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1、第二章 金属元素及其化合物,第一节 钠及其化合物,1.掌握金属活动性顺序及其运用;2.了解金属钠的物理性质,掌握钠的化学性质；3.掌握Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、等几种重要的化合物的性质;4.从原子的核外电子排布，理解A族元素的相似性和递变性；5.学会用焰色反应来鉴别钾钠和它们的离子,考纲要求：,1、金属元素的存在及含量：2、金属单质的物理性质：,氧,硅,铝,铁,钙,钠,钾,镁,大多数以化合态形式存在,在常温下绝大多数为银白色固体，有金属光泽，能导电传热，有延展性和可塑性。,一、金属活动顺序及其应用,条件,产物,不与水反应,单质还原性,与O2化合难易,易 难,K Ca N
2、a Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au,冷水强碱氢气,热水碱氢气,高温水蒸气金属氧化物氢气,与酸反应,先与水反应后考虑碱与盐反应的可能性,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au,电解法,热还原法(常见还原剂)H2、CO、C、Al,热分解法,物理富集法,软：硬度：很软 易切开、轻压变形亮：银白色、具有光泽，固体 轻：密度：0.97g/cm3 介于水和煤油之间低：熔点：97.81、沸点：882.9 低 导：热和电的良导体,1.钠的物理
3、性质：,二、钠及其钠的化合物,2.钠的化学性质,Na2S,Na,Na2O2,NaCl,Na2O,淡黄色,Cl2,点燃,置在空气中,S,4NaO2=2Na2O,2NaS=Na2S,（1）与非金属单质的反应,Na e-Na+,现象,思考:金属钠露置在空气中的变化过程？,银白色金属钠表面变暗出现白色固体表面变成溶液（Na）（Na2O）（NaOH）（NaOH潮解）出现白色固体白色粉末（Na2CO310H2O）（Na2CO3）,（2）与水、醇、羧酸等物质反应,Na浮在水面上，到处游动，熔成闪亮的小球，发出嘶嘶的响声，滴有酚酞的水变红。,2Na+2H2O=2NaOH+H2,（3）与稀酸溶液的反应,2Na2
4、HCl2NaClH2,钠溶解，放出无色无味气体、析出晶体,2Na+2H2O=2NaOH+H2,钠溶解，有刺激性气味气体放出,2Na+2 NH4Cl=2NaCl+H2+2NH3,钠溶解，放出无色无味气体，有蓝色沉淀,2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+H2+Cu(OH)2,（5）与熔融盐的反应,（4）与盐溶液的反应,(制备金属钾沸点：NaK),3.钠的存在、制备和用途,存在：,制备：,用途：,制取Na2O2，钠是一种，工业上用它 等；另外钠和钾的合金在常温下呈液态，是；钠也可用于制。,只以 存在，以 为主,NaCl,化合态,强还原剂,还原金属钛、锆、铌,原子反应堆的导热剂,高压钠灯,保存
5、：,保存于煤油或石蜡油中,归纳：钠的性质、制法和用途,1.钠的物理性质特性：软（刀切）、轻（密度比水大而比煤油小）、低（熔化）2.钠的化学性质（1）与非金属单质反应：O2、Cl2、S（2）与水、醇、酚反应：（现象及其解释）（3）与稀酸反应：钠过量考虑与水的反应（4）与盐溶液反应：CuSO4、NH4Cl、饱和NaCl（5）与熔融盐的反应3.钠的保存、制取和用途（1）保存：煤油中（2）制取：电解熔融的NaCl（3）用途：作还原剂冶炼金属原子反应堆的导热剂：Na-K合金电光源：高压钠灯,小结Na为中心的知识网络,H2,Ca(OH)2,KCl,碱石灰,CH3COOH,1,2,5,6,7,8,10,Na
6、2S Na2O Na2O2 NaCl,NaH Na NaOH Na2CO3 NaHCO3,C2H5ONa K C6H5ONa CH3COONa,C6H5OH,4,3,9,书写上述转化的化学方程式：化学方程式要多练写,-1,4比较钠的两种氧化物,2:1,2:1,离子键,离子键、非极性键,2:1,1:1,颜色 状态,-2,-1）,白色固体,淡黄色固体,2Na2O22H2O4NaOHO2,2Na2O22CO22Na2CO3O2,Na2OCO2Na2CO3,Na2OH2O2NaOH,Na2O2HCl2NaClH2O,2Na2O24HCl4NaClO22H2O,用途,制氢氧化钠,漂白剂，供氧剂，氧化剂,
7、专题：与Na2O2有关的计算问题,1）相当于增加等物质的量的CO和H22）推论：,1、足量Na2O2与CO2和H2O反应固体质量的增加,推论2：凡组成为(CO)m(H2)n,m=0、1、2、3.n=0、1、2、3.的化合物或混合物，只要有O2存在时不断用电火花引燃也可完全被Na2O2吸收，则Na2O2增重的质量就是该物质的质量。如甲醛HCHO可写成(CO)(H2)，乙酸：CH3COOH 可写成(CO)2(H2)2；葡萄糖C6H12O6可写成(CO)6(H2)6等。,推论1：纯CO、纯H2或CO与H2按任意比混合后在有O2存在时不断用电火花引燃可完全被Na2O2吸收，则Na2O2增重的质量就是该
8、气体的质量。,2、气体差量的计算,2 Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 气体V或n 2 1 12 Na2O2+2H2O(g)4NaOH+O2 气体V或n 2 1 1,CO2或H2O(g)或二者的混合气与足量Na2O2反应后，所得气体(O2)体积(或物质的量)恒为原来的一半。,例5.等物质的量的N2、O2、CO2混合气体通过Na2O2后，体积变为原体积的8/9(同温同压)这时混合气体中N2、O2、CO2物质的量之比为()A3:4:1 B3:3:2 C6:7:1 D6:9:0,A,Na2O2性质的几点说明,(1)与水反应的实质,Na2O2+2H2O=2NaOH+H 2O2，生成的双氧水(H
9、2O2)不稳定迅速发生分解(属于氧化还原反应)2H 2O2=2H2O+O2，这也是Na2O2呈现漂白性的本质原因将两步合并得：2Na2O2+4H2O4NaOH+O2+2H2O，两边相同的水消去,(2)与CO2、酸反应的实质：,可以认为过氧化钠先与水发生上述反应，CO2再与NaOH反应生成Na2CO3，总方程式为：2Na2O2+2CO2=2NazCO3+O2(绝对干燥的CO2实际不与Na2O2反应)对于酸也可认为过氧化钠先与水发生上述反应，酸再中和NaOH,(3)过氧化钠的氧化性与还原性 过氧化钠与水、二氧化碳、酸以及某些盐溶液反应时，本身既是氧化剂，又是还原性，所发生的反应是自身氧化还原反应。
10、当过氧化钠遇到还原性物质如：S2-、I-、Fe2+、SO32-、SO2等物质时，表现出氧化性，其还原产物是水（或碱）；当过氧化钠遇到强氧化性的物质如酸性条件下的高锰酸钾，则过氧化钠体现出还原性，其氧化产物为氧气。,俗称_、_、_。,1.主要物理性质：_固体，易吸收空气中的水而_，_溶解于水，并且放出大量的热量，有强腐蚀性(NaOH固体 _直接放在天平托盘上的纸上称量，应放在_ _里)。,2.主要化学性质：能与酸碱指示剂作用：。与酸发生中和反应：_ _ 与酸性氧化物反应：与CO2水溶液反应_、_ _ 与SiO2反_ _。,苛性钠 烧碱 火碱,白色,潮解,极易,不能,烧杯或称量瓶,能使紫色的石蕊试
11、液变蓝、无色的酚酞变红,CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O H+OH-=H2O,2OH-+CO2=CO32-,OH-+CO2=HCO3-,橡胶,玻璃,5、NaOH的性质和制法,思考.实验室里盛NaOH的试剂瓶需用_塞不能用_ _塞,2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O,与某些盐反应(可溶性的盐)FeCl2溶液与NaOH溶液反应的离子方程式或化学方程式为：_。NaHCO3溶液与NaOH溶液混合，其离子方程式为：_ _ _。NH4HCO3溶液与足量NaOH溶液共热，其离子方程式为：_,Fe2+2OH-=Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,HCO3
12、-+OH-=CO32-+H2O,与Al、Al2O3、Al(OH)3等物质反应，反应的方程式和离子方程式为：_ _ _,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,提供碱性环境,卤代烃的水解反应：_,卤代烃的消去反应：_,酯类水解(包括油脂的皂化反应)：_,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,1.某无色溶液能与铝反应放出氢气，该溶液中肯定不能大量共存的离子组是A.
13、Cl-、Mg2+、NO3-、K+B.HCO3-、K+、NO3-、SO42-C.SO42-、Cl-、CO32-、Na+D.NH4+、Cl-、Na+、Ba2+,2.某同学设计实验证明NaOH溶液能使酚酞变红是OH的性质，其中没有意义的是 A.取KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2溶液分别与酚酞试液作用，观察溶液颜色 B.取NaOH、NaCl、HCl溶液分别与酚酞试液作用，观察溶液颜色 C.向滴有酚酞的25.0 mL 0.10 mo1L1盐酸中，逐滴加入20.0 mL0.10 mo1L1 NaOH溶液，观察溶液颜色的变化 D.向滴有酚酞的20.0 mL 0.10 mo1L1NaOH溶液中，逐滴加入
14、25.0mL 0.10 mo1L1盐酸，观察溶液颜色的变化,AB,C,练一练,6、碳酸钠和碳酸氢钠的十大差异,Na2CO3俗名纯碱、苏打、洗涤碱、天然碱等；NaHCO3俗名小苏打。,二者均易溶于水，但Na2CO3的溶解度大于NaHCO3。,二者均为强碱弱酸盐，水解使溶液显碱性，但Na2CO3水解程度大于NaHCO3。水解原理应用：泡沫灭火剂、去油污等。,拓展：写出泡沫灭火器灭火原理、纯碱与氯化铁溶液混合反应的离子方程式。,大苏打是什么物质?,Na2S2O310H2O(照相定影剂),1.俗名差异：,2.溶解性差异：,3.水解程度差异：,碳酸盐溶解规律：,正盐易溶则对应酸式盐相对较难溶；正盐难溶则
15、酸式盐易溶,一般，碳酸钠溶液的pH为12左右，而碳酸氢钠溶液的pH为8左右,Na2CO3很稳定(结晶Na2CO3 10H2O风化)，一般不分解；NaHCO3不稳定，受热分解。,5.与强酸反应速率差异：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl(Na2CO3的第一步反应)NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2(NaHCO3则一步到位)与相同浓度的强酸反应产生CO2的速率NaHCO3大于Na2CO3。这是泡沫灭火剂常用NaHCO3理由之一。,CO32-+H+(少量)=HCO3-,HCO3-+H+=H2O+CO2,CO32-+2H+(足量)=H2O+CO2,拓展：写出碳酸钠与少量、足量盐酸
16、反应的离子方程式：,4.热稳定性差异：,Na2CO3不能与氢氧化钠反应，NaHCO3中含有没完全中和的H+，故能与氢氧化钠发生中和反应。,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,Ba2+2OH-+2HCO3-(足量)=BaCO3+2H2O+CO32-,Ba2+OH-+HCO3-(少量)=BaCO3+H2O,拓展：写出碳酸氢钠与少量、足量Ba(OH)2溶液反应的离子方程式：,6.与氢氧化钠反应差异：,7.与石灰水等溶液反应差异：,HCO3-+OH-=CO32-+H2O,分别向Na2CO3和NaHCO3的溶液中加
17、入CaCl2或BaCl2溶液，Na2CO3溶液产生沉淀，但NaHCO3很难产生沉淀。,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。,Ca2+CO32-=CaCO3,Na2CO3常常带结晶水Na2CO310H2O；NaHCO3则不带结晶水。,8.与CaCl2或BaCl2等溶液的反应差异：,9.用途差异：,10.存在形态差异：,【例7】在常温下，向饱和Na2CO3的溶液中通入足量的CO2会有晶体析出，此晶体是。析出该晶体的原因是。在饱和的食盐水中先通入足量的氨，再通入足量的CO2，会有NaHCO3晶体析出，若在饱和的食盐
18、水中先通入足量的CO2，再通入氨气，往往没有晶体析出，原因是。,NaHCO3,反应中消耗了部分溶剂，生成了较多的NaHCO3，且NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3小。,CO2溶解度小，溶液中的HCO3的浓度小。,Na2CO3 NaHCO3,固体加热或适量的NaOH,碳酸钠与碳酸氢钠的互变,+CO2+H2O或适量的H+,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
19、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左右，而碳酸氢钠溶液的PH在8左右。,专题：碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别,1、向盐酸里滴加Na2CO3溶液，开始就有气体放出（开始时酸过量）：2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2+H2O2、向Na2CO3溶液里滴加盐酸，开始无气体放出（开始时酸不足）：HCl+Na2CO3=NaCl+NaHCO3（无气泡）HCl+NaHCO3=NaCl+CO2+H2O,专题：Na2CO3与HCl的互滴,应用一：滴加顺序不同产生的现象不同，所以不用其他的
20、试剂，用互滴的方法就可以鉴别Na2CO3溶液和盐酸。,应用二：正确判断反应过程，定量计算气体的体积。,5、焰色反应,（1）原理：,（2）操作：,（3）应用：,某些金属或其化合物灼烧时使火焰呈现出特殊的颜色。,铂丝用盐酸洗涤后灼烧，反复多次，至火焰变为无色。用干净的铂丝蘸一些溶液，放到酒精灯火焰上灼烧。,离子检验，物质鉴别，焰火材料。,实验操作要点干烧、蘸烧、洗烧,干烧：实验前将铂丝烧至无色 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,注意：焰色反应适用于某些(不是所有)金属单质或它们的化合物或溶液（是金属元素的性质）。一般钠盐、钾盐易溶于水，且水溶液又是无色，
21、因此不能通过沉淀反应而常常利用焰色反应来检验K+、Na+的存在。属于物理变化（有时也伴随有化学变化）。每次试验完后，为什么都要用盐酸洗净铂丝（或光洁的铁丝或镍、铬、钨丝），并在火焰上灼烧到没有颜色为止？在观察钾的火焰颜色时，为什么要隔着蓝色的钴玻璃？,(滤去黄光),1碱金属元素的相似性和递变性,都为银白色金属。柔软,都为强还原剂,逐 渐 增 多,逐渐降低,金属性逐渐增强,三、碱金属,与O2反应,反应不如钠剧烈，生成Li2O,点燃剧烈燃烧，生成Na2O2,燃烧更剧烈生成比过氧化物复杂的氧化物,遇空气立即燃烧，生成更复杂的氧化物,Li,Na,K,Rb,Cs,与H2O反应,剧烈，生成H2,更剧烈，生
22、成H2,轻微爆炸，生成H2,遇水立即燃烧，爆炸,结论,差异性：还原性逐渐增强,2.碱金属的化学性质,相似性：化学性质活泼，有强还原性,特殊性,锂的密度比煤油小，不能保存在煤油里，通常密封在 中；碱金属密度由Li Cs呈增大趋势，但（K）（Na）酸式盐的溶解度一般比相应正盐大，但 S（Na2CO3)S(NaHCO3)锂易与氮气反应生成.,石蜡,Li3N,（1）钠的用途钠可以用来制取过氧化钠等化合物。钠和钾的合金(钾的质量分数为5080)在室温下呈液态，是原子反应堆的导热剂。钠也应用在电光源上。高压钠灯发出的黄光射程远，透雾能力强，对道路平面的照度比高压水银灯高几倍。钠还是一种很强的还原剂，可以把
23、钛、锆、铌、钽等金属从它们的卤化物里 还原出来。,钠灯,3.碱金属的用途,（2）锂电池是一种高能电池。锂有机化学中重要的催化剂。锂制造氢弹不可缺少的材料。锂是优质的高能燃料（已经用于宇宙飞船、人造卫星和超声速飞机）。（3）钾的化合物最大量的用途是做钾肥。硝酸钾还用于做火药。（4）铷、铯主要是用于制备光电管、真空管。铯原子钟是目前最准确的计时仪器。,锂电池,思考：为什么Li与H2O反应比Na与H2O 反应缓慢得多？,解析：一方面Li的活泼性弱于Na，另一方面是因为生成的LiOH微溶于水，覆盖在Li表面，使Li与H2O的接触面减小，反应速率降低。值得一提的是：根据周期表中对角线相似规则，Li与Mg
24、的化合物性质有相似性。,【例8】用光洁铂丝取少量无色溶液，在无色火焰上灼烧直接观察到火焰呈黄色，则下列叙述中正确的是（）A一定只含有Na+B一定含有Na+，可能含有K+C既含有Na+又含有K+D可能含Na+或K+,B,【例9】下列有碱金性铷(Rb)的叙述中，正确的是 A、灼烧氯化铷时，火焰有特殊颜色 B、硝酸铷是离子化合物，易溶于水C、在钠、钾、铷三种单质中，铷的熔点最高 D、氢氧化铷是弱碱,AB,钠 钾 钙 钡 锶 铜 锂 铷,黄色浅紫色砖红色黄绿色洋红色绿色紫红色紫色,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
25、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。,专题：Na2O与Na2O2的十大差异,5.属类差异：Na2O不稳定，能继续被氧气氧化Na2O2，Na2O2比较稳定。,6.化学性质差异：与水反应：Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2（标方向、数目）与CO2反应：Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2与酸的反应：Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2对比以上反应，主
26、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。,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
27、做供氧剂、漂白剂、杀菌剂、消毒剂等。,实验室有甲、乙两瓶无色溶液，其中一瓶是稀盐酸，另一瓶是碳酸钠溶液，为了测定甲、乙两瓶溶液的成分及物质的量浓度，进行以下实验：取25mL甲溶液，向其中缓慢滴入乙溶液15mL，共产生224mL（标准状况）气体取15mL乙溶液，向其中缓慢滴入甲溶液25mL，共产生112mL（标准状况）气体。（1）判断：甲是 溶液，乙是 溶液。（2）实验所发生反应的离子方程式为：。（3）甲溶液的物质的量浓度为；乙溶液的物质的量浓度为；（4）将a mL的甲溶液与等体积的乙溶液按不同的方式混合反应，产生气体的体积VmL（标准状况）的取值范围是。,稀盐酸,碳酸钠,0.8mol/L,1 mol/L,0V8.96a,HCl+Na2CO3=NaCl+NaHCO3HCl+NaHCO3=NaCl+CO2+H2O,
