原电池原理讲课用.ppt

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1、原电池,原电池原理,授课老师：孙洪友,原电池,【学生实验一】:将锌片、铜片插入稀硫酸，有何现象？,锌片上有气泡产生,原理:,Zn+2H+=Zn2+H2,2e-,【实验二】锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,实验现象：铜片上有气泡产生,问题探究,1.铜片上产生什么气体?,有人说H2是由铜和稀硫酸在这种特定的条件下反应产生出来的。这种想法正确吗？,2.铜片上的电子从何来?,Cu,Zn,稀硫酸,Zn2+,H+,H+,电流计,Zn2e=Zn2+,2H+2e=H2,3.如何检验电子的流动?,问题探究,根据能量守恒原理，这种产生出来的电能是从什么能量转变来的呢？,一、原电池,化学能转变为电能的装置,原电池

2、,电子的转移,氧化还原反应,电流,Cu,Zn,稀硫酸,Zn2+,H+,H+,灯泡,1、原电池的正负极判断,负极：电子流出的一极正极：电子流入的一极,2、电极反应,2H+2e=H2,负极：,Zn2e=Zn2+,正极：,原电池,氧化反应,还原反应,氧化还原反应,总反应：Zn+2H+=Zn2+H2(离子方程式),失去电子,得到电子,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(化学方程式),铜片的作用是什么？可以用石墨代替吗?,【问题一】,【问题二】,Cu,Zn,整个装置是如何形成电流的闭合回路的?,负极,正极,【问题三】,Cu,Zn,溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动？,Zn2+,负极,正极,静电作用,【问

3、题四】,Cu,Zn,有人说在铜锌原电池中，活泼金属失去电子，不活泼金属得到电子。这种说法正确吗？,Zn2+,负极,正极,Zn2e=Zn2+,2H+2e=H2,【问题五】,Cu,Zn,为什么H+在铜片上得到电子？,Zn2+,负极,正极,静电斥力,静电引力,Cu,Zn,Zn2+,H+,H+,Zn2e=Zn2+,2H+2e=H2,氧化反应,还原反应,负极,正极,电子沿导线传递，产生电流,阳离子,失去电子,溶液中阳离子得到电子,阴离子,正极,负极,SO42-,原电池工作原理小结,较活泼金属,不活泼金属或石墨,【实验探究】：将铝片、石墨插入稀硫酸溶液中，是否可以形成原电池？,石墨,Al,稀硫酸,（1）说

4、明反应的现象；（2）判断正负极；（3）写出电极反应式；（4）写出总反应的离子方程式和化学方程式。,巩固练习1,Mg,Fe,稀硫酸,（1）说明反应的现象；（2）判断正负极；（3）写出电极反应式；（4）写出总反应的离子方程式和化学方程式。,巩固练习2,【实验探究】：将锌片、铜片插入硫酸铜溶液中，是否可以形成原电池？,（1）说明两个电极质量的变化情况；（2）判断正负极；（3）写出电极反应式；（4）写出总反应的离子方程式和化学方程式。,巩固练习3,二、形成简单原电池的条件,两种不同的金属（或一种金属与石墨）作电极用导线相连（或直接接触）插入电解质溶液里，形成闭合回路金属能与电解质溶液自动发生氧化还原反

5、应,1.在如下图所示的8个装置中，属于原电池的有.,e,课堂练习:,三、简单原电池的设计,（1）将反应:2FeCl3+Fe=3FeCl2设计成原电池。（2）判断正负极并写出电极反应。,石墨,Fe,FeCl3溶液,负极（铁）：Fe2e=Fe2+正极（石墨）：2Fe3+2e=3Fe2+,干电池,纽扣电池,锂电池,化学电源,四.常见的化学电源,一次电池二次电池高能电池燃料电池,锌锰干电池,四.常见的化学电源,.干电池(一次电池),电极:Zn为负极,碳棒为正极,电解液：NH4Cl、ZnCl2和淀粉糊,另有黑色的MnO2粉末，吸收正极产生的H2，防止产生极化现象。,负极(Zn):Zn-2e-Zn2+正极

6、(C):2NH4+2e-2NH3+H2 H2+2MnO2 Mn2O3+H2O 去氢 4NH3+Zn2+Zn(NH3)42+去氨,电极方程式：,四.常见的化学电源,铅蓄电池,电极：Pb为负极；PbO2为正极.,电解液:30%的H2SO4溶液,电极反应式:,负极(Pb)：Pb+SO42-2e-PbSO4,正极(PbO2)：PbO2+4H+SO42-+2e PbSO4+2H2O,总电池反应:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O,拓展创新,.铅蓄电池(二次电池),(1.251.28g/cm-3),课堂练习:,2.铅蓄电池(原电池)的电极分别是PbO2和Pb,电解质溶液为稀硫酸溶液,工作时

7、原电池的总反应是:PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O.根据上述反应,判断:1)原电池的负极是(填电极材料)_2)工作时蓄电池负极反应式为_3)工作时蓄电池里电解质溶液的PH变化:_,电极:Zn为负极，Ag2O为正极,电解液:KOH溶液,电极反应式:,负极:Zn+2OH-2e-Zn(OH)2,正极:Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-,总反应式:Zn+Ag2O+H2O 2Ag+Zn(OH)2,拓展创新,银锌电池,.高能电池(银锌电池、锂电池),电极:Pt制作的惰性电极,电解质溶液:KOH溶液,负极:2H2-4e-+4OH-4H2O,正极:O2+2H2O+4e-4OH-,总反

8、应：2H2+O22H2O,拓展创新,氢氧燃料电池,若为酸性介质，试写出电极反应式？,思考:,负极：2H2-4e-4H+正极:O2+4H+4e-2H2O,.新型燃料电池(氢氧燃料电池/甲烷电池/煤气电池/海水-空气电池),铝-空气-海水电池,.新型燃料电池(氢氧燃料电池/甲烷电池/煤气电池/铝-海水-空气电池),1991年，我国首创，用作海上标志灯。以海水为电解液，靠空气中的氧使铝不断氧化而产电流。负极：4A1-12e-4A13+正极：3O2+6H2O+12e-12OH-电池总反应式为：4A1+3O2+6H2O4A1(OH)3 这种海水电池比“干电池”的能量高2050倍。,甲烷-氧燃料电池,该电

9、池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两极上分别通甲烷和氧气:负极：CH4+10OH-8e-CO32-+7H2O 正极：2O2+4H2O+8e-8OH-电池总反应式为：CH4+2O2+2KOH K2CO3+3H2O,.新型燃料电池(氢氧燃料电池/甲烷电池/煤气电池/海水-空气电池),小结:,燃料电池的能量转化率很高，氢氧燃料电池 除能量转化率 高外还可持续使用，不污染环境。一般的可燃物均可与O2组成燃料电池，如H2、CO、CH4、乙醇等。燃料电池一般以碱性介质作电解液，也可用酸性介质作电 解液，二者电极上应式是有区别的。如甲烷-氧燃料电池在酸性介质中的电极反应为：负极：CH4+2H2O-8e

10、-CO2+8H+正极：2O2+8H+8e-4H2O 总反应式为：CH4+2O2 CO2+2H2O,五.原电池的应用,(1)制作干电池、蓄电池、高能电池等。,例1.选择适宜的材料和试剂设计一个原电池,以便完成下列反应:FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2.画出原电池的示意图并写出电极反应式.,五.原电池的应用,(2)比较金属活动性强弱。,例2.下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是,C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；,A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有H2气放出；,B.在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多；,D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；,（）,(3)比较

11、反应速率,例3.下列制氢气的反应速率最快的是,C.粗锌和 1mol/L 硫酸；,A.纯锌和1mol/L 硫酸；,B.纯锌和18 mol/L 硫酸；,D.粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。,（）,(4)比较金属腐蚀的快慢,例4.下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是,(5),(2),(1),(3),(4),(5)判断溶液pH值变化,例6.在Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4 溶液的浓度为0.125mol/L,若工作一段时间后，从装置中共收集到 0.168L升气体，则流过导线的电子为_ mol,溶液的pH值为_？（溶液体积变化忽略不计）,0.2,解得：,y 0.0

12、15(mol),x 0.015(mol),3.75 10 4(mol/L),pH-lg3.75 104,4-lg3.75,答：,0.015,根据电极反应：,正极：,负极：,Zn2e-Zn2+,2H+2e-H2,得：,2 2 22.4,x y 0.168,解：,0.20.1252,c(H+)余,2H+2eH2,4-lg3.75,0.015,六.金属的腐蚀和防护,(1)判断下列装置是否为原电池？若是，指出电极名称并写出电极反应式。,(2)若将Fe棒C棒粉碎掺在一起制成一光亮的FeC合金棒，插在HCl里，则是否构成了原电池？若是，电极反应是什么？长期放置，铁棒表面会有什么变化？,(4)钢铁腐蚀的本质

13、是什么？什么是钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀？为什么常以后者为主？,(5)生产上常采取哪些金属防腐措施？,(3)钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，若在潮湿的环境里或浓度较大的环境里长期放置，常易生锈变红，原因是什么？,钢铁表面形成的微小原电池示意图,钢铁的析氢腐蚀示意图,钢铁的吸氧腐蚀示意图,知识总结,1、,2、,金属阳离子,失e-,氧化反应,金属腐蚀的类型,化学腐蚀,电化腐蚀,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,（常见普遍）,.,金属腐蚀,金属原子,金属腐蚀的本质：,3、,金属腐蚀：,是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化学反应（氧化还原）而腐蚀损耗的过程。,4.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,Fe2O3 nH2O,

14、（铁锈）,通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,条件,水膜呈酸性。,水膜呈中性或酸性很弱。,CO2+H2OH2CO3 H+HCO 3-,电极反应,负极Fe(-),Fe-2e=Fe2+,2Fe-4e=2Fe2+,正极C(+),2H+2e=H2,O2+2H2O+4e=4OH-,总反应:,Fe+2H+=Fe2+,2Fe+2H2O+O2=2 Fe(OH)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,联系,钢铁腐蚀的防护：,例6：,改变金属的内部组织结构：如将Cr、Ni等金属加进钢里制成合金钢。,A.,C.,铜的金属活动性比氢小，因此不宜被氧化；,B.,D.,它们的表面都

15、电镀上了一层耐腐蚀的黄金；,2000年5月，保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首，普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是Cu2(OH)2CO3这三件1760年铜铸的国宝在240 年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对起原因的分析，最可能的是,环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去；,（D）,它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金；,2.金属表面覆盖保护层,3.电化学保护法,原理：,原理：,如油漆、油脂等，电镀（Zn,Cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜）作保护层。,隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。,牺牲阳极的阴极保护法,形成原

16、电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。,牺牲阳极的阴极保护法示意图,练 习,1。,如图,水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：,（1）,若液面上升，则溶液呈 性，发生 腐蚀,电极反应式为：负极：,正极：；,若液面下降，则溶液呈 性，发生 腐蚀，电极反应式为：负极：正极：。,（2）,中性或碱性,吸氧,Fe2e-Fe2+,O2+2H2O+4e-4OH,酸性,析氢,Fe2e-Fe2+,2H+2e-H2,2、,分析右图，按要求写出有关反应方程式：（1）、铁棒上的电极反应式为：（2）、碳棒上的电极反应式为：（3）、溶液中发生反应的化学方程式：,3、,镍镉可充电电池

17、可发生如下反应：,Cd+2NiO(OH)+2H2O,由此可知，该电池的负极材料是,Cd(OH)2+2Ni(OH)2,放电,充电,A.Cd,（D）,B.NiO(OH),D.Ni(OH)2,C.Cd(OH)2,2Fe+2H2O+O2=2 Fe(OH)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,O2+2H2O+4e-4OH-,2Fe4e-2Fe2+,4.盐酸与锌片反应时，若加入可溶性醋酸铜(CH3COO)2Cu，将产生两种影响生成速率的因素，其一是：，其二是：；,5.有M、N两种金属，分别与盐酸反应，产生H2速率相近，试设计一个实验比较M、N两种金属的活泼性。,H+与CH3COO结合生成

18、CH3COOH，使H+浓度减小，从而减慢了反应速率。,Zn置换出Cu形成了原电池，从而加快了反应速率,4.下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是,(4),(2),(1),(3),原电池小结,定义,形成条件,正负极名称和电子流向判断,工作原理（氧还反应，熟写电极反应式）,应用,分析各种电池。,比较金属活动性强弱,比较反应速率,比较金属腐蚀的快慢,判断溶液pH变化,金属的腐蚀和防护,原电池,腐蚀（定义、本质、类型）,腐蚀防护（常见三种方法）,（从活泼性比较、电子得失、氧还反应等多角度判断）,题型,（三点记住）,五、氯化氢、盐酸的性质、制备和用途1氯化氢(1)实验室制法：

19、微热时：NaCl(固)H2SO4(浓)NaHSO4HCl。加热到500左右：2NaCl(固)H2SO4(浓)Na2SO42HCl。发生装置：烧瓶、分液漏斗、铁架台、酒精灯、导管。收集装置：集气瓶、导管。除尾气装置：要用倒置的漏斗防止倒吸现象发生。,六、卤素单质及卤化物 1递变性(1)卤素原子随核电荷数的增大，原子半径逐渐增大，核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，单质的氧化性依次减弱；(2)(从FI，下同)单质的颜色逐渐变深，密度逐渐增大，熔沸点依次升高，毒性逐渐减小，在有机溶剂中的溶解度逐渐加大；,(3)与氢气化合能力由易到难，氢化物的稳定性由强到弱，氢化物水溶液的酸性由弱到强，氢化物的还原性由弱

20、到强；(4)同一元素含氧酸随元素价态降低氧化性增强，酸性减弱(如氧化性HClOHClO3HClO4；酸性HClOHClO3HClO4)；(5)卤化银的颜色逐渐加深，溶解度逐渐减小。,2特殊性(1)氟元素的化合价只有1价，无含氧酸，氟单质能与稀有气体反应，生成一系列化合物(如XeF2、KrF2等)，氟单质与水发生置换反应：2F22H2O=4HFO2；(2)氟化氢由于形成分子间氢键相互缔合，沸点反常的高；(3)氢氟酸是弱酸，但能腐蚀玻璃(4HFSiO2=SiF42H2O)；(4)AgX中只有AgF溶于水，且不具有感光性；CaX2中只有CaF2难溶于水；,(5)F易形成络合物(如Na3AlF6，俗名

21、冰晶石)；(6)溴是唯一液态非金属，易挥发；(7)碘易升华，碘遇淀粉变蓝，碘的氧化性较弱，它与具有多种价态的金属作用生成低价化合物(如FeI2、CuI)；(8)溴、碘在不同极性的溶剂中生成不同颜色的溶液(如碘水，呈棕色；I2的CCl4溶液呈紫红色)。,3氟化氢和氟化钙 氟化钙俗称萤石，是自然界存在相当广泛的氟的化合物。萤石和浓H2SO4在铅皿中起反应，制得HF：CaF2H2SO4(浓)CaSO42HF。氟化氢易溶于水，在空气中易形成白色酸雾，有剧毒。氟化氢用于雕刻玻璃，制取氟单质等，还可制氟化物(如制NaF杀虫剂)。HF雕刻玻璃：SiO24HF=SiF42H2O。制F2单质：2HF H2F2。

22、,4卤化银卤化银生成反应：NaClAgNO3=AgClNaNO3NaBrAgNO3=AgBrNaNO3KIAgNO3=AgINaNO3,AgCl白色沉淀，AgBr淡黄色沉淀，AgI黄色沉淀，它们都不溶于强酸(HCl，HNO3)。AgCl、AgBr、AgI见光易分解，利用AgBr的感光性，制照相底片：2AgBr 2AgBr2。AgI可用于人工降雨：使用小火箭将AgI粉末发射到高空，使空气里的水蒸气凝聚成雨。,七、海水中的主要物质及海水的利用 1海水中的物质：目前在海水中发现的化学元素超出80种。组成海水的化学元素，除了构成水的氢和氧以外，绝大部分呈离子状态，主要有氯、钠、镁、硫、钙、钾、溴、碳等

23、。,2海水的利用：(1)海水淡化；(2)海水养殖；(3)潮汐发电；(4)科学保健海水浴；(5)直接利用包括海水冷却、海水脱硫、海水回注采油、海水冲厕和海水冲灰、洗涤、消防、制冰、印染等；(6)综合利用包括海水制盐、苦卤化工，提取钾、镁、溴、锂、铀及其深加工等。,3粗盐的成分及精制(1)粗盐：除含有Cl、Na外最有可能还有Mg2、Ca2、SO及泥沙等。(2)提纯实验步骤：溶解，过滤(除泥沙)；在滤液中加稍过量的BaCl2，加稍过量的Ca(OH)2，再加入稍过量的碳酸钠溶液，过滤除BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3沉淀；在滤液中加入稍过量的盐酸(除CO)；蒸发结晶(得纯NaCl晶体)。,4从“

24、苦卤”中提取MgCl2的方法,5氯碱工业：电解饱和食盐水的反应式为,检验氯化氢气体中是否混有Cl2，可采用的方法是()A用干燥的蓝色石蕊试纸B用干燥有色布条C将气体通入硝酸银溶液D用湿润的淀粉碘化钾试纸,以氯气为代表的卤素递变规律,干燥的氯气没有漂白性，遇水生成的次氯酸有漂白性，所以不选A、B；氯化氢、氯气遇硝酸银均产生白色沉淀，所以不选C；湿润的淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝色。,D,1.卤族元素随着核电荷数的增加，下列叙述不正确的是()A元素的非金属性逐渐减弱 B原子半径逐渐增大 C单质的氧化性逐渐减弱 D氢化物的稳定性逐渐增强,2.有甲、乙、丙三种溶液各含有一种X(X为Cl、Br、I)，向甲中

25、加入乙溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加入丙溶液，颜色无明显变化，则甲、乙、丙依次有()ABr、Cl、I BBr、I、Cl CI、Br、Cl DCl、I、Br,3.根据下图所示的转化顺序及实验现象，推断图中各物质：,A是HCl，B是MnO2，C是Cl2，D是KBr，E是KCl，F是Br2，G是KI，H是I2。,关于氯水的叙述正确的是()A氯水中只含氯分子和水分子B新制氯水可使红色石蕊试纸先变蓝后褪色C光照氯水有气泡冒出，该气体是氯气D氯水放置数天后，pH变小，几乎无漂白性,氯水、次氯酸及其盐的性质和用途,氯水中含多种粒子，除含氯分子和水分子外，还含有次氯酸分子及其他离子；新制氯水显酸性，可使蓝色

26、石蕊试纸先变红后褪色；次氯酸见光易分解，放出的是氧气；由于次氯酸分解生成盐酸，所以溶液的酸性增强。,D,1.市场上销售的“84”消毒液，其商品标识上有如下叙述：本品为无色液体，呈碱性；使用时加水稀释；可对餐具、衣物进行消毒，可漂白浅色衣物。其有效成分可能是()ACl2 BSO2 CNaClO DKMnO4,2.将氯水分别加到下列溶液：A紫色石蕊试液 BFeCl2溶液 CAgNO3溶液 DNa2CO3溶液 观察有何变化，写出有关化学方程式或离子方程式。,A紫色石蕊试液先变红(H的作用)而后红色褪去变为无色溶液(HClO的氧化作用)；B.溶液由浅绿色变为黄色，因为2FeCl2Cl2=2FeCl3，

27、生成FeCl3，该溶液显黄色；C.有白色沉淀生成，因为发生了AgCl=AgCl的反应；D有气泡产生，因为发生了CO2H=CO2H2O的反应。,3.某化学学习与研究小组的成员为了探究新制备的饱和氯水的组成和性质而进行了科学实验：先观察了氯水的外观性质以后，又用胶头滴管将新制备的饱和氯水逐滴滴入含有酚酞的红色NaOH溶液中，边滴边振荡，并连续观察现象，结果溶液的红色逐渐褪去得无色溶液。以下的一些问题需要请你来配合回答：,(1)请写出新制备的饱和氯水中含有氯元素的物质的化学式：(2)若不再进行更多的实验，请说明能证明氯水中含有Cl2的主要依据：(3)根据预测，实验中溶液红色褪去的原因可能有两种，请用

28、简要的文字说明：；。,。,。,HCl中和了NaOH,HClO氧化了酚酞,(4)他们又要通过科学实验探究溶液的红色褪去的原因是上述中的还是，在此之前先做了实验方法、步骤的设计和实验现象与结论的理论分析。请你简要说明实验的方法、现象和结论。,先取试管内的无色溶液3 mL盛于另一支洁净的试管中，再向试管内滴加过量NaOH溶液，振荡试管，观察现象。若溶液复现红色，则证明溶液红色褪去的原因是而不是；若溶液仍为无色，则证明溶液红色褪去的原因是而不是,一、碱金属元素,碱金属单质的物理性质及其变化规律,一、碱金属元素,碱金属元素的化学性质变化规律,(1)金属性随核电荷数的增加而增强。(2)单质还原性随核电荷数

29、的增加而增强。(3)最高价氧化物对应的水化物的碱性随核电荷数的增加而增强。,【讨论】为什么有上述变化规律？请你从微观的角度进行分析。,二、钠及其化合物,钠,1、钠的物理性质【回忆】钠的物理性质。有哪些实验现象可以证明之？,银白色金属质软-可以用剪刀(小刀)切割密度小(轻金属)-浮在水面上熔点较低-与水反应，熔成一个闪亮小球,2、钠的化学性质：,（1）与非金属反应,与其它非金属反应：,（2）与水反应,现象,解释,产物呈碱性,反应剧烈、有气体生成,气体推动小球迅速移动,反应放热、钠的熔点低,密度(钠)密度（水）,（3）与酸溶液反应,2Na+2H+=2Na+H2,说明：钠直接与酸电离出的H+反应，若

30、钠过量先与酸反应再与水反应,（4）与碱溶液反应,2Na+2H2O=2NaOH+H2,实质：钠与水反应,（5）与盐溶液反应,与NaCl、K2SO4等一类稀溶液反应,与NaCl、K2SO4等饱和溶液反应,实质：钠与水反应,现象：浮、熔、游、响,实质：钠与水反应，同时NaCl或K2SO4从饱和溶液中析出,现象：浮、熔、游、响、浑浊,与NaHSO4等一类溶液反应,实质：钠与盐电离出的氢离子反应,2Na+2H+=2Na+H2,现象：浮、熔、游、响,钠在水溶液中的反应小结：,有酸H+为先，无酸H2O为先,与CuSO4、FeCl3等一类溶液反应,实质：钠与水反应后，生成的氢氧化钠与溶液中的盐反应,现象：浮、

31、熔、游、响、蓝色沉淀,2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4+H2,练习：写出钠与氯化铁溶液反应的化学方程式及离子方程式,3、钠的存在与保存,存在：钠在自然界里没有游离态，只能以化合态 存在。如食盐、纯碱、芒硝等,保存：加煤油密封,隔绝氧气和水钠与煤油不反应钠的密度大于煤油,思考：金属钠在空气中的如何变化？,4、钠的制取及用途,用途：制取钠的化合物；Na-K合金（液态）用作原子反应堆的导热剂；在电光源上，用钠制造高压钠灯；工业上用Na作强还原剂，用于冶炼金属；如：4Na+4TiCl4=Ti+4NaCl。,氧化钠和过氧化钠,思考：过氧化钠能否与盐酸反应？如何反应？,氢氧化钠(

32、1)白色固体，滑腻，苛性钠(烧碱)，易溶于水且放出大量热，熔点较低，具强烈腐蚀性。(2)强碱性（与酸、酸性氧化物、酸式盐、某些单质、两性物质反应）NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(3)制备2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2(电解)Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH,碳酸钠和碳酸氢钠,三、碱金属元素的检验,焰色反应操作步骤：稀盐酸清洗过的铂丝放在火焰上灼烧，重复相同操作直至焰色与火焰颜色相同为止，用铂丝

33、蘸取待测液(粉末)，在火焰中灼烧，观察焰色。Na黄色K透过蓝色的钴玻璃，紫色。,1、钡和钠相似，也能形成含O22-离子的过氧化物。下列叙述中正确的是()A、过氧化钡的化学式为Ba2O2 B、1mol过氧化钠或过氧化钡跟足量水反应都生成0.5molO2 C、O22-离子的电子式为OO2-D、过氧化钠或过氧化钡都可做氧化剂,练一练,2.将一块金属钠投入到饱和的澄清石灰水中，看到的现象是：()A.置换出金属钙而有固体析出B.置换出氢气C.反应比在水中剧烈，引起燃烧D.溶液变浑浊，并放出气体,6、2.1g平均相对分子质量为7.2的CO与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

34、固体中，固体的质量增加()A.2.1g B.3.6g C.7.2g D.无法计算,5、下列关于钠、钾、铷、铯的说法中，不正确的是：()A.原子半径随核电荷数的增大而增大 B.单质的密度均小于1 C.其氢氧化物中，碱性最强的是CSOH D.氧化能力最强的是钠原子,思考与探究,现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，请设计一个最简单的实验装置测定Na2O2的纯度。根据怎样的反应原理测定？需测定的数据有哪些？设计反应装置图。,一、选择题1通过你的观察和推理，判断下列实验室中对于少量Na的保存方法正确的是()A保存在水中 B密封，保存在广口瓶中 C用铝箔包裹，密封在广口瓶中 D密封，保存在煤油中2

35、下列物质中，有一种物质的颜色与其它三种的颜色不同，这种物质是()ANaOH BNa2O CNa2O2 DNaHCO33(10年山东模拟)观察是研究物质性质的一种基本方法。一同学将一小块金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色变灰暗变白色出现液滴白色固体白色粉末，下列说法正确的是()A发生了氧化还原反应 B变白色是因为生成了碳酸钠 C是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液 D只发生物理变化,4下列各组中的两物质相互反应时，若改变反应条件(温度、反应物用量比)，化学反应的产物并不改变的是()ANa和O2 BNaOH和CO2 CNa2O2和CO2 D木炭(C)和O25(10年福建模拟)下列有关NaH

36、CO3和Na2CO3性质的比较中，正确的是()A热稳定性：Na2CO3NaHCO3 B常温时在水中的溶解度：Na2CO3NaHCO3 C等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量稀盐酸反应产生CO2的量：Na2CO3NaHCO3 D等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量稀盐酸反应，NaHCO3放出的CO2多6关于Na的性质下列说法中正确的是()具有强还原性；水溶液具有碱性；较难还原；溶液无色；焰色反应是黄色；有银白色光泽；与硫单质化合生成Na2S；有弱氧化性 A B C D全部,71 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质

37、是()ANa2CO3 BNa2O2Na2CO3 CNaOHNa2CO3 DNa2O2NaOHNa2CO38(10年江苏模拟)下面关于金属钠的描述不正确的是()A钠的化学性质很活泼，在自然界里不能以游离态存在 B钠离子和钠原子都具有较强的还原性 C钠不能把钛锆等金属从它们的盐溶液中还原出来 D钠和钾的合金在室温下呈液态，可作中子反应堆的热交换剂,9(11年江苏一模)下列有关氯化钠的表达不正确的是()ANaCl的电子式为Na B电解熔融氯化钠可得到氯气和金属钠 C23Na37Cl中质子数和中子数之比是78 D由NaCl制备纯碱时没有发生氧化还原反应10将混有氧化钠的过氧化钠，慢慢加到200 mL1

38、 molL1AlCl3溶液中，充分反应后，产生沉淀7.8 g，则加入这种混合物的质量可能是()A9.3 g B27.3 g C10.0 g D25.0 g,二、非选择题第11题图11(10年广东模拟)某同学为测定一定质量的钠与水反应产生H2的体积，设计了如图装置进行实验(固定装置省略)已知有关物质的密度(K):0.86 g/cm3、(Na):0.97 g/cm3、(煤油):0.8 g/cm3。实验初始，用于按住胶塞，拔下大头针，则试管中能观察到的现象是_ ANa在煤油层和水层交界处上下振荡 BNa始终停留在煤油层 CNa始终停留在水层 DNa表面有气泡 ENa变小至消失如果将钠换成相同大小的钾

39、进行上述实验，结果钾反应完所用的时间比钠反应完所用的时间_(填“长”或“短”)。,13(10年江苏模拟)坐落在山东沿海地区的潍坊纯碱厂是我国重点大型企业，其生产工艺沿用我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：第14题图上述生产纯碱的方法称_，副产品的一种用途为_。沉淀池中发生的化学反应方程式是_。写出上述流程中X的分子式_。使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了_(填上述流程中的编号)的循环。向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有_。A增大NH的浓度，使NH4Cl更多地析出 B使NaHCO3更多地析出 C使NaHCO3转化为

40、Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度,碱 金 属复习,了解金属钠的物理性质，掌握钠的化学性质。掌握钠的氧化物、过氧化物、氢氧化物、重要钠盐的性质及其相互转化关系，能够熟练书写有关的化学方程式及离子方程式，并在理解性质的基础上记忆其用途。学会用焰色反应来鉴别钾钠和它们的离子。能够运用原子结构理论及实验事实解释与验证元素性质的递变规律。,考纲要求,一、碱金属元素,碱金属元素的原子结构特点,一、碱金属元素,碱金属单质的物理性质及其变化规律,一、碱金属元素,碱金属元素的化学性质变化规律,(1)金属性随核电荷数的增加而增强。(2)单质还原性随核电荷数的增加而增强。(3)最高价氧化物对应的水化物的碱性随

41、核电荷数的增加而增强。,【讨论】为什么有上述变化规律？请你从微观的角度进行分析。,二、钠及其化合物,钠,1、钠的物理性质【回忆】钠的物理性质。有哪些实验现象可以证明之？,银白色金属质软-可以用剪刀(小刀)切割密度小(轻金属)-浮在水面上熔点较低-与水反应，熔成一个闪亮小球,2、钠的化学性质：,（1）与非金属反应,与其它非金属反应：,（2）与水反应,现象,解释,产物呈碱性,反应剧烈、有气体生成,气体推动小球迅速移动,反应放热、钠的熔点低,密度(钠)密度（水）,（3）与酸溶液反应,2Na+2H+=2Na+H2,说明：钠直接与酸电离出的H+反应，若钠过量先与酸反应再与水反应,（4）与碱溶液反应,2N

42、a+2H2O=2NaOH+H2,实质：钠与水反应,（5）与盐溶液反应,与NaCl、K2SO4等一类稀溶液反应,与NaCl、K2SO4等饱和溶液反应,实质：钠与水反应,现象：浮、熔、游、响,实质：钠与水反应，同时NaCl或K2SO4从饱和溶液中析出,现象：浮、熔、游、响、浑浊,与NaHSO4等一类溶液反应,实质：钠与盐电离出的氢离子反应,2Na+2H+=2Na+H2,现象：浮、熔、游、响,钠在水溶液中的反应小结：,有酸H+为先，无酸H2O为先,与CuSO4、FeCl3等一类溶液反应,实质：钠与水反应后，生成的氢氧化钠与溶液中的盐反应,现象：浮、熔、游、响、蓝色沉淀,2Na+2H2O+CuSO4=

43、Cu(OH)2+Na2SO4+H2,练习：写出钠与氯化铁溶液反应的化学方程式及离子方程式,3、钠的存在与保存,存在：钠在自然界里没有游离态，只能以化合态 存在。如食盐、纯碱、芒硝等,保存：加煤油密封,隔绝氧气和水钠与煤油不反应钠的密度大于煤油,思考：金属钠在空气中的如何变化？,4、钠的制取及用途,用途：制取钠的化合物；Na-K合金（液态）用作原子反应堆的导热剂；在电光源上，用钠制造高压钠灯；工业上用Na作强还原剂，用于冶炼金属；如：4Na+4TiCl4=Ti+4NaCl。,氧化钠和过氧化钠,思考：过氧化钠能否与盐酸反应？如何反应？,氢氧化钠(1)白色固体，滑腻，苛性钠(烧碱)，易溶于水且放出大

44、量热，熔点较低，具强烈腐蚀性。(2)强碱性（与酸、酸性氧化物、酸式盐、某些单质、两性物质反应）NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(3)制备2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2(电解)Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH,碳酸钠和碳酸氢钠,三、碱金属元素的检验,焰色反应操作步骤：稀盐酸清洗过的铂丝放在火焰上灼烧，重复相同操作直至焰色与火焰颜色相同为止，用铂丝蘸取待测液(粉末)，在火焰中灼烧，观察焰色。Na黄色

45、K透过蓝色的钴玻璃，紫色。,1、钡和钠相似，也能形成含O22-离子的过氧化物。下列叙述中正确的是()A、过氧化钡的化学式为Ba2O2 B、1mol过氧化钠或过氧化钡跟足量水反应都生成0.5molO2 C、O22-离子的电子式为OO2-D、过氧化钠或过氧化钡都可做氧化剂,练一练,2.将一块金属钠投入到饱和的澄清石灰水中，看到的现象是：()A.置换出金属钙而有固体析出B.置换出氢气C.反应比在水中剧烈，引起燃烧D.溶液变浑浊，并放出气体,3、将Na2O2投入FeCl2溶液中，可观察到的现象是()A、生成白色沉淀 B、生成红褐色沉淀 C、有气泡产生 D、无变化,4、0.1L1mol/L的纯碱溶液逐滴

46、滴入0.1L1.25mol/L的盐酸中；将0.1L1.25mol/L的盐酸逐滴滴入0.1L1mol/L的 纯碱溶液中；两种操作产生CO2的体积比为()A、52 B、25 C、21 D、11,6、2.1g平均相对分子质量为7.2的CO与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，固体的质量增加()A.2.1g B.3.6g C.7.2g D.无法计算,5、下列关于钠、钾、铷、铯的说法中，不正确的是：()A.原子半径随核电荷数的增大而增大 B.单质的密度均小于1 C.其氢氧化物中，碱性最强的是CSOH D.氧化能力最强的是钠原子,思考与探究,现有一定量含有Na2O杂质

47、的Na2O2试样，请设计一个最简单的实验装置测定Na2O2的纯度。根据怎样的反应原理测定？需测定的数据有哪些？设计反应装置图。,一、选择题1通过你的观察和推理，判断下列实验室中对于少量Na的保存方法正确的是()A保存在水中 B密封，保存在广口瓶中 C用铝箔包裹，密封在广口瓶中 D密封，保存在煤油中2下列物质中，有一种物质的颜色与其它三种的颜色不同，这种物质是()ANaOH BNa2O CNa2O2 DNaHCO33(10年山东模拟)观察是研究物质性质的一种基本方法。一同学将一小块金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色变灰暗变白色出现液滴白色固体白色粉末，下列说法正确的是()A发生了氧化还原

48、反应 B变白色是因为生成了碳酸钠 C是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液 D只发生物理变化,判断以下反应是否是氧化还原反应,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,Zn+2HCl=ZnCl2+H2,+2,0,+2,0,+6,-2,+6,-2,0,0,+2,+1,-1,-1,是,是,化合价升高，氧化反应,化合价升高，氧化反应,化合价降低，还原反应,化合价降低，还原反应,H Cl,+-,H2+Cl2=2HCl,HCl,化合价的升降共用电子对的偏移,点燃,思 考我们能否方便直观的显示出氧化还原反应中的电子转移情况呢？,我,MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O,化合价降低、被还原、得到12e-

49、,化合价升高、被氧化、失去2e-,双线桥表示法,氧化还原反应中的电子转移情况表示方法,方法总结,1.标出变化了的元素的化合价；2.两根线桥；3.箭头总是从反应物指向生成物；4.箭头起止于同种元素；5.必须标明电子转移的数目并指明“得”、“失”。,现学现用,用双线桥法标出下列反应电子转移的方向和数目:MnO24HCl=MnCl2Cl22H2O Cl22NaOH=NaClNaClOH2O,MnO24HCl=MnCl2Cl22H2O Cl22NaOH=NaClNaClOH2O,表示氧化还原反应中的电子转移情况还有一种更简单的方法！,书写方法,1.标出变化了的元素化合价；,2.箭头总是从失电子的元素指

50、向得电子的元素；,3.在箭桥上标出转移电子数目，不写“得”“失”。,+2,0,+4,0,4e-,2CuO+C=2Cu+CO2,高温,单线桥表示法,1.用双线桥法标出电子转移情况,（1）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,0,+2,+2,0,化合价升高，失12e-,化合价降低，得12e-,（2）2H2+O2=2H2O,点燃,0 0+1-2,化合价升高，失4e-,化合价降低，得22e-,2.下列反应属于氧化还原反应的是（）A.CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 B.CaCO3=CaO+CO2 C.Na2O+H2O=2NaOH D.Mg+2HCl=MgCl2+H2,高温,3.当化合物中