高中化学碱金属

1、复习目标：复习目标： 1掌握钠的化学性质及有关现象的解释掌握钠的化学性质及有关现象的解释和有关计算；和有关计算；2掌握掌握Na2O、Na2O2的重要性质及典型的重要性质及典型实验实验；3掌握掌握Na2CO3、NaHCO3的重要性质的重要性质及典型计算；及典型计算； （一）钠的物理性质（一）钠的物理性质钠是钠是 色金属，具有金属光泽，色金属，具有金属光泽，质地质地 ，可用刀切割，密度，可用刀切割，密度 ，熔点熔点 ,是热和电的是热和电的 。银白银白柔软柔软小小低低良导体良导体一、钠的性质一、钠的性质( (二二) )化学性质化学性质1Na的化的化学性质：学性质： Na与非金属反应与非金属反应: :

2、Na+O2= 常温：常温：Na2O（白色）（白色） 点燃：点燃：Na2O2（淡黄色）（淡黄色） Na与水反应：现象及原因；与水反应：现象及原因； 会分析氧化还原实质会分析氧化还原实质 Na与酸反应：比与水反应还激烈；当与酸反应：比与水反应还激烈；当Na过量时，过量时，先与酸反应，再与水反应；先与酸反应，再与水反应； Na与盐溶液反应：与盐溶液反应： a与与NaCl溶液反应溶液反应 b 与与NH4Cl溶液反应溶液反应 C 与与CuSO4溶液反应溶液反应注意：注意： Na在空气中的变化情况；在空气中的变化情况； 2 2、钠与、钠与水水的反应的反应 将一小块金将一小块金属钠投入滴属钠投入滴有酚酞的水

3、有酚酞的水中。中。 现现 象象 解解 释释浮浮游游熔熔响响红红产生的气体推动金属钠来回游动产生的气体推动金属钠来回游动金属钠的密度金属钠的密度小小于水于水反应放热，钠的熔点较反应放热，钠的熔点较低低剧烈剧烈反应，产生气体并燃烧反应，产生气体并燃烧有有碱碱性物质生成性物质生成现象现象原因原因( (二二) )化学性质化学性质 1Na的化的化学性质：学性质： Na与非金属反应与非金属反应: :Na+O2= 常温：常温：Na2O（白色）（白色） 点燃：点燃：Na2O2（淡黄色）（淡黄色） Na与水反应：现象及原因；与水反应：现象及原因； 会分析氧化还原实质会分析氧化还原实质 Na与酸反应：比与水反应还

4、激烈；当与酸反应：比与水反应还激烈；当Na过量时，过量时，先与酸反应，再与水反应；先与酸反应，再与水反应； Na与盐溶液反应：与盐溶液反应： a与与NaCl溶液反应溶液反应 b 与与NH4Cl溶液反应溶液反应 C 与与CuSO4溶液反应溶液反应注意：注意： Na在空气中的变化情况；在空气中的变化情况； 金属钠露置在空气中的变化过程：金属钠露置在空气中的变化过程： 银白色金属钠银白色金属钠 （三）钠的存在、保存、制取、用途（三）钠的存在、保存、制取、用途 存在存在 保存保存 制取制取2NaCl = 2Na + Cl2通电通电 ：钠在自然界里没有游离态，：钠在自然界里没有游离态，只能以只能以化合态

5、化合态存在。食盐（存在。食盐（NaCl）、硝酸钠）、硝酸钠(NaNO3) 、纯碱（、纯碱（Na2CO3 10H2O）：隔绝空气和水，加煤油密封。：隔绝空气和水，加煤油密封。：电解熔融的氯化钠电解熔融的氯化钠 钠的用途：（想一想钠的用途：（想一想 这些利用了这些利用了 钠的那些性质）钠的那些性质） 1 1、制、制NaNa2 2O O2 22 2、制、制Na-KNa-K合金，做原子反应堆导热剂合金，做原子反应堆导热剂3 3、高压钠灯、高压钠灯4 4、还原贵重金属、还原贵重金属（和氧气反应）（和氧气反应）（钠的导热性）（钠的导热性）（黄光射程远，透雾力强）（黄光射程远，透雾力强）（钠具有还原性）（钠

6、具有还原性）高考考点精析高考考点精析 考点一考点一 金属钠的化学性质金属钠的化学性质钠原子最外层只有一个电子，在反应中极易失去这个电子，钠原子最外层只有一个电子，在反应中极易失去这个电子，所以单质钠具有强还原性所以单质钠具有强还原性1 1化合反应化合反应 钠与非金属单质钠与非金属单质(X2、S、O2等等)发生化合反发生化合反应应(写出有关的化学方程式写出有关的化学方程式)要注意钠与氧气要注意钠与氧气(或空气或空气)在不同在不同条件下反应，其反应现象、反应物用量、产物的结构和稳定条件下反应，其反应现象、反应物用量、产物的结构和稳定性不同性不同2 2置换反应置换反应 钠可与钠可与酸酸(H+)、水、

7、乙醇、苯酚、水、乙醇、苯酚等发生置等发生置换反应，实质是钠原子与其电离出的换反应，实质是钠原子与其电离出的H+的反应，所以的反应，所以H+浓浓度不同，反应剧烈程度不同度不同，反应剧烈程度不同3 3与盐溶液反应与盐溶液反应 金属活动顺序表中氢后面的金属阳金属活动顺序表中氢后面的金属阳离子的氧化性虽然强于离子的氧化性虽然强于H+ +，但其反应速率远小于钠原子与，但其反应速率远小于钠原子与H2O的反应速率，故金属钠投入盐溶液中首先是与水的反应；的反应速率，故金属钠投入盐溶液中首先是与水的反应；然后再分析然后再分析NaOH是否与盐发生复分解反应如果是铝盐溶是否与盐发生复分解反应如果是铝盐溶液，还要考虑

8、钠与铝盐的量的问题，因过量的液，还要考虑钠与铝盐的量的问题，因过量的NaOH能溶解能溶解Al(OH)3， 例例1 1 A.钠在水层中反应并四处游动钠在水层中反应并四处游动 B.钠停留在苯层中不发生反应钠停留在苯层中不发生反应 C.钠在苯的液面上反应并四处游动钠在苯的液面上反应并四处游动 D.钠在苯与水的界面处上、下跳动钠在苯与水的界面处上、下跳动将一小块钠投入盛有将一小块钠投入盛有5 mL澄清石灰水的试管里，不可能观察到的现澄清石灰水的试管里，不可能观察到的现象是象是 ( ) A.钠熔成小球并在液面上游动钠熔成小球并在液面上游动 B.有气体产生有气体产生 C.溶液底部有银白色物质生成溶液底部有

9、银白色物质生成 D.溶液变浑浊溶液变浑浊答案答案C答案答案D(2002年高考上海卷年高考上海卷)在烧杯中加入水和苯在烧杯中加入水和苯(密度密度0.88 gcm3)各各50 mL将一小粒金属钠将一小粒金属钠(密度密度0.97 gcm3)投入烧杯中观察到的现投入烧杯中观察到的现象可能是象可能是二、二、钠的氧化物钠的氧化物Na2O为白色固体，为白色固体， Na2O2为淡黄色固体为淡黄色固体1.颜色差异颜色差异： 2.结构差异：结构差异：3.氧元素价态差异：氧元素价态差异：4.稳定性差异：稳定性差异：Na2O和和Na2O2都为离子化合物，但都为离子化合物，但Na2O中含中含有有O2-，而，而Na2O2

10、中含有中含有O22-，过氧根离子。，过氧根离子。Na2O不稳定，能继续与氧气反应生成不稳定，能继续与氧气反应生成Na2O2，Na2O2比较稳定。比较稳定。5.5.属类差异：属类差异：6.6.化学性质差异：化学性质差异： 与水反应：与水反应：与与CO2反应：反应：与酸的反应：与酸的反应： 对比以上反应，主要有二方面差异：对比以上反应，主要有二方面差异：反应产物差异，反应产物差异，反应类型差异，反应类型差异，Na2O属于碱性氧化物，属于碱性氧化物，Na2O2不是。不是。Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2N

11、a2CO3+O2Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2Na2O2参加的反应中有参加的反应中有O2产生；产生；Na2O参与的反应为非氧化还原反应。参与的反应为非氧化还原反应。7.氧化还原差异氧化还原差异： Na2O一般不表现氧化性，但有一一般不表现氧化性，但有一定还原性如：定还原性如： 2Na2O+O2=2Na2O2；Na2O2主要表现主要表现氧化性（也就是氧化性（也就是H2O2的氧化性）由于过氧化钠有强的氧化性）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，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。所以应小

12、心使用。8.漂白作用的差异：漂白作用的差异： Na2O无漂白作用，无漂白作用， Na2O2是漂是漂白剂，能漂白织物、麦秆、羽毛、品红、酚酞等。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制法差异：金属钠常温下跟空气里的氧气反应生成成 Na2O钠在空气中受热后燃烧生成钠在空气中受热后燃烧生成 Na2O2。10.用途差异：用途差异： Na2O用途不广泛，用途不广泛， Na2O2用途比较用途比较广泛，可做供氧剂、漂白剂、杀菌剂、消毒剂等。广泛，可做供氧剂、漂白剂、杀菌剂、消毒剂等。考点二考点二 Na2O2的性质及有关计算的性质及有关计算 (1)固体质量的

13、差量的计算固体质量的差量的计算 2 Na2O2十十2CO22Na2CO3+O2 固体质量差固体质量差 156 g 212 g m56 g 2 Na2O2+2H2O4NaOH+O2 固体质量差固体质量差 156 g 160 g m4 g 由此可见，每有由此可见，每有2 molCO2参与反应，固体增重为参与反应，固体增重为56 g，相当，相当于于2 molCO的质量，每有的质量，每有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反应，反应，固体增重分别相当于等物质的量的固体增重分别相当

14、于等物质的量的CO、H2质量质量. 因此因此，Wg通式符合通式符合(CO)m(H2)n(m=0，1，2，-；n0，1，2)的物质的物质在在O2中燃烧中燃烧，将其，将其产物通过足量的产物通过足量的Na2O2固体固体，反应，反应完毕，固体完毕，固体增重增重Wg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”进去进去，故质量增加的量就是原物质的质量，故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、CH4O、CH3COOH、HCOOCH3、C6H12O6等等(2)气体体积差量的计算气体体积差量的计算2 Na2O2+2CO22Na2C

15、O3+O2 气体体积差气体体积差 2 1 V1 2 Na2O2+2H2O(g)4NaOH+O2 气体体积差气体体积差 2 1 V1由此可见，由此可见，CO2、H2O(g)分别与足量分别与足量Na2O2反应，体积变为原来反应，体积变为原来的一半，即的一半，即 V(O2)=1/2V(CO2)，V(O2)=1/2VH2O(g)例例2 (2004年高考全国理综卷年高考全国理综卷1)取取a g某物质在氧气中完全燃某物质在氧气中完全燃烧，将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应，反应后固体的烧，将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应，反应后固体的质量恰好也增加了质量恰好也增加了ag下列物质中不能满足上述结果的是

16、下列物质中不能满足上述结果的是 ( ) A.H2 B.CO CC6H12O6 DC12H22O11答案答案D例例3 (2004年高考上海卷年高考上海卷)等物质的量的等物质的量的N2、O2、CO2混合气体混合气体通过通过Na2O2后，体积变为原体积的后，体积变为原体积的8/9(同温同压同温同压)这时混合气体这时混合气体中中N2、O2、CO2物质的量之比为物质的量之比为 ( ) A3:4:1 B3:3:2 C6:7:1 D6 :9:0 答案答案A练习练习2 16 g CH4完全燃烧将生成物全部通过过量的完全燃烧将生成物全部通过过量的Na2O2，Na2O2将增重将增重 ( ) A16 g B32 g

17、 C4 g D，无法判断，无法判断B考点三 Na2CO3和NaHCO3 Na2CO3和和NaHCO3作为碳酸的正盐和酸式盐二者既有区别作为碳酸的正盐和酸式盐二者既有区别又有联系又有联系三、钠的碳酸盐和碳酸氢盐三、钠的碳酸盐和碳酸氢盐1.1.俗名差异：俗名差异：NaNa2 2COCO3 3俗名纯碱、苏打、洗涤碱、俗名纯碱、苏打、洗涤碱、天然碱等；天然碱等；NaHCONaHCO3 3俗名小苏打。俗名小苏打。2.2.溶解性差异：二者均溶解于水，但溶解性差异：二者均溶解于水，但NaNa2 2COCO3 3的的溶解度大于溶解度大于NaHCONaHCO3 3的。的。问题：往饱和氢氧化钠溶液、饱和问题：往饱

18、和氢氧化钠溶液、饱和NaNa2 2COCO3 3溶液溶液中通入过量中通入过量COCO2 2后有什么现象？原因？后有什么现象？原因？3.3.水解程度差异：二者均为弱酸盐，水解使溶水解程度差异：二者均为弱酸盐，水解使溶液显碱性，但液显碱性，但NaNa2 2COCO3 3水解程度大于水解程度大于NaHCONaHCO3 3的。的。水解原理应用如泡沫灭火剂、去油污等。水解原理应用如泡沫灭火剂、去油污等。4.4.热稳定性差异：热稳定性差异：NaNa2 2COCO3 3很稳定，一般不分解；很稳定，一般不分解；NaHCONaHCO3 3不稳定，受热分解。不稳定，受热分解。5.5.与酸反应速率差异：二者都能与酸

19、反应与酸反应速率差异：二者都能与酸反应 NaNa2 2COCO3 3+2HCl=2NaCl+H+2HCl=2NaCl+H2 2O+COO+CO2 2NaHCONaHCO3 3+HCl=NaCl+H+HCl=NaCl+H2 2O+COO+CO2 2从反应过程看：从反应过程看：COCO3 32-2-HCOHCO3 3- -HH2 2COCO3 3HH2 2O+COO+CO2 2因此因此跟相同浓度的强酸反应产生跟相同浓度的强酸反应产生COCO2 2的速率的速率NaHCONaHCO3 3大于大于NaNa2 2COCO3 3的。因此泡沫灭火剂常用的。因此泡沫灭火剂常用NaHCONaHCO3 3。6.6.

20、与碱反应差异：与碱反应差异：NaNa2 2COCO3 3不能与碱发生中和反应，不能与碱发生中和反应，NaHCONaHCO3 3中含有没完全中和的中含有没完全中和的H H+ +，故能继续与碱反应。，故能继续与碱反应。HCOHCO3 3- -+OH+OH- -= CO= CO3 32-2-+H+H2 2O O7.7.与石灰水等溶液反应差异：它们均能与石灰水、与石灰水等溶液反应差异：它们均能与石灰水、BaBa（OHOH）2 2溶液反应，现象相同，但反应产物有差异，溶液反应，现象相同，但反应产物有差异， NaHCONaHCO3 3与石灰水、与石灰水、 BaBa（OHOH）2 2溶液还涉及量的问题溶液还

21、涉及量的问题8.8.与与CaClCaCl2 2或或BaClBaCl2 2等溶液的反应差异：分别向等溶液的反应差异：分别向NaNa2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3的溶液中加入的溶液中加入CaClCaCl2 2或或BaClBaCl2 2溶液，溶液， NaNa2 2COCO3 3溶溶液产生沉淀，但液产生沉淀，但NaHCONaHCO3 3很难产生沉淀。很难产生沉淀。 故常用加入与故常用加入与CaClCaCl2 2或或BaClBaCl2 2等溶液的方法鉴别等溶液的方法鉴别NaNa2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 39.9.用途差异：用途差异：NaNa2 2COCO3 3广

22、泛用于玻璃、制皂、造纸、广泛用于玻璃、制皂、造纸、纺织等工业及生活中的洗涤剂；纺织等工业及生活中的洗涤剂；NaHCONaHCO3 3用于泡沫灭用于泡沫灭火剂、发酵粉及医疗上中和胃酸过多。火剂、发酵粉及医疗上中和胃酸过多。四、碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别：四、碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别： 1、利用热稳定性不同；分别加热少量固体，若发生、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。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，、利用和酸反应的速率

23、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。多的是碳酸氢钠，另一个是碳酸钠。3、利用阴离子不同：分别取其稀溶液，滴加氯化钡、利用阴离子不同：分别取其稀溶液，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。是碳酸氢钠。4、利用溶液的酸碱性：测其稀溶液（、利用溶液的酸碱性：测其稀溶液（0.1molL）的的PH值，碳酸钠溶液的值，碳酸钠溶液的PH在在12左右，而碳酸氢钠溶左右，而碳酸氢钠溶液的液的PH在在8左右。左右。补充知识补充知识、工

24、业制纯碱的方法、工业制纯碱的方法候德榜制碱法：候德榜制碱法： 基本原理：基本原理：利用利用NaHCO3在常见可溶盐中溶解度较小在常见可溶盐中溶解度较小的特点。先制得的特点。先制得NaHCO3，再加热分解制得，再加热分解制得Na2CO3基本步骤：基本步骤：制得饱和食盐水制得饱和食盐水通入足量通入足量NH3得饱和氨盐水得饱和氨盐水通入足量通入足量CO2析出析出NaHCO3晶体晶体基本反应：基本反应：NH3+CO2+H2O=NH4+HCO3-NH3+CO2+H2O=NH4+HCO3-总反应：总反应：NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO32NaHCO3Na2CO3CO2+H2O补充

25、知识补充知识 钠的其他化合物钠的其他化合物化学式化学式俗名俗名用途用途NaCl食盐食盐调味料、化工原调味料、化工原料料NaNO3智利硝石智利硝石氮肥氮肥Na2SiO3水玻璃水玻璃去污、耐火材料、去污、耐火材料、矿物胶矿物胶Na2SO410H2O芒硝芒硝缓泻剂缓泻剂Na2S2O310H2O大苏打、海大苏打、海波波照相定影剂照相定影剂Na2CO3与盐酸的互滴反应与盐酸的互滴反应 （1）向盐酸里逐渐滴加入）向盐酸里逐渐滴加入Na2CO3溶液（开始时酸过溶液（开始时酸过量）开始就有气体放出；量）开始就有气体放出； （2）向）向Na2CO3溶液里逐滴加入盐酸（开始时酸不足）溶液里逐滴加入盐酸（开始时酸不

26、足）开始无气体产生：开始无气体产生： HCl+Na2CO3=NaCl+NaHCO3（无气泡）（无气泡） HCl+NaHCO3=NaCl+CO2+H2O 可见不同的滴加顺序产生不同的现象，利用这种现象可见不同的滴加顺序产生不同的现象，利用这种现象不用其他试剂就可鉴别不用其他试剂就可鉴别Na2CO3溶液和盐酸。溶液和盐酸。 相似性：相似性：最外层只有一个电子，在化学反应中容易失去最外层只有一个电子，在化学反应中容易失去一个电子，形成一个电子，形成+1+1价的离子。价的离子。递变性：递变性： 电子层数：电子层数： LiNaKRbCs LiNaKRbCs 原子半径原子半径LiNaKRbCsLiNaKR

27、bCs 相似性：银白色（铯略带金色）相似性：银白色（铯略带金色）;硬度小硬度小;密度小密度小;熔点低熔点低;导热、导电导热、导电递变规律：从锂到铯递变规律：从锂到铯密度呈减小趋势（但钾反常）密度呈减小趋势（但钾反常）熔点、沸点逐渐降低熔点、沸点逐渐降低：从锂到铯，碱金属随着核电荷数增多，原子半径增大，失电子能力逐渐增强，：LiNaKRbCsLiNaKRbCs均为活泼金属，是强还原均为活泼金属，是强还原剂剂，生成氢氧化物和氢气，从锂到铯与水反应越来越剧烈，对应的碱的碱性越来越强LiOHNaOHKOHRbOHCsOHLiOHNaOHKOHRbOHCsOH 。从锂到铯反应越来越剧烈，生成物越来越复杂

28、：锂：氧化物钠：氧化物；过氧化物钾、铷、铯：比过氧化物更复杂的氧化物。五焰色反应五焰色反应 许多金属或它们的化合物在灼烧时火焰呈特殊的颜色，这在化学许多金属或它们的化合物在灼烧时火焰呈特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应，是一种物理变化，是元素的性质而不仅属于化上叫做焰色反应，是一种物理变化，是元素的性质而不仅属于化合物。钠是黄色；钾是紫色（透过蓝色钴玻璃）；钙是砖红色。合物。钠是黄色；钾是紫色（透过蓝色钴玻璃）；钙是砖红色。 做焰色反应的实验时应注意：做焰色反应的实验时应注意：火焰本身尽可能无色，火焰本身尽可能无色，铂丝要铂丝要洁净，洁净，焰色反应鉴定物质的方法，一般是在其他化学方法无效焰色反应鉴定物质的方法，一般是在其他化学方法无效时才采用。时才采用。焰色反应的操作步骤：焰色反应的操作步骤： （1）铂丝放在酒精灯上灼烧至与铂的原来颜色相同；）铂丝放在酒精灯上灼烧至与铂的原来颜色相同； （焰色反应所用铂丝昂贵，实验室常用光洁的铁丝、铬丝、钨丝等无焰色的（焰色反应所用铂丝昂贵，实验室常用光洁的铁丝、铬丝、钨丝等无焰色的 金