高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物精品课件ppt

高中化学新教材特点分析及教学策略

（一）化学基本概念和化学基本理论：全套教材的知识安排，注意各年级内及各年级间的联系，在保证知识结构的系统性和完整性的同时，对内容的安排采用了将各部分知识分散处理，相对集中的方法。

（二）元素化合物知识：关于元素化合物知识，高一教材首先介绍了碱金属和卤素两个最典型的金属族和非金属族。

（三）化工基础知识：高一介绍了硅酸盐工业和环境保护知识。高二主要介绍合成氨工业，删掉了硝酸工业、钢铁工业和铝的冶炼。重点突出了合成氨工业中合成氨条件的选择。

知识点一：一、钠的性质及应用

1．钠的存在与物理性质

(1)钠元素在自然界中都以         的形式存在，如NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。

(2)钠的物理性质

①颜色：           、有         光泽。

②密度：钠、水和煤油的密度大小为：                     。     

③熔点：           (填“大于”“小于”或“等于”)100 ℃。

④硬度：质地           ，可以用小刀切割。

⑤传导性：可导         、导        。

2．钠的原子结构与化学性质

（1）钠原子的结构示意图为       ，最外层只有  个电子，在化学反应中容易失电子，表现很强的     性。

（2）【实验探究—实验2—1】

①钠与氧气在不同条件下的反应：

(3)钠与其它非金属单质反应

(4)钠与水反应现象与过程

微提醒

拓展：

因为钠能与H2O反应生成NaOH和H2，所以，钠能与含H2O各种溶液反应。如：Na与酸溶液反应，Na与碱溶液反应，Na与盐溶液反应，Na还能与乙醇反应，详细讲解见。

3．钠的制取、保存及用途

(1)制取：化学方程式为                                   。

(2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或           中。

(3)钠露置于空气中的变化过程

微提醒 

(4)用途。

①钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的            ；

②作强还原剂，将某些稀有金属从它们的卤化物中还原出来，如4Na＋TiCl4               ；

③用作电光源，制作               。

④制取Na2O2等化合物。

【即学即练1】

1．下列关于钠的叙述正确的是

A．钠放置在空气中表面变暗是由于钠的表面生成了Na2O2

B．钠与硫酸铜溶液反应生成硫酸钠和单质铜

C．钠与水反应的现象说明钠的熔点低，且与水反应放出热量

D．将4.6g钠投入95.4g水中，所得溶液中溶质的质量分数为8%

2．向装有乙醇的烧杯中投入一小块金属钠，下列对该实验现象的描述正确的是

A．金属钠表面有气体放出

B．金属钠熔化成光亮的小球

C．金属钠在乙醇中四处游动，发出“嘶嘶”的响声

D．金属钠浮在乙醇液面上

3．在烧杯中加水和苯(密度：0.88 g/cm3)各50 mL，将一小粒金属钠(密度：0.97 g/cm3)投入烧杯中。观察到的现象可能是

A．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

C．钠在苯的液面上反应并四处游动

D．钠在苯与水的界面处反应并做上下跳动

4．分别将一小块钠投入下列溶液中，只有气体放出没有沉淀生成的是

A．饱和NaCl溶液 B．稀NaHSO4溶液 C．MgSO4溶液 D．CuSO4溶液

知识点二：  二、钠的氧化物

1．氧化钠(Na2O)

Na2O为    色固体，是一种     氧化物，具有        氧化物的通性。Na2O与H2O、CO2、HCl反应的化学方程式分别为                、                     、                            。

2．过氧化钠(Na2O2)

Na2O2是        色粉末状固体，是一种过氧化物，其中氧的化合价为      价。

(1)Na2O2与H2O反应

①实验操作

②实验现象与结论：a.产生大量气泡，带火星的木条放置管口能        ，说明生成      。

b．试管外壁发热，说明反应     热。

c．用pH试纸检验溶液，试纸变为蓝色，说明生成碱。

③化学方程式：                         ，氧化剂是          ，还原剂是         。

(2)Na2O2与CO2反应的化学方程式为                                   ，故Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作       的来源，作供氧剂。

拓展：

有关Na2O2性质的拓展详细讲解见。

【即学即练2】

1．某无色透明溶液中加入后，有无色无味气体产生，同时产生沉淀。则原溶液中可能含有的离子是

A． B． C． D．

2．下列有关Na2O和Na2O2的叙述中，正确的是

A．Na2O比Na2O2稳定

B．只用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2

C．Na2O、Na2O2分别与CO2反应，产物相同

D．将足量的Na2O2比Na2O分别加到酚酞溶液中，最终溶液均为红色

3．按物质的组成进行分类，过氧化钠(Na2O2)属于

A．酸 B．碱 C．盐 D．氧化物

4．下列关于Na2O2的说法错误的是

A．与水反应生成NaOH，但不属于碱性氧化物

B．是离子晶体，正、负离子个数比为2∶1

C．可用作供氧剂和漂白剂

D．向其与水反应后的溶液中滴加品红，溶液褪色且加热后恢复红色

1．在烧杯中加入水和苯(苯的密度为0.88 g·cm－3，与水互不相溶，且不与钠反应)各50 mL，将一小粒金属钠(密度为0.97 g·cm－3)投入烧杯中，观察到的现象可能是什么？

【细剖精析】

钠在苯与水的界面处反应，并不断的上下跳动，直至钠粒消失。

2．金属钠着火，不能用H2O、干冰灭火的原因是___________________。

【细剖精析】

钠和H2O可直接反应产生H2，可能会引起爆炸，加热时钠也可与CO2直接反应，而且金属钠着火生成的是Na2O2，与H2O、CO2都能反应

3．钠分别与水和酸反应时，哪一个更剧烈些？钠与稀酸反应时是先与H2O反应还是先与酸电离出的H＋反应？

【细剖精析】

和水反应的实质是和水电离出的H＋反应置换H2，而酸溶液中由酸电离出的c(H＋)远大于水，故与酸的反应更剧烈。钠与稀酸反应时也先和酸电离出的H＋反应，若钠过量，再和水反应。

4．将一小块钠投入到CuSO4溶液中，可观察到的现象是什么？并写出相关的化学方程式。

【细剖精析】

钠浮在溶液的液面上，很快熔化成闪亮的小球，小球迅速地向四处游动，并发出“嘶嘶”的响声，越来越小，最后消失；整个过程中，钠球所到之处伴随有蓝色的沉淀产生(并可能有黑色的沉淀生成)。

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4

(Cu(OH)2CuO＋H2O)

5．当金属钠投放下列溶液中会发生什么现象？

a.NaHSO4溶液

【细剖精析】

Na直接与NaHSO4电离出的H＋反应

b．稀NaCl溶液

【细剖精析】

只发生Na与水的反应，有H2产生

c．饱和NaCl溶液

【细剖精析】

有H2产生，同时有NaCl晶体析出

d．NH4Cl溶液

【细剖精析】

同时产生H2和NH3(生成的碱与盐反应)

e．FeCl3溶液

【细剖精析】

有H2和红褐色沉淀生成(生成的碱与盐反应)

6．将一小块金属钠分别投入盛有：a.水、b.乙醇、c.稀H2SO4的三个小烧杯中，反应速率由快到慢的顺序为c>a>b(填字母。)解释反应速率不同的原因：

【细剖精析】

钠与题述三种物质反应的实质都是钠与H＋的反应，H＋浓度的大小决定了反应速率的快慢，由三种物质电离出H＋的能力可知H＋浓度的大小顺序为c>a>b，因而反应速率为c>a>b。

1．Na2O2中，阴、阳离子个数比是多少？它是碱性氧化物吗？

【细剖精析】

1∶2；不是碱性氧化物，Na2O2与酸反应除生成盐和水外还生成O2。

2．Na2O、Na2O2与H2O的反应

等物质的量的Na2O和Na2O2分别投入等量且足量的水中，所得溶液的物质的量浓度有什么关系？二者溶液的质量差是否相等？

【细剖精析】

根据反应：Na2O＋H2O===2NaOH　Δm

          62 g   18 g    80 g   62 g

2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑　Δm

2×78 g　　　　　　　 　32 g 　124 g

归纳总结：

①当二者物质的量相等时，溶液的质量差相等。

②Na2O与Na2O2物质的量相等时，所得NaOH相等，同时消耗的水也相等，溶剂也相等，故二者物质的量浓度、质量分数均相等。

3．比较下列两组反应，回答有关问题。

一组：①Na2O2＋CO2　　　               　②Na2O2＋SO2

二组：③Na2O2＋FeCl3(溶液)                ④Na2O2＋FeCl2(溶液)

问题：(1)写出①、②两反应的化学方程式。

(2)判断③、④反应中可能发生的现象，为什么？

(3)Na2O2在什么情况下表现强氧化性？

【细剖精析】

(1)①2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

②2Na2O2＋2SO2===2Na2SO4

(2)③、④反应均会有红褐色沉淀生成并有气体放出，④中气体明显少于③中气体，因为FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3，Fe(OH)3是不溶性的红褐色沉淀，④中Fe2＋具有强还原性易被Na2O2氧化并生成Fe(OH)3，Na2O2与溶液中的水剧烈反应也会有O2产生。

(3)Na2O2与水反应发生自身氧化还原反应放出O2，在遇到有还原性物质时会表现出强氧化性。

1．钠的主要性质

(1)NaNaOH＋H2

钠与水反应实质上是钠与水电离出来的H＋的反应。

(2)钠与水、酸、碱、盐和醇反应的实质

钠与水、酸、碱、盐和醇反应的实质都是钠与H＋发生置换反应，反应速率的大小取决于H＋浓度的大小，钠与酸、水和醇这三种物质反应的速率大小关系为：酸>水>醇。

(3)与酸溶液反应

(4)与碱溶液反应：其实质是钠与水的反应，

如钠与氢氧化钠溶液的反应，即钠与水的反应。

(5)与盐溶液反应

(6)与乙醇反应：2Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑。

(7)与熔融盐的反应置换出金属；如：与熔融的四氯化钛反应置换出钛，4Na＋TiCl4Ti＋4NaCl。

2．氧化钠和过氧化钠的比较

3．Na2O2强氧化性的表现

4．探究Na2O2与H2O反应原理

Na2O2与水的反应是比较特殊的氧化还原反应，实质上可以分成两个过程：

①Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2

②2H2O2===2H2O＋O2↑

①×2＋②得

故Na2O2与水反应的溶液中加入酚酞溶液时，溶液先变红后褪色。

5．Na2O2与H2O、CO2反应的有关计算：

Ⅰ．写出Na2O2分别与CO2、H2O反应的化学方程式。

2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

Ⅱ．根据以上两个反应，探究反应中存在的定量关系。

(1)物质的量关系

无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1。

(2)气体体积关系

若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量等于原混合气体体积的，也等于生成氧气的量。

(3)电子转移关系

当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量关系为2Na2O2～O2～2e－。

(4)固体质量关系

相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”或H2O中的“H2”，可以看作发生相应的反应：Na2O2＋CONa2CO3、Na2O2＋H22NaOH(实际上两反应均不能发生)。

凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的物质，W g 该物质在O2中完全燃烧，将其产物(CO2和水蒸气)通过足量的Na2O2后，固体增重必为W g。或是由C、H、O三种元素组成的物质，只要C、O原子个数比为1∶1，即可满足该条件。

中学阶段常见的符合这一关系的物质有：

a．无机物：H2、CO及H2和CO的混合气体；

b．有机物：CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。

 (5)先后顺序关系

一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O发生反应。

6．小结

题组A  基础过关练

1．下列有关金属钠说法正确的是

A．金属钠燃烧时火焰为黄色

B．金属钠着火时，可以使用泡沫灭火器灭火

C．金属钠遇水直接生成过氧化钠并放出大量热

D．金属钠的保存应避光避雨，存放于敞开容器中

2．下列实验操作正确的是

A．A B．B C．C D．D

3．下列各组反应中，当反应条件(如温度、浓度、物质的量的多少等)改变时，不会引起生成物发生改变的是

A．锌和硫酸 B．钠和氧气

C．氢气和氯气 D．氯化铝溶液和氢氧化钠溶液

4．向装有乙醇的烧杯中投入一小块金属钠，下列对该实验现象的描述正确的是

A．金属钠表面有气体放出

B．金属钠熔化成光亮的小球

C．金属钠在乙醇中四处游动，发出“嘶嘶”的响声

D．金属钠浮在乙醇液面上

5．下列物质用途与原理分析均不正确的是

A．A B．B C．C D．D

6．下列物质属于离子化合物且溶于水呈碱性的是

A．CaCl2 B．NH3·H2O C．NaHSO4 D．Na2O2

7．下列关于物质的性质和用途对应关系正确的是

A．BaSO4难溶于水，因此BaSO4可用于胃肠X射线造影检查

B．SO2有漂白性，因此SO2可用于葡萄酒的添加剂

C．Na2O2是强氧化剂，能氧化CO2生成O2，因此Na2O2用于呼吸面具中作为O2的来源

D．液氨汽化时要吸收大量的热，因此液氨可用作制冷剂

8．核潜艇上的核反应堆使用液态铝钠合金作载热介质。有关说法中正确的是

A．该合金的熔点介于钠、铝之间 B．铝钠合金的良好传热性与自由电子有关

C．钠或铝形成的氧化物均为碱性氧化物 D．原子半径钠大于铝，金属键钠强于铝

9．元素及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化关系，不能均由一步反应实现的是

A．Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3 B．NH3→NO→NO2→HNO3

C．Na→Na2O→Na2O2→Na2CO3 D．Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3

10．许多非金属氧化物在一定条件下能与Na2O2反应，且反应有一定规律，如Na2O2+SO2═Na2SO4，2Na2O2+2SO3═2Na2SO4+O2据此，你认为下列反应方程式中正确的是

A．Na2O2+2NO2═2NaNO3 B．Na2O2+2NO2═2NaNO2+O2

C．2Na2O2+2N2O3═4NaNO2+O2 D．2Na2O2+2Mn2O7═4Na2MnO4+O2

题组B  能力提升练

1．中学生应掌握常见化学物质的保存，并具备一定的安全常识，下列做法不合理的是

A．浓硝酸应该保存在棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处

B．不慎将碱液沾到皮肤上，应立即用大量的水冲洗，再涂上1%的硼酸

C．实验没有用完的金属钠、钾及白磷等不能放回原瓶，统一回收丢垃圾桶

D．浓硫酸沾到皮肤上，应立即先用布擦干，用大量的水冲洗，再用3%～5%的碳酸氢钠溶液冲洗

2．钾(K)与Na在性质上具有很大的相似性，但K比Na的活泼性强，下面是根据Na的性质对K的性质的预测，其中不正确的是

A．因为K的活泼性强，所以钾应该保存在煤油中

B．K可以被氧气所氧化，且产物不只有K2O一种

C．K与水能够反应，但不如Na与水的反应剧烈，但产物都有氢气

D．K可以与水剧烈反应，生成氢气

3．在烧杯中加水和苯(密度：0.88 g/cm3)各50 mL，将一小粒金属钠(密度：0.97 g/cm3)投入烧杯中。观察到的现象可能是

A．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

C．钠在苯的液面上反应并四处游动

D．钠在苯与水的界面处反应并做上下跳动

4．下列关于钠的叙述正确的是

A．钠与水反应的现象说明钠的熔点低，且与水反应放出热量

B．将4.6g钠投入95.4g水中，所得溶液中溶质的质量分数为8%

C．钠放置在空气中表面变暗是由于钠的表面生成了

D．钠与硫酸铜溶液反应生成硫酸钠和单质铜

5．一定条件下，通过单质之间直接化合不可能得到的是

A．Na2O B．Cu2S C．Na2O2 D．SO3

6．钡和钠相似，也能形成含离子的过氧化物，则下列叙述错误的是

A．过氧化钡的化学式是

B．过氧化钡是离子化合物

C．过氧化钠或过氧化钡都是强氧化剂

D．过氧化钠或过氧化钡跟足量水反应都生成氧气

7．过氧化物在纺织业工业里有重要的作用，关于Na2O2的说法正确的是

A．负离子中含电子数为10 B．正负离子个数比1﹕1

C．属于电解质 D．熔点较低

8．取ag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，反应后固体的质量恰好也增加了ag。下列物质中不能满足上述结果的是

A．H2 B．CO2 C．C6H12O6 D．CO

题组C  培优拔尖练

1．把2.1g的CO和H2组成的混合气体与足量的O2充分燃烧后，立即通过足量的Na2O2固体，固体质量的增加值为

A．3.5g B．2.1g C．4.2g D．无法确定

2．某温度下，wg某物质在足量氧气中充分燃烧，其燃烧产物立即与过量的反应，固体质量增加wg．下列物质①；②CO；③CO和的混合物；④甲酸(HCOOH)；⑤；⑥葡萄糖()中，符合题意的是

A．①②③④⑤ B．①②③⑤⑥ C．①②④⑤⑥ D．全部

3．2021年10月16日，神舟十三号载人飞船顺利进入预定轨道。飞船的轨道舱内安装盛有Na2O2颗粒的装置，为宇航员供氧。回答下列问题：

(1)Na2O2的制取。将金属钠加热至熔化，通入一定量已除去CO2的干燥空气，加热并维持温度在180~200℃之间，钠被氧化成Na2O，进而增加空气流量，迅速升温至300~400℃，制得过氧化钠。过氧化钠中的阴阳离子个数之比为_______。

(2)Na2O2的供氧。过氧化钠能与人体呼出的酸性氧化物发生反应，其化学方程式为_______，该反应中的还原剂是_______(填写化学式)。

(3)反应后组成的探究。Na2O2使用后会失去供氧能力(又称失效供氧剂)，某“失效供氧剂”的化学组成可能是Na2CO3或NaHCO3或两者的混合物。为探究“失效供氧剂”的化学组成，化学探究小组进行如下实验：

①取适量“失效供氧剂”于试管中，加热，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，产生该气体的化学反应方程式为_______。

②称取19.0g“失效供氧剂”加入足量稀硫酸，将生成的气体用浓硫酸干燥后，再用碱石灰完全吸收，碱石灰增重8.8g，该“失效供氧剂”的化学组成为_______(只填写化学式)。

4．过氧化钠是重要的化工原料，具有多种用途。

(1)过氧化钠是___________色固体。

(2)过氧化钠可用作呼吸面具、潜水艇的供氧剂，写出和反应的化学方程式：___________。

(3)某实验小组通过如图所示实验，探究与水的反应，下列说法正确的是___________。

A．②中的大量气泡主要成分是氢气

B．③中溶液变红，说明有酸性物质生成

C．④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的

D．⑤中的主要作用是降低了水中氧气的溶解度

(4)具有强氧化性，与反应能生成硫酸钠，写出反应的化学方程式：___________。

5．钠是一种非常活泼，具有广泛应用的金属。

(1)钠在反应中容易___________(填“得到”或“失去”)电子。

(2)实验室中少量金属钠通常保存在___________中，以隔绝空气。

(3)金属钠可用于生产汽车安全气囊中的气体发生剂。某汽车安全气囊中含和等物质。

①当汽车发生较严重的碰撞时，受热分解为Na和，其化学方程式为___________。

②气囊中产生的立即与反应生成与另一种单质，该反应属于四种基本反应类型中的___________反应。

③是冷却剂，分解时会吸收产气过程释放的热量。该反应的化学方程式为___________。