高考化學總復習 第1章第1節(jié) 走進化學科學——鈉及其化合物優(yōu)化課件 魯科版

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1、第一章第一章 認識化學科學認識化學科學第一章第一章 認識化學科學認識化學科學第第1節(jié)節(jié)走進化學科學走進化學科學鈉及鈉及其化合物其化合物2 0 1 32 0 1 3 高 考 導 航高 考 導 航考綱要求考綱要求1.了解科學探究的基本過程，學習運了解科學探究的基本過程，學習運用以實驗和推理為基礎的科學探究方用以實驗和推理為基礎的科學探究方法。法。2.了解鈉及其重要化合物的主要性質了解鈉及其重要化合物的主要性質和應用。和應用。命題熱點命題熱點1.鈉與鈉與H2O、H反應的拓展及實驗探反應的拓展及實驗探究。究。2.Na2O2的結構及的結構及Na2O2與與H2O、CO2反應的綜合應用及計算。反應的綜合應用

2、及計算。3.以框圖形式考查鈉及其化合物。以框圖形式考查鈉及其化合物。一、化學科學概念、特征、發(fā)展史一、化學科學概念、特征、發(fā)展史1化學是在原子、分子水平上研究物化學是在原子、分子水平上研究物質的質的_、結構、性質、變化、制備、結構、性質、變化、制備和應用的自然科學。和應用的自然科學。教材回扣夯實雙基教材回扣夯實雙基組成組成2化學的特征是認識分子和化學的特征是認識分子和_分分子，它是一門具有創(chuàng)造性和實用性的子，它是一門具有創(chuàng)造性和實用性的科學，化學家們已能在微觀層面上操科學，化學家們已能在微觀層面上操縱分子和原子?？v分子和原子。制造制造31861年英國科學家波義耳提出年英國科學家波義耳提出_的概

3、念，的概念，1871年，英年，英國化學家拉瓦錫建立燃燒現(xiàn)象的氧化國化學家拉瓦錫建立燃燒現(xiàn)象的氧化學說，學說，1803年，英國化學家道爾頓年，英國化學家道爾頓提出了提出了_，1869年，俄國年，俄國科學家科學家_發(fā)現(xiàn)了元素周期律。發(fā)現(xiàn)了元素周期律?；瘜W元素化學元素原子學說原子學說門捷列夫門捷列夫思考感悟思考感悟1化學變化中的最小微粒和保持物質化學變化中的最小微粒和保持物質化學性質的最小微粒分別是什么？化學性質的最小微粒分別是什么？【提示提示】原子、分子。原子、分子。二、鈉的性質和研究物質性質的基本方法二、鈉的性質和研究物質性質的基本方法1研究物質性質的基本方法為觀察、實研究物質性質的基本方法為觀

4、察、實驗、驗、_、比較，此外還有假說、模型。、比較，此外還有假說、模型。2鈉的物理性質鈉的物理性質分類分類顏色狀顏色狀態(tài)態(tài)密度密度硬度硬度熔點熔點_固體固體比水小，比比水小，比煤油煤油_較小較小較低，小于較低，小于100 銀白色銀白色大大3.鈉的化學性質鈉的化學性質(1)與非金屬單質的反應與非金屬單質的反應Na與與O2發(fā)生反應的化學方程式為：發(fā)生反應的化學方程式為：_；_。4NaO2=2Na2O(2)與水的反應與水的反應離子方程式為：離子方程式為：2Na2H2O=2Na2OHH2。實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象a“浮浮”：將鈉投入水中，鈉浮在水：將鈉投入水中，鈉浮在水面上，說明鈉的密度比水面上，說明鈉的密度

5、比水_。小小b“熔熔”：鈉熔化成小球，說明鈉：鈉熔化成小球，說明鈉的熔點的熔點_，且該反應是，且該反應是_反應。反應。c“游游”：鈉球在水面上四處游動，：鈉球在水面上四處游動，并伴有嘶嘶聲，說明并伴有嘶嘶聲，說明_。d“紅紅”：反應后的溶液能使酚酞：反應后的溶液能使酚酞變紅，說明反應生成了變紅，說明反應生成了_。低低放熱放熱 有氣體生成，有氣體生成，反應劇烈且又有少量氫氣的燃燒反應劇烈且又有少量氫氣的燃燒堿堿(3)與鹽溶液反應與鹽溶液反應(實質實質)：Na先與先與H2O發(fā)生反應，生成發(fā)生反應，生成NaOH和和H2，NaOH跟鹽符合發(fā)生復分解反應的條件則生跟鹽符合發(fā)生復分解反應的條件則生成難溶性

6、堿，不能置換出鹽中的金屬成難溶性堿，不能置換出鹽中的金屬元素。元素。4鈉的用途鈉的用途(1)制鈉鉀合金，用于原子反應堆里的制鈉鉀合金，用于原子反應堆里的導熱劑。導熱劑。(2)做做_劑來制取稀有金屬。劑來制取稀有金屬。(3)制作高壓鈉燈。制作高壓鈉燈。還原還原2金屬鈉長期露置在空氣中會發(fā)生怎金屬鈉長期露置在空氣中會發(fā)生怎樣的變化？樣的變化？【提示提示】三、氧化鈉與過氧化鈉的比較三、氧化鈉與過氧化鈉的比較化學式化學式Na2ONa2O2類別類別堿性氧化物堿性氧化物過氧化物過氧化物電子式電子式生成條件生成條件常溫常溫加熱加熱(或點燃或點燃)顏色、狀態(tài)顏色、狀態(tài)_色固體色固體_色固體色固體氧元素化合價氧

7、元素化合價_白白淡黃淡黃21化學式化學式Na2ONa2O2與與H2O反應的反應的化學方程式化學方程式2Na2O22H2O=4NaOHO2與與CO2反應的反應的化學方程式化學方程式_用途用途呼吸面具和潛水呼吸面具和潛水艇里氧氣的來源艇里氧氣的來源等等Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O21鈉與鹽溶液反應鈉與鹽溶液反應鹽溶液中鹽離子均是以水合離子鹽溶液中鹽離子均是以水合離子形式存形式存在在，所以鈉與鹽溶液反應時，先與水發(fā)，所以鈉與鹽溶液反應時，先與水發(fā)生了反應，而不是與鹽離子直接反應。生了反應，而不是與鹽離子直接反應。考點串講深度剖析考點串講深度剖析鈉的性質鈉的性質如

8、：與如：與CuSO4溶液反應：溶液反應：2Na2H2O=2NaOHH2，2NaOHCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4。鈉與酸或酸性溶液反應鈉與酸或酸性溶液反應鈉直接與鈉直接與H反應。反應。2鈉與酸反應鈉與酸反應鈉與稀鹽酸、稀硫酸等非氧化性酸反應鈉與稀鹽酸、稀硫酸等非氧化性酸反應時，首先是鈉直接跟時，首先是鈉直接跟H反應，過量的鈉反應，過量的鈉再與水反應，而不能認為是鈉先跟水反再與水反應，而不能認為是鈉先跟水反應，生成的應，生成的NaOH再跟酸中和。再跟酸中和。即時應用即時應用1(2011山東省實驗中學模擬題山東省實驗中學模擬題)一一定溫度下，向飽和定溫度下，向飽和NaOH溶液中投入溶液中投

9、入一小塊金屬鈉，充分反應后恢復到原一小塊金屬鈉，充分反應后恢復到原來的溫度。下列敘述中來的溫度。下列敘述中 合理的是合理的是( )ANaOH溶液濃度增大，并放出溶液濃度增大，并放出H2B溶液中溶液中NaOH的質量分數(shù)不變，有的質量分數(shù)不變，有H2放出放出C溶液的質量減小，有溶液的質量減小，有H2放出放出D鈉浮于液面，到處游動，發(fā)出嘶鈉浮于液面，到處游動，發(fā)出嘶嘶的響聲嘶的響聲解析：選解析：選A。鈉投入飽和。鈉投入飽和NaOH溶液，溶液，發(fā)生的反應為發(fā)生的反應為2Na2H2O=2NaOHH2，其現(xiàn)象與鈉在水中的反應現(xiàn)象，其現(xiàn)象與鈉在水中的反應現(xiàn)象相同，相同，D正確。因原溶液是飽和的，正確。因原溶

10、液是飽和的，故故B、C正確，正確，A錯誤。錯誤。1Na2O2的強氧化性、漂白性的強氧化性、漂白性(1)Na2O2投入氫硫酸中，可將投入氫硫酸中，可將H2S氧化氧化成成S，溶液變渾濁。，溶液變渾濁。Na2O2的性質和有關計算的性質和有關計算(3)Na2O2投入投入FeCl2溶液中，可將溶液中，可將Fe2氧化成氧化成Fe3。(4)Na2O2投入品紅溶液中，可使品紅投入品紅溶液中，可使品紅溶液退色，說明溶液退色，說明Na2O2有漂白性。有漂白性。(5)Na2O2投入滴有酚酞的水中，水溶投入滴有酚酞的水中，水溶液先變紅而后變化至無色，體現(xiàn)出液先變紅而后變化至無色，體現(xiàn)出Na2O2的強氧化性。的強氧化性

11、。終態(tài)法的思想在過氧化鈉計算中的應終態(tài)法的思想在過氧化鈉計算中的應用。例如：用。例如：Na2O2H2=2NaOH、Na2O2CO=Na2CO3、2Na2O2COH2=Na2CO32NaOH(實際上實際上述反應均不能發(fā)生述反應均不能發(fā)生)。a g通式符合通式符合(CO)m(H2)n(m0,1,2，n0,1,2，)的物質在氧氣的物質在氧氣中燃燒，將其產(chǎn)物通過足量的中燃燒，將其產(chǎn)物通過足量的Na2O2固體，固體，反應完畢，固體增重反應完畢，固體增重a g。(2)氣體體積差量的計算氣體體積差量的計算即時應用即時應用2將將4.34 g Na、Na2O、Na2O2的混的混合物與足量水反應，在標準狀況下得到

12、合物與足量水反應，在標準狀況下得到672 mL混合氣體，將該混合氣體點燃，混合氣體，將該混合氣體點燃，恰好完全反應，則原固體混合物中恰好完全反應，則原固體混合物中Na、Na2O、Na2O2的物質的量之比為的物質的量之比為()A1 1 1B1 1 2C1 2 1 D4 3 2 (2011高考北京卷高考北京卷)下列實驗方下列實驗方案中，不能測定案中，不能測定Na2CO3和和NaHCO3混合物中混合物中Na2CO3質量分數(shù)的是質量分數(shù)的是()命題視角把脈高考命題視角把脈高考教材高頻考點教材高頻考點A取取a克混合物充分加熱，減重克混合物充分加熱，減重b克克B取取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應，克混合物

13、與足量稀鹽酸充分反應，加熱、蒸干、灼燒，得加熱、蒸干、灼燒，得b克固體克固體C取取a克混合物與足量稀硫酸充分反應，克混合物與足量稀硫酸充分反應，逸出氣體用堿石灰吸收，增重逸出氣體用堿石灰吸收，增重b克克D取取a克混合物與足量克混合物與足量Ba(OH)2溶液充分溶液充分反應，過濾、洗滌、烘干，得反應，過濾、洗滌、烘干，得b克固體克固體【解析解析】C項混合物與硫酸反應項混合物與硫酸反應的產(chǎn)物被堿石灰吸收的不僅是二氧的產(chǎn)物被堿石灰吸收的不僅是二氧化碳，還有水蒸氣，所以無法準確化碳，還有水蒸氣，所以無法準確的計算。其他幾個選項的方法都可的計算。其他幾個選項的方法都可以通過計算得出結果。以通過計算得出結

14、果?！敬鸢复鸢浮緾【名師 點 評名師 點 評 】 考 查考 查 Na2CO3與與NaHCO3性質的差異是高考命題的重性質的差異是高考命題的重點之一，主要從點之一，主要從Na2CO3和和NaHCO3的熱穩(wěn)定性、與某些金屬離子發(fā)生沉的熱穩(wěn)定性、與某些金屬離子發(fā)生沉淀反應、淀反應、NaHCO3既能與強酸反應又既能與強酸反應又能與強堿反應等角度進行命題。能與強堿反應等角度進行命題。 (2012廣州六校模擬改編廣州六校模擬改編)為為測定某含有雜質測定某含有雜質Na2O的的Na2O2樣樣品的純度，某小組同學分別設計了品的純度，某小組同學分別設計了如下方案。如下方案。追蹤命題熱點追蹤命題熱點方案一方案一準確

15、稱量樣品準確稱量樣品m g，與水充分，與水充分反應后將溶液的體積稀釋為反應后將溶液的體積稀釋為V mL，從，從中取出中取出V1 mL溶液，裝入錐形瓶，用溶液，裝入錐形瓶，用已知濃度的鹽酸進行滴定，以確定溶已知濃度的鹽酸進行滴定，以確定溶液的濃度，再計算出樣品中液的濃度，再計算出樣品中Na2O2的的含量。含量。(1)此方案中，酸堿中和滴定時應選用此方案中，酸堿中和滴定時應選用_滴定管。滴定管。(2)寫出此方案中所涉及反應的離子方寫出此方案中所涉及反應的離子方程式：程式：_。方案二方案二準確稱量樣品準確稱量樣品m g，將樣品，將樣品與二氧化碳充分反應，通過測定反應與二氧化碳充分反應，通過測定反應產(chǎn)

16、生氧氣的體積，計算出樣品中產(chǎn)生氧氣的體積，計算出樣品中Na2O2的含量。的含量。(3)該方案的實驗過程中，儀器的連接該方案的實驗過程中，儀器的連接順序是順序是_(填儀器下方序號填儀器下方序號)，中的進氣口為中的進氣口為_(填填“A”或或“B”)。(4)裝置裝置的作用是的作用是_。(5)你認為方案一、方案二中測定結果你認為方案一、方案二中測定結果比較準確的是比較準確的是_?！窘馕鼋馕觥?1)酸堿中和滴定中堿盛放酸堿中和滴定中堿盛放在錐形瓶中，則鹽酸盛放在酸式滴定在錐形瓶中，則鹽酸盛放在酸式滴定管中。管中。(2)方案一涉及的反應為：方案一涉及的反應為：Na2OH2O=2NaOH,2Na2O22H2

17、O=4NaOHO2，HClNaOH=NaClH2O。(3)方案二中包括方案二中包括CO2的制取、的制取、CO2與與Na2O2的反應、的反應、O2的凈化、的凈化、O2體積的測量等操作，體積的測量等操作，因此儀器的連接順序為因此儀器的連接順序為。為利用排出為利用排出H2O的體積測量的體積測量O2體積體積的裝置，應該短管進、長管出。的裝置，應該短管進、長管出。(5)方案一測定結果比較準確，因為方案方案一測定結果比較準確，因為方案二中不能排除裝置中原有氧氣的影響。二中不能排除裝置中原有氧氣的影響。【答案答案】(1)酸式酸式(2)Na2OH2O=2Na2OH，2Na2O22H2O=4Na4OHO2，HO

18、H=H2O(3)A(4)除去除去O2中混有的中混有的CO2等氣體等氣體(5)方案一方案一【名師指津名師指津】利用利用Na2O2與與Na2O性質性質的不同：的不同：與與H2O反應前者放出反應前者放出O2；與與CO2反應前者生成反應前者生成Na2CO3和和O2，設，設計成探究型實驗、驗證性實驗等，是高計成探究型實驗、驗證性實驗等，是高考命題的熱點之一；解答這類問題的關考命題的熱點之一；解答這類問題的關鍵是要搞清楚化學反應原理。鍵是要搞清楚化學反應原理。 (2012濟南高三第一次模擬濟南高三第一次模擬)已已知知A、B、D、E均為中學化學常見單質均為中學化學常見單質或化合物，它們之間的關系如圖所示或化

19、合物，它們之間的關系如圖所示易錯易誤剖析易錯易誤剖析部分產(chǎn)物略去，部分產(chǎn)物略去，F(xiàn)e能與足量稀能與足量稀HNO3反應反應生成生成Fe(NO3)3。下列說法錯誤的是。下列說法錯誤的是() AA、B、D可能是鈉及其化合物可能是鈉及其化合物BA、B、D可能是鐵及其化合物可能是鐵及其化合物CA、B、D可能是鋁及其化合物可能是鋁及其化合物DA、B、D不可能是非金屬及其化合物不可能是非金屬及其化合物【常見錯誤常見錯誤】A、B、C【錯因分析錯因分析】在解答選項在解答選項A時，不時，不清楚清楚A、B、D究竟哪一個是究竟哪一個是NaOH導導致錯解，實際上，鈉的化合物的轉化致錯解，實際上，鈉的化合物的轉化就是就是

20、NaOH、Na2CO3、NaHCO3之之間的轉化，再結合間的轉化，再結合“過量過量CO2和少量和少量CO2”便可迎刃而解。再如由于鐵的便可迎刃而解。再如由于鐵的轉化與氧化還原有關，不緊扣這一點轉化與氧化還原有關，不緊扣這一點也易出現(xiàn)錯誤判斷。也易出現(xiàn)錯誤判斷?！菊_解答正確解答】選項選項A，A為為NaOH、B為為NaHCO3、D為為Na2CO3、E為為CO2時時滿足框圖轉化關系。選項滿足框圖轉化關系。選項B，A為為Fe、E為 稀 硝 酸 、為 稀 硝 酸 、 D 為為 F e ( N O3)2、 B 為為Fe(NO3)3時滿足框圖轉化關系。選項時滿足框圖轉化關系。選項C，A 為為 A l C

21、l3、 E 為為 N a O H 、 B 為為NaAl(OH)4、D為為Al(OH)3時滿足框圖時滿足框圖轉化關系。選項轉化關系。選項D，A為為C、E為為O2、B為為CO2、D為為CO時滿足框圖轉化關系，所以時滿足框圖轉化關系，所以A、B、D可能是非金屬及其化合物?？赡苁欠墙饘偌捌浠衔?。【答案答案】D探究探究Na2O2能否與干燥的能否與干燥的CO2反反應應【實驗目的實驗目的】探究探究Na2O2能否與干能否與干燥的燥的CO2反應。反應。實驗探究專項突破實驗探究專項突破【實驗原理實驗原理】Na2O2與與CO2反應時反應時產(chǎn)生產(chǎn)生O2，加熱條件下，加熱條件下O2可使紅色的銅可使紅色的銅變?yōu)楹谏?，?/p>

22、變?yōu)楹谏?，而CO2不與銅反應，根據(jù)不與銅反應，根據(jù)此現(xiàn)象可判斷干燥的此現(xiàn)象可判斷干燥的CO2與與Na2O2能能否反應。否反應。典例探究典例探究某課外活動小組為了探究某課外活動小組為了探究“干燥的干燥的CO2不能與不能與Na2O2反應反應”和和“CO2在有水存在有水存在時才能與在時才能與Na2O2反應反應”，設計了如圖，設計了如圖所示實驗裝置：所示實驗裝置：(1)在干燥管中裝入在干燥管中裝入Na2O2后，打開分后，打開分液漏斗的活塞加入稀硫酸，生成液漏斗的活塞加入稀硫酸，生成CO2，打開打開K1，關閉，關閉K2，目的是，目的是_，X是是_，加熱銅絲，實驗觀察到銅，加熱銅絲，實驗觀察到銅絲未發(fā)生變

23、化，則得出結論：絲未發(fā)生變化，則得出結論：_。(2)若打開若打開K2，關閉，關閉K1，出現(xiàn)，出現(xiàn)_的現(xiàn)象，此現(xiàn)象可證明的現(xiàn)象，此現(xiàn)象可證明_。(3)根據(jù)以上的實驗結論，寫出生成根據(jù)以上的實驗結論，寫出生成CO2、O2及及O2與與Cu反應的化學方反應的化學方程式：程式：_。操作提示操作提示(1)分液漏斗中應用難揮分液漏斗中應用難揮發(fā)性酸發(fā)性酸H2SO4，不宜用易揮發(fā)的，不宜用易揮發(fā)的鹽酸或硝酸，若使用時，還應在干燥鹽酸或硝酸，若使用時，還應在干燥CO2氣體之前加一個含有飽和碳酸氫氣體之前加一個含有飽和碳酸氫鈉溶液的除雜裝置以除去揮發(fā)出來的鈉溶液的除雜裝置以除去揮發(fā)出來的氣體。氣體。(2)加入銅絲

24、之前應先通一會兒加入銅絲之前應先通一會兒CO2，以趕出裝置中的空氣以趕出裝置中的空氣(或氧氣或氧氣)，防止，防止氧氣的存在而干擾實驗結果。氧氣的存在而干擾實驗結果。實驗小結實驗小結干燥的干燥的CO2不與不與Na2O2反反應，只在有應，只在有H2O存在時存在時CO2才與才與Na2O2反應生成反應生成O2。實驗拓展實驗拓展如圖所示，如圖所示，“二氧化碳二氧化碳是否在有水存在時，才能與過氧化鈉是否在有水存在時，才能與過氧化鈉反應？反應？”這個問題可通過以下實驗加這個問題可通過以下實驗加以證明。以證明。(1)按圖裝置，在干燥的試管按圖裝置，在干燥的試管中裝入中裝入Na2O2后，在通入后，在通入CO2之

25、前，應事先之前，應事先將活塞將活塞(K1、K2)關閉好，目的何在？關閉好，目的何在？_。(2)試管試管內(nèi)的試劑內(nèi)的試劑X是是_時，打開活塞時，打開活塞K1、K2，加熱試管，加熱試管約約5分鐘后，將帶火星的小木條插入試管分鐘后，將帶火星的小木條插入試管的液面上，可觀察到帶火星的小木的液面上，可觀察到帶火星的小木條不能劇烈地燃燒起來，且條不能劇烈地燃燒起來，且內(nèi)淡黃內(nèi)淡黃色粉末未發(fā)生變化。則所得的化學結色粉末未發(fā)生變化。則所得的化學結論是論是_。(3)試管試管內(nèi)試劑為內(nèi)試劑為CO2飽和水溶液時，飽和水溶液時，其它操作同其它操作同(2)，通過，通過_的現(xiàn)的現(xiàn)象，可以證明象，可以證明Na2O2與潮濕的與潮濕的CO2能反能反應且放出應且放出O2。(4)CO2與過氧化鈉反應機理也可用示與過氧化鈉反應機理也可用示蹤原子分析加以證明，請完成下列反蹤原子分析加以證明，請完成下列反應方程式：應方程式：_Na2O2_C18O2_ _。【解析解析】本題旨在利用對比實驗，探本題旨在利用對比實驗，探究究Na2O2與與CO2反應的環(huán)境，故實驗反應的環(huán)境，故實驗步驟中，首先讓步驟中，首先讓Na2O2與干燥與干燥CO2反反應，必須保證整個環(huán)境中不能有應，必須保證整個環(huán)境中不能有H2O，故通入反應裝置前故通入反應裝置前CO2必須干燥。必須干燥。