高三化学一轮复习-32-钠的其他常见化合物-碱金属元素教学设计.doc
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1、第三章 金属及其化合物第二课时 钠的其他化合物 碱金属元素复习目标(1)掌握碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠的性质、转化及检验。(2)掌握侯氏制碱法的基本原理及应用。(3)掌握碱金属元素性质的相似性和递变性教学重点碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠的性质、转化及检验教学难点 钠及其化合物的转化及计算教学过程【知识精讲】1、碳酸钠和碳酸氢钠(1)碳酸钠和碳酸氢钠的比较碳酸钠(Na2CO3)碳酸氢钠(NaHCO3)俗名纯碱、苏打小苏打色态白色粉末细小白色晶体溶解性易溶于水,溶液呈碱性易溶于水(但比Na2CO3溶解度小),溶液呈碱性化学性质热稳定性加热不分解不稳定,受热易分解与H反应CO2H=H2OCO2HCOH
2、=H2OCO2与碱反应Ca(OH)2与OH不反应,但发生反应Ca2CO=CaCO3Ca2OHHCO=CaCO3H2O(碱过量) Ca22OH2HCO=CaCO3CO2H2O(碱不足)与某些盐(如CaCl2)Ca2CO=CaCO3不反应主要用途玻璃、造纸、制皂、洗涤发酵、医药、灭火器相互转化NaHCO3Na2CO3【注意】与足量盐酸反应的比较反应速率由于Na2CO3需逐步结合两个H(HCO32=HCO3、HHCO3=CO2H2O)才放出CO2,故NaHCO3与盐酸反应放出CO2的速率快。耗酸量a、等物质的量的Na2CO3与NaHCO3,前者耗酸量是后者的2倍;b、等质量的Na2CO3与NaHCO
3、3,前者耗酸量多。CO2的生成量等物质的量时产生的CO2相等;等质量时NaHCO3产生的CO2多。(2)碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别热稳定性不同。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的石灰水中,石灰水变浑浊的原试剂是NaHCO3,另一个为Na2CO3。和酸反应速率不同。分别取一定质量的固体,加入等浓度、等体积的盐酸,反应快、产生气体多的为NaHCO3,另一个为Na2CO3。阴离子不同。分别取其稀溶液,滴加氯化钡稀溶液或CaCl2溶液,产生沉淀的原试剂为Na2CO3,另一个为NaHCO3。溶液的酸碱性。测其稀溶液(0.1 molL-1)的pH,Na2CO3溶液的pH在12左右,而Na
4、HCO3溶液的pH在8左右。(3)碳酸氢钠和碳酸钠的制法制取NaHCO 3的方法a、减压低温蒸干NaHCO3溶液。NaHCO3遇热易分解,其水溶液加热更易分解,所以不可能采用常压下蒸发溶剂的方法制得NaHCO3晶体。b、往饱和Na2CO3 溶液中通入CO2,过滤得到晶体。Na2CO 3+CO 2+H2O=2NaHCO 3 联碱法制纯碱原理a、在饱和食盐水中通NH3饱和后,再通CO2 :NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 b、生成NH4HCO3的溶解度大,而c(Na+)也大,而NaHCO3溶解度小,故产生沉淀:NaCl+ NH4HCO3=NaHCO3+NH4Cl,总方程式:NaCl+NH3+
5、CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl。 c、将析出沉淀加热,制得Na2CO3(纯碱)【注意】不能先通入CO2达饱和后再通入NH3,因为CO2在水中的溶解度很小(11),即使通入过量的NH3,所生成的NaHCO3、NH4Cl也很少,这样就无法制取NaHCO3。2、氢氧化钠(1)NaOH为强碱,具有碱的通性。(2)CO2与NaOH溶液反应的计算CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+ Na2CO3+ H2O =2NaHCO3CO2+NaOH=NaHCO3(之和)反应情况生成物1:2NaOH过量,只发生Na2CO3、过量NaOH=1:2恰好按反应Na2CO31:2 1:1按反应,CO2有
6、剩余NaHCO33、碱金属元素(1)原子结构相似性:最外层均为1个电子,易失去一个电子递变性:核电荷数依次增多,电子层数依次增多,原子半径依次增大,失电子能力依次增强,活泼程度增强(2)元素性质相似性:均为活泼金属元素,最高正价均为+1价递变性:失电子能力依次增强,金属性依次增强(3)单质性质相似性:均具强还原性,均具轻、软、易熔的特点递变性:还原性依次增强,密度趋向增大,熔沸点依次降低(原因,可与卤素对比),硬度趋向减小(4)化合物性质相似性:氢氧化物均为强碱递变性:氢氧化物的碱性依次增强(5)碱金属的性质规律与特例通常合金多呈固态,而钠钾合金却是液态。碱金属单质在空气或氧气中燃烧时,生成过
7、氧化物甚至比过氧化物更复杂的氧化物,而Li只生成Li2O。碱金属单质密度一般随核电荷数增大而递增,但K的密度比Na小。碱金属单质一般跟水剧烈反应,但Li跟水反应缓慢(LiOH溶解度小)。碱金属单质因其活动性强,多保存在煤油中,而Li却因密度比煤油更小,只能保存在液体石蜡中。碱金属的盐一般都易溶于水,但Li2CO3却微溶。一般说,酸式盐较正盐溶解度大,但NaHCO3却比Na2CO3溶解度小。试剂瓶中的药品取出后,一般不能放回原瓶,但IA金属Na、K等除外。一般活泼金属能从盐中置换出不活泼金属,但对IA非常活泼的金属Na、K等除外。如:2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2+H2+Na2SO
8、4。Fr是放射性元素,所以在自然界中不存在。4、焰色反应许多金属或他们的化合物在燃烧时火焰呈现出特殊的颜色,这在化学上叫焰色反应。这是一种物理变化,是某种元素的性质。钠是黄色 ,钾是紫色(透过蓝色钴玻璃)用品:铂丝(或铁、铬、镍、钨等)、酒精灯(或煤气灯)、试剂。步骤:铂丝在火焰上灼烧至原火焰色。蘸取溶液(沾取固体)放在火焰上灼烧,观察火焰颜色,观察钾火焰颜色要透过蓝色的钴玻璃去观察。盐酸洗铂丝。铂丝在火焰上灼烧至原火焰色(如不能灼烧至原火焰色,则需再酸洗,再灼烧)。再蘸取(沾取)另外化学药品进行实验。【方法精讲】1、碳酸钠与碳酸氢钠与盐酸反应及图像(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,消耗
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