2022-2023學(xué)年人教版新教材必修第一冊 第2章第1節(jié) 鈉及其化合物（第2課時） 學(xué)案

1、第1節(jié) 鈉及其化合物第2課時鈉的幾種化合物焰色試驗課程標(biāo)準(zhǔn)核心素養(yǎng)1.通過實驗探究，了解過氧化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要性質(zhì)。2.結(jié)合真實情境中的應(yīng)用實例，了解過氧化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。1.宏觀辨識：能根據(jù)實驗現(xiàn)象歸納Na2O、Na2O2和Na2CO3、NaHCO3的性質(zhì)，能從組成、價態(tài)角度解釋兩者性質(zhì)的異同。2.科學(xué)探究：能通過實驗探究鈉的重要化合物的性質(zhì)和變化規(guī)律，設(shè)計簡單的實驗方案。知識點一氧化鈉和過氧化鈉1氧化鈉(1)物理性質(zhì)：白色固體。(2)化學(xué)性質(zhì)：一種堿性氧化物，能與水、酸、酸性氧化物等發(fā)生反應(yīng)。與水反應(yīng)：Na2OH2O=2NaOH(填化學(xué)方程式，下同)；溶于

2、鹽酸：Na2O2HCl=2NaClH2O；與CO2反應(yīng)：Na2OCO2=Na2CO3。2過氧化鈉(1)物理性質(zhì)：淡黃色固體。(2)化學(xué)性質(zhì)與水反應(yīng)實驗操作用pH試紙檢驗溶液的酸堿性實驗現(xiàn)象產(chǎn)生大量氣泡，試管外壁發(fā)熱帶火星的木條復(fù)燃試紙變藍色實驗結(jié)論生成氧氣，反應(yīng)放熱溶液顯堿性，有堿生成化學(xué)方程式：2Na2O22H2O=4NaOHO2與CO2反應(yīng)化學(xué)方程式：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，反應(yīng)中氧化劑是Na2O2，還原劑是Na2O2。(3)重要用途：供氧劑和漂白劑。1某同學(xué)設(shè)計了一個“滴水點火，水火相容”的魔術(shù)實驗，他用脫脂棉包住一些過氧化鈉粉末放在石棉網(wǎng)上，向脫脂棉上滴幾滴蒸餾水，結(jié)

3、果脫脂棉竟然劇烈燃燒起來?！暗嗡c火”的原理是什么？試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。提示：可燃物燃燒需要滿足兩個條件：與氧氣接觸、溫度達到著火點。過氧化鈉與水反應(yīng)生成氧氣且反應(yīng)放熱，放出的熱量使脫脂棉升溫達到著火點，從而燃燒。反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O22H2O=4NaOHO2。2Na2O2能與水反應(yīng)生成堿，它屬于堿性氧化物嗎？為什么？提示：不屬于。堿性氧化物是與酸反應(yīng)只生成鹽和水的氧化物，Na2O2與鹽酸反應(yīng)時不僅生成NaCl和水，還會有氧氣生成，故不屬于堿性氧化物。3Na2O2與CO2、H2O的混合氣體反應(yīng)時，可認(rèn)為先與CO2反應(yīng)再與H2O反應(yīng)，如何理解？提示：假設(shè)Na2O2先與水反應(yīng)，生成N

4、aOH和O2，但CO2與NaOH反應(yīng)又會生成水，具體如下：2Na2O22H2O=4NaOHO2、2CO24NaOH =2Na2CO32H2O，兩反應(yīng)的總化學(xué)方程式為2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，故可認(rèn)為先與CO2反應(yīng)再與H2O反應(yīng)。1氧化鈉與過氧化鈉的比較名稱氧化鈉過氧化鈉化學(xué)式Na2ONa2O2氧元素的化合價21顏色狀態(tài)白色固體淡黃色固體化學(xué)性質(zhì)相同點都能與H2O反應(yīng)生成NaOH，都能與CO2反應(yīng)生成Na2CO3不同點Na2O2與H2O、CO2反應(yīng)有O2產(chǎn)生，具有強氧化性，而Na2O不具有強氧化性2.Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)的四大探究角度(1)反應(yīng)原理 2Na2O22CO2

5、=2Na2CO3O2()2Na2O22H2O=4NaOHO2()(2)四大探究角度分子個數(shù)角度無論是CO2或H2O的單一物質(zhì)還是二者的混合物，通過足量的Na2O2時，生成O2的分子個數(shù)與消耗CO2或H2O的分子個數(shù)之比均為12。電子轉(zhuǎn)移角度當(dāng)Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)時，每生成一分子O2，轉(zhuǎn)移2 個電子，且在反應(yīng)中Na2O2既是氧化劑又是還原劑。質(zhì)量變化角度分析反應(yīng)和的化學(xué)方程式可得：Na2O2 eq o(,sup7(CO2)Na2CO3(其組成相當(dāng)于Na2O2CO)，固體增加的質(zhì)量等于與CO2等分子數(shù)的CO的質(zhì)量；Na2O2 eq o(,sup7(H2O)2NaOH(其組成相當(dāng)于Na2O

6、2H2)，固體增加的質(zhì)量等于與H2O等分子數(shù)的H2的質(zhì)量。反應(yīng)先后角度一定量的Na2O2與一定量CO2和H2O(g)的混合物的反應(yīng)，可視為Na2O2先與CO2反應(yīng)，待CO2反應(yīng)完全后，Na2O2再與H2O(g)發(fā)生反應(yīng)。1在呼吸面具和潛水艇中，過濾空氣的最佳物質(zhì)是()ANaOHBNa2O2CNa DAl解析：選B。Na2O2能與空氣中的水蒸氣、CO2反應(yīng)，產(chǎn)生氧氣，因此Na2O2是呼吸面具和潛水艇中過濾空氣的最佳物質(zhì)。2(雙選)下列關(guān)于鈉的氧化物的敘述正確的是()ANa2O2是白色固體，和冷水作用得到O2和NaOHBNa2O2與水的反應(yīng)中，氧化劑是Na2O2，還原劑是水CNa2O不穩(wěn)定，加熱時

7、能繼續(xù)被O2氧化生成Na2O2DNa2O2與水反應(yīng)生成一分子O2時轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為2解析：選CD。A項，Na2O2是淡黃色固體；B項，Na2O2與H2O的反應(yīng)中，Na2O2既是氧化劑又是還原劑。3(2021濟南高一檢測)CO與H2的混合氣體3 g在足量的氧氣中完全燃燒，在150 時將完全燃燒后的混合氣體通過足量的Na2O2，Na2O2增重的質(zhì)量為()A1.5 g B3 gC6 g D無法計算解析：選B。2COO2 eq o(=,sup7(點燃)2CO22H2O2 eq o(=,sup7(點燃)2H2O2CO22Na2O2=2Na2CO3O22H2O2Na2O2=4NaOHO2將合并得：CONa

8、2O2=Na2CO3將合并得：H2Na2O2=2NaOH 由式可以看出Na2O2固體增重的質(zhì)量就是CO和H2的質(zhì)量，故選B。知識點二碳酸鈉和碳酸氫鈉1實驗探究一碳酸鈉、碳酸氫鈉的溶解性在兩支試管中分別加入少量碳酸鈉和碳酸氫鈉(各約1 g)，完成下列實驗，并將實驗現(xiàn)象和相應(yīng)結(jié)論填入下表：鹽Na2CO3NaHCO3(1)觀察Na2CO3和NaHCO3的外觀并進行描述白色粉末細(xì)小的白色晶體(2)向以上兩支試管中分別滴入幾滴水，振蕩，觀察現(xiàn)象；將溫度計分別插入其中，溫度計的示數(shù)有何變化粉末結(jié)塊變成晶體；放熱，溫度計的示數(shù)明顯升高晶體部分溶解；吸熱，溫度計的示數(shù)降低(3)繼續(xù)向(2)的試管中分別加入5

9、mL水，用力振蕩，有何現(xiàn)象完全溶解部分溶解(4)分別向(3)所得溶液中滴入12滴酚酞溶液，有何現(xiàn)象溶液變紅色溶液變淺紅色初步結(jié)論加入少量水后，Na2CO3變成含結(jié)晶水的晶體，NaHCO3部分溶解，前者放熱，后者吸熱；相同條件下，溶解度：Na2CO3NaHCO3，溶液均呈堿性且堿性：Na2CO3NaHCO3注意碳酸鈉晶體水合碳酸鈉(Na2CO3xH2O)有Na2CO3H2O、Na2CO37H2O和Na2CO310H2O三種，易風(fēng)化變成碳酸鈉粉末。2實驗探究二碳酸鈉、碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性實驗操作實驗現(xiàn)象化學(xué)方程式及結(jié)論剛加熱時，澄清石灰水中有氣泡，之后無氣泡，澄清石灰水無明顯變化Na2CO3很穩(wěn)定，

10、受熱不易發(fā)生分解澄清石灰水中有氣泡，澄清石灰水變渾濁，受熱試管管口處有水珠凝結(jié)NaHCO3不穩(wěn)定，受熱容易分解，化學(xué)方程式為2NaHCO3 eq o(=,sup7()Na2CO3H2OCO23.補充實驗碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的比較(1)實驗操作及現(xiàn)象：向兩支試管中分別加入3 mL稀鹽酸，將兩個各裝有少量等質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小氣球分別套在兩支試管的管口。將氣球內(nèi)的Na2CO3和NaHCO3同時倒入試管中，觀察到的實驗現(xiàn)象是兩個氣球均膨脹；NaHCO3與鹽酸混合比Na2CO3與鹽酸混合氣球膨脹得快且大。(2)實驗結(jié)論：NaHCO3與鹽酸反應(yīng)比等質(zhì)量的Na2CO3與鹽酸反應(yīng)劇

11、烈且產(chǎn)生的氣體多。Na2CO3、NaHCO3分別與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為CO eq oal(sup1(2),sdo1(3)2H=CO2H2O、HCO eq oal(sup1(),sdo1(3)H=CO2H2O。4歸納總結(jié)名稱碳酸鈉(純堿或蘇打)碳酸氫鈉(小蘇打)物理性質(zhì)白色粉末，易溶于水細(xì)小的白色晶體，能溶于水，相同條件下溶解度比Na2CO3小與酸反應(yīng)能反應(yīng)，有氣體產(chǎn)生劇烈反應(yīng)，有氣體產(chǎn)生與堿反應(yīng)能與Ca(OH)2、Ba(OH)2溶液反應(yīng)與堿溶液都能反應(yīng)熱穩(wěn)定性穩(wěn)定，受熱不易分解受熱易分解相互轉(zhuǎn)化Na2CO3 eq o(,sup7(H2OCO2),sdo5(加NaOH（溶液）或加熱（固態(tài)）)N

12、aHCO3用途紡織、制皂、造紙、制玻璃制藥、焙制糕點1炸黃魚、鮮蝦或排骨時，在面粉糊里加上一點小蘇打，吃起來又酥又脆。你知道其中的原理嗎？提示：因為小蘇打受熱后分解，會產(chǎn)生大量的二氧化碳?xì)怏w，使油炸面糊里留下許多氣孔，所以吃起來又酥又脆。2.胃酸過多又稱胃酸過高，是胃腸疾病的常見癥狀之一。治療胃酸過多可以用碳酸氫鈉，但不能用碳酸鈉。碳酸氫鈉可以治療胃酸過多的原理是什么？為何不能用碳酸鈉？提示：胃酸的主要成分是鹽酸，碳酸氫鈉可與鹽酸反應(yīng)，化學(xué)方程式為NaHCO3HCl=NaClCO2H2O。碳酸鈉也可與鹽酸反應(yīng)，但其堿性(或腐蝕性)太強，對身體會造成傷害。3碳酸氫鈉溶液中混有少量碳酸鈉，能否向溶

13、液中滴加鹽酸而除去？最好的方法是什么？ 提示：不能用滴加鹽酸的方法除去，因為兩種物質(zhì)均能與鹽酸反應(yīng)，無法控制加入鹽酸的量?？上蛉芤褐型ㄈ胱懔緾O2氣體，發(fā)生反應(yīng)Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，從而達到除去雜質(zhì)的目的。4現(xiàn)有兩瓶標(biāo)簽被腐蝕的無色溶液，一瓶是Na2CO3溶液，一瓶是稀鹽酸。不用任何試劑，你能鑒別出來嗎？提示：可利用互滴法鑒別。若將稀鹽酸逐滴加入Na2CO3溶液中，開始無明顯現(xiàn)象，過一會兒才有氣泡產(chǎn)生；若將Na2CO3溶液逐滴加入稀鹽酸中，立即有氣泡產(chǎn)生。1碳酸鈉與碳酸氫鈉的鑒別方法依據(jù)原理結(jié)論熱穩(wěn)定性2NaHCO3 eq o(=,sup7()Na2CO3CO2H2O；Na

14、2CO3受熱不分解加熱產(chǎn)生氣體的是NaHCO3，無變化的是Na2CO3與CaCl2、BaCl2的反應(yīng)CO eq oal(sup1(2),sdo1(3)Ca2=CaCO3，CO eq oal(sup1(2),sdo1(3)Ba2=BaCO3；HCO eq oal(sup1(),sdo1(3)與Ca2、Ba2不反應(yīng)有沉淀生成的是Na2CO3，無變化的是NaHCO3與鹽酸反應(yīng)的劇烈程度Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2；NaHCO3HCl=NaClH2OCO2生成氣體且反應(yīng)劇烈的是NaHCO3，相對不劇烈的是Na2CO3鹽酸逐滴加入時的現(xiàn)象CO eq oal(sup1(2),sdo1(3)

15、H=HCO eq oal(sup1(),sdo1(3)；HCO eq oal(sup1(),sdo1(3)H=CO2H2O立即產(chǎn)生氣體的是NaHCO3，開始不產(chǎn)生氣體，滴加一會兒才產(chǎn)生氣體的是Na2CO32.碳酸鈉與碳酸氫鈉的除雜方法混合物除雜方法Na2CO3固體(NaHCO3)加熱NaHCO3溶液(Na2CO3)通入足量的CO2氣體Na2CO3溶液(NaHCO3)加入適量的NaOH溶液1現(xiàn)有兩支試管分別裝有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列鑒別二者的操作和判斷均正確的是()選項操作判斷A分別加入澄清石灰水產(chǎn)生沉淀者為Na2CO3B分別加入等體積、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸反應(yīng)較劇烈者為Na2CO3

16、C分別加入CaCl2溶液產(chǎn)生沉淀者為Na2CO3D逐滴加入等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸立即產(chǎn)生氣泡者為 Na2CO3解析：選C。A項，發(fā)生的反應(yīng)分別為Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH，2NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3Na2CO32H2O，二者現(xiàn)象相同；B項，加入等體積、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸時，NaHCO3溶液反應(yīng)更劇烈；C項，Na2CO3與CaCl2發(fā)生反應(yīng)Na2CO3CaCl2=CaCO32NaCl，產(chǎn)生白色沉淀，NaHCO3與CaCl2不反應(yīng)；D項，逐滴加入等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸時，NaHCO3立即產(chǎn)生氣泡，Na2CO3開始無氣泡產(chǎn)生，過一會兒才產(chǎn)生氣泡。2(2021萬安高一月考)

17、為除去括號內(nèi)的雜質(zhì)，所選用的試劑或方法不正確的是()ANa2CO3溶液(NaHCO3)，加入適量的NaOH溶液BNaHCO3溶液(Na2CO3)，通入過量的CO2氣體CNa2O2粉末(Na2O)，將混合物在O2中加熱DNa2CO3溶液(Na2SO4)，加入適量Ba(OH)2溶液，過濾解析：選D。Ba(OH)2Na2SO4=BaSO42NaOH，該反應(yīng)雖除去了Na2SO4，但引入了新的雜質(zhì)NaOH，且Na2CO3溶液也能與Ba(OH)2溶液反應(yīng)。知識點三焰色試驗1定義很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)出特征顏色，根據(jù)火焰呈現(xiàn)的特征顏色，可以判斷試樣所含的金屬元素，化學(xué)上把這樣的定性分析

18、操作稱為焰色試驗。注意(1)焰色試驗產(chǎn)生的火焰顏色與元素的存在狀態(tài)無關(guān)。(2)焰色試驗屬于物理變化，不屬于化學(xué)變化。2操作步驟注意若鉑絲是潔凈的(或鐵絲是光潔無銹的)，上述步驟中的第一次的“洗”可省略。3一些金屬元素的焰色金屬元素鋰鈉鉀銣鈣鍶鋇銅焰色紫紅色黃色紫色紫色磚紅色洋紅色黃綠色綠色注意為了濾去黃色的光，避免鈉元素造成干擾，鉀元素的焰色要透過藍色鈷玻璃觀察。4應(yīng)用(1)檢驗金屬元素的存在。(2)制作節(jié)日煙花。1重大節(jié)日時，人們會燃放五彩繽紛的煙花，漂亮的焰火是如何產(chǎn)生的？提示：漂亮焰火的產(chǎn)生，是由于煙花燃放時，不同金屬元素受熱呈現(xiàn)出不同的焰色。2淡藍色的灶火遇到食鹽水時，火焰會變黃色，其

19、中的原理是什么？提示：鈉元素的焰色呈黃色，食鹽水中含有鈉鹽，當(dāng)?shù){色的灶火遇到食鹽水時，鈉元素會使火焰變?yōu)辄S色。3用光潔的鉑絲蘸取某無色溶液在無色火焰上灼燒，火焰呈黃色，該溶液中一定不含K嗎？提示：不一定，鉀元素的焰色要透過藍色鈷玻璃觀察。1下列說法正確的是()A某物質(zhì)的焰色試驗為黃色，說明該物質(zhì)中肯定含有鈉元素B某物質(zhì)的焰色試驗不顯紫色(未透過藍色鈷玻璃觀察)，說明該物質(zhì)中肯定沒有鉀元素C焰色試驗不能用于物質(zhì)的鑒別D焰色試驗是化學(xué)變化解析：選A。焰色試驗是物理變化；做焰色試驗時，鈉元素的黃光會干擾鉀的紫色，故觀察鉀元素的焰色需透過藍色鈷玻璃濾去鈉的黃光；焰色試驗常被用于物質(zhì)的鑒別。2(202

20、1昆明高一檢測)焰色試驗過程中鉑絲的清洗和灼燒與鉀的焰色的觀察兩項操作如圖所示：下列敘述中不正確的是()A每次實驗中都要先將鉑絲灼燒至與原來的火焰顏色相同，再蘸取被檢驗的物質(zhì)B鉀的焰色要透過藍色鈷玻璃觀察C實驗時最好選擇本身顏色較深的火焰D沒有鉑絲可用光潔無銹的鐵絲代替進行實驗解析：選C。A項，如果不這樣做，會給待測元素火焰顏色帶來干擾，正確；B項，鉀的焰色要透過藍色鈷玻璃，濾去黃光再觀察，正確；C項，焰色試驗應(yīng)選擇本身顏色較淺的火焰，錯誤；D項，光潔無銹的鐵絲與鉑絲灼燒時都沒有特殊焰色，可以用于焰色試驗，正確。1“神舟”號載人航天器中，宇航員所在的返回艙都是密封的，宇航員吸入氧氣，呼出二氧化

21、碳，如果二氧化碳含量過大，會使宇航員困乏，呼吸頻率加快，嚴(yán)重的會窒息，為使二氧化碳含量降低而保持艙內(nèi)氧氣的適當(dāng)比例，可以在返回艙內(nèi)放入()ANa2O2BNa2CO3CNaOH D氧氣瓶解析：選A。由于2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，所以Na2O2可以使CO2含量降低且保持艙內(nèi)O2的適當(dāng)比例。2(2021鄭州高一第一次段測)下列關(guān)于Na2O與Na2O2的說法中，錯誤的是()A二者顏色不同B均可與H2O、CO2反應(yīng)CNa2O能被氧化成Na2O2D它們的固體溶于水滴加酚酞溶液后，現(xiàn)象相同解析：選D。A氧化鈉為白色固體，過氧化鈉為淡黃色固體，二者顏色不同，故A正確；B氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化

22、鈉，與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，故B正確；C加熱條件下，氧化鈉可以被氧氣氧化成過氧化鈉，故C正確；D氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，所以溶于水滴加酚酞溶液后顯紅色；過氧化鈉除了與水反應(yīng)生成氫氧化鈉外，還具有強氧化性而能漂白，所以溶于水滴加酚酞溶液后先變紅后褪色，故D錯誤。3下列物質(zhì)中，既能和鹽酸反應(yīng)，又能和氫氧化鈉反應(yīng)的物質(zhì)是()A碳酸鈉 B碳酸氫鈉C氯化鈉 D硫酸銅解析：選B。碳酸氫鈉既能和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，又能和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水。4(2020濟南高一月考)A是一種金屬單質(zhì)，B顯淡黃色，其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，以下說法