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绪言 化学……人类进步的关键 教学目的： 1．使学生了解化学在人类进步中的作用。 2．使学生明确在高中阶段为什么要继续学习化学。 3．激发学生学习化学的兴趣，了解高中化学的学习方法。 4．通过了解我国在化学方面的成就，培养学生的爱国主义精神。 引言： 在高中，化学仍是一门必修课。“化学……人类进步的关键”这句话引自美国著名化学家诺贝尔化学奖获得者……西博格教授在1979年美国化学会成立100周年大会上的讲话。 纵观化学发展的历史，我们就会发现：化学对社会的发展和人类的进步产生了多么巨人的作用。西博格（ Glenn Theodore Seabory，1912－1999）是美国核化学家。1940年他与麦克米伦（E。 M·Mcmillan）等人共同发观了94号元素钚。 在第二次世界大战期间，他领导的芝加哥大学冶金实验室，创立了生产原子弹材料钚的化学流程，这是核武器研制成功的一个关键步骤。1944年，他提出了锕系元素概念与它们的电子结构，这不仅使元素周期表趋于完整，而且为后来合成超铀元素指明了方向。他和麦克米伦共同获得1951年诺贝尔化学奖。 投影：运用纳米技术拍出的“中国”照片 1．由原子组成的最小汉字“中国”的说明： 中国科学院北京真空物理实验室的研究人员于1993年底至1994年初，以超真空扫描隧道显微镜（STM）为手段，在Si表面上开展了原子操纵的研究，取得了世界水平的成果。他们在室温下，用STM的针尖，并通过针尖与样品之间的相互作用，把硅晶体表面的原子拨出，从而在表面上形成一定规则的图形，如“中国”等字样，这些沟槽的线宽平均为2 nm（1 nm ＝1×10－9 m）是目前在室温时，人们在Si表面“写”出的最小汉字。凹陷的地方是原子被拨出后显下的深黑色沟槽，凸起的亮点是散落的原子形成的，显白色。
2．扫描隧道显微镜： 扫描隧道显微镜（ scanning tunneling microscope，简称STM）是1982年德国科学家宾尼（Gerd Binnig，1947－）与其同事共同研制成功的世界第一台新型的表面分析仪器。STM的研制成功为人类认识微观世界的奥秘又提供了一个十分有用的工具，使人们第一次能够直接观察到原子在物质表面的排列状态和与表面电子行为有关的物理化学性质，对表面科学、材料科学、生命科学和微电子技术的研究有着重要的意义。为此，他们与电子显微镜的发明家鲁斯卡（Emst Ruska）一起荣获1986年诺贝尔物理奖。 STM具有原子级分辨率，可分辨出单个原子；还具有直接观测的性能，STM的基本原理是基于量子的隧道效应。将原子线度的极细针尖和被研究物质的表面作为两个电极，当针尖与样品的距离非常接近时（通常小于1 nm），在外加电场的作用下，电子会穿过两个电极之间的绝缘层流向另一电极，这种现象叫做隧道效应，产生的电流就称为隧道电流。隧道电流的强度对针尖与样品表面之间的距离非常敏感。通过计算机系统控制针尖在样品表面扫描。把针尖在样品表面扫描时运动的轨迹直接在荧光屏或记录纸上显示出来，也就是说，STM是通过在针尖扫描时，控制针尖与样品间的距离恒定不变，从而使针尖随样品表面的起伏而起伏。针尖运动的轨迹就表现了样品表面的形貌。
3．关于化学发展史的分期问题： 化学究竟从什么时候开始进入了她的近代化学时期？史家都称1774年拉瓦锡（A．L．Lavoisier）提出元素概念结束燃素论不久，道尔顿（J．Dation）于1803年提出原子学说，使化学进入了这个持续至今以原子论为主线的新时期。实际上，化学进入近代化学时期后，势如破竹的发展所依据的最基本的理论始终是原子－－分子理论，简称原子理论。它指明：不同元素代表不同原子；分子是由原子在空间按一定方式或结构结合而成的；分子的结构直接决定其性能；分子进一步聚集成物体。 原子理论结束了持续几个世纪炼金和炼丹家的盲目实践。有人认为，炼金家之所以长时期与硫黄和重金属打交道，是基于他们的一个信念：只要把硫黄的亮黄色和重金属的高密度这两个性质掺和在一起就可炼出黄金来。历史已经证明，在近代化学时期之前，化学并没有经历过像物理学发展进程中出现过的那个经典物理学时期（或牛顿力学）。到近代物理两个时期。同此．我们要有一个共识，一般说来，化学就是指近代化学。 板书： 实用技术 …… 近代化学 …… 现代化学 （冶金、火药、造纸） （原子－分子学说） （物质结构理论） 展示： 橡胶、合成纤维、半导体材料、光导纤维（这些物质称之为材料） 板书： 使用功能 材料 化学组成 金属材料 （合金） 有机高分子（橡胶） 复合材料 （多功能） 高功能材料（超导） 结构材料 （耐高温） 信息材料 （液晶）
4．材料和材料科学 材料是人类赖以生存和发展的物质基础，一直是人类进步的一个重要里程碑。例如，历史上的石器时代、青铜器时代、铁器时代都是以材料作为时代主要标志的。一种新型材料的研制成功，可以引起人类文化和生活的新的变化。石器、陶瓷、铜、铁、玻璃、水泥、有机高分子（如塑料等）、单晶材料等的发明，为人类进步提供了重要的物质基础。没有半导体材料，便不可能有目前的计算机技术；没有耐高温、高强度的特殊结构材料，便没有今天的宇航工业；没有低损耗的光导纤维，便不会出现光信息的长距离传输，也就没有现代的光通讯；没有有机高分子材料，人们的生活也不可能像今天这样丰富多彩。相反，有很多新技术，因材料不过关，很难实现。例如，长距离输电，中途损耗很大，以致造成我国全国电力分布不均。如果在室温工作的、价廉的超导材料研制成功，就会出现新的局面。又如，太阳能是取之不尽、用之不竭，而又没有污染的一种能源，但我们目前还没有价廉、寿命长、光电转换效率很高的材料，把光能变为电能，因而太阳能现在还没有成为世界上的主要能源。因此，在一定意义上讲，材料是科学技术的先导，没有新材料的发展，不可能使新的科学技术成为现实生产力。例如，新型材料的合成与制造往往与许多极端条件技术，如超高温、超高压、超高真空、超高速、超高纯、微重力和极低温等相联系。 问题： 除了合成材料外，人类社会还有哪些问题需要化学解决呢？ ①．化石能源有限，开发新能源。 ②．环境保护。 ③．提高农作物产量，解决吃饭问题。 ④．维护人体健康（药）。 书图： P4图5，运用化学知识研究实际问题。 光 叶绿素 自然界存在光能转换：6 CO2＋6 H2O C6H12O6＋6 O2↑ 构想： 2 N2＋6 H2O……4 NH3＋3 O2 2 CO2＋4 H2O……2 CH3OH＋3 O2 CO2＋2 H2O……CH4＋2 O2 第一章 化学反应及其能量变化 第一节 氧化还原反应 教学目的： 1．在复习四种基本类型的反应以及从得氧、失氧角度划分氧化反应和还原反应的基础上，使学生了解化学反应有多种不同的分类方法，各种分类方法由于划分的依据不同而有不同的使用范围。 2．使学生会用化合价升降的观点及电子转移的观点，来理解氧化还原反应，并会利用“双线桥”分析氧化还原反应。 3．使学生了解氧化剂和还原剂。 4．对学生进行对立统一等辩证唯物主义观点教育。 一、化学反应的类型 1．初中的两种不同分类方法 ①．从形式上划分：化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应 课练：教与学P8 注：基本类型的分类方法是形式上划分，不能反映化学反应的本质，也不能包括所有的化学反应（Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2）。 ②．从得氧失氧（是否与氧气反应）的角度：氧化反应、还原反应 *2、不同角度对化学反应分类 有无电子转移 有无离子参加 热效应 反应程度 非氧化还原反应 离子反应 非离子反应 吸热反应 放热反应 可逆反应 非可逆反应 二、氧化还原反应 △ 2 Cu＋O2 ＝2 CuO Cu→CuO：物质得氧叫氧化反应。 CuO＋H2＝Cu＋H2O CuO→Cu：物质失氧叫还原反应。 H2→H2O：物质得氧叫氧化反应。 课练：教与学P10 注：得失氧的角度不准确： ①、将氧化反应、还原反应两个过程分割开。也就是说氧化、还原反应是同时发生、同时存在的，不可能单独发生。 ②、缩小了氧化还原反应的范围。 复习书P7、P8表格，讨论P8 2．广义的氧化还原反应 分析反应：CuO＋H2＝Cu＋H2O （Ⅰ） 2 Na + Cl2 ＝ 2 NaCl （Ⅱ） 不同点：Ⅰ、有氧参加反应，有物质结合氧。 Ⅱ、无氧参加反应，无物质结合氧。 化合价降低，被还原 化合价升高，被氧化 CuO ＋ H2 ＝ Cu ＋ H2O 同理分析2 Na + Cl2 = 2 NaCl 结论： Ⅰ、氧化还原反应：凡有元素化合价升降的化学反应。 Ⅱ、氧化反应：物质所含元素化合价升高的反应。 还原反应：物质所含元素化合价降低的反应。 Ⅲ、化合价升高……被氧化（氧化反应）……还原剂 化合价降低……被还原（还原反应）……氧化剂 问：分析元素化合价升、降之间有何关系？ Ⅳ、在一个氧化还原反应中，元素化合价升高总数等于元素化合价降低总数。 思考：化合价升降的观点，有何更大的意义？ 分析一些没有氧气参加而化合价有变化的氧化还原反应。 课练：教与学P10 2。 例：判断H2＋Cl2、Fe＋Cl2、Zn＋HCl、CaCO3＋HCl、Na2CO3＋H2SO4、MgO＋HCl是否为氧化还原反应？指出氧化剂、还原剂？谁发生氧化反应、还原反应？ 3、四种基本反应类型与氧化还原的关系 讨论：书P11、书P11图1－7，举例
*** 问题：元素化合价的升、降与元素得失电子有何关系？ 2 Na + Cl2 = 2 NaCl Na－ Cl2＋2 4．氧化还原反应： 凡有电子转移（得失或偏移）的反应就是氧化还原反应。（H2＋Cl2偏移） 注： ①、化合价升高……失电子……被氧化……还原剂 化合价降低……得电子……被还原……氧化剂 ②、在同一反应中： 失电子总数＝得电子总数（问题的本质） ③、氧化反应：失去电子的反应。 还原反应：得到电子的反应。 ④、氧化反应和还原反应是同时存在。 ⑤、氧化剂：得电子物质。 还原剂：失电子物质。 化合价升高，失e－，被氧化 化合价降低，得e－，被还原 ―4、―3、―2、―1、0、＋1、＋2、＋3、＋4、＋5、＋6、＋7 ⑦、氧化还原反应的判定： 特征：化合价的变化。 本质：电子得失转移。 练习： 1．教与学P14“扫描1、2” 2．指出氧化剂、还原剂、氧化反应、还原反应、被氧化、被还原？ Fe＋CuSO4、KClO3分解、Cl2＋H2O 三、常见的氧化剂、还原剂 1．氧化剂：反应中凡能得电子的物质。 ①、活泼非金属单质。Cl2、O2 ②、高价金属阳离子。Ag＋、Fe3＋、Cu2＋ （最高价只有氧化性、中间价如Fe2＋呢？） ③、较高价含氧化合物。MnO2、KMnO4、HNO3 2．还原剂：反应中凡能失电子的物质。 ①、活泼金属单质。Al、Mg ②、某些非金属单质。C、H2 ③、非金属阴离子。Br－、I－、S2－（最低价只有还原性） 3．判断氧化剂或还原剂强弱的依据 ①、几个概念： Ⅰ、氧化性：得电子的性质，即氧化剂性质。 Ⅱ、还原性：失电子的性质，即还原剂性质。 Ⅲ、氧化产物：被氧化得到的产物。具有氧化性。 Ⅳ、还原产物：被还原得到的产物。具有还原性。 例：Cl2 ＋ 2 NaI ＝ 2 NaCl ＋ I2 氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物 问：Cl2＋H2O＝HCl＋HClO、2 H2S + SO2 = 3 S↓+ 2 H2O 注： 氧化性强弱指得电子能力，而不是数目。 还原性强弱指失电子能力，而不是数目。 如：Na→Na＋、Al→Al3＋、Cu→Cu2＋ 还原性Na > Al > Cu ②、由活动顺序表确定（相反律） Ⅰ、金属 K、Ca、Na、Mg、Al、Mn、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au K→Au：失电子能力减弱，还原性逐渐减弱。 K＋→Ag＋：得电子能力增强，氧化性逐渐增强。 Ⅱ、非金属： F2、Cl2、O2、Br2、I2、S、P、C、Si、H2 F2→S：得电子能力减弱，氧化性减弱。 F－→S2－：失电子能力增强，还原性增强。 ③、依据化学反应事实确定 Ⅰ、由反应条件确定
例：《教与学》P25 28 （1）、实验室用二氧化锰跟浓盐酸共热反应，MnO2被还原成MnCl2并制取氯气的化学方程式是 MnO2 +4 HCl（浓）= MnCl2 +Cl2↑+ 2 H2O 。 （2）KMnO4是常用的氧化剂。在酸性条件下，MnO4－被还原成Mn2＋。用高锰酸钾跟浓盐酸在室温下制氯气的化学方程式是2 KMnO4 + 16 HCl = 2 KCl + 2 MnCl2 + 5 Cl2↑+ 8 H2O。 （3）历史上曾用“地康法”制氯气。这一方法是用CuCl2作催化剂，在450℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气。这一反应的化学方程式为4 HCl＋O2＝2 Cl2＋2 H2O 。 （4）从氯元素化合价的变化看，以上方法的共同点是 Cl－→Cl0 。 （5）比较以上三个反应，可认为氧化剂的氧化能力从强到弱的顺序为KMnO4>MnO2>O2 。 Ⅱ、由反应现象（剧烈）确定 如：Cu＋HNO3（浓）常温反应；Cu＋HNO3（稀）常温缓慢反应 ∴氧化性HNO3（浓）> HNO3（稀） △ △ 如：2 Fe + 3 Cl2 ＝ 2 FeCl3 Fe＋S ＝ FeS 同样条件下，对同一还原剂，可知氧化性：Cl2 > S Ⅳ、由氧化还原方程式确定 反应：氧化剂＋还原剂＝氧化产物＋还原产物 若能自发进行则：氧化性：氧化剂 > 氧化产物 还原性：还原剂 > 还原产物 结论：氧化还原反应的发生方向：强→弱（反之不行，该规律如同较强酸制较弱酸等规律） 练习：《教与学》P24 8 四、氧化还原反应的表示 化合价降低，得2e－,被还原 化合价升高，失2e－，被氧化 2 Na ＋ Cl2 ＝ 2 NaCl 注： ①、表示内容：指同一元素在反应前、后的变化情况。 ②、箭头方向：由反应前 → 反应后。 ③、箭头方向不指明得失电子情况，应标注电子的得失。 ④、书写点：注意箭头和箭尾应对准化合价发生变化的元素，且得失电子总数相等。 练习： 1．①、在下列各式中，当左边的物质能生成右边的物质时，试分析下面画横线的元素是被氧化还是被还原？ KI→I2 、SO2→SO3 、HgCl2→Hg2Cl2 、NO2→HNO3
②、要完成上述反应，应加入氧化剂还是还原剂与之反应？ 2．判断是否为氧化还原反应？指出氧化剂、还原剂？双线桥表示这一过程。 ①、PCl3＋Cl2＝PCl5 ②、2 FeCl3 + Fe = 3 FeCl2 ③、NH4HCO3 = NH3↑+ H2O↑+ CO2↑ ④、3 Cu + 8 HNO3（稀）=3Cu(NO3)2 + 2 NO↑+ 4 H2O 2 e－ 2．单线桥法 2 Na ＋ Cl2 ＝ 2 NaCl 注： ①、表示内容：不同元素间电子的转移情况。 ②、箭头方向：反应物中，失电子元素指向得电子元素。 ③、书写点：仅标明得失的电子总数。 ④、两种方法区别： Ⅰ、箭头方向：双线桥反应物到生成物； 单线桥反应物间。 Ⅱ、箭头含意：双线桥仅起指示作用，不能反映电子的得失，应注明； 单线桥不仅标明方向，且能反映电子的得失（出为失，进为得）。 △ 1、KClO3＋6HCl＝KCl＋3Cl2↑＋3H2O 若用K35ClO3与H37Cl作用，则下列说法正确的是（B、D） A．KCl中只含35Cl B．KCl中只含37Cl C．KCl中既含35Cl又含37Cl △ 2、NH4NO3＝2H2O＋N2O↑ △ 15 15 5、11 P＋15 CuSO4＋24 H2O＝5 Cu3P＋6 H3PO4＋15 H2SO4 第二节 离子反应 教学目的： 1．使学生了解电解质的含义。 2．使学生了解离子反应和离子反应方程式的含义。 3．使学生了解离子反应发生的条件和离子反应方程式的书写方法。 一、强电解质和弱电解质 实验分析： 逐步填入 HCl、NaOH、NaCl CH3COOH、NH3·H2O 导电性 强 弱 离子浓度 大 小 电离程度 完全 部分 电解质分类 强电解质 弱电解质 1．电解质和非电解质 定义：凡在水溶液或熔化状态下能导电的化合物叫电解质，在两种情况下都不能导电的化合物叫非电解质。 注：①、判定依据：熔化或溶解于水能否导电，只要具备其中一个条件即可。溶解度不能作为依据，例BaSO4（电解质）。 ②、必须本身含有离子或能生成离子。如：KCl、HCl而CO2属非电解质。 ③、讨论范围：化合物。混合物、单质（Cu）都是非电解质类，而不是非电解质。 《教与学》P28“针对1、2、3、4” 2．强电解质和弱电解质 ①．判定标准：以电离程度分类。 强电解质……在水溶液中完全电离成离子。 弱电解质……在水溶液中部分电离成离子。 ②．强弱是由物质内部结构决定的，与任何外界因素无关。 ③．电解质的强弱与其溶解度无关。例BaSO4（强电解质）；而HgCl2易溶于水却是弱电解质。 ④．常见的强、弱电解质： 强电解质：强酸（HCl、HNO3、H2SO4）、强碱（NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2）、绝大多数盐、金属氧化物 非电解质 强电解质 弱电解质 练习： 填图：现大圈代表化合物，将电解质、非电解质、强电解质、弱电解质概念的范围填入。 《教与学》P28“扫描1、2” 3．电解质溶液的导电能力 决定于：溶液中自由移动离子浓度成正比，与电解质强弱无关。 《教与学》P27“扫描1、2、3、4、5” 4．电解质的电离 ①．强电解质：在稀溶液中100％电离。 H2SO4＝2H＋＋SO42－ NaOH＝Na＋＋OH－ ②．弱电解质：在水溶液中部分电离。 注：Ⅰ、电离式只能表示溶液里电解质分子和离子的种类，不能表示电离程度大小。 讲解：①、离子化合物电离：本身存在阴阳离子，在水分子极性作用下，脱离进入溶液。 ②、共价化合物电离：在水分子极性作用下，键型变化，由极性键→离子键，再在水分子热运动下散成水合离子。 ③、弱电解质电离：一部分电离，不能发生键型转化，电离的离子互相碰撞又相互吸引而重新结合成分子，电离过程可逆。 练习： 1、假设双氧水是比碳酸还弱的二元酸。 （1）、双氧水的电离方程式：________________________________ 。 （2）、有学者分析：干燥的CO2并不与Na2O2 反应，但潮湿的CO2却可以与Na2O2 反应，此反应的化学方程式可表示为：_______________________________ 。 这个问题虽然没有直接指明H2O2与H2CO3的直接关系，但它既然在总的题干之下，必然与H2O2和H2CO3有关。既然题意肯定了CO2在潮湿情况下才与Na2O2 反应，说明CO2与H2O反应即生成H2CO3与Na2O2 反应。H2O2看作弱酸，O22－是弱酸的酸根，则Na2O2 便算是弱酸的盐。碳酸与Na2O2 这种弱酸盐反应，依据规律，应生成新弱酸，这就是H2O2。用化学方程式表示：Na2O2 ＋ CO2 ＋ H2O ＝ Na2CO3 ＋ H2O2 弱酸盐 相对较强的酸 较强酸的盐 新弱酸 《教与学》P28“扫描3、4” 二、离子反应 1．物质在溶液中反应本质 分析：NaCl＋AgNO3、CaCl2＋AgNO3、AlCl3＋AgNO3 现象：相同，白色沉淀。 产物：相同，AgCl 原因：溶液中都含有Ag＋、Cl－，其他离子不反应。 结论：化合物在溶液里的离子反应，不取决于化合物的种类，而是取决于溶液中的离子种类。 2．定义：凡是有离子参加或离子生成的反应。 3．离子反应的范围 ①．范围：水溶液或熔融体系。 注：Ⅰ、在气相或固相中进行的反应，无离子方程式（H2＋O2、KMnO4分解）。 Ⅱ、在溶液中，但无离子存在的，无离子反应。（有机反应） ②．条件：有离子参与反应。 注：Ⅰ、体系中必须存在自由移动的离子。 Ⅱ、离子间必须存在反应。 三、离子反应方程式 1．离子反应方程式： 用实际参加反应的离子符号表示离子间反应的式子。 例：KCl＋AgNO3 Ag＋＋Cl－＝AgCl 注：离子反应方程式意义：Ⅰ、表示反应的本质。 Ⅱ、表示了所有同一类型的反应。 Ⅲ、同一离子反应方程式可对应不同的反应物。 2．离子反应方程式的书写 ①．正确写出化学反应方程式。 ②．物质的书写 溶于水 H2O 化合物 完全电离 以离子存在 不完全电离 以离子、分子存在 可溶性物质：Ⅰ、能完全电离的（即强电解质），用离子表示。 Ⅱ、不能完全电离或不电离的，用分子表示。 不溶性物质：用分子表示。 ③．删去不参加反应的离子。 ④．必须遵守质量守恒，电荷守恒和定组成定律。 例：FeCl3＋Fe； 2 Fe3＋ + Fe = 3 Fe2＋ 写成 Fe3＋ + Fe = 2 Fe2＋ H2SO4＋Ba(OH)2； 2 H＋＋SO42－＋Ba2＋＋2 OH－＝2 H2O＋BaSO4↓ 写成H＋＋SO42－＋Ba2＋＋OH－＝H2O＋BaSO4↓ 《教与学》P35 5 练习： Na2SO4 ＋Ba(NO3)2、 CO2＋Ca(OH)2、 Mg＋H2SO4、 CaCO3＋HCl、 CuCl2＋Ba(OH)2、 Na2CO3＋HCl、 NaOH＋CH3COOH、 MgO＋HCl 四、离子反应发生的条件 实验：①、NaCl＋AgNO3 ②、CuCl2＋NaOH 分析：由于溶液中离子间的相互作用生成难溶物质，使溶液里自由移动的离子迅速减少，反应向右进行。 1．生成难溶物质 Ag＋＋Cl－＝AgCl↓ Cu2＋＋2 OH－＝Cu(OH)2↓ 实验：分别在NaOH－酚酞，Cu(OH)2悬浊液中加入稀H2SO4。 分析：由于溶液中离子间相互作用生成难电离物质，使溶液中自由移动的离子迅速减少，反应向右进行。 2．生成难电离的物质 H＋＋OH－＝H2O 2 H＋＋Cu(OH)2＝Cu2＋＋2 H2O 实验：分别在NaHCO3、CaCO3中加入稀HCl 分析：由于溶液中离子间相互作用生成挥发性物质，使溶液中自由移动的离子迅速减少，反应向右进行。 3．生成挥发性物质 HCO3－＋H＋＝CO2↑＋H2O CaCO3＋2 H＋＝CO2↑＋Ca2＋＋H2O 4．能发生氧化还原反应 Cl2＋2 Br－＝2 Cl－＋Br2 知识整理： 对于离子互换反应，其发生的条件是……生成物中有难溶物质、难电离物质或挥发性的物质，满足其中一个即可。 注：①、离子互换反应总是向降低反应物离子浓度的方向进行。 ②、生成物是否难溶，由《溶解性表》判定。 ③、难电离物质除H2O外，常见：氢硫酸H2S、氢氟酸HF、次氯酸HClO、H2SO3、CH3COOH、NH3·H2O ④、挥发性物质除CO2，常见：H2S、SO2、NH3 ⑤、离子参加的氧化还原反应方向是强→弱。 《教与学》P37“针对6、7” 练习： 1．判断下列离子反应能否发生？能则写出离子方程式。 ①、Ba(OH)2、H2SO4 ②、NaF、稀HCl ③、CaCO3、稀HCl ④、NaCl、Cu(NO3)2 ⑤、Cu、FeSO4 ⑥、Zn、CuSO4 2．把含Cl－、CO32－、S2－的溶液，用Cu2＋、Ag＋、Ba2＋将它们依次沉淀出来，加入试剂的顺序是 Ba2＋、Cu2＋、Ag＋__；相应的离子反应方程式_____________________________。 第三节 化学反应中的能量变化 教学目的： 1．初步了解吸热反应、放热反应的概念；了解研究化学反应中能量变化的重要意义。 2．初步理解能量变化（吸热、放热）的本质原因；掌握燃料充分燃烧的条件，措施及意义。 一、化学反应中的能量变化 1．放热反应与吸热反应 放热反应：有热量放出的化学反应。 吸热反应：吸收热量的化学反应。 2．化学反应中能量变化的本质原因 Ⅰ、本质原因：取决于反应物和生成物所具有的总能量。 Ⅱ、放热：E（反应物）> E（生成物） 吸热：E（反应物）< E（生成物） Ⅲ、一个反应是吸热或放热，只与反应物与生成物有关，与反应途径无关。 Ⅳ、常见的放热反应： ①、所有燃烧反应 ②、中和反应 ③、大多数化合反应 ④、金属和酸 常见的吸热反应： ①、大多数分解反应 ②、以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应 ③、铵盐与碱反应 练习： 1840年盖斯根据一系列实验事实得出规律，他提出“若是一个反应可以分几步进行，则各步反应的反应热总和与这个反应一次发生时的反应热相同”，参照它回答：现已知道热化学方程式： C（固、金刚石）＋ O2（气）＝ CO2（气）＋ 395.41 kJ C（固、石墨）＋ O2（气）＝ CO2（气）＋ 393.51 kJ 则金刚石转化为石墨时的热化学方程式为：C（固、金刚石）＝C（固、石墨）＋1.90 kJ ；由热化学方程式看来更稳定的碳的同素异形体是 石墨 。 分析：根据盖斯定律可以将上述两个反应看作C（金刚石固体）→C（石墨固体）→CO2（气）的两步反应，因为1 mol金刚石燃烧放出的热量比1 mol石墨燃烧放出的热量多，而由金刚石转化成石墨，是同素异形体的互变，应属于化学反应．只要将两反应的热化学方程式相减便得到金刚石转化成石墨的热化学方程式。金刚石转化成石墨放出能量，说明石墨处于低能状态，所以比金刚石稳定。 二、燃料的充分燃烧 1．燃料充分燃烧的条件 ①．要有足够的空气。 ②．燃料与空气要有足够大的接触面积。 介绍： 1．煤炭燃烧所产生的大气污染物 （l）、CO对大气的污染 大气中CO的主要来源是矿物燃料的不完全燃烧，例如石油炼制、钢铁冶炼等。CO是排放量最大的大气污染物，目前每年人为排放CO总量为3亿吨～4亿吨，其中一半以上来自汽车排放出的废气。过去曾认为CO大部分来自人类活动，近年来的研究表明：CO的自然排放量比人为排放量要大几倍，主要来自森林火灾、CH4的氧化、动植物的代谢等。CO可被土壤中微生物所吸收，但在大气中很稳定，不能被氧化成CO2，故能在大气中停留很久。 CO使人中毒的机理是它跟血红蛋白的结合能力，比氧跟血红蛋白结合能力大200～300倍。CO被吸进肺里跟血液中血红蛋白（用Hb表示）化合发生下述反应：CO＋Hb?O2 Hb?CO＋O2使血红蛋白减弱或失去携氧和向体内供氧的能力，导致慢性或急性中毒，出现一系列缺氧症状或窒息死亡。 太阳辐射能到达地面途经大气层时，大约有30％辐射能经反射作用返回宇宙空间，约有20％辐射能被大气层吸收后，再反射回宇宙空间去。其余的约50％太阳辐射能，以可见光的形式到达地面，其中相当部分以地球长波辐射热能形式，又重新反射回地球表面，使地球表面平均温度不变。但是当太阳辐射能到达地球表面时。地球大气层中的CO2和水蒸气等在允许太阳能透过并到达地面的同时，它们还把部分长波辐射能反射回地球表面，使地球表面温度升高，这犹如在地球上空镶上了“玻璃层”，“玻璃层”允许太阳辐射能通过，但却阻止地面热量散发，致使地面温度上升，这种作用叫做“温室效应”。 “温室效应”的积极作用是控制地球表面的温度适合于动、植物的生存、繁衍。它是人类赖以生存的必要条件。如果没有温室效应，在夜间地球表面的温度就会下降到零下20℃使地球表面昼夜温差悬殊。但是由于地球上人口激增，现代大工业大量燃烧矿物燃料，使大气中CO2不断增加，致使CO2吸收及反射回地面的长波辐射能增多，引起地面气温上升，因而造成“温室效应”加剧。 2．提高燃料燃烧效率的措施 ①、通入足量空气，使燃料充分燃烧。 注：空气大量过量，则会带走部分热量。 ②、增大燃料与空气的接触面积。 注：大固体燃料粉碎，液体燃料雾化。 ③、将煤气化或液化。（煤的气化和液化就是将固体煤经处理后变为气体或液体燃料，如水煤气、干馏煤气。） 目的：增大与空气接触面积，防止直接燃烧产生SO2，烟尘污染。 《教与学》P46“扫描1”
本章复习 氧化还原反应专题 一、氧化还原反应的判定 问题： 下列反应中，不属于氧化还原反应的是（ D ） A．3 CuS＋8 HNO3＝3 Cu(NO3)2＋2 NO↑＋3 S↓＋4 H2O B．3 Cl2＋6 NaOH＝5 NaCl＋NaClO3＋3 H2O C．3 H2O2＋2 KCrO2＋2 KOH＝2 K2CrO4＋4 H2O D．3 CCl4＋K2Cr2O7＝2 CrO2Cl2＋3 COCl2＋2 KCl 知识整理： 判定依据：反应中元素化合价有升降……表征 反应中有电子得失（偏移）……本质 转换： 溴化碘分子式为IBr，它的化学性质活泼，能跟大多数金属反应，也能跟某些非金属单质反应。它跟水反应的化学方程式为：H2O＋IBr＝HBr＋HIO，下列叙述中，不正确的（已知氧化性Br2>I2）是（ BC ） *A．固态IBr是分子晶体，其熔点比LiBr低 *B．把0.1 mol IBr加入水中配成500 mL溶液，所得溶液中Br－和I－的物质的量浓度均为0.2 mol/L C．IBr跟水的反应是一个氧化还原反应 D．在化学反应中，IBr可以作氧化剂 二、基本概念 氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂 知识回忆： 举例说明上述概念 问题： 1．下列有关氧化还原反应的叙述正确的是（ BC ） A．肯定有一种元素被氧化，另一种元素被还原 B．在反应中不一定所有元素的化合价都发生改变 C．置换反应一定属于氧化还原反应 D．化合反应和复分解反应不可能都是氧化还原反应 2．单质X和Y相互反应生成 性；④Y2－是还原产物；⑤Y2－具有还原性；⑥X2＋具氧化性；⑦Y的氧化性比X2＋的氧化性强，其中正确的（ B ） A．1、2、3、4 B．1、4、5、6、7 C．2、3、4 D．1、3、4、5 3．写出符合下列条件的方程式，标出电子转移的方向、数目 ①．一种电子还原一种化合物 Fe＋CuSO4、CO2＋C ②．一种单质氧化一种化合物 CO＋O2 ③．同一种物质中，一种元素氧化另一种元素 KClO3 ④．一种单质还原另一种单质 H2＋O2 4．（1999? 广东）针对以下A～D个涉及H2O2的反应（未配平），填写空白： A．Na2O2 ＋HCl――H2O2＋NaCl B．Ag2O＋H2O2——Ag＋O2＋H2O C．H2O2——H2O＋O2 D．H2O2＋Cr2(SO4)3＋KOH――K2CrO4＋K2SO4＋H2O （1）H2O2只体现氧化性的反应是（填代号）___D____ 。 （2）H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应式是（填代号）___C____ 。 （3）H2O2体现弱酸性的反应是（填代号）__A___，其理由为：可看作强酸制得弱酸反应 。 分析：H2O2中的氧为－l价，既可升价又可降价，它在A、B、C、D4个反应中表现不一。A中它是生成物且这是一个非氧化还原反应；B中H2O2→O2，氧由一l价至0价，表现了还原性；C中H2O2既是氧化剂又是还原剂；只有D中H2O2→H2O，氧由－1价降至－2价，表现了氧化性。在A反应中，由强酸HCl与Na2O2反应而制得H2O2，可以看作强酸制得弱酸，因此体现了H2O2的弱酸性． 三、氧化还原中元素变价的规律 问题： 指出下列氧化还原反应中氧化剂、还原剂 A．MnO2 +4 HCl（浓）= MnCl2 +Cl2↑+ 2 H2O B．Cu＋Cl2＝CuCl2 C．C12 + 2 NaOH = NaCl + NaClO + H2O D．KClO3＋5 KCl＋3 H2SO4＝3 K2SO4＋3 H2O＋3 Cl2↑ 知识整理： 低价态元素＋氧化剂 → 高价态元素 高价态元素＋还原剂 → 低价态元素 中间价态元素 → 低价态＋高价态 （介于两者之间） 低价态＋高价态 → 中间价态 （介于两者之间） 练习： 电解 ①．G → Q ＋ NaCl ②．Q＋H2O X＋H2 ③．Y＋NaOH → G＋Q＋H2O ④．Z＋NaOH → Q＋X＋H2O 判断这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序：G<Y<Q<Z<X 。 四、氧化还原反应中守恒规律 知识整理： 1．氧化还原反应中：失电子数＝得电子数 2．氧化还原方程式配平后，方程电荷守恒、质量守恒。 问题： 1．在x R2＋＋y H＋＋O2＝m R3＋＋n H2O的方程式中，叙述正确的（ AB ） A．m＝4，R2＋被氧化 B．m＝y，R2＋被氧化 C．m＝2，R2＋被还原 D．m＝ 物料守恒：x＝m，y＝2n 电荷守恒：2x＋y＝3m 由O2得：n＝2 2．已知：AgF＋Cl2＋H2O――AgCl＋AgClO3＋HF＋O2（未配平） ①．若Cl2系数为a，则AgF的系数为__2a__，依据是Ag和Cl质量守恒 。 ②．若AgClO3系数为b，O2系数为c，则AgCl的系数为5b＋4c，依据是得失电子数守恒。 3．硫酸铵在强热条件下分解，生成氨、二氧化硫、氮气、水，反应中生成的N2和SO2的分子数之比是1∶3 。 分析：电子得失守恒：失e－ ＝ 得e－ 2 2〔0－（－3）〕＝x（6－4） x＝3 4．R2O8n－离子在一定条件下可以把Mn2＋离子氧化为MnO4－，若反应后R2O8n－离子变为RO42－ 离子，又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是5∶2，则n是（ C ） A．4 B．3 C．2 D．1 常规： 失e－ ＝ 得e－ 5 10（x－6）＝2×5 x＝7 得n＝2 巧解：一种元素最高正价只能是＋7价，即R2O8n－中R只能是＋7价，所以n＝2。 电解质溶液专题 一、强弱电解质 1．有关概念 ①．电解质、非电解质 关键点：Ⅰ、化合物。 Ⅱ、满足二个条件之一。 Ⅲ、习惯认定NH3·H2O、H2CO3、HClaq是电解质。 ②．电解质溶液的导电能力 关键点：决定于自由移动离子浓度而非离子数。 练习： 1．把适量的NaOH固体分别加入到下列溶液中，溶液的导电能力变化不大的是（ BD ） A．自来水 B．盐酸 C．醋酸 D．NH4Cl溶液 2．（2000? 上海）下列物质的水溶液能导电，但属非电解质的是（ D ） A．乙醇 B．Cl2 C．NH4HCO3 D．SO3 3．下列物质中属于强电解质的是3、5、6、7、9；属于弱电解质的是2、4、11；属于非电解质的是1、8 。 ①NH3 ②NH3·H2O ③HClaq ④CH3COOH ⑤BaSO4 ⑥AgCl ⑦NaCl ⑧CO2 ⑨NH4HCO3 ⑩H2 （11）H2O 二、离子反应 1．离子方程式书写规则 ①．难电离物质、难溶物质、单质、氧化物一律写成化学式 难电离物质： A．弱酸： H2CO3、CH3COOH、H2S、HClO B．中强酸：HF、H2SO3、H3PO4 C．弱碱：NH3·H2O、Cu(OH)2、Al(OH)3 难溶物：见溶解性表 单质：金属单质、非金属单质 氧化物：金属氧化物和非金属氧化物（CO2、MgO） ②．微溶物（Ca(OH)2、CaSO4、MgCO3 ）在反应物中若以溶液存在写离子形式，悬浊液存在写化学式，在生成物中写化学式。 ③．酸式盐： A．强酸的酸式根要拆写成离子。如：HSO4－ B．弱酸的酸式根不能拆写成离子。如：HCO3－、HS－、HSO3－ 练习： 1．（MEC．99）写出下列反应的离子反应方程式 A．碳酸氢钙溶液跟稀硝酸反应 B．饱和石灰水跟稀硝酸 C．向稀氨水中加入稀盐酸 D．碳酸钙溶于醋酸中 2．（2000?春招）写出离子方程式 A．铁跟稀硫酸 B．碳酸氢钙溶液跟稀盐酸 C．醋酸跟氢氧化钾溶液 D．碳酸镁跟硫酸 3．M2O7x－与S2－在酸性溶液中发生如下反应：M2O7x－＋3 S2－＋14 H＋＝2 M3＋＋3 S↓＋7 H2O，则M2O7x－中M的化合价是多少？ 电荷守恒：14－2×3－x＝2×3 x＝2 得 4．硝酸铅（Pb(NO3)2）的稀溶液中滴入几滴稀Na2SO4 溶液，生成白色PbSO4沉淀，再滴入数滴饱和醋酸钠（CH3COONa）溶液，微热，并不断搅动，沉淀慢慢溶解。以上发生的都是复分解反应，写出反应过程的离子方程式： Pb2＋＋SO42－＝PbSO4↓、 PbSO4＋2 CH3COO－＝(CH3COO)2Pb＋SO42－ 第二步离子反应的发生原因：醋酸铅是弱电解质，向离子浓度减小的方向反应。 三、离子共存问题 思维基点：1、是否与环境（酸碱性、颜色）匹配。 2、相互间是否反应。 练习： 1、《教与学》P41 “针对1、2、3、4、5、6、7、8” 2、（1999·上海）某河道两旁有甲、乙两厂，它们排放的工业废水中，共含 K＋、Ag＋、Fe3＋、Cl－、OH－、NO3－6种离子。 甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的3种离子是K＋ 、Cl－、OH－ 。 乙厂的废水中含有另外3种离子，如果加一定量________（选填：活性炭、硫酸亚铁、铁粉）可以回收其中的金属______（填写金属元素符号）。 另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的_________（填写离子符号）转化为沉淀，经过滤后的废水主要含_________，可用来浇灌农田。 分析：由于甲厂的废水明显呈碱性，故一定含OH－，与其共存的是K＋、Cl－，因为Ag＋与OH－、Cl－都不能共存于一组，故分组结果为：甲——K＋、Cl－、OH－；乙——Ag＋、Fe3＋、NO3－在乙厂的废水里加人Fe粉，会将氧化性比Fe3＋还强的Ag＋还原成Ag。如果设想甲、乙两厂的废水以适当比例混合，则可使Ag＋、Cl－、Fe3＋、OH－结合成难溶物沉淀，余下是氮、钾复合肥 KNO3。 第一节 钠 教学目的要求： 1．掌握钠的重要性质，认识钠是一种活泼金属。 2．通过钠的性质实验，培养观察和分析问题的能力。 一、物理性质 色、态 硬度 熔点 沸点 密度 银白色 软 < 100℃ 低 < 水 决定 结构：最外层1 具有金属单质的通性： 1．与非金属反应 ①．与O2反应： 常温：4 Na＋O2＝2 Na2O 加热（实验）：2 Na + O2 = Na2O2（黄色火焰） ．． ．． ．． ．． O22－…过氧根离子，Na＋〔∶O∶O∶〕2－Na＋ 练一练：《教与学》P72 4（1） ②．与其他非金属 2 Na + Cl2 = 2 NaCl 2 Na + S = Na2S（爆炸） 练一练：教改班 《教与学》P75 针对练习5 作业：7、8、9 2．与水的反应 实验（投影）：2 Na + 2 H2O = 2 NaOH + H2↑（利用氧化还原分析出方程） 离子方程式：2 Na + 2 H2O = 2 Na＋＋2 OH－ + H2↑ 现象：浮于水面――密度小于H2O 熔成小球――反应为放热反应，熔点低 迅速游动――剧烈反应，生成氢气 溶液遇酚酞显红色――生成碱NaOH 练一练：《教与学》针对练习P74 1、2；针对练习 P77 14、15 3．与酸反应 2 Na + 2 HCl = 2 NaCl + H2↑ 2 Na + 2 H＋ = 2 Na＋ + H2↑ 注：①．Na与H＋直接反应（而非先与H2O生成碱后再与酸反应），H＋耗尽后Na再与水反应。 ②．剧烈程度 > H2O 4．与盐溶液 实验（烧杯中）：2 Na + CuSO4 + 2 H2O = Cu(OH)2↓+ Na2SO4 + H2↑ 离子方程式：2 Na + Cu2＋+ 2 H2O = Cu(OH)2↓ + 2Na＋+ H2↑ 注：①．Na不能置换盐溶液中的金属单质。 ②．在熔融状态下能置换：4 Na + TiCl4 = 4 NaCl + Ti ③．Ⅰ、先Na与H2O反应； Ⅱ、再判断生成的OH－能否与盐反应。 结论：Na是很活泼金属，具强还原性。 练一练：1、《教与学》P73 （4） 2、将一小粒金属钠投入下列溶液中，指明实验现象并写出有关反应的化学方程式。 （1）浓盐酸 （2）FeCl3溶液 分析：（1）有白色晶体沉淀析出。钠与盐酸反应生成氯化钠，由于浓盐酸中水较少，氯化钠溶解度较小。 （2）规律：K、Ca、Na活泼金属一般都先和水反应，生成碱，再发生复分解反应。 决定 性质 存在、用途 1．存在：性质很活泼――自然界中无游离态。主要NaCl、Na2SO4 、Na2CO3、NaNO3 2．保存： 大量――密闭保存 少量――在煤油中。 注：Ⅰ、作用：隔绝空气、H2O。 Ⅱ、介质条件：ρNa>ρ煤油、不反应。 3．用途： ①．制Na2O2 。（制抗爆剂――四乙基铅(C2H5)4Pb，降低汽油的爆震性，减少汽油在发动机中使用时发生的噪音。） ②．Na－K合金。常温是液体，用于快中子反应堆作热交换流体。 ③．制钛等稀有金属。 ④．作光源。高压钠灯大量应用于道路和广场的照明，黄光射程远，透雾能力强，但由于在高温高压下Na蒸汽有很强的腐蚀性，直到1965年才制出第一支高压Na灯，钠灯也可用于洗相的暗室，不会使相纸曝光。 练一练：《教与学》P73 5 四、钠的制备 工业上：2 NaCl ＝ 2 Na＋Cl2↑ 第二节 钠的化合物 教学目的要求： 1．掌握钠的氧化物的性质及钠的重要化合物的用途。 2．掌握Na2CO3和NaHCO3的性质及其鉴别方法。 一、钠的氧化物（Na2O 、Na2O2 ） 1．颜色、状态 Na2O ：白色固体 Na2O2 ：淡黄色粉末 2．溶解性：易溶于水，与水反应 Na2O + H2O = 2 NaOH 2 Na2O2 + 2 H2O = 4 NaOH + O2↑ 3．与酸性氧化物反应 Na2O + CO2 = Na2CO3 2 Na2O2 + 2 CO2 = 2 Na2CO3 + O2 练习： 1．2.1 g CO、H2组成的混合气体与足量的O2充分燃烧后，立即通入足量的Na2O2 固体中，Na2O2 质量增加（ A ） A．2.1 g B．3.6 g C．7.2 g D．无法确定 分析：CO……CO2…… H2……H2O…… 2．可能由CO、CO2、O2组成的混合气体30 mL，通过足量的Na2O2 ，经充分反应后，气体体积减小为25 mL，引燃剩余气体，恢复到原温度，测得气体体积为20 mL（气体体积均在相同条件下测得）。求原混合气体中O2的体积可能是多少毫升？ 分析：2 Na2O2 + 2 CO2 = 2 Na2CO3 + O2 △V ① 2 1 1 V（CO2）＝10 mL V（O2）＝5 mL （30 mL－25 mL） 2 CO ＋ O2 ＝ 2 CO2 △V ② 2 1 1 V（CO）＝10 mL V（O2）＝5 mL （25 mL－20 mL） 讨论：（1）若反应②中的O2就是反应①中生成的，则原混合气体中没有O2。 （2）若反应②进行后，还剩余O2，则原混合气体中含CO10 mL，即含O2为： 30－10－10＝10 mL 4．与酸反应 Na2O＋2 HCl = 2 NaCl + H2O 2 Na2O2＋4 HCl = 4 NaCl + 2 H2O + O2↑ 思考：《教与学》P80 2（3）（2）（1） 5．特性 Na2O2 ＋石蕊――Ⅰ、立即滴加则先变蓝，再褪色（实验演示） Ⅱ、放置后滴加，变蓝。 结论：Na2O2 强氧化性（破坏色素） 注：Na2O 、Na2O2 的性质比较 ①．氧的价态： ②．生成条件：Na2O：常温下缓慢氧化。 Na2O2 ：加热或点燃。 ③．热稳定性： Na2O不稳定：2 Na2O＋O2＝2 Na2O2 Na2O2 相对稳定。 ④．主要用途： Na2O：制少量Na2O2 Na2O2：强氧化剂、漂白剂、供氧剂 ⑤．类别： Na2O：碱性氧化物。 Na2O2：过氧化物，不算碱性氧化物。 判定： A．根据定义：氧化物＋酸＝盐＋H2O （仅生成） Na2O＋2 HCl = 2 NaCl + H2O 2 Na2O2＋4 HCl = 4 NaCl + 2 H2O + O2↑ B．根据碱性氧化物应具备的性质判定： Ⅰ、碱性氧化物＋酸性氧化物＝盐 Na2O + CO2 = Na2CO3 2 Na2O2 + 2 CO2 = 2 Na2CO3 + O2 Ⅱ、碱性氧化物＋H2O＝碱 Na2O + H2O = 2 NaOH 2 Na2O2 + 2 H2O = 4 NaOH + O2↑ 失2 得2 2 Na2O2 + 2 CO2 = 2 Na2CO3 + O2 Na2O2 与H2O反应： 2 第2步： 2 H2O2＝2 H2↑＋O2↑ （氧化还原） 得2 失2 2 Na2O2 + 4 H2O = 4 NaOH + 2 H2O＋O2↑ 得2 失2 2 Na2O2 + 2 H2O ＝ 4 NaOH + O2↑（《教与学》P80 4（2）分析错误） 练习： 1．本题相对分子质量数据：Na2O 60.0、Na2O2 78.0、NaOH40.0 （1）、Na2O 和Na2O2的混合物109 mg和足量水作用，得到300 mL溶液，其中含溶质120 mg。试计算原混合物中Na2O 和Na2O2的质量。 设混合物中含Na2O x g，Na2O2 y g Na2O ～2 NaOH Na2O2～2 NaOH 62.0 2×40.0 78.0 2×40.0 x x＋y＝109×10－3g m（Na2O ）＝31.0 mg m（Na2O2 ）＝78.0 mg （2）、若Na2O 和Na2O2的混合物质量为W g，和足量水作用后得到的溶液中，所含溶质的质量较原混合物增加了x g，试写出x的数值大小范围（以含W的代数式表示）。 Na2O + H2O = 2 NaOH △m 62.0g 80.0g 18g 2 Na2O2 + 2 H2O = 4 NaOH + O2 △m 156.0g 160.0g 4g 当Wg全为Na2O时，x＝ 当Wg全为Na2O2 时，x＝ 故x数值范围为： 2．《教与学》P81 针对练习1、2、3、4 3．《教与学》P82 针对练习5 二、其他化合物 1．Na2CO3和NaHCO3 ①．物理性质： Na2CO3：纯碱、苏打，白色粉末 NaHCO3：小苏打，细小白色晶体 溶解性：Na2CO3 > NaHCO3
②．化学性质：具有盐的通性 Ⅰ、跟酸反应： Na2CO3＋2 HCl ＝ 2 NaCl＋H2O＋CO2↑ NaHCO3＋HCl ＝ NaCl＋H2O＋CO2↑ 反应程度：NaHCO3 > Na2CO3 Ⅱ、跟可溶性碱反应 Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + 2NaOH 2 NaHCO3＋Ca(OH)2＝CaCO3↓ + Na2CO3＋2 H2O NaHCO3＋NaOH＝Na2CO3＋H2O 注：HCO3－既能接受质子又能放出质子，因此HCO3－既是酸又是碱。 Ⅲ、跟某些可溶性盐反应： Na2CO3＋BaCl2＝2 NaCl＋BaCO3↓ NaHCO3＋BaCl2＝不反应 Ⅳ、热稳定性： Na2CO3：稳定（850℃以上分解） NaHCO3：不稳定（>100℃分解，在水中50℃分解） 2 NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2↑ 注：应用――鉴别Na2CO3和NaHCO3 ①CO2和H2O ②适量H＋ ①固体△ ②溶液与OH－ Na2CO3 NaHCO3
③．用途： Na2CO3：制玻璃、造纸、纺织、洗涤剂。 NaHCO3：食品发酵剂、治疗胃酸过多。 常识： 除鱼胆苦味：用CH3CH2OH或Na2CO3，胆汁中含有苦味主要成份为胆汁酸，难溶于水，但可溶于酒精或与Na2CO3反应生成胆汁酸钠溶于水。 练习： 1．《教与学》P84 知识扫描1 2．《教与学》P82 针对练习6 3．《教与学》P87针对练习1、2、7、9、10 2．NaOH ①．物理性质： 烧碱、火碱、苛性钠。白色固体，有强吸水性，易潮解，可作干燥剂。 ②．化学性质：强碱，具有碱的通性 2 NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O （CO2少量） NaOH + CO2 = NaHCO3 （CO2足量） ③．保存：A、密闭。 B、试剂瓶不能用玻璃塞，应用橡皮塞。 ④．工业制法： *Ⅰ、电解法：2 NaCl + 2 H2O = 2 NaOH + H2↑ + Cl2↑ Ⅱ、纯碱法：Na2CO3＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋2NaOH 第三节 碱金属元素 教学目的、要求： 1．掌握碱金属的物理性质和化学性质。 2．运用原子结构的知识理解碱金属性质的异同和递变规律。 3．掌握利用焰色反应检验金属钠和钾以及它们的离子的操作技能。 一、碱金属元素的原子结构 Li、Na、K、Rb、Cs 1．相同点：A．最外层电子数相同1 B．次外层电子数8 结论：碱金属元素性质具有相似性。 2．不同点：A．电子层数不同，递增。 B．原子半径不同，递增。 结论：化学性质存在差异性（递变性），金属活泼性：Li > Na > K > Rb > Cs 二、单质的物理性质 1．相似性：都有银白色金属光泽（铯略带金色），质软、密度小、熔点低、导热、导电性好。 2．递变性：熔、沸点随核电荷数递增而减小；密度呈增大趋势。 问题：1、是否均可保存在煤油中？ 书P36表2－1 2、投入水中现象一样？ 三、单质的化学性质 都是活泼金属，强还原性。 1．相似性：与Na相似 ①．均与O2反应：4 Li＋O2＝2 Li2O ②．均与Cl2、S反应生成离子化合物：2 K＋Cl2＝2 KCl ③．与H2O反应均生成碱和H2：2 K + 2 H2O = 2 KOH + H2↑ ④．与稀酸溶液反应均生成盐和H2：2 K + 2 HCl = 2 KCl + H2↑ ⑤．与某些盐溶液反应均是先与H2O反应，后与盐复分解。 2．差异性 ①．与O2反应，剧烈程度递增，产物更复杂。 ②．与H2O反应，剧烈程度递增，燃烧爆炸。 ③．氢氧化物碱性递增：LiOH < NaOH < KOH < RbOH < CsOH 练习：《教与学》P93 知识扫描1、2、3、4 四、焰色反应 1．定义：金属或其化合物在灼烧时，火焰呈现特殊的焰色。 注：①、焰色反应是元素的性质，单质、离子均可，只需含该元素。 ②、每次实验后，铂丝均要用稀盐酸洗净（HCl易挥发），然后在火焰上灼烧至无焰色（金属氯化物灼烧时会气化挥发） ③、焰色反应是物理变化。 ④、观察钾的焰色时，要透过蓝色钴玻璃片，应钾中常混有钠杂质，蓝色钴玻璃可滤去黄光。 练习： 1．《教与学》P100 知识扫描 1 2．有1.40 g碱金属（M）及其氧化物（M2O）的混合物与水反应，生成1.79 g碱。求混合物成分及其组成。 极值法：2 M + 2 H2O = 2 MOH + H2↑ M2O + H2O = 2 MOH Ⅰ、1.40 g全为碱金属，则产生的MOH的质量为 Ⅱ、1.40 g全为氧化物，则产生的MOH的质量为 则： 24.3 < x < 61.03 只有K 可得：K 0.498 g；K2O 0.902 g 典型例题 例1 有关钠的化合物的叙述正确的是（ ） （A）在饱和碳酸钠溶液里通入二氧化碳会出现浑浊 （B） （C）在 （D）36.0g水投入6.2g 分析 A正确。因 因生成溶解度更小的小苏打而出现浑浊。 B不正确。 C正确。 生成的 D不正确。 解答：A、C 例2 某固体烧碱因放置时，吸收空气中的 （1）要求得蒸干后固体质量，是否缺少数据 ，能否求得固体的质量 。理由是 。 （2）若要使题述固体烧碱中的杂质除去，应采用的实验方法主要是 。 分析 本题看来似很复杂，但蒸干后得到的固体只是 36.5g 58.5g 29.2g 其质量为4.68g。 解答 （1）不缺 能 由于蒸干后固体只是 （2）将一定量的烧碱溶于水，再加入恰当的石灰水或 点拨 遇到类似题目要设法找出隐蔽条件，可速解。另蒸发（2）中 例3 解析：固体混合物经加热后质量减少了，问题的关键是分析出质量减少的原因。由原因再确定所发生的化学反应，进行下一步计算求解。 解：（1）分析化学反应 若 若 若 （2）判断失重原因 设 则 失重为 所以 所以 此为理论失重。 实际失重为： 实际失重=理论失重 所以 失重原因是产生了 所以 所以 混合物中 答案：原混合物中 启示：此题失重原因是生成了 将此题的剩余固体质量改变后，就可变为若干道题。 例1 有关钠的叙述正确的是（ ） （A）将4.6g金属钠投入95.4g蒸馏水中反应后，得8%的氢氧化钠溶液 （B）制取过氧化钠所用的空气必须经碱石灰处理，才使与钠反应 分析 A中反应为： 由4.6g钠与水反应得 即因释 B正确，若不用碱石灰（ C不正确，金属钠易失电子转化为 D正确，金属钠的残留物沾在器壁或一些分解的残粒遇水，有时会有燃炸现象，所以不能用水销毁残钠，酒精 解答 B、D 点拨 考虑物质性质和实际的关系，应注意多种因素的综合。 例2 有一块表面被氧化成氧化钠的金属钠，质量是0.584g，放入9.436g水中，当反应完毕时，在标准状况下生成氢气0.224L。此金属钠中有多少克钠在跟水反应前已被氧化？所得氢氧化钠溶液的质量分数是多少？ 分析 这是一道有关混合物反应的计算题，涉及以下三个化学反应： 解答本题时还将涉及运用氧化还原反应和溶液质量分数等基本概念。 解这道题首先应从生成氢气量求出金属钠的质量，并算出金属钠跟水反应生成的氢氧化钠质量；然后，用总质量减去钠的质量，求出氧化钠的质量，从氧化钠的质量可以算出被氧化的钠的质量；从氧化钠跟水的反应，还可以算出由氧化钠生成的氢氧化钠质量，进而计算出生成氢氧化钠的总质量和所得氢氧化钠溶液的质量分数。 解答 设含钠为 设 设生成氢氧化钠总质量为 氢氧化钠溶液的质量分数为： 碱金属复习 一、碱金属单质的性质 问题： 下列关于碱金属的描述中正确的是 （ ） A．均可保存在煤油中 B．锂的熔、沸点最高 C．钠在空气中长期放置，最终变为Na2CO3 D．能置换出大部分盐溶液中的金属单质 知识整理： 1．碱金属单质密度，_______________的趋势，但ρ（Na）_____ ρ（K）； ρ：________________ < H2O； ____________ > H2O 2．只有_____________________________________________才可保存在煤油中，_____则不能； 单质保存时：少量――用_________，大量――用_________。 3．碱金属很活泼，自然界中不存在_________。 二、钠 根据下述实验或现象，对问题给出解释： 1．在进行钠和水的反应实验中，有如下操作和试验现象，解释说明： ⑴、刚用小刀切开的金属钠断面呈 色，在空气中放置几分钟后发生的变化为___________。 ⑵、切下来的金属钠块要用滤纸擦净后方可放入水中实验，这是因为________________________。 ⑶、金属钠块必须用 夹取，而不能用手指那取，理由是_____________________________。 ⑷、金属钠块投入水中后。钠很快熔成一个闪亮的小球并浮于水面上，这是因为_____________ 。 ⑸、钠小球在水面上迅速游动，这是因为___________________________。反应容器的上方弥漫着“白色物”，它的主要成份是_________________________________ 。 ⑹、如果水中在未加钠之前已滴人酚酞试液，反应后溶液由无色变为_____色，理由是_________。
知识整理： 1．钠的物理性质 ________________________________________________________________________________ 问题： 1．一小块钠置于空气中，放置一定的时间，从开始放置到最终不再变化为止。你预计会看到哪些现象？存在什么相应反应？对过程作出解释。 2．足量Na分别投入下列饱和溶液中，各有何现象？ ① CuSO4 ② Ca(OH)2 ③ HCl（aq） 知识整理： 2．钠的化学性质……特别活泼，表现_________性。 （1）与非金属反应（写出相应方程式） ______________________________________________（钠在空气中易被氧化使表面变暗） __________________________（在空气或氧气中燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体） __________________________ （研磨易爆炸） __________________________ （产生大量白烟） （2）与水反应 ________________________________________________ 注意：钠投入水中（滴有几滴酚酞）可观察到： ①、钠_____水面上； ②、熔化成一个闪亮的小球； ③、在水面上__________，并发出轻微的嘶嘶声；④、反应后溶液由无色变为_______。
（3）与酸反应 _________________________________________________ 注意：Ⅰ、程度比较：比与水的反应__________________。 Ⅱ、反应过程：钠首先_____________________，之后__________________________。 （因为盐酸电离出的c（H＋）比水电离出的c（H＋）大得多）
（4）与盐溶液反应 __________________________________________________ （产生蓝色沉淀和气体） __________________________________________________ （产生刺激性气味的NH3气体） 注意：（1）钠先与_____反应，再考虑_________________________________________。 （2）钠、钾等活泼金属只有与某些熔融态的盐作用时，才能置换出相应的金属。 ______________________________________ 3．钠的用途 ⑴、__________________________________________________ ⑵、__________________________________________________ ⑶、__________________________________________________ ⑷、__________________________________________________ 同步练习： 1．把2.3 g钠投入到97.7 g水中，所得溶液中溶质的质量分数为 （ ） A．23％ B．4％ C．大于4％ D．小于4％ 2．关于钠原子和钠离子，下列叙述错误的是 （ ） A．它们相差一个电子层 B．它们的化学性质相似 C．钠离子是钠原子被氧化的产物 D．钠原子、钠离子均为同一元素 3．把金属钠投入到下列物质的稀溶液中，溶液质量减轻的是 （ ） A．盐酸 B．硫酸钠 C．氯化铁 D．氯化铵 4．关于Na＋的性质下列说法中正确的是 （ ） ①具有强的还原性 ②水溶液具有碱性 ③较难还原 ④溶液无色 ⑤焰色反应呈黄色 ⑥有银白色光泽 ⑦与硫单质化合形成化合物Na2S ⑧有氧化性 A．⑤⑥⑦⑧ B．①②④⑤⑥⑦ C．③④⑤⑧ D．全部 三、钠的氧化物 问题： 根据下述问题，得出相应的结论： ①．在潜水艇里，通常用的再生氧剂是Na2O2 ，其原理是____________________________； ②．将SO2通入NaOH溶液，滴加BaCl2后再加入HCl，现象 ________________________； 若将SO2通入装有Na2O2 的密闭容器，一段时间后，滴加BaCl2后再加入HCl，现象 __________________________________，分析原因 ______________________________。 ③．向装有KMnO4（H2SO4）溶液的试管中，加少量Na2O2 粉末，立即有无色无味气体放出，能使带火星木条复燃，试管内溶液褪色，分析原因： ___________________________________________________________________________ 知识整理： （1）Na2O2 的化学性质： 1．_________________________________ 2．_________________________________ 3．_________________________________ （2）氧化钠与过氧化钠的比较
四、钠的氢氧化物一一NaOH俗名：_________________________ 根据所学知识尽可能多写出能生成氢氧化钠的反应 注意：氢氧化钠的保存……试剂瓶不能用__________，应用___________，因为烧碱能与玻璃中的二氧化硅反应：SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O，生成的硅酸钠使玻璃塞与瓶口粘结。 五、碳酸钠与碳酸氢钠 问题： 1．在两支试管中分别加入3 mL稀盐酸，将两个各装有0.3 g Na2CO3和NaHCO3粉末的小气球 分别套在两支试管口，将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中，比较实验现象。图见书。 2．实验时，若不慎将盐酸洒在桌面上，用Na2CO3或NaHCO3哪个处理更好？ 3．现有两瓶无色溶液，一瓶的Na2CO3，一瓶是盐酸，不用任何其它试剂，用最简便方法判定 之。 知识整理： 1．Na2CO3和NaHCO3均可与酸反应，反应速率NaHCO3 ______ Na2CO3。 2．相互转化： 问题： 1．在NaCl饱和溶液中通入CO2有何现象 __________________________________________。 2．在Na2CO3饱和溶液中通入CO2，溶液出现浑浊，原因：
3．在NaCl饱和溶液中通入NH3到饱和，再通入过量CO2，溶液出现沉淀，原因： 知识整理： 溶解度：Na2CO3 ______ NaHCO3 讨论1：在中学阶段有哪些方法可以用来制得碳酸钠？ 具体有（用方程式表示）：
讨论2：现在实验室需用氢氧化钠溶液和二氧化碳来制取纯碳酸钠； ①、可利用什么反应制取？
②、实验时，二氧化碳气体在通人氢氧化钠溶液时极易因其过量而生成碳酸氢钠，且无明显现象，又该如何设计？
知识整理： 碳酸钠、碳酸氢钠比较
问题：可用几种方法鉴别Na2CO3与NaHCO3？
练习： 1．如何除去下列物质中的杂质，写出相应的试验方法或试剂名称及有关的试验现象。
2．将70g过氧化钠和氧化钠的混合物跟98g水充分反应后，所得氢氧化钠溶液的质量分数为50％。试分别写出过氧化钠和氧化钠跟水反应的化学方程式，并计算原混合物中过氧化钠和氧化钠的质量各为多少克？（Na2O2 ：78 Na2O ：62）
六、碱金属元素 1．碱金属元素的原子结构 （1）相同点：____________________________。 （2）不同点：随着Li、Na、K、Rb、Cs核电荷数递增，核外电子层数增多，原子半径逐渐增大。 2．碱金属元素单质的物理性质 （l）相似性：_______________________________________________________________________。 （2）递变性：随着Li、Na、K、Rb、Cs核电荷数的增加， 它们的密度：___________________________________________________________； 熔点和沸点：___________________________________________________________。 3．碱金属元素单质的化学性质 （l）相似性：都是强还原剂，性质很活泼。原因_____________________，在化学反应中很易失去。 相似性具体表现在：性质与钠相似， ① 都能与___________________________________________________等反应； ② 最高价的氢氧化物（ROH）均是强碱。 （2）差异性：随着Li、Na、K、Rb、Cs的核电荷数递增， 失电子能力：_____________， 金属活泼性：_____________。 具体表现在： ①、与氧气反应越来越剧烈，产物越来越复杂。 锂与氧气反应不如钠剧烈，且常温或燃烧均生成________； 钾与氧气反应比钠更剧烈，且常温时可生成K2O2，燃烧生成超氧化钾KO2， 铷、铯室温时遇到空气会立即燃烧，生成比过氧化物、超氧化物更复杂的氧化物。 ②、与水反应越来越剧烈。 锂与水反应较钠缓和； 钾与水反应较钠剧烈，反应放出的热能使H2燃烧，并发生轻微的爆炸； 铷、铯与水反应比钾更剧烈，它们遇水立即燃烧，甚至爆炸。 ③、它们的氢氧化物的碱性逐渐增强。碱性：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH 思考：Rb、Cs投入水中与Na相比有何差异？ 4．焰色反应 由于碱金属盐易溶于水，且其水溶液均为无色，因此不能通过沉淀反应来检验碱金属离子的存在。通常利用碱金属离子在火焰中所显示的不同颜色来检验，这种检验方法叫做焰色法。 钠的焰色是___________，钾是______________。在进行焰色反应时应注意如下几点： （l）、焰色反应所用火焰本身颜色要浅，否则会干扰实验的观察。采用_________灯较理想，若用酒精灯焰，则要使用其_________________。 （2）、蘸取待测物的金属丝本身在火焰上灼烧时应无颜色，同时熔点要高、不易被氧化。不易被氧化。用_______效果好，也可用铁丝、镍丝来代替。金属丝要安在玻璃棒上，以防烫手。 （3）、金属丝在使用前要用_________将其表面的氧化物洗净，然后________________________，这是因为金属氯化物灼烧时会气化而挥发，以此除去能起焰色反应的少量杂质。 （4）、观察钾的焰色时，要__________________________________。因为钾中常混有钠的杂质，蓝色钴玻璃可以滤去黄光，以看清钾的紫色。 同步练习： 1．过氧化钠可与 CO2作用。当 15.6 g Na2O2与 CO2完全作用后，生成 Na2CO3的质量为 （ ） A．21.2 g B．21.6 g C．22.0 g D．22.4 g 2．可以用来断定碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是 （ ） A． 热时有无色气体放出 B．滴加盐酸时有气泡产生 C．溶于水后，滴加氯化钙溶液，有白色沉淀生成 D．溶于水后，滴加澄清石灰水，有白色沉淀生成 水变浑浊。则X、Y可以是 （ ） A．H2和NaHCO3 B．CO和Na2CO3 C．CO和CuO D．H2和Fe2O3 4．下列对碱金属性质的叙述中，正确的是 （ ） A．都是银白色的柔软金属，密度都较小 B．单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物 C．碱金属单质与水剧烈反应生成碱和氢气 D．单质的熔、沸点随着核电行数的增加而升高 5．由两种盐组成的白色粉末混合物，加热时无气体逸出。其焰色反应呈黄色，透过蓝色钴玻璃可观察到紫色。取此白色粉末加硝酸时，粉末完全溶解，生成的无色无味的气体可使澄清石灰水变浑浊。在上述粉末溶于过量硝酸后的溶液中加人硝酸银溶液，有白色沉淀生成。试推断该混合物的可能组成，并简要说明理由。
A．在干燥管内填满碱石灰，总质量为m g B．取n g样品装入广口瓶中 C．检验装置的气密性 D．缓缓鼓人空气数分钟，再称干燥管总质量为w g E．关闭止水夹 F．打开止水夹 G．缓缓加人稀硫酸至不再产生气体为止 H．缓缓鼓人空气数分钟 （1）正确的操作顺序是（填写序号）：C→ →F→ →E→ →G→ →D。 （2）操作步骤D中，要缓缓鼓人空气数分钟，鼓人空气的作用是____________________________；装置甲的作是___________________________；装置乙的作用是__________________________。 （3）计算溶液中Na2CO3质量分数的计算式为___________________ 。 （4）若去掉装置甲，测定结果会 ；若去掉装置乙，测定结果会 填（“偏大”“偏小”或“无影响”）。 例1．金属钠置于空气中，可能发生什么变化，最后生成什么物质？用化学方程式表示这些变化。 解析：金属钠置于空气中最后能生成碳酸钠。钠是一种活泼的金属，易被空气中的氧气所氧化生成Na2O ，或直接与水反应生成NaOH，因此，钠必须密封保存在煤油中避免与空气接触。另外，因反应条件不同，产物亦不相同，钠在空气中燃烧的产物为Na2O2。 4Na + O2 = 2 4Na + O2 = 2Na2O Na2O + H2O = 2NaOH 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O Na2CO3 + 10H2O = Na2CO3 ·10H2O Na2CO3 ·10H2O = Na2CO3 + 10H2O （风化） 例2．将9.2 g钠与3.2 g硫粉迅速混合起来，并放在石棉网上加热，反应后生成的固体是（ D ） A．Na和Na2S B．S和Na2O2 C．Na2O和Na2S D．Na2O2和Na2S 解析：答案D。在加热条件下，钠既能与硫化合生成Na2S ，也能与空气中的氧气反应生成Na2O2。由反应方程式2Na + S = Na2 S可知3.2 g硫反应仅需钠4.6 g，故钠过量，因此除生成Na2S外还有Na2O2生成。 例3．把2.3 g钠投入到97.7 g水中，所得溶液中溶质的质量分数为（ C ） A．23％ B．4％ C．大于4％ D。小于4％ 解析：答案C。本题的解题关键是弄清钠跟水反应有氢气产生，所得溶液中的溶质是氢氧化钠，溶液的质量等于水的质量和钠的质量之和减去氢气的质量。本题属半定量题，不需准确计算溶质的质量分数。 例4．金属钠着火时，下列可用于灭火的是（ B ） A．煤油 B．砂土 C．水 D．泡沫灭火器的喷出物 同步练习： 1．在自然界中大量存在的钠的化合物是（ D ） A．Na2O B．Na2O2 C．NaOH D．NaCI 2．金属钠分别与下列溶液反应时，既有气体逸出又有白色沉淀生成的是（ D ） A． 硝酸铵溶液 B．氯化钡溶液 C．硫酸铜溶液 D．氯化镁溶液 3．保存金属钠的方法是（ C ） A．放在水中 B．放在四氯化碳中 C．放在煤油中 D．放在细沙中 4．关于钠原子和钠离子，下列叙述错误的是（B ） A．它们相差一个电子层 B。它们的化学性质相似 C．钠离子是钠原子被氧化的产物 D．钠原子、钠离子均为同一元素 5．钠应用在电光源上，可制造高压钠灯，是因为（ C ） A．钠是活泼金属 B．钠燃烧时产生黄色火焰 C．钠发出的黄光射程远、透雾力强 D．钠是电的良导体 6．把金属钠投入到下列物质的稀溶液中，溶液质量减轻的是（ C ） A．盐酸 B．硫酸钠 C．氯化铁 D．氯化铵 7．在含HCl的量不同的两份盐酸中，分别投入等量的金属钠，反应完成后，两份盐酸中产生氢气的量（ A ） A． 一样多 B．含HCl多的酸产生的氢气多 Ｃ．含HCl少的酸产生的氢气多 D．反应剧烈些的酸产生的氢气多 8．关于Na＋的性质下列说法中正确的是（C ）。 ①具有强的还原性 ②水溶液具有碱性 ③较难还原 ④溶液无色 ⑤焰色反应呈黄色 ⑥有银白色光泽 ⑦与硫单质化合形成化合物Na2S ⑧有氧化性 A．⑤⑥⑦⑧ B．①②④⑤⑥⑦ C．③④⑤⑧ D．全部 9．下列叙述中不正确的是（ C ） A．钠原子有强还原性，钠离子有弱氧化性 B．在电解熔融氯化钠过程中，钠离子被还原为钠原子 C．由于钠很活泼，它能从盐溶液中置换出它后面的金属 D．钠是电和热的良导体 10．钠的下列用途与钠的化学性质无关的是（ B、D ） A．制取过氧化钠 B．作原子反应堆的导热剂 B． 冶炼金属钛 D．应用在电光源上 11．下列对钠离子的叙述中，正确的是（D ）。 A．与水反应放出氢气 B．具有强还原性 C．必须保存在煤油中 D．比钠原子稳定 12．等质量的钠、钾、锌投入到各盛有含HCl 3.6g的溶液中，充分反应后，产生氢气的量的大小顺序是（ Ｄ ） A．Zn＞K＞Na B．Na＞K＞Zn C．Na = K = Zn D．Na放出的氢气一定比其他两种多 13．把1.15 g钠投入下列质量的水中，反应完成后，溶液中每 100个水分子中含有一个Na+的是（ Ｂ ） A．90 g B．90.9 g C．100 g D．101．5 g 同步练习： 1．下面是比较过氧化钠与氧化钠性质异同点的有关叙述，其中错误的是（ A、B ） A．过氧化钠和氧化钠都是白色固体物质 B．过氧化钠和氧化钠都能与二氧化碳或水发生化合反应 C．过氧化钠和氧化钠与水反应都有NaOH生成 D．过氧化钠是强氧化剂，氧化钠只是一种碱性氧化物 2．有两个无标签的试剂瓶，分别装有碳酸钠和碳酸氢钠，有四位同学为鉴别它们采用了以 下不同方法，其中可行的是（ C） A．分别配成溶液，再加入澄清石灰水 B．分别配成溶液，再加入NaOH溶液 C．分别加热，再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生 D．分别配成溶液，再进行焰色反应 3．下列物质中，可用于治疗胃酸过多的是（ A ） A．碳酸氢钠 B．氢氧化钠 C．氧化钙 D．氧化钠 4．过氧化钠可与 CO2作用。当 15.6 g Na2O2与 CO2完全作用后，生成 Na2CO3的质量为 （ A） A．21.2 g B．21.6 g C．22.0 g D．22.4 g 5．可以用来断定碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是（ Ｃ ） B． 热时有无色气体放出 B．滴加盐酸时有气泡产生 C．溶于水后，滴加氯化钙溶液，有白色沉淀生成 6．按装置持续通人X气体，并在管口p处点燃，实验结果使澄清 石灰水变浑浊。则X、Y可以是（ ＡＣ ） A．H2和NaHCO3 B．CO和Na2CO3 C．CO和CuO D．H2和Fe2O3 7．实验室用下图仪器和药品做二氧化碳和过氧化钠的实验，填空： （1）装置②中所盛溶液最好选用 A．饱和食盐水 B．饱和NaHCO3溶液 C．澄清石灰水 D．NaCl溶液 （2）如果将所制气体从左至右流向排列装置时，上述各仪器装置连接的正确顺序是（填写 装置的编号）＿接＿接＿接 ，其中②③④之间的仪器接口按顺序应为（用接口标识A、 B、C……填写） 。 （3）装置②的作用是 ，发生反应的离子方程式是 。 答案：B、①②④③、CBGFDE、吸收HCl H＋ + HCO3－ = H2O + CO2 8．下列对碱金属性质的叙述中，正确的是（ ＡＣ ） A．都是银白色的柔软金属，密度都较小 B．单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物 C．碱金属单质与水剧烈反应生成碱和氢气 D．单质的熔、沸点随着核电行数的增加而升高 9．钠和铯都是碱金属元素，下列关于铯及其化合物的叙述中，不正确的是（ ＡＣ ） A．铯的密度比水小，能像钠一样浮在水面上 B．铯与水反应十分剧烈，甚至会发生爆炸 C．碳酸铯加热时易分解成氧化铯和二氧化碳 D．氢氧化铯是强碱，碱性比氢氧化钾强 10．由两种盐组成的白色粉末混合物，加热时无气体逸出。其焰色反应呈黄色，透过蓝色钴玻璃可观察到紫色。取此白色粉末加硝酸时，粉末完全溶解，生成的无色无味的气体可使澄清石灰水变浑浊。在上述粉末溶于过量硝酸后的溶液中加人硝酸银溶液，有白色沉淀生成。试推断该混合物的可能组成，并简要说明理由。 解析：根据焰色反应可推知组成混合物的两种盐的阳离子为Na＋和K＋。由粉末与硝酸反应逸出气体的性质判断气体是二氧化碳，则阴离子一定是CO32－或HCO3－，但固体粉末受热时无气体产生，故不可能是 HCO3－，只能是CO32－。从后一步实验得到难溶于硝酸的白色沉淀银盐，确定出原粉末中另一阴离子为Cl－。混合物由KCI、Na2CO3或NaCl、K2CO3组成。焰色反应时观察到焰色呈黄色，可以肯定含有Na＋，但不能排除K＋的存在因为黄色会将紫色掩盖；若要确定是否含K＋，只有透过蓝色钴玻璃观察焰色，由于黄光被滤去，可判断钾元素存在与否。 A．在干燥管内填满碱石灰，总质量为 m g B．取n g样品装入广口瓶中 C．检验装置的气密性 D．缓缓鼓人空气数分钟，再称干燥管总质量为w g E．关闭止水夹 F．打开止水夹 G．缓缓加人稀硫酸至不再产生气体为止 H．缓缓鼓人空气数分钟 （1）正确的操作顺序是（填写序号）：C→ →F→ →E→ →G→ →D。 （2）操作步骤D中，要缓缓鼓人空气数分钟，鼓人空气的作用是 ；装置甲的作 用是 ；装置乙的作用是 。 （3）计算溶液中Na2CO3质量分数的计算式为 。 （4）若去掉装置甲，测定结果会 ；若去掉装置乙，测定结果会 填（“偏大” “偏小”或“无影响”）。 解析：由二氧化碳质量算出碳酸钠质量，继而求出混合物中碳酸钠的质量分数。（1）B、H、A、F（2）使二氧化碳排出；吸收空气中的二氧化碳；吸收水分（3） 12．下列金属中，密度最小、熔点最高的是（ Ａ ） A．锂 B．钠 C．钾 D．铯 13．金属钠不宜用于制下列哪种物质（ Ｄ ） A．过氧化钠 B．金属钾 C．金属钛 D．氯化钠 14．某物质灼烧时焰色反应呈黄色，下列判断正确的是（ ＡＤ ） A．该物质一定含有钠的化合物 B．该物质一定是金属钠 C．该物质一定是金属钾 D．不能确定该物质中是否含钾元素 15．下列关于铯的描述中，错误的是（ Ｄ） A．CsOH是一种可溶性强碱 B．Cs在空气中燃烧可生成CsO和Cs2O2 C．Cs与水反应，能发生爆炸，并放出氢气 D．加热Cs2CO3可生成氧化铯和二氧化碳 16．下列说法中不正确的是（ Ｃ ） Ａ．Na2CO3比 NaHCO3易溶于水 B．Na2CO3比 NaHCO3稳定 C．石灰水能与Na2CO3溶液反应而不能与NaHCO3反应 D．得到相同质量的二氧化碳气体用Na2CO3比 NaHCO3的质量多 17．有四瓶溶液：已知它们分别是NaCl、Na2SO4 、Na2CO3、NaHCO3 ；现只有四种试剂：①AgNO3；②BaCl2；③H2SO4；④盐酸。欲分别检验出四瓶无色溶液，正确选择试剂的顺序是（ Ｃ ） A．①④ B．①③ C．②④ D。②③ 18．下列说法正确的是（ Ｂ ） A．碱金属形成的各种氧化物均为碱性氧化物 B．钾、钠的化合物多数易溶于水 C．碱金属的单质及合金在通常情况下都是银白色的固体 D．碱金属的盐有焰色反应，而其它形式没有 19．下列物质露置在空气中，质量会减轻的是（ Ｄ ） A．NaOH B．浓硫酸 C．无水氯化钙 D．Na2CO3·10H2O （1）图中瓶Ⅱ的作用是__________________________。 （2）对实验装置尚有如下A、B、C、D四种建议，你 认为合理的是（填代号）___________。 A．E处增加CaCl2干燥管 B．在 F处增加 CaCl2干燥管 C．在E和F两处增加CaCl2干燥管 D．不必增加干燥管 （3）将插入溶液的管子下端改成具有多孔球泡的结构 （图中的Ⅲ），有利于提高实验的准确度，其理由是 ____________________________________________ （4）实验时先缓缓吸气，再缓缓呼气，反复若干次，得如下数据：瓶Ⅰ溶液增重a g，收集到的气体体积（标准状况）为 b L，该呼出气体中CO2的体积分数是（列出算式） （5）实验中若猛吸猛呼，会造成不安全后果，猛吸时会___________________。猛呼时会___________________。 解析：本题为1999年全国高考化学实验题，其实验原理很简单，即通过CO2和NaOH反应，测出CO2的质量，进而求CO2在标准状况下的体积，以求得人体新陈代谢呼出气体中CO2的体积分数。首先理解装置的设计原理，吸气时．空气从F口进入，空气中的CO2将在装置Ⅱ中被吸收，如果猛吸，装置Ⅰ中溶液可能会沿导管上升吸人口中；呼气时，呼出气体中的CO2（由人体新陈代谢产生，因空气中的CO2已在吸气时除去）将在装置Ⅰ中被NaOH溶液吸收，余气将从E口排出。如果猛呼，则可能会将装置Ⅱ中的溶液压出。此外，多空球泡是球形的（外形似圆底烧瓶），而不能理解成图中的截平面形，如此可知，多孔球泡的采用目的是增大CO2与NaOH溶液的接触面积，提高吸收效率。由于吸气时吸入的气体（除去了CO2的空气）中有水蒸气，呼气时呼出的气体中也有水蒸气，因而对CO2体积分数的求算没有影响，故E处和F处均无需采用干燥装置。 答案：（l）除去吸入空气中的CO2； （2）D； （3）可增大气体与溶液的接触面积，使气体中的CO2被充分吸收； （4） （5）把瓶Ⅰ中的NaOH溶液吸入口中；把瓶Ⅱ中的NaOH溶液吹出瓶外。 有一在空气里暴露过的NaOH固体经分析知其含水7.65％，含Na2CO3 4.32％，其余是NaOH。若将1 g该样品放人含有HCl 3.65 g的盐酸中使其完全反应后，残酸再用50 g 2％的NaOH溶液恰好中和完全。蒸发所得溶液至干，所得固体质量是多少？ 解析：本题数据较多，反应物不纯，多步反应等干扰条件具有相当强的迷惑性，认真分析，就会发现，最后所得固体物质为NaCl，则可由氯元素守恒快速解题： HCl ～ NaCl 36.5 58.5 3.65 g m（NaCl）＝5.85 g 18.4 g NaOH和NaHCO3固体混合物，在密闭容器中加热到250℃，经充分反应后排出气体冷却， 称得剩余固体质量为16.6 g。试计算原混合物中NaOH的质量分数。 解析：NaOH和NaHCO3在密闭容器中加热，所发生的反应按下式处理： NaHCO3＋NaOH＝Na2CO3＋H2O ① 如果NaHCO3过量，还可能发生反应： 2 NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2↑ ② 因此，固体混合物的减重可能是①造成的，也可能是①②共同造成的，主要看NaOH和NaHCO3 两者相对量的关系，所以首先应判断何者在①中过量，然后再根据差量法进行进一步计算。 假设混合物中，NaOH和NaHCO3恰好完全反应，则加热后应失重： NaHCO3＋NaOH＝Na2CO3＋H2O △m 18.4 g x （40＋84）∶18＝18.4g∶x x＝2.67 g 假设混合物中，NaHCO3过量，过量的 NaHCO3还要受热分解，故失重应大于2 .67 g； 假设混合物中，NaHCO3不足，NaOH过量，固体失重应小于2 .67 g。 现实际失重：18.4 g一16.6 g＝1.8 g ＜ 2.67 g，所以混合物中NaHCO3不足，设其质量为y 则： NaHCO3＋NaOH＝Na2CO3＋H2O △m 84 18 y 1.8 g y＝8.4 g m（NaOH）＝18.4 g－8.4 g＝10 g （1999年试测）由钾和氧组成的某种离子晶体，含钾的质量分数为 A．2∶1 B．1∶1 C．1∶2 D．1∶3 解析：根据提示，晶体中有O22－和O2－两种离子，它们与钾形成K2O2和KO2。又晶体中含钾的质量分数为 设K2O2的物质的量为x；KO2的物质的量为y 则：2 x＋y ＝ 2 2 x＋2 y＝ 3 x＝ 即：n（O22－）∶n（O2－）＝1∶2 （1998测试）工业上制纯碱时，第一步是通过饱和食盐水、氨和二氧化碳反应，获得碳酸氢钠 结晶，它的反应原理可以用下面的方程式表示： NH3＋CO2＋H2O＝NH4HCO3 NH4HCO3＋NaCl（饱和）＝NaHCO3↓＋NH4Cl 以上反应的总结果是放热反应。请设计一个实验，用最简单的实验装置模拟实现这一过程，获 得碳酸氢钠结晶，可供选择的实验用品有：6 灰、石灰石、氯化铵、食盐、蒸馏水和冰，以及中学化学实验常用仪器。 （1）画出实验装置示意图（包括反应时容器中的物质），并在图中玻璃容器旁自左至右分别用 A、B、C…符号标明（请见题后说明）。 （2）请写出在图上A、B、C…各玻璃容器中盛放物质的化学式或名称。 （3）利用在本题中所提供的实验用品，如何判断得到的产品是碳酸氢钠的结晶，而不是碳酸氢铵或食盐结晶。 说明：①本题装置示意图中的仪器可以用下面的方式表示。 敞口玻璃容器 有塞玻璃容器 玻璃漏斗 ②铁架台、石棉网、酒精灯、玻璃导管之间的连接胶管等，在示意图中不必画出。如需加热，在需加热的仪器下方，标以“△”表示。 （2）A CaCO3，并由漏斗加入6 （3）取少量产品放在试管中，在酒精灯上加热至不再有气体放出时，停止加热。试管中如有白色剩余物质，则得到的产品不是碳酸氢铵。试管冷却后，向其中加入适量盐酸，反应激烈，冒大量气泡，最后剩余物全部溶解，说明得到的结晶是碳酸氢钠。如果加入盐酸后，晶体全部溶解，但没有气泡产生，则得到的结晶可能是食盐。 第一节 物质的量 引言： 微观 宏观 物质的量 微观粒子 可称量的物质（微粒集体） 一、物质的量 1．含义：是衡量微观世界微粒数目多少的物理量。 2．单位：摩尔 mol 3．摩尔的基准：每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒。 注：①、准确值：阿伏加德罗常数＝0.012 Kg 12C所含粒子数。 ②、近似值：NA＝6.02×1023 mol－1（相当于π和3.14的关系） 4．使用摩尔时应注意： ①、“物质的量”是一个整体的物理量名称，不能理解为“物质的质量”、“物质的数量”。 ②、摩尔是物质的量的单位，不是物理量，其仅适用于微观粒子，微观粒子指原子、分子、电子、离子等。 ③、使用摩尔时要标明微粒名称，用化学式指明。如：2 mol 氢（错），应指明氢分子或离子，如：2 mol H2、2 mol H 表示方法：n（H2）＝2 mol、 n（H）＝2 mol ④、 ⑤、倍数单位：1Kmol＝1000 mol 1 mol＝1000 mmol 说明： 阿伏加德罗常数是一个多大的数？ A．6.02×1023粒稻谷的质量是多少吨？已知每斤稻谷约20000粒。 平均分给10亿人： 每年吃300Kg，要吃500万年。 B．地球上的海水大约为2 NA mL 练习：《教与学》P119思考，P120思考，3（1）（2） |
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