《氧化钠和过氧化钠》化学授课课件教案

高中同步学案优化设计GAOZHONGTONGBUXUEANYOUHAUSHEJI第2课时氧化钠和过氧化钠第二章钠及其化合物内容索引0102课前篇素养初探课堂篇素养提升素养目标1.通过实验探究认识氧化钠、过氧化钠的化学性质,掌握钠的氧化物的用途,培养科学探究意识。2.能从物质组成和化合价的角度认识氧化钠、过氧化钠的性质及物质的分类,培养宏观辨识与微观探析意识。3.能通过过氧化钠与水及二氧化碳的反应,推理分析在反应中质量、体积的变化及电子转移情况,培养学生的证据意识。课前篇素养初探【知识铺垫】1.一小块钠在空气中放置生成的一系列产物有Na2O、NaOH、Na2CO3·10H2O、Na2CO3。2.钠在空气中燃烧的化学方程式为2Na+O2Na2O2。3.在Na2O和Na2O2中,钠元素的化合价都是+1价,而氧元素的化合价分别是-2价和-1价。【必备知识】一、Na2O的性质Na2O为白色固体,与CaO具有相似的化学性质,故Na2O是一种碱性氧化物。常见的转化关系如下:写出上述转化的化学方程式①Na2O+H2O===2NaOH,②Na2O+CO2===Na2CO3,③Na2O+2HCl===2NaCl+H2O。【微思考1】将氧化钠投入酚酞溶液中有什么现象?提示将氧化钠投入酚酞溶液中,氧化钠与水反应生成氢氧化钠,故溶液变红。二、Na2O2的性质与应用1.Na2O2与H2O反应实验操作

实验现象①试管外壁发烫,带火星的木条复燃;②用pH试纸检验反应所得溶液呈碱性实验结论Na2O2与水反应生成O2和NaOH反应的化学方程式:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。

2.Na2O2与CO2反应反应的化学方程式:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。【微思考2】氧化钠属于碱性氧化物,过氧化钠是否也是碱性氧化物?提示过氧化钠不属于碱性氧化物,因其与酸反应时除生成盐和水之外,还生成氧气,不符合碱性氧化物的定义。3.用途Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作O2的来源,作供氧剂。【情境链接】魔术——吹气点火某班级的晚会上,化学老师表演了一个魔术——吹气生火。老师将一小团棉花放在石棉网上,通过细管用嘴向棉花团内慢慢地、连续地吹气,一会棉花燃烧起来。表演完后,老师说棉花中包有过氧化钠固体。请思考该魔术的实验原理是什么?提示原理为:过氧化钠能与二氧化碳、水蒸气反应产生氧气并放出大量的热,使棉花燃烧。【自我小测】1.判断正误:(1)Na2O与Na2O2均为碱性氧化物。(

)提示×。Na2O2与酸反应生成盐、水和氧气,故不为碱性氧化物。(2)Na2O与Na2O2中氧的化合价分别为-2和-1。(

)提示√。(3)Na2O和Na2O2与水反应均为化合反应。(

)提示×。Na2O2和水反应生成氢氧化钠与氧气,不属于化合反应。(4)Na2O2与CO2反应时,CO2为还原剂。(

)提示×。Na2O2与CO2反应时,Na2O2既是氧化剂又是还原剂。2.氧化钠与过氧化钠的共同之处是(

)A.都是淡黄色固体B.都能与水作用生成碱C.都能与二氧化碳反应生成氧气D.氧元素的化合价都是-2价答案B解析Na2O是白色固体,Na2O2是淡黄色固体;Na2O与二氧化碳反应生成碳酸钠,无氧气生成;Na2O2中氧元素为-1价。课堂篇素养提升探究氧化钠和过氧化钠的性质【问题探究】某同学设计了一个“滴水点火,水火相容”的魔术实验,他用脱脂棉包住一些过氧化钠粉末放在石棉网上,向脱脂棉上滴几滴蒸馏水,结果脱脂棉竟然剧烈燃烧起来。(1)写出上述魔术的反应的化学方程式。反应中的氧化剂、还原剂分别是什么?提示2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。反应中的氧化剂、还原剂都是Na2O2。(2)脱脂棉剧烈燃烧的原因是什么?提示反应放热和生成O2,使脱脂棉在O2中达到着火点而燃烧。(3)上述反应中Na2O2表现什么性质?提示Na2O2中氧元素的化合价一部分由-1价升高到0价,一部分由-1价降低到-2价,表现氧化性和还原性。(4)魔术前后固体的质量如何变化?提示增大。反应前后2个Na2O2生成4个NaOH,质量增加。【深化拓展】1.Na2O2与Na2O的比较名称氧化钠过氧化钠化学式Na2ONa2O2颜色、状态白色固体淡黄色固体氧元素化合价-2价-1价物质类别碱性氧化物过氧化物生成条件常温下金属钠在空气中被氧化在空气中点燃或加热金属钠名称氧化钠过氧化钠稳定性不稳定,易转化成Na2O2较稳定与H2O反应Na2O+H2O===2NaOH2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑与CO2反应Na2O+CO2===Na2CO32Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2与盐酸反应Na2O+2HCl===2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑主要用途制备氢氧化钠做强氧化剂、漂白剂、供氧剂等2.Na2O2强氧化性的表现

3.Na2O2与CO2、H2O反应的量的关系(1)分子数的关系。无论是CO2或H2O的单一物质还是两者的混合物,通过足量的Na2O2时,放出O2的分子数与CO2或H2O或CO2和H2O的混合物的分子数之比均为1∶2。(2)电子转移关系。当Na2O2与CO2或H2O反应时,每生成1个O2分子均转移2个电子,且在反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂。(3)固体质量关系。分析反应的化学方程式,可得下列关系式:①与CO2反应时,固体增加的质量等于与消耗的CO2等分子数的CO的质量。②与H2O反应时,固体增加的质量等于与消耗的H2O等分子数的H2的质量。【素能应用】典例下列关于Na2O2的叙述中正确的是(

)A.Na2O2是淡黄色固体,久置于空气中变成Na2OB.Na2O2与水的反应中,Na2O2只做氧化剂C.Na2O2属于碱性氧化物D.Na2O2与CO2或H2O反应后,固体质量都将增大答案D解析Na2O2久置于空气中最终变成Na2CO3,A项错误;Na2O2与水反应时,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,B项错误;Na2O2不属于碱性氧化物,C项错误;根据两反应中固体成分的变化:Na2O2Na2CO3、Na2O22NaOH可知,D项正确。变式训练1将16g甲烷(CH4)在64g氧气中完全燃烧后的产物全部通入足量的过氧化钠中,充分反应后,固体增加的质量为(

)A.48g B.16g

C.80g D.32g答案D解析甲烷燃烧的反应为CH4+2O2CO2+2H2O,反应中甲烷与氧气的质量比为16∶64,由此可知,16g甲烷和64g氧气完全反应,生成44gCO2和36gH2O,将CO2和H2O通入足量过氧化钠中发生反应2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,44gCO2消耗78gNa2O2,生成106gNa2CO3,固体质量增加28g;36g水消耗156gNa2O2,生成160gNaOH,固体质量增加4g,故固体增加的总质量为32g。变式训练2对于反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,下列说法中正确的是(

)A.Na2O2是氧化剂,H2O是还原剂B.当2分子H2O参加反应时,生成1分子O2C.当生成1分子O2时,转移的电子数为4D.每有18gH2O与足量Na2O2反应,则固体增重4g答案B解析反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,A错误;当生成1分子O2时,转移电子数为2,C错误;当18gH2O参加反应时,设固体增重为m,

2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑固体增重 2×18 32

4 18g

mm=2g,D错误。

素养脉络

随堂检测1.下列金属化合物中最方便用于潜水艇舱内供氧的是(

)A.KMnO4 B.KClO3 C.KNO3

D.Na2O2答案D解析题中KMnO4、KClO3(加入催化剂)只能在加热条件下分解生成氧气,而硝酸钾加热生成氧气的同时还生成对人体有害的亚硝酸钾、氮氧化物,都不适合用于潜水艇舱内供氧,而过氧化钠常温下易与二氧化碳、水反应生成氧气,可用于潜水艇舱内供氧。2.下列关于钠及其化合物的叙述正确的是(

)A.Na2O和Na2O2都能与CO2反应,且产物相同B.用钠与空气反应制纯净的Na2O2,空气必须经过固体NaOH处理后,才能与钠反应C.Na、Na2O、Na2O2都具有强还原性D.在Na2O2与CO2的反应中,氧化剂是Na2O2,还原剂是CO2答案B解析Na2O与CO2反应生成Na2CO3,而Na2O2与CO2反应除了生成Na2CO3,还有O2生成,A不正确;用Na与空气反应制Na2O2,空气中的CO2和水可与生成的Na2O2反应引入杂质,所以空气必须经固体NaOH处理,故B正确;钠原子最外层只有一个电子,容易失去最外层电子形成钠离子,表现强还原性,而钠离子具有稳定的电子层结构,不具有还原性,只具有弱氧化性,O2-、

也不具有强还原性,故Na2O、Na2O2不具有强还原性,C不正确;D项反应中,氧化剂和还原剂均为Na2O2,故D不正确。3.过氧化钠具有强氧化性,可用作漂白剂。向紫色石蕊溶液中加入过量Na2O2粉末振荡,可观察到的现象是(

)A.溶液仍为紫色B.最终溶液褪色,而无其他现象C.溶液最终变蓝色D.溶液中有气泡产生,溶液最终变为无色答案D解析过氧化钠具有强氧化性,能将紫色石蕊溶液氧化而褪色,同时有氧气产生。4.(2021河南洛阳高一期中)下列反应中,Na2O2只表现出氧化性的是(

)A.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑B.2Na2O2+2H2SO4===2Na2SO4+2H2O+O2↑C.Na2O2+SO2===Na2SO4D.5Na2O2+2KMnO4+8H2SO4===5Na2SO4+K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O答案C解析A、B、D项过氧化钠中氧元素化合价既有升高的又有降低的,因此Na2O2既表现出