人教版高中化学必修第一册第二章海水中的重要元素钠和氯第一节第2课时氧化钠和过氧化钠课件

第2课时氧化钠和过氧化钠【学习目标】1.能从物质类别、元素化合价的角度认识氧化钠与过氧化钠的性质,并设计实验进行性质探究。(科学探究与创新意识)2.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。(证据推理与模型认知)01学习任务一比较认识氧化钠和过氧化钠【新知导学】一、组成与物理性质名称氧化钠过氧化钠化学式Na2O______颜色、状态___色固体_____色固体氧元素的化合价-2-1白Na2O2淡黄二、化学性质1.氧化钠氧化钠与氧化钙类似,是一种_____氧化物,具有_____氧化物的通性。具有下列性质与转化:写出上述转化的化学方程式:①_____________________,②_____________________,③_________________________。碱性碱性Na2O+H2O===2NaOHNa2O+CO2===Na2CO3Na2O+2HCl===2NaCl+H2O2.过氧化钠(1)实验探究过氧化钠与水的反应[实验2-3]实验操作实验现象①试管外壁_____,带火星的木条_____;②用pH试纸检验反应所得溶液呈___性实验结论Na2O2与水反应_____,化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑(Na2O2既作氧化剂又作还原剂)发烫复燃碱放热(2)Na2O2与CO2反应也会产生O2,试写出反应的化学方程式:_____________

________________。2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2【思考】把Na2O2固体加入盛有酚酞溶液的试管中,观察到有气泡冒出,溶液变红后又褪色。结合Na2O2的性质解释其原因。提示:Na2O2与水反应生成NaOH

和O2,可看到有气体生成;NaOH使酚酞溶液变红,Na2O2具有强氧化性,又使溶液褪色。三、Na2O2的应用1.Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作为_____的来源。2.Na2O2中氧元素的化合价为___价,具有_________,可作漂白剂。氧气-1强氧化性【教材微拓】(溯源教材·P43T2)从元素化合价角度分析Na2O2的性质(1)Na2O2的强氧化性(2)遇KMnO4等强氧化剂时,表现出还原性,氧化产物为O2。(3)遇CO2、H2O、H+则发生自身的氧化还原反应。【总结升华】氧化钠与过氧化钠的比较物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)微粒构成由Na+与O2-构成,Na+与O2-个数比为2∶1是否为碱性氧化物是否稳定性不稳定,易转化为Na2O2较稳定物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)化学性质相同点都能与水反应生成氢氧化钠,都能与CO2反应生成Na2CO3不同点过氧化钠与水、二氧化碳反应有氧气产生,具有强氧化性,而Na2O不具有强氧化性【即学即练】1.易错辨析(1)Na2O与Na2O2中的氧元素的化合价不相同,钠元素的化合价相同。()提示:Na2O中O为-2价,Na2O2中O为-1价,但Na均为+1价。(2)Na2O2与H2O的反应中,H2O是还原剂。()提示:Na2O2与H2O的反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂。(3)将Na2O投入盛有水(滴有酚酞溶液)的试管中,溶液变成红色,振荡试管后溶液褪色。()提示:Na2O与水反应生成NaOH,滴有酚酞溶液的水只变红不褪色。√××2.(2026·青岛高一月考)下列有关Na2O和Na2O2的叙述正确的是(

)A.Na2O和Na2O2都能与CO2、H2O发生反应,且产物相同B.Na2O和Na2O2不可以相互转化C.Na2O与H2O的反应为化合反应,而Na2O2与H2O的反应为复分解反应D.呼吸面具中Na2O2常作供氧剂,而Na2O不能√【解析】选D。Na2O与CO2反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,Na2O与水反应生成NaOH,Na2O2与水反应生成NaOH和O2,产物不同,A错误;Na2O在加热条件下可被O2氧化为Na2O2,Na2O2与Na在无氧环境反应生成Na2O,二者可以相互转化,B错误;Na2O与H2O反应生成NaOH属于化合反应,Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2不是复分解反应,C错误;Na2O2与CO2或H2O反应均生成O2,可作供氧剂,Na2O与水、二氧化碳反应均不产生O2,无法供氧,D正确。

√【解析】选A。Na2O2固体投入溶液中与水反应,生成氢氧化钠和氧气,NaOH电离出Na+和OH-,Na+数量增大,OH-与碳酸氢根离子反应生成碳酸根离子,碳酸根离子数量增多,碳酸氢根离子数量减少,溶液中只有Cl-数量几乎不变。【题后归纳】过氧化钠与水的反应(1)反应机理:一般认为Na2O2与水的反应分两步进行:①Na2O2与水发生复分解反应Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2,使溶液呈碱性;②部分H2O2分解释放出O2:2H2O2===2H2O+O2↑,H2O2具有强氧化性,将有机色质氧化褪色。(2)电子转移:02学习任务二探究过氧化钠与水、二氧化碳反应及定量关系【合作探究】【探究一】过氧化钠与水、二氧化碳的反应[情境]化学课堂上老师表演了两个小魔术:①“滴水生火”:如图1所示,把用脱脂棉(特殊处理,易燃烧)包裹的过氧化钠放入蒸发皿中,向其中滴入几滴水,脱脂棉剧烈燃烧起来。②“吹气生火”:如图2所示,将包有少量淡黄色Na2O2固体的脱脂棉放入蒸发皿中,用细长玻璃管向淡黄色粉末中缓缓吹气,脱脂棉也燃烧起来。(1)“滴水生火”的化学原理是什么?请用化学方程式和必要文字解释,并分析该反应的氧化剂和还原剂分别是什么。提示:过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,同时放出大量的热,使脱脂棉达到着火点,剧烈燃烧起来;反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑;反应中氧化剂和还原剂均为Na2O2。(2)“吹气生火”的化学原理是什么?请用化学方程式和必要文字解释,并分析该反应的氧化剂和还原剂分别是什么。提示:人呼出的气体中含有水蒸气和二氧化碳,二者均能和过氧化钠反应生成氧气,并放出大量的热,使脱脂棉达到着火点,剧烈燃烧起来;过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2;反应中氧化剂和还原剂均为Na2O2。(3)过氧化钠不是碱性氧化物,你能根据过氧化钠与水的反应,推测其与盐酸的反应并写出化学方程式吗?提示:过氧化钠与盐酸的反应可看作是过氧化钠先与水反应,然后生成的氢氧化钠再与盐酸发生中和反应,由此可推知,过氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和氧气,其反应的化学方程式为2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑。(4)魔术前后固体的质量如何变化?改变的质量与反应物有何关系?提示:过氧化钠与水发生反应时,Na2O2固体转化为NaOH固体,根据关系Na2O2~2NaOH,固体增加的质量等于与H2O等分子数的H2的质量。过氧化钠与二氧化碳发生反应时,Na2O2固体转化为Na2CO3固体,根据关系Na2O2~Na2CO3,固体增加的质量等于与CO2等分子数的CO的质量。【探究二】探究过氧化钠与水的反应过程[情境](1)②中的大量气泡的主要成分是什么?③中溶液变红,说明有什么物质生成?提示:Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2,NaOH是碱,使酚酞变红。(2)④中现象可能是什么物质造成的?⑤中MnO2起什么作用?提示:④中红色褪去,可能原因是Na2O2与H2O反应生成的H2O2具有氧化性,能氧化有色物质,漂白褪色;⑤中MnO2催化H2O2分解生成H2O和O2。【总结升华】

Na2O2与H2O、CO2的反应规律电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时,物质的量关系为2Na2O2~O2~2e-,N(e-)=N(Na2O2)=2N(O2)。(N表示个数,下同)气体分子变化关系固体质量变化关系CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时,固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”,所以固体增加的质量分别为与CO2等个数的CO的质量,与H2O等个数的H2的质量先后规律一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应,可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完全后,Na2O2再与H2O(g)发生反应【即学即练】1.易错辨析(1)Na2O2与CO2和H2O(g)(g代表气态)混合气体反应时,只要参加反应的Na2O2一定,反应生成的氧气就一定。()提示:2Na2O2~2H2O~O2,2Na2O2~2CO2~O2。(2)Na2O2与CO2和H2O(g)混合气体反应时,只要混合气体的总数量一定,反应中所转移的电子的数量就一定。()提示:2H2O~O2~2e-,2CO2~O2~2e-。√√(3)Na2O2与CO2和H2O(g)混合气体反应时,只要混合气体的总数量一定,固体所增加的质量就一定。()提示:CO2、H2O与Na2O2反应时,固体增加的质量为“CO2”中“CO”的质量和“H2O”中“H2”的质量,所以当数量固定的混合气体中CO2气体所占的比例大时,固体增加的质量较大。×2.(2026·中山高一月考)利用如图所示装置探究Na2O2与水的反应,下列说法不正确的是(

)A.烧杯导管口有气泡产生B.将带火星的木条放在P导管口,木条复燃C.将水换成MgCl2溶液,试管内有白色沉淀生成D.试管内固体换成Na2O,能观察到相同的实验现象√【解析】选D。Na2O2与水反应生成O2且放热,锥形瓶由于温度升高,压强增大,气体通过导管进入烧杯,烧杯导管口有气泡产生,A正确;反应生成O2,O2能使带火星的木条复燃,将带火星的木条放在P导管口,木条复燃,B正确;水换成MgCl2溶液时,Na2O2先与水反应生成NaOH,NaOH与MgCl2反应生成Mg(OH)2白色沉淀,试管内有白色沉淀生成,C正确;Na2O与水反应生成NaOH,是放热反应,无气体生成,由于温度升高,压强增大,气体通过导管进入烧杯,烧杯导管口有气泡产生,P导管口木条不复燃,与原实验现象不同,D错误。3.将3.2gH2和CO的混合气体,通入一盛有足量Na2O2的密闭容器中,再通入过量O2,并用电火花点燃使其充分反应,最后容器中固体的质量增加了(

)A.3.2g

B.4.4g

C.5.6g

D.6.4g√【解题有招】Na2O2与CO2和H2O反应的规律凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的物质,Wg该物质在O2中完全燃烧,将其产物(CO2和水蒸气)通过足量的Na2O2后,固体增重必为Wg。或是由C、H、O三种元素组成的物质,只要C、O原子个数比为1∶1,即可满足该条件。中学阶段常见的符合这一关系的物质有:a.无机物:H2、CO及H2和CO的混合气体;b.有机物:CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。03课堂检测效果诊断1.(2026·临汾高一月考)下列关于Na2O和Na2O2的叙述不正确的是(

)A.Na2O2中阴阳离子的个数比为1∶1B.Na2O是白色固体,Na2O2是淡黄色固体C.Na2O、Na2O2都能与酸反应,但是Na2O2不是碱性氧化物D.Na2O2可作供氧剂,而Na2O不能作供氧剂√【解析】选A。过氧化钠由钠离子和过氧根离子构成,即阴阳离子的个数比为1∶2,A错误;Na2O是白色固体,而Na2O2是淡黄色固体,B正确;Na2O2能与酸反应,除产生盐和水,还产生O2,因此Na2O2不是碱性氧化物,而属于过氧化物,C正确;根据反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑可知,Na2O2能与水或CO2反应产生O2,因此可作供氧剂,而Na2O不能产生O2,不能作供氧剂,D正确。2.如图所示装置,试管中盛有水,气球a盛有干燥的固体过氧化钠颗粒,U形管中注有浅红色的水,已知过氧化钠与水反应是放热的。将气球用橡皮筋紧缚在试管口,实验时将气球中的固体颗粒加到试管b的水中,不会出现的现象是(

)A.气球a变大B.试管b内有气泡冒出C.U形管内浅红色褪去D.U形管水位d高于c√【解析】选C。过氧化钠与水反应生成氧气,气球a变大,故A、B不符合题意;由于浅红色的水是在U形管中而非试管中,则U形管内浅红色的水不褪色,故C符合题意;该反应放出大量的热,集气瓶中的空气受热膨胀使U形管中水位d高于c,故D不符合题意。3.在2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2反应中,被氧化与被还原的氧原子数之比为(

)A.1∶1

B.2∶1

C.1∶2

D.3∶2【解析】选A。过氧化钠与二氧化碳反应,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,根据反应方程式可知,过氧化钠中部分氧元素由-1价降低为-2价,被还原,部分氧元素的化合价由-1价升高为