资源简介

(共44张PPT)
整理与提升
海水中的重要元素
钠、氯及其化合物的再认识
第二章
NaCl
钠及其化合物
从物质类别、元素价态，进一步完善认识金属物质的思维模型
1
情感态度
能认识到自然资源及化学化工生产对改善人类生活的贡献，形成合理利用自然资源、与环境和谐共处的观念。
6
物质的量
从定量的角度认识物质组成及其变化，诊断并发展学生的定量分析水平和解决实际问题的能力水平。
5
4
氯及其化合物
从生产生活中认识氯及其化合物
3
钠的“价态——类别”二维思维模型
2
学 习 目 标
氯的“价态——类别”二维思维模型
01
教 学 重 点
从物质类别与价态角度再认识物质的性质与转化
构建元素化合物的认知模型
教 学 难 点
01
教 学 环 节
来自大海的资源——NaCl
环节一
以“n”为中心的化学计算
钠及其化合物的转化与应用
环节二
环节四
环节三
氯及其化合物的转化与应用
01
环节一：来自大海的资源——NaCl
Na
Cl
没有游离态！
01
环节一：来自大海的资源——NaCl
易失去1e-
易得到1e-
NaCl
01
环节一：来自大海的资源——NaCl
NaCl
CaCl2
MgCl2
Na2SO4
泥沙
Na+
Cl-
Ca2+
Mg2+
SO42-
泥沙
加试剂除去
过滤除去
粗盐
精盐
01
环节一：来自大海的资源——NaCl
理 论
实 际
01
环节二：钠及其化合物的转化与应用
银白色金属
质地柔软
密度比煤油大
（变暗）
熔沸点低
01
环节二：钠及其化合物的转化与应用
实验现象：新切开的钠具有银白色金属
光泽，但在空气中很快变暗。
实验现象：钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，
火焰呈黄色，生成淡黄色固体。
(研磨易爆炸)
燃烧剧烈，白烟，放热，光亮的黄色火焰
剧烈反应，爆炸
浮~熔~游~响~红~
先酸后水
01
环节二：钠及其化合物的转化与应用
钠元素在自然界中分布很广，但只能以化合态形式存在
化合态
NaCl
Na2CO3
NaNO3
Na2SO4
01
环节二：钠及其化合物的转化与应用
Na2O
过氧化钠的生成
01
环节二：钠及其化合物的转化与应用
Na2O和Na2O2性质的对比
名称 Na2O（氧化钠） Na2O2（过氧化钠）
化学式和化合价 Na2O(氧-2价) Na2O2(氧-1价)
构成微粒 Na+，O2- Na+，O22-
颜色状态 白色无定型片状或粉末 淡黄色固体
水 H2O+Na2O=2NaOH 2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2
CO2 CO2+Na2O=Na2CO3 2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2
HCl 2HCl+Na2O=2NaCl+H2O 4HCl+2Na2O2=4NaCl+2H2O+O2
特性 强氧化性
类别 碱性氧化物 非碱性氧化物，过氧化物
用途 漂白剂，供氧剂，氧化剂
转化 2Na2O+O2=2Na2O2
01
环节二：钠及其化合物的转化与应用
01
环节二：钠及其化合物的转化与应用
01
环节二：钠及其化合物的转化与应用
溶解性
01
环节二：钠及其化合物的转化与应用
01
环节二：钠及其化合物的转化与应用
01
环节二：钠及其化合物的转化与应用
Na2CO3 NaHCO3
物质类别 钠盐、碳酸盐、正盐 钠盐、碳酸氢盐、酸式盐
俗称 纯碱、苏打 小苏打
构成微粒 Na+ CO32- Na+ HCO3-
色、态 白色粉末 白色细小晶体
水溶性 易溶于水 溶解性小于Na2CO3
溶水热效应 放热 吸热
热稳定性 苏打＞小苏打
酸 2HCl＋Na2CO3＝2NaCl＋CO2↑＋H2O HCl＋NaHCO3＝NaCl＋CO2↑＋H2O
碱 Ca(OH)2＋Na2CO3＝CaCO3↓＋2NaOH NaOH＋NaHCO3＝Na2CO3＋H2O
盐 BaCl2＋Na2CO3＝BaCO3↓＋2NaCl
相互转化 Na2CO3 NaHCO3 用途 重要的化工原料，用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂等 治疗胃酸过多、食品工业，泡沫灭火器
古代
1791年
1861年
1943年
纯碱的起源
在古代，人们通过天然碱或草木灰和贝壳灰的混合物来提取纯碱，用这种提取方法的有古埃及、古罗马、中国等。
路布兰制碱法
1791年路布兰制碱法（硫酸钠法）
索尔维制碱法
1861年索尔维制碱法（氨碱法）
侯德榜制碱法
1943年侯德榜制碱法（联合制碱法）
纯碱的历史
01
环节二：钠及其化合物的转化与应用
01
环节二：钠及其化合物的转化与应用
原料 NH3 + CO2 + 饱和食盐水 原理 NH3＋CO2＋NaCl＋H2O＝NH4Cl＋NaHCO3↓ 或NH3＋CO2＋H2O＝NH4HCO3， NH4HCO3＋NaCl＝NH4Cl＋NaHCO3↓ 2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O（必须先通NH3，后通CO2且CO2要过量） 生产流程 设计Ⅰ的循环，可使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上
绿色化学思想 循环使用的物质为：NaCl、CO2 【侯氏制碱法】
01
环节二：钠及其化合物的转化与应用
实验用品 铂丝或铁丝、稀盐酸、酒精灯
操作步骤
焰色 钠元素：黄色 钾元素：紫色
【焰色反应】
1．焰色反应：是物理变化，属于元素的性质。 2．不能用玻璃棒醮取待测液进行焰色试验。 3．钾元素的检验：必须通过蓝色钴玻璃。
【特别注意】
01
环节二：钠及其化合物的转化与应用
【课堂练习】
1.金属钠着火可用泡沫灭火器灭火
2.钠与水反应生成O2
3.过氧化钠呈浅黄色，可用于潜水艇供氧
4.分别向NaHCO3溶液和Na2CO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液，都出现白色沉淀
5.NaHCO3能与NaOH反应，可用作食品疏松剂
6.用饱和碳酸钠溶液除去CO2中的氯化氢气体
7.某样品的焰色反应呈黄色，则该样品中一定含钠而不含钾
8.向饱和食盐水中通入足量CO2可制得NaHCO3
9.能用Ca(OH)2[或Ba(OH)2]溶液检验Na2CO3和NaHCO3
10.碳酸氢钠和碳酸钠都可以作胃酸中和剂
X，钠会水反应
X，钠与水反应生成氢气
X，与CO2、H2O反应生成O2，与其颜色无关
√
X，是利用NaHCO3的不稳定性
X，碳酸钠会与CO2反应
X,观察钾元素的焰色应透过蓝色钴玻璃
X，不能弱酸制强酸
X，都会生成白色沉淀
X，只有碳酸氢钠可以作胃酸中和剂
01
环节二：钠及其化合物的转化与应用
化学与生活
新型“氧泡泡洗涤剂”
碱性钠盐
H2O2
碳酸钠结合过氧化氢作为去污剂
01
环节二：钠及其化合物的转化与应用
“价态——类别”二维图
化合价
类别
0
+1
单质
氧化物
碱
正盐
酸式盐
NaHCO3
NaCl
Na2CO3
NaOH
Na2O
Na2O2
Na
01
环节三：氯及其化合物的转化与应用
含
氯
化
合
物
NaCl
CaCl2
HCl
HClO
Ca（ClO）2
NaClO
FeCl3
FeCl2
01
“价态——类别”二维图
化合价
类别
0
-1
单质
氧化物
盐
酸
CaCl2
NaCl
NaClO
ClO2
Cl2
环节三：氯及其化合物的转化与应用
+1
+4
+5
Ca（ClO）2
HClO
HCl
NaClO3
Ca(ClO3)2
FeCl3
FeCl2
01
环节三：氯及其化合物的转化与应用
物理性质 有刺激性气味 黄绿色有毒气体 密度比空气大 1体积水能溶解约2体积Cl2易液化 化学性质 结构分析 化学性质 强氧化性 金属
与变价金属反应生成高价，如2Fe＋3Cl2 2FeCl3
非金属 H2：点燃——苍白色火焰，瓶口白雾光照——爆炸
还原性化合物
FeCl2：2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3 KI：2KI＋Cl2＝2KCl＋I2
氧化性与还原性 水 Cl2＋H2O H＋+Cl－+HClO (自来水消毒)
碱 2NaOH+Cl2＝NaCl+NaClO+H2O (制漂白液)
2Ca(OH)2＋2Cl2＝CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O (制漂白粉)
盐
AgNO3＋Cl2＋H2O＝AgCl↓＋HNO3＋HClO
1．常温下，铁与氯气不反应，故液氯可保存于钢瓶中。 2．干燥Cl2没有漂白性，湿的Cl2有漂白性。
【特别注意】
01
环节三：氯及其化合物的转化与应用
反应原理 阴离子氧化法：用强氧化性的物质（如MnO2、KMnO4等）将浓盐酸中的－1价的氯氧化。
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
（盐酸表现：还原性和酸性，被氧化的HCl占反应总量的1/2）
装置类型 参照下图
气体净化 Cl2（HCl、水蒸气）
气体收集 向上排空气法或排饱和食盐水法
尾气处理 用NaOH溶液吸收，离子方程式为：Cl2＋OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O
气体验满 用湿润的KI淀粉试纸：试纸变蓝色根据氯气的颜色判断：瓶中充满黄绿色气体
△
1．加热方式为微热，滴加浓盐酸不能过快，减少HCl挥发 2．必须用浓盐酸，稀盐酸不反应 3．实验结束后，先停止反应并排出残留的Cl2，再拆装置，以免污染空气 4．不能用澄清石灰吸收尾气，因为澄清石灰水中含Ca(OH)2量少
【注意】
01
环节三：氯及其化合物的转化与应用
【化学与生活】
01
环节三：氯及其化合物的转化与应用
消毒和漂白原理是什么
NaClO+H2O=HClO+NaOH
Ca(ClO)2+2CO2+2H2O===Ca(HCO3)2+2HClO
漂白液：成分——NaClO、NaCl，有效成分——NaClO
漂白粉：成分——Ca(ClO)2、CaCl2，有效成分——Ca(ClO)2
01
环节三：氯及其化合物的转化与应用
氯气通入冷的石灰乳中
漂白粉制取原理：
充分反应，次氯酸钙为主要成分即可得到漂粉精
漂粉精：Ca(ClO)2
如果是热的石灰乳呢？
01
环节三：氯及其化合物的转化与应用
Cl2与碱液反应，温度不同，产物可能不同
84消毒液用热水处理，消毒能力反而减弱，什么原因呢？
3Cl2＋6NaOH 5NaCl＋NaClO3＋3H2O（加热）
01
环节三：氯及其化合物的转化与应用
HClO
01
环节三：氯及其化合物的转化与应用
HClO
弱酸性
HClO H＋+ClO－
漂白性
不稳定性
有机色质被漂白后，再加热不能恢复为原颜色
2HClO 2HCl+O2↑
光照
1. 由于HClO的漂白性，不能用pH试纸测氯水的pH。
2. Cl2通入紫色石蕊试液先变红后褪色。
【注意】
01
环节三：氯及其化合物的转化与应用
氯水
三分子：H2O、Cl2、HClO
四离子：Cl－、H＋、ClO－、OH－
类 别 新制氯水 久置氯水 液氯
关系
成分 Cl2、HCl、HClO HCl Cl2
氯气 →新制氯水→稀盐酸
性质 氧化性、酸性、漂白性 酸性 同Cl2性质 H2O
久置
保存：避光（棕色试剂瓶）、密封
01
环节三：氯及其化合物的转化与应用
【Cl-的检验】
Ag＋+Cl－＝AgCl↓(不溶于稀硝酸)
AgNO3溶液 稀硝酸
少许待测液于试管中，滴加过量的硝酸，再滴加硝酸银溶液，若出现白色沉淀，则含有氯离子。
防止CO32－的干扰
【思考】为什么要加稀硝酸？
01
环节三：氯及其化合物的转化与应用
【化学与生活】
卡包内置二氧化氯、亚氯酸钠等含氯制剂，以及各种辅助反应效果的缓释剂、稳定剂、除湿剂等。 当粉末接触空气中的水分和二氧化碳后，持续缓释出稳定浓度的二氧化氯，达到抑菌除味的效果。
为什么ClO2有杀菌消毒的能力？
强氧化性
ClO2与微生物接触释放出新生态的氧及次氯酸分子而产生强大的杀菌消毒作用，利用强氧化性强行掠夺电子使微生物中的氨基酸氧化分解，抑制其生长并将其杀灭，从而达到消毒灭菌的目的。
01
环节三：氯及其化合物的转化与应用
【化学与生活】
如何制取ClO2呢？
2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
实际：
没什么用。
除菌卡的除菌效率非常低下。它在使用环境、时长、有效作用量等条件上都有很多限制，要想发挥较好的“除菌”性能，得长时间在密闭小环境中使用较多的除菌卡。
单一块除菌卡，在开放空间根本无法起到高效的除菌作用。
01
环节三：氯及其化合物的转化与应用
【课堂练习】
1.次氯酸具有弱酸性，可用作有色物质的漂白剂
2.ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒
3.用同一针筒先后抽取80 mL氯气、20 mL水，振荡，气体完全溶解，溶液变为黄绿色
4.氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2
5.将Cl2通入碳酸钠溶液中可以制取较高浓度的次氯酸溶液
6.用右图装置测氯水的pH：
X，1体积水溶解2体积Cl2，20 mL水溶解40 mL Cl2，还剩余40 mL Cl2
X，是ClO2的强氧化性
X，HClO有漂白性，与酸性无关
√，浅黄绿色为Cl2的颜色
X，Cl2＋Na2CO3＋H2O＝NaCl＋NaClO＋NaHCO3，无HClO生成
X，氯水中的HClO有漂白性
01
环节四：以“n”为中心的化学计算
物质的量 摩尔质量 对象 标准 符号 单位 涵义 表达式 符号 单位
微观粒子 阿伏加德罗常数个粒子集体 n mol 单位物质的量的物质所具有的质量 M＝ M g·mol－1
公式与单位 Vm＝ 单位：L·mol－1
标准状况下的气体摩尔体积四个要点 ①条件：标准状况 ②物质状态：气体
③物质的量：1 mol ④数值：体积约为22.4 L
非标准状况下 气体摩尔体积一般不是22.4 L·mol－1，但也可能是22.4 L·mol－1
“n”与“M”
“Vm”
概念 符号 单位 数值
1 mol任何粒子的粒子数 NA mol－1 6.02×1023
“NA”
“CB”
概念 符号 表达式 单位
以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量 cB cB＝ mol·L－1
01
环节四：以“n”为中心的化学计算
01
环节四：以“n”为中心的化学计算
配制步骤 仪器 注意事项
① 计算
② 称量/量取 小烧杯、托盘天平量筒、滴定管 托盘天平精确到0.1 g，NaOH不能放纸上量筒残留液不要洗涤
③ 溶解/稀释 玻璃棒 玻璃棒的作用是：搅拌
④ 冷却 否则会使所配溶液的浓度偏大
⑤ 移液 ××mL容量瓶 玻璃棒的作用是：引流
⑥ 洗涤 转移后，烧杯未洗涤会使所配溶液浓度偏小
⑦ 振荡 使溶液充分混合
⑧ 定容 胶头滴管 使用该仪器的目的是：便于控制加水量，定容时，俯视标线会使所配溶液的浓度偏大
⑨ 摇匀 准确定容振荡静置后，液面低于标线所配溶液的浓度：无影响
⑩ 装瓶贴签 试剂瓶
【一定物质的量浓度溶液的配制】
01
环节三：氯及其化合物的转化与应用
【课堂练习】
题目 判断正误及解释
1 2 molOH－的质量为34 g
2 硫酸的摩尔质量是98 g
3 在室温时，11.2 L氮气所含的原子数大于NA
4 1 mol重水比1 mol水约多6.02×1023个质子
5 1 L 1 mol·L－1NaCl溶液约含有28×6.02×1023个电子
6 常温常压下，14 g由N2与CO组成的混合物气体含有的原子数目约为6.02×1023
7 0.1 mol的11B中，约含有0.6×6.02×1023个中子
8 46 g NO2与N2O4的混合气体中含有的原子总数约为3×6.02×1023
9 1 mol Na2O2与足量CO2充分反应转移的电子数约为2×6.02×1023
10 容量瓶用水洗净后，再用待配溶液润洗
√
X，98 g·mol－1
X，小于NA
X，质子数相等
X，未考虑水分子中的电子数
√
√
√
X，应为1×6.02×1023
X，容量瓶用蒸馏水洗净后，若再用待配溶液润洗，会造成溶质的量偏多，结果偏高

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