2018 2019人教版必修1第3章第2节几种重要的金属化合物第1课时课件59张

1、第三章第三章 金属及其化合物 第二节 几种重要的金属化合物 目标目标 1.了解金属氧化物在自然界中的存在形式，了解金属氧化物在自然界中的存在形式，掌握重要掌握重要的金属氧化物的金属氧化物Al2O3、Na2O、Fe2O3等的性质。等的性质。2.掌握掌握Fe(OH)3、Fe(OH)2、Al(OH)3的性质。的性质。(重点重点)3.理解并掌握理解并掌握Na2CO3、 NaHCO3的性质及其相互转化关系。的性质及其相互转化关系。(重点重点)4.理解理解Fe与与Fe之间的相互之间的相互转化关系。转化关系。(重、重、难点难点)5.学会检验学会检验Fe的方法。的方法。(重点重点)6.了解焰色了解焰色反应的现

2、象及原理并能够作出解释。反应的现象及原理并能够作出解释。7.通过比较、通过比较、归纳逐步掌握归纳逐步掌握学习元素化合物的方法。学习元素化合物的方法。8.掌握掌握Na2CO3溶液与溶液与HCl溶液相互滴溶液相互滴加时现象的不同。加时现象的不同。(难点难点) 233 第1课时 钠的重要化合物 要点整合夯基础 课堂对点达标练 课堂探究破重难 课时作业 一、氧化钠与过氧化钠一、氧化钠与过氧化钠 1钠是一种活泼的金属元素，在自然界中以钠是一种活泼的金属元素，在自然界中以 化合化合 态的形态的形式存在。式存在。 2氧化钠是氧化钠是 碱性碱性 氧化物，能与盐酸、氧化物，能与盐酸、H2O、CO2等反应。等反应

3、。NaOH O=2NaOH 22氧化钠与水反应的化学方程式为氧化钠与水反应的化学方程式为 。氧化。氧化Na 钠与二氧化碳反应的化学方程式为钠与二氧化碳反应的化学方程式为 2 O CO 2 =Na 2 CO 3 。 3Na2O2的性质。的性质。 过氧化钠是一种过氧化钠是一种 淡黄淡黄 色固体，色固体， 不是不是 (填填“是是”或或“不不是是”)碱性氧化物，是一种过氧化物。碱性氧化物，是一种过氧化物。 (1)Na2O2与与H2O反应反应 (2)Na2O2与与CO2反应反应 =2Na 化学方程式：化学方程式： 2Na 2 O 2 2CO 2 2 CO 3 O 2 。 2 的来源。的来源。 则则Na2

4、O2可用于呼吸面具或潜水艇中作为可用于呼吸面具或潜水艇中作为 O 二、二、Na2CO3与与NaHCO3 三、焰色反应三、焰色反应 1定义定义 很多很多 金属金属 或它们的或它们的 化合物化合物 在灼烧时都会呈现在灼烧时都会呈现 特殊的颜色特殊的颜色 ，这在化学上叫做焰色反应。，这在化学上叫做焰色反应。 2操作操作 光泽无锈的铁丝光泽无锈的铁丝(1)将将 铂丝铂丝 (或或 )用用 盐酸盐酸 洗净后，洗净后， 在在火焰上灼烧至与原来火焰颜色相同。火焰上灼烧至与原来火焰颜色相同。 (2)蘸取试样在火焰上灼烧，观察火焰颜色。观察钾的火焰蘸取试样在火焰上灼烧，观察火焰颜色。观察钾的火焰颜色时，要透过颜色

5、时，要透过 蓝色钴玻璃蓝色钴玻璃 。 (3)用盐酸洗净铂丝，并在火焰上灼烧至无色，再检验下一用盐酸洗净铂丝，并在火焰上灼烧至无色，再检验下一个试样。个试样。 3焰色反应的颜色焰色反应的颜色 钠：钠： 黄黄 色，钾：色，钾： 紫紫 色，钙：砖红色，锶：洋红色，色，钙：砖红色，锶：洋红色，钡：绿色，铜：黄绿色。钡：绿色，铜：黄绿色。 探究点一探究点一 Na2O2与与CO2和和H2O的反应的反应 1原理原理 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 2Na2O22H2O=4NaOHO2 Na2O2与与H2O的反应实质可分为两个过程：的反应实质可分为两个过程： Na2O22H2O=2NaOHH2O2

6、2H2O2=2H2OO2 反应过程中有反应过程中有H2O2生成，生成，H2O2有强氧化性，有强氧化性， 所以当将所以当将Na2O2加入滴有酚酞的水中时，溶液先变红后褪色。加入滴有酚酞的水中时，溶液先变红后褪色。 2物质的量的关系物质的量的关系 无论是无论是CO2或或H2O的单一物质还是二者的混合物，的单一物质还是二者的混合物，通过足通过足量的量的Na2O2时，时，CO2或或H2O放出放出O2的物质的量之比均为的物质的量之比均为2即同温同压下气体减小的体积等于生成即同温同压下气体减小的体积等于生成O2的体积。的体积。 3固体质量关系固体质量关系 相当于固体相当于固体(Na2O2)只吸收了只吸收了

7、CO2中的中的“CO”，H2O中的中的“H2” ； 可以看作发生相应的反应：可以看作发生相应的反应：Na2O2CO=Na2CO3、Na2O2H2=2NaOH(实际上两反应不能发生实际上两反应不能发生)。 1，4固体质量差量的计算固体质量差量的计算 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 156 g 212 g 2Na2O22H2O=4NaOHO2156 g 160 g 固体质量差固体质量差 m 212 g156 g56 g m 160 g156 g4 g 固体质量差固体质量差 由此可见，由此可见，每每2 mol CO2参与反应，参与反应，固体增重为固体增重为56 g，相当相当于于2 mol

8、CO的质量；每的质量；每2 mol H2O参与反应，固体增重为参与反应，固体增重为4 g，相当于相当于2 mol H2的质量。即的质量。即CO2、H2O(g)分别与足量分别与足量Na2O2反反应，应，固体增重分别相当于等物质的量的固体增重分别相当于等物质的量的CO、H2的质量。的质量。故故W g通式符合通式符合(CO)m(H2)n(m0,1,2，n0,1,2，)的物质在的物质在O2中燃烧，将其产物通过足量的中燃烧，将其产物通过足量的Na2O2固体，反应完毕，固体增固体，反应完毕，固体增重重W g。原因：。原因： ? ?2COO =2CO? ?22? ? ? ?2CO22Na2O2=2Na2CO

9、3O2? ?2HO =2H O? ?222? ? ? ?2H2O2Na2O2=4NaOHO2 依据反应原理，概括为依据反应原理，概括为Na2O2把把CO或或H2“吃吃”进去，故进去，故质量增加的量就是原物质的质量。质量增加的量就是原物质的质量。 (CO)m(H2)n熟悉的物质如：熟悉的物质如：CO、H2、CH3COOH、CH3OH、HCOOCH3、C6H12O6等。等。 5电子转移关系电子转移关系 不论是与不论是与CO2还是与还是与H2O反应，反应，CO2与与H2O均既不是氧化均既不是氧化剂也不是还原剂，反应的实质都是剂也不是还原剂，反应的实质都是Na2O2自身发生的氧化还原自身发生的氧化还原

10、反应，所以每有反应，所以每有1mol O2生成时，转移的电子均为生成时，转移的电子均为2mol。 6气体体积差量的计算气体体积差量的计算 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 气体体积差气体体积差 V 2 1 211体积体积 2Na2O22H2O(g)=4NaOHO2 气体体积差气体体积差 V 2 1 211体积体积 由此可见，由此可见，CO2、H2O(g)分别与足量分别与足量Na2O2反应，反应，体积变为体积变为1原来的原来的 ，即：，即： 2 1 V V(CO2)V(O2)生成，生成， 21 V VH2O(g)V(O2)生成。生成。 2CO2、H2O混合物与混合物与Na2O2反应的先后

11、顺序反应的先后顺序 当当CO2、H2O混合物与混合物与Na2O2发生反应时，认为发生反应时，认为CO2先与先与Na2O2反应，反应结束后反应，反应结束后H2O再与再与Na2O2反应。反应。 1在过氧化钠与水或在过氧化钠与水或CO2的反应中，哪种物质是氧化剂，的反应中，哪种物质是氧化剂，哪种物质是还原剂？每生成哪种物质是还原剂？每生成1 mol O2转移几摩尔电子？转移几摩尔电子？ 提示：提示：Na2O2与与H2O、CO2发生反应得失电子的变化情况为：发生反应得失电子的变化情况为： 由以上两个反应可以看出是由以上两个反应可以看出是Na2O2中的氧元素之间发生了中的氧元素之间发生了氧化还原反应，故

12、氧化还原反应，故Na2O2既作氧化剂又作还原剂，既作氧化剂又作还原剂，CO2、H2O既不是氧化剂，也不是还原剂。每摩尔既不是氧化剂，也不是还原剂。每摩尔Na2O2反应转移反应转移1 mol e。 2若若a mol CO2和和H2O(任意比例任意比例)的混合气体与足量的的混合气体与足量的Na2O2反应，放出反应，放出O2的物质的量为多少？的物质的量为多少？ 提示：提示：根据反应的化学方程式可知，足量的根据反应的化学方程式可知，足量的Na2O2与与CO2或或H2O反应时，反应时，CO2或或H2O与生成的与生成的O2的物质的量之比都为的物质的量之比都为21，CO2和和H2O的混合物同样存在这种关系，

13、即生成的混合物同样存在这种关系，即生成O2的的物质的量为物质的量为0.5 a mol。 例例 1 1 mol过氧化钠与过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后，碳酸氢钠固体混合后， 在密在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是质是( ) ANa2CO3 BNa2O2、Na2CO3 CNaOH、Na2CO3 DNa2O2、NaOH、Na2CO3 思路分析思路分析 Na2O2遇到遇到CO2、H2O时，可认为先与时，可认为先与CO2反应，再与反应，再与H2O反应。反应。 解析解析 Na2O2与与NaHCO3的混合物受热分解时，

14、首先是的混合物受热分解时，首先是NaHCO3分解：分解： 2NaHCO3= Na2CO3H2OCO2 2 mol 1 mol 1 mol 1 mol 产生的产生的CO2与与H2O均可与均可与Na2O2反应，反应， 由于由于Na2O2与与H2O反应生成反应生成NaOH，而，而NaOH又可与又可与CO2反应生成反应生成Na2CO3，故，故可以认为是可以认为是Na2O2先与先与CO2反应，反应，CO2耗尽后耗尽后H2O才开始反应。才开始反应。而根据而根据2Na2O22CO2=2Na2CO3O2可知，可知， 生成的生成的1 mol CO2恰好与恰好与1 mol Na2O2完全反应生成完全反应生成Na2

15、CO3，H2O不会再与不会再与Na2O2反应，故最终固体产物只有反应，故最终固体产物只有Na2CO3。故正确答案为。故正确答案为A。 答案答案 A 针对训练针对训练 1 200 时，时，11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与和水蒸气的混合气体与足量的足量的Na2O2充分反应后，充分反应后，固体质量增加了固体质量增加了3.6 g(如图所示如图所示)， 其其原混合物中原混合物中CO2和和H2O的物质的量之比是的物质的量之比是( ) A1C14 11 B3D211 22 解析：解析：向足量的固体向足量的固体Na2O2中通入中通入11.6 g CO2和和H2O，固，固体只增加体只增加3.6 g， 是

16、因为生成了是因为生成了O2， 根据质量守恒定律可知根据质量守恒定律可知m (O2)11.6 g3.6 g8.0 g，所以，所以n(O2)8 g/32 gmol 0.25 mol，设混合物中设混合物中CO2和水蒸气的物质的量分别为和水蒸气的物质的量分别为n(CO2)、n(H2O)，则则 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 n(CO2) 0.5 n(CO2) 2Na2O22H2O=4NaOHO2 n(H2O) 0.5 n(H2O) 1 所以所以0.5 n(CO2)0.5 n(H2O)0.25 mol 44 g mol1n(CO2)18 g mol1n(H2O)11.6 g 解得：解得：n(C

17、O2)0.1 mol，n(H2O)0.4 mol； 故原混合物中故原混合物中CO2和和H2O的物质的量之比为的物质的量之比为0.1 molmol14。 0.4 其他方法其他方法1：依据混合气体质量和固体质量的增重列方程：依据混合气体质量和固体质量的增重列方程组。组。44 gmol n(CO2)18 gmol n(H2O)11.6 g,28 gmol1111n(CO2)2 gmol n(H2O)3.6 g，解得，解得n(CO2)0.1 mol，n(H2O)0.4 mol。 其他方法其他方法2：由方程式可知产生：由方程式可知产生0.25 mol的的O2，可知原混，可知原混合气体的物质的量为合气体的

18、物质的量为0.5 mol，其平均摩尔质量为，其平均摩尔质量为23.2 gmol。1则有则有 所以，所以，n(CO2)n(H2O)5.220.814。 答案：答案：A 探究点二探究点二 碳酸钠与盐酸反应过程分析碳酸钠与盐酸反应过程分析 1Na2CO3与与 盐盐 酸酸 反反 应应 是是 分分 步步 进进 行行 的的 ：Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl NaHCO3HCl=NaClCO2H2O。由于。由于NaHCO3跟跟HCl反应一步完成，所以反应一步完成，所以NaHCO3跟跟HCl反应比反应比Na2CO3跟跟HCl反应放出反应放出CO2的速率快。的速率快。 2当当Na2CO3溶液与稀盐酸反

19、应时，溶液与稀盐酸反应时，加入试剂的次序不同，加入试剂的次序不同，产生的现象不同。若往碳酸钠溶液中滴加盐酸，由于碳酸钠的产生的现象不同。若往碳酸钠溶液中滴加盐酸，由于碳酸钠的量多，而加入的酸量多，而加入的酸(氢离子氢离子)少，第二步反应尚未进行，产生的气少，第二步反应尚未进行，产生的气体较少体较少(有可能在滴加的局部范围内完成第二步反应，看到有气有可能在滴加的局部范围内完成第二步反应，看到有气体产生体产生)。滴加一定量盐酸以后，溶液已转化为碳酸氢钠溶液，。滴加一定量盐酸以后，溶液已转化为碳酸氢钠溶液，再加入盐酸，很快反应产生气体，量也较多。若将碳酸钠溶液再加入盐酸，很快反应产生气体，量也较多。

20、若将碳酸钠溶液滴加到盐酸中，则情况大不一样，试管中酸充足过量，滴入碳滴加到盐酸中，则情况大不一样，试管中酸充足过量，滴入碳酸钠溶液很快完成上述第二步反应，因此很容易观察到气体产酸钠溶液很快完成上述第二步反应，因此很容易观察到气体产生。利用上述现象，可以不用任何试剂鉴别二者。考查生。利用上述现象，可以不用任何试剂鉴别二者。考查Na2CO3 与盐酸反应时，因试剂的滴加顺序不同，产生的气体体积也不与盐酸反应时，因试剂的滴加顺序不同，产生的气体体积也不同，计算时，要分析清楚化学反应的过程，正确写出反应式是同，计算时，要分析清楚化学反应的过程，正确写出反应式是关键。关键。 你知道你知道Na2CO3溶液与

21、盐酸互滴时反应现象有何不同吗？溶液与盐酸互滴时反应现象有何不同吗？ 提示：提示：向盐酸中逐滴加入向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液溶液(开始时酸过量开始时酸过量) 2HClNa2CO3=2NaClCO2H2O 现象：立即产生大量的气泡。现象：立即产生大量的气泡。 向向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸溶液中逐滴加入盐酸(开始时酸不足开始时酸不足) HClNa2CO3=NaClNaHCO3 HClNaHCO3=NaClCO2H2O 现象：刚开始无气泡产生，盐酸滴加到一定量后，有气泡现象：刚开始无气泡产生，盐酸滴加到一定量后，有气泡产生。产生。 结论：不同的滴加顺序产生不同的现象，这也是不用其他结论：不

22、同的滴加顺序产生不同的现象，这也是不用其他试剂就可鉴别试剂就可鉴别Na2CO3溶液和盐酸的原理。溶液和盐酸的原理。 例例 2 将将0.4 g NaOH和和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，混合并配成溶液，向溶液中滴加向溶液中滴加0.1 molL稀盐酸。下列图象能正确表示加入盐稀盐酸。下列图象能正确表示加入盐酸的体积和生成酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是的物质的量的关系的是( ) 1 思路分析思路分析 盐酸应先与盐酸应先与NaOH反应，再与反应，再与注意盐酸与注意盐酸与Na2CO3反应的过程。反应的过程。 Na2CO3反应，反应，解析解析 向向NaOH和和Na2CO3混合溶液中滴

23、加稀盐酸时，混合溶液中滴加稀盐酸时， 首首先发生反应：先发生反应：NaOHHCl=NaClH2O，生成水和氯化钠，生成水和氯化钠，当滴入当滴入0.1 L稀盐酸时，二者恰好反应完全。继续滴加时，盐酸稀盐酸时，二者恰好反应完全。继续滴加时，盐酸和和Na2CO3开始反应，先发生反应：开始反应，先发生反应：HClNa2CO3=NaHCO3NaCl，不放出气体，不放出气体，当再滴入当再滴入0.1 L稀盐酸时，稀盐酸时，此步反应进行此步反应进行完全；继续滴加时，发生反应：完全；继续滴加时，发生反应：NaHCO3HCl=NaClH2O CO2，此时开始放出气体，分析图象可知，此时开始放出气体，分析图象可知C

24、项正确。项正确。 答案答案 C 针对训练针对训练 2 120 mL含有含有0.20 mol碳酸钠的溶液和碳酸钠的溶液和200 mL盐酸，不管将前者滴加入后者，还是将后者滴加入前者，都盐酸，不管将前者滴加入后者，还是将后者滴加入前者，都有气体产生，但最终生成的气体体积不同，则盐酸的浓度合理有气体产生，但最终生成的气体体积不同，则盐酸的浓度合理的是的是( ) A2.0 mol/L B1.5 mol/L C0.18 mol/L D0.24 mol/L 解析：解析：碳酸钠溶液滴入盐酸中立即有气体产生，而盐酸滴碳酸钠溶液滴入盐酸中立即有气体产生，而盐酸滴入碳酸钠溶液中二者先反应生成碳酸氢钠，入碳酸钠溶液

25、中二者先反应生成碳酸氢钠，然后放出然后放出CO2气体，气体，反应方程式为反应方程式为Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl、NaHCO3HCl=NaClH2OCO2。要使两种滴加顺序都放出气体，。要使两种滴加顺序都放出气体，0.2 mol1盐酸的浓度应大于盐酸的浓度应大于1 molL。 若若Na2CO3全部反应放出全部反应放出0.2 LCO2：Na2CO32HCl=CO22NaClH2O，需要盐酸浓度，需要盐酸浓度0.2 mol1最小为最小为22 molL。为使两种滴加顺序产生的。为使两种滴加顺序产生的CO20.2 L量不等，故盐酸的浓度应位于二者之间，故选量不等，故盐酸的浓度应位于二者之间

26、，故选B。 答案：答案：B 探究点三探究点三 碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别与相互转化碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别与相互转化 1鉴别方法及原理鉴别方法及原理 (1)加热法加热法NaHCO3不如不如Na2CO3热稳定性强热稳定性强 (2)沉淀法沉淀法Na2CO3与盐反应，与盐反应，NaHCO3一般不与盐反应一般不与盐反应 (3)根据与等浓度根据与等浓度 的盐酸反应的剧烈程度的盐酸反应的剧烈程度Na2CO3与与HCl发生两步反应不如发生两步反应不如NaHCO3一步反应快一步反应快 (4)逐滴加入盐酸逐滴加入盐酸NaHCO3一步反应较快一步反应较快 2相互转化和制备除杂的依据相互转化和制备除杂的依据 CO2H2O

27、Na2CO3NaHCO3 固，加热；溶液，加适量固，加热；溶液，加适量NaOH(1)饱和饱和Na2CO3溶液中通入溶液中通入CO2析出析出NaHCO3 Na2CO3(饱和饱和)H2OCO2=2NaHCO3 (2)除去除去Na2CO3中混有的中混有的NaHCO3 2NaHCO3= Na2CO3H2OCO2 (3)利用利用NaOH制备纯净制备纯净Na2CO3二等分二等分NaOH NaOHCO2(过量过量)=NaHCO3 NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O 1如何鉴别如何鉴别Na2CO3和和NaHCO3溶液，能用澄清石灰水鉴溶液，能用澄清石灰水鉴别吗？别吗？ 提示：提示：不能用澄清石灰水鉴别，

28、因为二者均与不能用澄清石灰水鉴别，因为二者均与Ca(OH)2反反应产生白色沉淀。但可以用应产生白色沉淀。但可以用CaCl2(或或BaCl2)溶液来鉴别，把溶液来鉴别，把CaCl2(或或BaCl2溶液溶液)滴加到滴加到Na2CO3溶液中会产生白色沉淀；溶液中会产生白色沉淀； 滴滴加到加到NaHCO3溶液中无现象。溶液中无现象。 2NaHCO3溶液中混有少量的溶液中混有少量的Na2CO3，能否向溶液中滴，能否向溶液中滴加盐酸除去？最好的方法是什么？加盐酸除去？最好的方法是什么？ 提示：提示：不能用滴加盐酸的方法，因为两种物质均能与盐酸不能用滴加盐酸的方法，因为两种物质均能与盐酸反应，并且会引入杂质

29、反应，并且会引入杂质Cl。可向溶液中通入。可向溶液中通入CO2气体，发生气体，发生反应：反应：Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3，达到除去杂质的目，达到除去杂质的目的。的。 例例 3 (双选双选)能用来鉴别能用来鉴别Na2CO3和和NaHCO3两种白色固两种白色固体的方法是体的方法是( ) A分别放入水中，观察溶解速率分别放入水中，观察溶解速率 B分别取少量加入到石灰水中，观察有无沉淀生成分别取少量加入到石灰水中，观察有无沉淀生成 C分别取少量溶于水后，逐滴加入分别取少量溶于水后，逐滴加入HCl溶液溶液 D分别取少量于两支试管中，分别加热，将生成的气体通分别取少量于两支试管中，分别加热，

30、将生成的气体通入澄清石灰水中入澄清石灰水中 思路分析思路分析 二者性质的差异是鉴别二者的依据。应用二者性质的差异是鉴别二者的依据。应用NaHCO3和和Na2CO3之间的热稳定性差异，可以鉴别之间的热稳定性差异，可以鉴别NaHCO3和和Na2CO3，利用此原理还可以除去，利用此原理还可以除去Na2CO3固体中混有的固体中混有的NaHCO3。区分。区分Na2CO3和和NaHCO3应该用应该用BaCl2(或或CaCl2)溶溶液，不能用液，不能用Ba(OH)2或或 Ca(OH)2溶液，原因是二者均能与溶液，原因是二者均能与Ba(OH)2或或 Ca(OH)2反应产生白色沉淀。反应产生白色沉淀。 解析解析 Na2CO3与与NaHCO3都能溶于水，很难观察到二者都能溶于水，很难观察到二者溶解速率的差异，溶解速率的差异，A选项错误；选项错误；B项中发生的反应分别为：项中发生的反应分别为：Na2CO