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钠的重要化合物


几种重要的金属化合物(第一课时)
教学过程
教师活动 学生活动

【引入】同学们,滴水,吹气能生火能吗?下面我们就来试一下一下。
【趣味实验】滴水生火:用脱脂棉包住约 0.2gNa2O2 粉末,放在石棉网上。在脱脂棉上滴 加几滴水。观察发生的现象。 吹气生火:用脱脂棉包住约 0.2gNa2O2 粉末,放在蒸发皿中。用嘴通过长的玻

璃导管对 Na2O2 吹气。观察发生的现象。

【讲述】看来我们化学很神奇,他将我们生活中不能实现的一起实现了。那究 竟是什么导致了滴水,吹气都能生火呢?这位功臣要算我们的过氧化钠了。过 氧化钠到底有那些性质了?今天我们一起来学习氧化钠和过氧化钠的性质 【板书】一、钠的重要化合物
1、Na2O 与 Na2O2

【讲述】请大家回忆一下氧化钠和过氧化钠的化学式,那和氧的化合价以及颜色和状态 【多媒体展示】氧化钠和过氧化钠的化学式,那和氧的化合价以及颜色和状态

回忆、书写

【讲述】氧化钠和过氧化钠的化学性质又是什么?我们知道很多金属氧化物都 思考 是碱性氧化物,故我们的氧化钠是碱性氧化物,那过氧化钠是否是碱性氧化物 回答 呢?待会儿学习了过氧化钠的化学性质之后我们来回答这个问题。碱性氧化物有
哪些重要的性质?

【学生回答】1、与水反应生成碱 (较活泼的);
2、与酸性氧化物反应生成相应的盐(较活泼的) 3、与酸反应只生成相应的盐和水

【讲述】很好,请大家根据碱性氧化物的性质写出氧化钠与水,二氧化碳和盐 学生自己写 酸的反应。 【多媒体展示】碱性氧化物的性质写出氧化钠与水,二氧化碳和盐酸的反应
【提问】过氧化钠与水、与二氧化碳,盐酸反应究竟生成了什么?首先我们来看过氧化钠 和水反应。同学们能不能猜想一下?好,下面呢,我们再通过一个实验来探究一下过氧化 钠与水反应的生成物是什么? [演示实验 3-5]Na2O2 与水反应 实验步骤:把水滴入盛有少量过氧化钠固体的试管中,立即把带火星的木条放在试管口, 检验生成的气体。

思考

观察

实验现象:试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃,试管壁温度升高。 [演示实验]充分反应后,滴入 2 滴酚酞试剂。 实验现象溶液变红后褪色 【讲解】试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃,说明生成了氧气,滴入 2 滴酚酞试 剂溶液变红说明最后产生成了氢氧化钠。好现在请同学们试着写出过氧化钠和水反应的方 程式并用我们前面学习的氧化还原反应的方法将此反应配平。 [板书](1) 与水反应: Na2O+H2O ==2NaOH 失 2e2 Na2O2+2H2O==4 NaOH +O2↑ 得 2e【分析】根据价态归中规律,这个反应中可知负一价的氧既失去电子又得到电子故 Na2O2 既是氧化剂又是还原剂。 从这个反应中我们就可以看出如果只有 1mol 过氧化钠反应的话就 转移 1mol 电子。过氧化钠与水反应,试管壁温度会升高,说明过氧化钠与水反应是一个放 热反应现在大家能不能解释为什么滴水能生火了啊?溶液变红后有退色了,说明过氧化钠 有漂白性。好,请大家动手设计一个实验证明过氧化钠跟水反应是一个放热实验。 【展示】放热实验装置图

【探究】过氧化钠与硫酸溶液,硫酸亚铁溶液,硫酸亚铁铵溶液反应生成什么 产物 【实验】过氧化钠与硫酸溶液,硫酸亚铁溶液,硫酸亚铁铵溶液反应 【讲解】过氧化钠与盐溶液反应是先与溶液中的水反应生成氢氧化钠和氧气。 再于盐溶液反应。 【提问】我们知道了过氧化钠与水的反应会生成氢氧化钠和氧气,现在请大家 思考 猜想一下过氧化钠与二氧化碳反应生成的产物可能有哪些呢?联系我们刚刚做 的吹气生火的实验现象。试着写一写反应方程式,并用双线桥表示出得失电子 数。
[板书](2) 与 CO2 反应:Na2O +CO2==Na2CO3 失 2e2 Na2O2+2CO2 ==2 Na2CO3 得 2e+O2

【讲述】 那么过氧化钠在日常生活中可以有哪些用途呢?人进行呼吸时,需要呼出 思考
CO2 , 吸进 O2, 而 CO2 与 Na2O2 正好可以反应生成 O2, 以保证人体正常呼吸。 所以 Na2O2 可用做呼吸面具和潜水艇里的供氧剂。

【讲述】过氧化钠与盐酸反应又生成什么呢?大家试着写一写。 【讲述】过氧化钠与盐酸反应的化学方程式。通过这个反应我们一起来看看过 氧化钠是否是碱性氧化物呢?他符合氧化物的性质吗? 【同学回答】不是。对过氧化钠是过氧化物
[投影总结]Na2O 和 Na2O2 的性质比较 名称 化学式 氧的化合价 色态 与 H2O 反应 与 CO2 反应 与盐酸反应 氧化钠 Na2O -2 白色固体 Na2O+H2O ==2NaOH Na2O+CO2 ==Na2CO3 Na2O+2HCl=2NaCl+H 2O 碱性氧化物 不稳定 2Na2O+O2 用途


过氧化钠 Na2O2 -1 淡黄色固体 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 2Na2O2 +2CO2 ==2Na2CO3+O2 2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2↑ 过氧化物 相对稳定

类别 稳定性

2Na2O2 供氧剂、漂白剂

[提问]现在有 Na、Na2O、Na2O2 、NaOH 四种物质,它们在空气中放置一段就会变质, 思考 最后产物是什么?

几种重要的金属化合物(第二课时)
[板书]2、Na2CO3 与 NaHCO3

【展示】这里是老师带来的碳酸钠和碳酸氢钠,同学们先观察一下它们的外观, 观察 看看有没有区别?
【讲述】Na2CO3 俗称纯碱或苏打,是一种白色粉末,但是如果碳酸钠含结晶水,它就不是 粉末状了,而是晶体,化学式是 Na2CO3·XH2O (X=1,7,10),在空气里碳酸钠晶体很容易 失去结晶水变成碳酸钠。那大家觉得这两者是不是同一种物质呢? 碳酸氢钠,是一种细小的白色晶体,俗名叫做小苏打。

【讲】那么接下来我们再一起探究碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质。
[科学探究]碳酸钠与碳酸氢钠的性质 (1) 在 2 支试管里分别加入少量 Na2CO3 和 NaHCO3 (各约 1 克) 1 观察二者外观上的细小差别,分别滴入几滴水,振荡试管,观察现象,用手摸一摸试管 ○ 底部,有什么感觉? 2 继续向试管内加入 10 mL 水,用力振荡,有什么现象? ○ 3 向试管内滴入 1-2 滴酚酞溶液,各有什么现象? ○ 4 在下表中记录实验现象并得出初步结论 ○ 步骤 1 ○ Na2CO3 白色粉末, 加 H2O 结块成 晶体,放热 2 ○ 3 ○ 初步结论 振荡长时间后可溶解 溶液变红 加水变成含结晶水的晶体 NaHCO3 细小白色粉末,加 H2O,部分 溶解,没有明显放热感觉 仍有固体残余 微红 部分溶解,碱性比 Na2CO3 弱

回忆、观察、 思考

【提问】从这个实验,我们可以得到什么结论呢? 【分析】从溶解性这个方面来看,碳酸钠的溶解性比碳酸氢钠的溶解性要大 【板书】 (1) 溶解性: Na2CO3 小于 NaHCO3
碱性: Na2CO3 大于 NaHCO3

思考

【过渡】除了溶解性不同,Na2CO3 与 NaHCO3 的另一个不同点是热稳定性不同。接下来 思考 我们同样通过一个实验来探究一下加热之后它们会发生什么变化呢?我们先来看看实验的 装置,大家能不能猜测一下,加热之后碳酸钠和碳酸氢钠会有什么变化? [科学探究]Na2CO3 和 NaHCO3 的热稳定性 现象 Na2CO3 石灰水无变化 发生反应的化学方程式 ----------结论 受热不分解

思考

NaHCO3

石灰不变浑浊

2NaHCO3



Na2CO3

易分解

+H2O+CO2 ↑ 【分析】从实验现象我们可以知道碳酸氢钠加热后肯定有 CO2 生成,所以才使澄清的石灰 水变浑浊,而碳酸钠加热没有明显的变化。 【提问】在这里我们也可以得出一个结论,大家觉得是什么? 【讲】正盐比酸式盐稳定。 [板书](2) 热稳定性: Na2CO3 稳定,NaHCO3 受热易分解 2NaHCO3


思考

Na2CO3 +H2O +CO2 ↑

【思考 1】Na2CO3 和 NaHCO3 混合时的提纯方法? [投影总结] 1 Na2CO3 粉末中混有 NaHCO3,用加热法 ○ 2NaHCO3


思考

Na2CO3 +H2O+CO2 ↑

2 Na2CO3 溶液中混有 NaHCO3,滴加适量 NaOH ○ NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O 3 NaHCO3 溶液中混有 Na2CO3 通入过量 CO2 ○ Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3 【分析】我们再来看看碳酸钠和碳酸氢钠与酸的反应,大家思考一下,这两种物质和酸反 应有没有区别?从产物种类来说是一样的,但是反应的过程是不一样的。 — 碳酸钠与盐酸反应的时候,其实是分为两步进行的,第一步是 CO32 与 H+结合生成 — — HCO3 , 第二步才是 HCO3 与 H+反应生成 H2O 和 CO2, 而碳酸氢钠则是一步反应完, HCO3 — 与 H+反应。那么从反应的步骤来看,碳酸钠比碳酸氢钠多一步,所以相比而言,碳酸钠 与盐酸反应的时候会比碳酸氢钠慢,也就是碳酸氢钠与酸反应要更剧烈。 【板书】 (2)与盐酸反应 Na2CO3 + HCl = = NaCl +NaHCO3 Na2CO3+2HCl==2NaCl +H2O+CO2↑(慢) CO32 ↑ NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2 ↑(快) HCO3 +H ==H2O+CO2 ↑ 【思考 2】Na2CO3 与 HCl 反应时加入的顺序不同,现象如何? 【投影总结】 1 在盐酸中逐滴加入 Na2CO3 溶液,立即产生气泡 ○
― + ― +

思考

+2H

==H2O +CO2 ↑

NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2

2H



+CO32




==H2O +CO2 ↑


2 在 Na2CO3 溶液中加入稀盐酸时,滴加一定量后才产生气泡 ○ CO32 +H ==HCO3
+ + ―

HCO3 +H ==H2O +CO2 ↑ 【分析】其实在盐酸中加碳酸钠和在碳酸钠中加盐酸,就是一个盐酸过量和少量的问题, 如果盐酸少量,那么 CO32 就只和一个 H+结合生成碳酸氢根,如果盐酸过量,就可以再继


续反应。 【板书】Na2CO3+HCl(少量)==NaCl +NaHCO3 Na2CO3+2HCl(过量)==2NaCl +H2O+CO2↑ 【思考 3】如何鉴别 Na2CO3 与 NaHCO3 【投影总结】 1 利用热稳定性不同 ○ 2 与酸反应速率不同 ○ 3 阴离子不同,分别加 CaCl2 或 BaCl2 溶液 ○ [讲] 碳酸盐的正盐除了 K 、 Na 、 NH4 外都不溶于水, 而酸式盐却都溶于水, 因此, 鉴别 Na2CO3 和 NaHCO3 溶液,我们常用 BaCl2 或 CaCl2 做试剂来鉴别。 [问]根据 Na2CO3 与 NaHCO3 各自不同的性质,二者有什么用途? [投影总结]Na2CO3 和 NaHCO3 性质比较 物质 化学式 俗名 色态 溶解性 与H
+ + + +

碳酸钠 Na2CO3 纯碱、苏打 白色粉末 (Na2CO3·10H2O 为晶体) 易溶于水 慢,CO3 Ba2
2―

碳酸氢钠 NaHCO3 小苏打 白色晶体 溶解度相对小 快,HCO3 +H ==H2O+CO2↑ 不反应
― +

反应

+2H



==H2O +CO2 ↑

与可溶性 钡、钙盐 热稳定性



+CO32 ==BaCO3 ↓


Ca +CO3 ==CaCO3 ↓ 稳定,受热,难分解, Na2CO3 ·10H2O 易风化 不稳定,2NaHCO3


2+

2―

Na2CO3 +H2O+CO2 ↑

用途

玻璃,制皂,造纸,纺织

发酵粉,制药
+ +

[过]根据之前的学习知道,K、Na 的化学性质非常相似,初中学习物质的溶解性我们知道,Na 、K 盐全 溶,用离子反应是不可能把 Na 、K 鉴别出来,那么怎样鉴别钠盐和钾盐呢? 同学们,有没有注意到平时我们炒菜时,如果不小心把汤洒在炉火上,火焰会变成黄色,酒精燃烧的火 焰本身是淡蓝色,我们放过烟花,看到火焰有很多种颜色,这是为什么呢? 【讲】之前我们观察过钠燃烧发出的是黄色火焰,那么是不是所有钠的化合物,燃烧都是黄色火焰呢? [演示实验]NaCl、NaOH 的焰色反应
+ +

(钠的化合物在灼烧时火焰都是黄色的) [演示实验]K2CO3、CuSO4、BaCl2、CaCl2 的焰色反应 实验现象:K2CO3-黄紫色 BaCl2-黄绿色 CuSO4-绿色 CaCl2-砖红色

[讲]很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出的特殊的,这在化学上叫做焰色反应。 [板书]3、焰色反应 (1)定义:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰发出特殊的颜色,在化学上称为焰色反应。 钠——黄色 钾——紫色 铜——绿色 钡——黄绿色 钙——砖红色

[讲]要注意,焰色反应不是化学反应是物理变化,主要用来检验金属元素。 [问]那么,应如何操作焰色反应的实验呢? [板书] (2)操作:洗――烧――蘸――烧 [投影总结] 1 洗---用稀盐酸洗铂丝。(用稀盐酸将其表面的氧化物反应掉,生成的氯化物灼烧时易汽化而挥发,以除去 ○ 干扰焰色反应的杂质,不能用稀 H2SO4 洗,因为生成的硫酸盐沸点高) 2 烧---用盐酸洗涤过的铂丝在火焰上烧到与原来颜色相同为止。(除去杂质) ○ 3 蘸---用灼烧合格的 Pt 丝蘸取被灼烧的物质 ○ 4 烧---将沾在铂丝的物质在火焰上灼烧,并观察其现象。 ○ [讲]有一点要注意的是,做焰色反应实验时,要选用火焰颜色较浅的煤气灯和酒精灯;金属丝本身在火焰 上燃烧应无颜色,同时熔点要高,不易被氧化,用 Pt 丝效果较好,也可用 Fe、Ni、W 来代替。 1 [板书] (3)用途: ○ 离子检验 2 ○ 焰色材料

第二节

几种重要的金属化合物

一、钠的重要化合物 1、Na2O 与 Na2O2 (1) 与水反应: Na2O+H2O ==2NaOH 失 2e2 Na2O2+2H2O==4 NaOH +O2↑ 得 2e(2)与 CO2 反应: Na2O +CO2==Na2CO3

失 2e2 Na2O2+2CO2 ==2 Na2CO3 +O2

得 2e(3) 与酸的反应 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2↑ 用途:漂白剂,供养剂 2、Na2CO3 与 NaHCO3 (1)溶解性:Na2CO3 小于 NaHCO3 (2) 热稳定性: Na2CO3 稳定,NaHCO3 受热易分解 2NaHCO3 (2)与盐酸反应: Na2CO3+HCl==NaCl +NaHCO3 Na2CO3+2HCl==2NaCl +H2O+CO2↑(慢) CO32
― +



Na2CO3 +H2O +CO2 ↑

+ 2H


= = H2O + CO2 ↑

NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2 ↑

NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2 ↑(快) HCO3 +H ==H2O+CO2 ↑ Na2CO3+HCl(少量)==NaCl +NaHCO3 Na2CO3+2HCl(过量)==2NaCl +H2O+CO2↑ 3、焰色反应 (1)定义:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰发出特殊的颜色,在化学上称为 焰色反应。 钠——黄色 钾——紫色 铜——绿色 (2)操作:洗――烧――蘸――烧 1 离子检验 2 焰色材料 (3)用途: ○ ○ 钡——黄绿色 钙——砖红色



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