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1、成才之路成才之路 化学化学路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 必修必修1 金属及其化合物金属及其化合物第三章第三章第二节几种重要的金属化合物第二节几种重要的金属化合物第三章第三章第第1课时钠的重要化合物课时钠的重要化合物第三章第三章新情境新情境 激趣入题激趣入题1新知识新知识预习探究预习探究2新思维新思维名师讲堂名师讲堂3新考题新考题随堂自测随堂自测4新提升新提升达标作业达标作业5新视点新视点专家博客专家博客6新情境新情境激趣入题激趣入题无论何时，观看焰火时，你都该感谢古代中国人这一伟大发明。公元1000年左右，中国人发明了黑色炸药一种由硝酸钾(也就是硝石)
2、、木炭、硫黄构成的混合物。焰火真正繁荣起来是在十七世纪三十年代。意大利焰火技师偶得灵感，开始向焰火中加入各种化学元素，使其高温燃烧，产生瑰丽的色彩和特技效果。当你凝视着那些红色和绿色的星星花样时，其实你是在欣赏碳酸锶和硝酸钡的灼烧，而富丽的金色和银色源自于铁和铝的颗粒。其他一些化学特技能够产生焰火的声音效果。过氯酸钾(即高氯酸钾KClO4)和水杨酸钠燃烧时，释放出炽热的气体，产生奇异的、类似炮弹划破天空的哨音。钛粉燃烧迅速，能造成巨大的隆隆声。如今，艺术级的焰火表演都由计算机控制，完成电子点火、空中爆炸以及音乐同步播放。因此，焰火制作也是一门艺术。那么与此密切相关的元素钠元素的重要化合物Na2
3、O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3分别有哪些重要性质和用途？请让我们一起走进教材第二节：几种重要的金属化合物。新知识新知识预习探究预习探究1了解氧化钠、过氧化钠的主要性质和用途。2掌握Na2CO3、NaHCO3的主要性质和用途。3了解焰色反应的概念及应用。学习目标学习目标1钠是一种活泼的金属元素，在自然界中以_态的形式存在。2氧化钠是_氧化物，能与盐酸、H2O、CO2等反应。氧化钠与水反应的化学方程式为_。氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为_。新知预习新知预习化化合合碱碱性性3过氧化钠与水反应的化学方程式为_，过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为_，因此过氧化钠可作为呼吸面具或潜水艇中
4、_的来源。从上面两个反应可以看出过氧化钠不属于_氧化物。4碳酸钠俗名纯碱，也叫_。从类别上看属于_，它的水溶液呈碱性。氧氧气气碱碱性性苏苏打打盐盐5碳酸氢钠俗名_。从类别上看属于盐，它的水溶液呈_。碳酸氢钠不稳定，受热易分解，化学方程式为_，此反应可用来鉴别碳酸钠和碳酸氢钠。6钠元素焰色反应是_色，钾元素焰色反应是_色(透过蓝色的钴玻璃)。利用焰色反应检验某种金属元素的步骤是：_、_、_、烧、洗。小小苏苏打打碱碱性性 黄黄紫紫洗洗烧烧蘸蘸1Na2O与Na2O2哪个更稳定？提示：稳定性往往与活泼性相反，即越易与其他物质反应，其稳定性越差。氧化钠受热可转变成过氧化钠，说明其稳定性较差。常温下，Na
5、在空气中会发生变化，生成Na2O；加热时，则生成Na2O2。Na2O受热时，会继续反应，生成Na2O2。从反应条件和反应过程中可看出：Na2O2更稳定。2焰色反应表现出的是物质的化学性质吗？提示：不是，它表现出的是元素单质或化合物的物理性质。自主探究自主探究新思维新思维名师讲堂名师讲堂1实验探究：过氧化钠的化学性质实验1过氧化钠与水的反应实验步骤：将水滴入盛有少量过氧化钠的试管中，立即把带火星的木条放在试管口，检验生成的气体，用手轻摸试管的外壁，然后向反应后的溶液中滴入酚酞溶液，观察现象。实验现象：滴入水后有大量气泡产生；气体使带火星的木条复燃，试管外壁发热；向溶液中滴入酚酞溶液后，溶液颜色变
6、红。Na2O和和Na2O2 教材点拨教材点拨实验结论：过氧化钠和水反应生成了氧气和烧碱NaOH，同时放出热量。化学方程式：2Na2O22H2O=4NaOHO2离子方程式：2Na2O22H2O=4Na4OHO2实验2过氧化钠与二氧化碳的反应实验步骤：取一块棉花拉开铺平，取一勺过氧化钠放在棉花上，用棉花将过氧化钠包成蓬松的棉团，放在石棉网上，用导气管不断向棉花吹气。实验现象：棉花燃烧起来。实验结论：过氧化钠和二氧化碳反应生成了氧气，同时放出大量的热量，使棉花燃烧。化学方程式：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。2氧化钠和过氧化钠的比较Na2ONa2O2颜色、状态颜色、状态白色固体白色固体淡黄
7、色固体淡黄色固体属类属类碱性氧化物碱性氧化物过氧化物过氧化物氧的化合价氧的化合价21与水反应与水反应Na2OH2O= 2NaOH2Na2O22H2O= 4NaOHO2与二氧化碳反与二氧化碳反应应Na2OCO2= Na2CO32Na2O22CO2= 2Na2CO3O2由于过氧化钠与水反应的程度非常大，所以当过氧化钠与水溶液反应时，都是先与水反应，生成的产物再与溶质反应。如将少量的过氧化钠投入到硫酸铜溶液中，首先发生过氧化钠与水的反应，生成氧气和氢氧化钠；由于氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，所以最后的产物是氢氧化铜、硫酸钠和氧气。(5)固体质量关系固体质量差量法。每有2 mol CO2参与反
8、应，固体质量增加56 g，相当于2 mol CO的质量；每有2 mol H2O参与反应，固体质量增加4 g，相当于2 mol H2的质量。即CO2、H2O(g)分别与足量Na2O2反应时，固体增加的质量分别相当于与CO2、H2O等物质的量的CO、H2的质量。据此引申可得，若H2或CO或者通式符合(CO)m(H2)n(m0,1,2，n0,1,2)的物质在O2中燃烧，将其产物通过足量Na2O2固体，反应完全后，固体增加的质量等于与O2反应的物质的质量。 (2015北京市昌平区高一期末)下列关于Na2O和Na2O2的说法中，正确的是()A均能与水反应B氧元素的化合价均为2C均为淡黄色固体D均能与CO
9、2反应放出氧气典例透析典例透析【解析】Na2O能与水反应生成氢氧化钠，氧元素的化合价为2，为白色固体，能与CO2反应生成碳酸钠，但不产生氧气；Na2O2能与水反应生成氢氧化钠和氧气，氧元素的化合价为1，为淡黄色固体，能与CO2反应生成碳酸钠并放出氧气；答案选A。【答案】A(2015长沙市望城区高一期末)相同物质的量的Na2O2和Na2O的比较中，不正确的是()A两种物质所含的元素种类相同B两种物质所含离子个数之比为43C两种物质与足量的CO2反应，消耗气体的质量比为11D两种物质与足量的水反应生成相同物质的量的氢氧化钠【解析】ANa2O2和Na2O两种物质所含的元素种类相同，正确；B.两种物质
10、所含离子个数分别是3,3，个数之比是11，错误；C.氧化钠与CO2反应生成碳酸钠，二者是11反应，过氧化钠与CO2反应生成碳酸钠和氧气，二者是11反应，相同物质的量的Na2O2和Na2O与足量的CO2反应，消耗气体的质量之比为11，正确；D.相同物质的量的Na2O2和Na2O中钠原子相等，生成相同物质的量的氢氧化钠，正确；选B。【答案】B1碳酸钠与碳酸氢钠的性质探究(1)Na2CO3和NaHCO3在水中的溶解性及其水溶液的酸碱性(教材P56科学探究)Na2CO3与与NaHCO3 教材点拨教材点拨操作步骤及结论操作步骤及结论1 g Na2CO31 g NaHCO3a.加入几滴水后，用手加入几滴水
11、后，用手触摸试管壁触摸试管壁白色粉末，加水结块变白色粉末，加水结块变成晶体，放热成晶体，放热细小白色粉末，加水部分细小白色粉末，加水部分溶解，感受不到热量变化溶解，感受不到热量变化操作步骤及结论操作步骤及结论1 g Na2CO31 g NaHCO3b.继续向试管中加入继续向试管中加入10 mL水水振荡时间长时可溶解振荡时间长时可溶解固体量减少固体量减少c.向试管中再加入向试管中再加入2滴滴酚酞溶液酚酞溶液溶液变红色溶液变红色(较深较深)溶液变红色溶液变红色(较浅较浅)初步结论初步结论加少量水先结合成含结晶水加少量水先结合成含结晶水的晶体的晶体(Na2CO3xH2O)，溶，溶液碱性比液碱性比Na
12、HCO3的强的强加水部分溶解，溶解性加水部分溶解，溶解性Na2CO3NaHCO3，溶液碱，溶液碱性比性比Na2CO3的弱的弱(2)Na2CO3和NaHCO3的热稳定性 (2015广州市执信中学高一期末)我们做了一系列关于Na2CO3和NaHCO3性质实验，根据你的实验观察和记录，下面关于Na2CO3和NaHCO3性质的结论，正确的是()A受热时Na2CO3比NaHCO3稳定B同温同压下，在水中Na2CO3比NaHCO3溶解性小CNa2CO3和NaHCO3都既能与酸反应，又能与氢氧化钠反应D等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应，Na2CO3放出的CO2多典例透析典例透析【解析】A
13、碳酸钠受热不分解，碳酸氢钠受热分解，所以选A；B.碳酸钠和溶解度比碳酸氢钠的大，所以不选B；C.碳酸钠和碳酸氢钠和盐酸都反应，碳酸钠和氢氧化钠不反应，碳酸氢钠和氢氧化钠反应，所以不选C；D.106克的碳酸钠和足量的盐酸反应生成1摩尔二氧化碳，84克的碳酸氢钠和足量的盐酸反应生成1摩尔的二氧化碳，所以等质量的二者和足量的盐酸反应，碳酸氢钠生成的二氧化碳多，不选D。【答案】A(2015陕西岐山县高一上学期期末)除去Na2CO3固体中少量NaHCO3的最佳方法是()A加入适量盐酸B加入NaOH溶液C加热D配成溶液后通入CO2【解析】碳酸钠受热不分解，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、CO2和水，所以除去N
14、a2CO3固体中少量NaHCO3的最佳方法是加热，选C。【答案】C1定义：很多金属或它们的化合物在灼烧时，都会使火焰呈现特殊的颜色，化学上将其称为焰色反应。此过程是物理变化。2焰色反应的实验步骤焰色反应的实验步骤可归纳为三烧：“灼烧蘸烧洗烧”，其含义分别为：灼烧：将铂丝放在酒精灯火焰里灼烧，直到与原来火焰颜色相同为止。焰色反应焰色反应 教材点拨教材点拨蘸烧：用铂丝蘸取欲检测的试液或试样，放在酒精灯外焰上灼烧，观察火焰的颜色。洗烧：测试完毕，将铂丝用稀盐酸洗净，在外焰上灼烧到没有颜色为止，以备下次再用。3一些金属或金属离子焰色反应的颜色金属或金属离子金属或金属离子LiNaKRbCaSrBaCu焰
15、色反应的颜色焰色反应的颜色紫红紫红黄黄浅紫浅紫紫紫砖红砖红洋红洋红黄绿黄绿绿绿温馨提示：灼烧Na2CO3溶液时，火焰呈黄色；灼烧K2CO3溶液时，透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色。能使烟花呈现各种美丽的颜色的原因，其实就是在烟花的炸药中添加了一些金属的化合物，在烟花爆炸时发生了焰色反应，从而使烟花呈现出多彩的颜色。4焰色反应的应用利用焰色反应可以检验某些用常规化学方法不能鉴别的金属元素(主要是钠和钾)。 (2015重庆市杨家坪中学高一月考)“脚印”、“笑脸”、“五环”等焰火让北京奥运会开幕式更加辉煌壮观，这些焰火与元素的焰色反应有关。下列说法错误的是()A观察K2SO4的焰色应透过蓝色的钴玻璃BN
16、a与NaCl在灼烧时火焰颜色相同C可以用焰色反应来区别NaCl和KClD焰色反应一定发生化学变化典例透析典例透析【解析】A因K的焰色反应透过蓝色的钴玻璃观察，避免钠的焰色对钾的焰色的干扰，故A正确；B.因焰色反应是元素的性质，Na与NaCl在灼烧时火焰颜色都为黄色，故B正确；C.因钠的焰色反应为黄色，而钾的焰色反应为紫色(透过蓝色的钴玻璃)，所以可以用焰色反应来区别NaCl和KCl，故C正确；D.焰色反应是物理变化，故D错误。【答案】D(2015经典习题选萃)(双选)某物质灼烧，焰色反应为黄色，下列判断正确的是()A该物质一定是钠的化合物B该物质一定含钠元素C该物质一定是金属钠D不能确定该物质
17、是否含钾元素【解析】钠的焰色反应是钠单质或钠离子即钠元素具有的性质，故B项正确，A、C项不正确；钠元素的焰色对钾元素的焰色存在干扰，故D项也正确。【答案】BD新考题新考题随堂自测随堂自测1(2015湖北省咸宁市高一上学期期末)下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是()A都是白色的固体B都是碱性氧化物C都是强氧化剂D都能与水反应形成强碱溶液【解析】Na2O是白色固体，Na2O2是淡黄色固体，A错；碱性氧化物是指与酸反应生成盐和水的氧化物，Na2O是碱性氧化物，Na2O2与水反应还生成氧气，不是碱性氧化物，B错；Na2O氧化性很弱，通常不做氧化剂，Na2O2有强氧化性，是常见的氧化剂，C错；N
18、a2O、Na2O2和水反应都有NaOH生成，故D对，选D。【答案】D2(2015广州市执信中学高一期中)将Na2O2投入FeCl2溶液中，完全反应后最终可观察到的现象是()A生成白色沉淀B生成红褐色沉淀C生成灰绿色沉淀D没有气泡产生【解析】过氧化钠投入溶液中，先与水反应生成氢氧化钠和氧气，氢氧化钠和氯化亚铁反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，被氧气氧化，最后生成红褐色沉淀，所以最终观察到的现象有生成红褐色沉淀，选B。【答案】B3(2015江苏省涟水中学高二月考)下列关于Na2CO3的说法不正确的是()ANa2CO3与石灰水混合有白色沉淀生成BNa2CO3与CaCl2溶液混合有白色沉淀生成CNa2CO3
19、俗称纯碱是因为它是碱DNa2CO3可以与盐酸反应放出CO2【解析】Na2CO3俗称纯碱，但它是盐，选C。【答案】C4(2015唐山市一中高一期末)下列各组中的两物质作用时，反应条件(温度、反应物用量比)改变，不会引起产物的种类改变的是()ANa和O2BNaOH和CO2CNa2O2和CO2DC和O2【解析】A钠和氧气反应，常温时生成氧化钠，点燃时生成过氧化钠，反应条件改变，会引起产物的种类改变，故A错误；B.氢氧化钠与二氧化碳反应，二氧化碳不足时生成碳酸钠，二氧化碳过量时生成碳酸氢钠，反应物用量比改变，会引起产物的种类改变，故B错误；C.过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，不论谁过量，结果一
20、样，故C正确；D.木炭和氧气反应，氧气过量时生成二氧化碳，氧气不足时生成一氧化碳，反应物用量比改变，会引起产物的种类改变，故D错误，答案选C。【答案】C5(2015甘肃省静宁县高一期末)下列关于Na2CO3和NaHCO3的叙述中错误的是()A等质量的两种盐分别与足量的盐酸反应，在相同情况下，Na2CO3产生的二氧化碳多B等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应，在相同情况下产生的二氧化碳体积相等C等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与同浓度的盐酸反应，Na2CO3消耗盐酸的体积是NaHCO3消耗盐酸体积的2倍D将石灰水加入NaHCO3溶液中会产生白色沉淀，而加入Na2C
21、O3溶液中也会产生白色沉淀【解析】等质量的Na2CO3和NaHCO3由于NaHCO3的物质的量大于Na2CO3，足量的盐酸反应，NaHCO3产生的二氧化碳多，故A错误；根据化学方程式，等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应，产生的二氧化碳体积相等，故B正确；根据化学方程式，等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与同浓度的盐酸反应，Na2CO3消耗盐酸的体积是NaHCO3消耗盐酸体积的2倍，故C正确；石灰水加入Na2CO3、NaHCO3溶液中都会产生碳酸钙白色沉淀，故D正确。【答案】A6(2015杭州市西湖中学高一月考)将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混
22、合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 molL1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系是()【解析】0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3的物质的量均为0.01摩尔，滴加盐酸时，氢氧化钠先反应，消耗盐酸0.1升，接着碳酸钠和盐酸反应先生成碳酸氢钠，消耗盐酸0.1升，碳酸氢钠再与盐酸反应生成二氧化碳，需要0.1升，所以选C。【答案】C7(2015长春外国语学校高一期末)如图所示，下列各项变化的未知物焰色反应均呈黄色，E为淡黄色粉末。回答下列问题。(1)写出AB的化学方程式_。(2)写出CD的离子方程式_。(3)在BC的变化中，所得C的溶液往往不纯，其中的杂质(
23、不包括水)可能是_，主要原因是_。新视点新视点专家博客专家博客侯德榜与“侯氏制碱法”1943年，中国化学工程师学会一致同意，将一种新的联合制碱法命名为“侯氏联合制碱法”。侯氏指的是侯德榜，此时他已是年逾半百，距离他受邀归国已过去了20余年。1921年，刚过而立之年的侯德榜踏上了回国的旅程，应爱国实业家范旭东的邀请，出任永利碱业公司的总工程师。他刚刚完成美国哥伦比亚大学的学业，获得博士学位。作为工业中不可缺少的重要原料，纯碱(碳酸钠)的用途很广泛，最初人们从盐碱地或盐湖中获取，但远远满足不了工业生产的需要。1862年，比利时人索尔维用食盐、氨、二氧化碳为原材料，成功制取了碳酸钠。尽管弊端不少，“索尔维制碱法”这一工艺还是作为商业机密被牢牢把守在资本家手中。侯德榜就任总工程师后，全身心地投入到制碱工艺和设备的改进上，终于摸索出了索尔维法的各项生产技术。1924年8月，塘沽碱厂正式投产。1926年，中国生产的“红三角”牌纯碱在美国费城的万国博览会上获得金质奖章。在范旭东先生的赞同支持下，侯德榜将他摸索出的制碱方法写成专著，公诸于世。该书1933年由美国化学会出版，轰动了科学界，被誉为首创的制碱名著，为祖国争得了荣誉。
