 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑ ＞ Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3 ---------------- ------------------------ NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH Ca(OH)2+NaHCO3(少量)==CaCO3↓+NaOH+H2O Ca(OH)2+2NaHCO3(足量)==CaCO3↓+Na2CO3+2H2O CaCl2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaCl ------------- 2NaHCO3 2Na2CO3+H2O+CO2↑，Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3 化工原料、洗滌劑 食品發(fā)酵、治療胃酸過多、泡沫滅火器 【思考與交流】（1）在Na2CO3固體中混有NaHCO3，可采用加熱的方法除去NaHCO3；在NaHCO3溶液中混有Na2CO3，可往NaHCO3溶液中通入過量的CO2，將Na2CO3轉(zhuǎn)化為NaHCO3，從而除去Na2CO3。 （2）Na2CO3和NaHCO3固體鑒別：分別取少量固體于試管中，加熱固體，若產(chǎn)生了使澄清石灰水變渾濁的氣體，則該固體為NaHCO3。 Na2CO3和NaHCO3溶液鑒別：分別取少量溶液于試管中，向試管滴入幾滴BaCl2或CaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀的為Na2CO3溶液；或向試管逐滴加入稀鹽酸，立即產(chǎn)生氣體的溶液為NaHCO3溶液。 基礎鞏固 1．解析：人體出汗，會有大量的鹽分即NaCl，故大量脫水之后得吊或者喝生理鹽水。 答案：C 2．解析：Na2O在空氣中很容易被氧化生成Na2O2，所以Na2O2比Na2O穩(wěn)定；Na2O2與Na2O均能與水、二氧化碳發(fā)生反應，Na2O是堿性氧化物，Na2O2是過氧化物。 故B錯誤。 答案：B 答案：C 4．解析：此題要求熟練掌握幾個反應： 甲：2Na+2H2O ＝ 2NaOH+H2↑ 乙：Na2O+H2O ＝ 2NaOH 丙：2Na2O2+2H2O ＝ 4NaOH+O2↑ 則其質(zhì)量分數(shù)分別為： 甲：＝ 乙：＝ 丙：＝ ?。海? 答案：B。 5．解析：如果用方程組解法至少要用三個未知數(shù)，但只能列出一個方程，無法解答。如果從化學角度去考慮問題，根據(jù)反應物與反應產(chǎn)物(NaCl)的分析，依據(jù)氯元素的守恒，可以較快地求出結(jié)果。這種只看結(jié)果不看過程的思維方式便是整體思維。 答案：C 6．解析：題中整個過程發(fā)生四個反應。 ①2H2＋O2＝2H2O ②2H2O＋2Na2O2＝4NaOH＋O2↑ ③2CO＋O2＝2CO2 ④2CO2＋2Na2O2＝2Na2CO3＋O2↑ 由①、②疊加得2H2＋2Na2O2＝4NaOH，由③、④疊加得2CO＋2Na2O2＝2Na2CO3，由疊加方程式不難看出，Na2O2將全部的CO和H2吸收，因此增重的質(zhì)量為CO與H2的質(zhì)量之和。 答案：C 啟發(fā)引申：本題牽扯到的反應都非常重要，也比較簡單。但若按常規(guī)思路，仔細分析，很難找到解題思路，就會錯選D答案。相反，此題利用“方程疊加法”非常簡便，結(jié)果就一目了然了 能力提高