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「第二章 海水中的重要元素——钠和氯 」
氧化钠和
过氧化钠
人教版 必修第一册
第一节第2课时
授课老师:XXX
课堂导入
【回顾旧知】
钠与氧气的反应:
【问题】怎样学习两种钠的氧化物的性质呢?
4Na + O2 ==== 2Na2O
(白色)
常温:
2Na + O2 ==== Na2O2
(淡黄色)
加热或点燃:
条件不同
产物不同
——运用比较法学习
【任务一】认识学习钠的氧化物的一般思路——比较法
物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)
色、态
氧元素化合价
阴、阳离子个数比
是否为碱性氧化物
生成条件
氧化钠和过氧化钠的化学性质分别是什么呢?
白色固体
淡黄色固体
-2
-1
1:2
1:2
是
?
常温
点燃或者加热
【任务二】探究氧化钠的化学性质
从物质分类的角度看,氧化钠属于____________
碱性氧化物
与水反应
与CO2反应
与盐酸反应
Na2O+H2O = 2NaOH
Na2O+CO2 = Na2CO3
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
提问:过氧化钠与水、CO2、盐酸反应,生成物一样吗?
Na2O白色固体
【任务三】探究过氧化钠的化学性质
趣味实验:吹气生火
【问题探究】
(1)脱脂棉剧烈燃烧的原因是什么?
(2)该实验的反应原理是什么?写出化学方程式。
a.有氧气生成
b.该反应放出热量
【任务三】探究过氧化钠的化学性质
Na2O2 的性质
【活动1】实验探究过氧化钠与水的反应,注意观察实验现象
实验现象:
触摸外壁
发烫
放热反应
带火星的木条
复燃
生成O2
滴加酚酞溶液
变红
碱性
实验结论:Na2O2与水反应放热,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
【任务三】探究过氧化钠的化学性质
【探究1】从氧化还原角度分析过氧化钠与水的反应实质
可见Na2O2与H2O 反应时,Na2O2在反应中既做氧化剂,又做还原剂,且二者个数比为1:1。
2Na2O2 + 2H2O === O2↑ + 4NaOH
化合价升高,失2×e-,被氧化
化合价降低,得2×e-,被还原
【任务三】探究过氧化钠的化学性质
【探究2】过氧化钠与水的反应实质
向过氧化钠和水反应后的溶液滴加酚酞溶液会先变红后褪色,为什么呢?如何验证?
溶液中存在具有漂白性的物质。若先加入二氧化锰后然后再滴入酚酞,则只变红不褪色。说明漂白性的物质是______________。
过氧化氢
过氧化钠与水反应的历程
① Na2O2 + 2H2O = H2O2 + 2NaOH
② 2H2O2 = 2H2O + O2 ↑
①×2+②可得:
反应总方程式 : 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ↑
所以 Na2O2可用作漂白剂
【任务三】探究过氧化钠的化学性质
吹起生火是由于
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
吹起生火的原因是?
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3+O2
故Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作______的来源,作供氧剂
O2
随堂检测
A
Na2O和Na2O2中氧元素的化合价都为-2价
【变式1】对Na2O和Na2O2的叙述正确的是 ( )
D
B
Na2O比Na2O2的稳定性强
C
Na2O和足量的二氧化碳、水蒸气反应后,产物中有NaOH
D
在呼吸面具中,Na2O2常作氧化剂,而Na2O不能
交流研讨
【交流研讨1】有的同学认为Na2O与Na2O2都是碱性氧化物,你同意这种观点吗?
提示 不同意。Na2O2不是碱性氧化物,碱性氧化物是指能与酸反应只生成盐和水的氧化物,Na2O2与盐酸反应时不仅生成NaCl和水,还会有氧气生成,故不属于碱性氧化物
【交流研讨2】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。
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↑。
交流研讨
【交流研讨3】将适量过氧化钠投入硫酸铜溶液中,有什么现象?写出相关反应的化学方程式。
提示 有气泡放出,溶液颜色变浅,同时有蓝色沉淀生成。
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
课堂总结
物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)
阴阳离子个数比
氧元素化合价
类别
颜色状态
与水反应
与CO2反应
与H+反应
转化关系
用途
1:2
1:2
-2
-1
碱性氧化物
过氧化物
白色固体
淡黄色固体
Na2O + H2O = 2NaOH
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
Na2O + CO2 = Na2CO3
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
Na2O+2H+=2Na++H2O
Na2O2+4H+=4Na++2H2O+O2↑
用于制备氢氧化钠等
可作漂白剂、强氧化剂、供氧剂
2Na2O+ O2====2Na2O2
课堂检测
A
过氧化钠能与酸反应生成盐和水,所以过氧化钠是碱性氧化物
【例2】下列对于过氧化钠的叙述中,正确的是 ( )
D
B
过氧化钠能与水反应,所以过氧化钠可以作气体的干燥剂
C
过氧化钠与水反应时,过氧化钠是氧化剂,水是还原剂
D
过氧化钠与二氧化碳反应时,每1个过氧化钠转移1个电子
【任务四】过氧化钠的增重问题
【思考1】将18 g 水蒸气通过足量的Na2O2固体,Na2O2固体质量增加多少?
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
156
36
160
32
18
增加 2 g
△m(固体)= 4g
△m(固体)= 2g
【思考2】a g H2 在O2 中完全燃烧,将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体,Na2O2固体质量增加多少克?
Na2O2与H2O的反应,固体增重,实为H2的质量。
增加 a g
【任务四】过氧化钠的增重问题
【思考3】将44 g CO2 通过足量的 Na2O2 固体,Na2O2固体质量增加多少?
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
156
36
212
32
44
增加 28 g
△m(固体)= 56g
△m(固体)= 28g
【思考4】a g CO在O2中完全燃烧,将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体,Na2O2固体质量增加多少克?
Na2O2与CO2的反应,固体增重,实为CO的质量。
增加 a g
课堂检测
A
2g
【例3】在一定条件下,总质量为2 g的CO和H2的混合气体,在O2中完全燃烧后全部通过足量的Na2O2固体,则固体质量增加 ( )
A
B
1g
C
18g
D
无法计算
【任务四】过氧化钠的增重问题
【归纳总结】
Na2O2的增重规律
若题目只给出CO2或H2O的质量,可通过CO2或H2O的质量,求出CO或H2的质量,则固体增重就是CO或H2的质量。
课堂检测
【例4】把a克CO和H2的混合气体充分燃烧后的产物通入足量的Na2O2后,Na2O2增重的质量为 g。
课堂检测
【例5】把16g甲醇(CH3OH)在氧气中完全燃烧后的产物通入足量的Na2O2后,Na2O2增重的质量为 ( )
B
A
48g
B
16g
C
80g
D
32g
w g 符合通式为(CO)m(H2)n 的物质,其中m、n为自然数,
在O2中充分燃烧后,将其产物通过足量的Na2O2固体,反应完毕,固体增重也必是 w g。
课堂检测
A
48g
【例6】把16g甲烷在64g氧气中完全燃烧后的产物通入足量的Na2O2后,Na2O2增重的质量为 ( )
D
B
16g
C
80g
D
32g
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钠的氧化物——氧化钠和过氧化钠
一、教学目标
1、通过实验探究掌握过氧化钠与水、二氧化碳的反应,培养学生形成科学探究与创新意识的核心素养。
2、依据对过氧化钠的性质推测其用途,达成证据推理与模型认知的核心素养的形成。
二、重难点
重点:氧化钠和过氧化钠的化学性质
难点:观察实验现象并进行描述
三、教学过程
环节一、回顾导入
【老师】钠和氧气在不同条件下反应,,得到的产物也不同。常温条件下得到氧化钠,加热条件下得到过氧化钠。怎样学习这两种钠的氧化物的性质呢?
【学生】比较法学习
环节二、认识学习钠的氧化物的一般思路——比较法
【老师】这两种氧化物的颜色、状态分别是?
【学生】氧化钠是白色固体,过氧化钠是淡黄色固体
【老师】在这两种氧化物中氧元素的化合价分别是多少?
【学生】氧化钠中氧元素为-2价,过氧化钠中氧元素为-1价。
【老师】这两种物质的阴阳离子个数比分别为多少?
【学生】均为1:2
【老师】是否都为碱性氧化物呢?
【学生】氧化钠为碱性氧化物,过氧化钠不是。
【老师】这两种氧化物的生成条件相同吗?
【学生】一个在常温条件下,一个是在点燃或加热条件下。
环节三、探究氧化钠的化学性质
【过渡】氧化钠和过氧化钠的化学性质分别是什么呢?
【老师】从物质分类的角度看,氧化钠属于?
【学生】碱性氧化物,可以和酸、酸性氧化物以及水反应。
Na2O+H2O = 2NaOH
Na2O+CO2 = Na2CO3
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
环节四、探究过氧化钠的化学性质
【过渡】过氧化钠与水、酸性氧化物、酸反应,生成物一样吗?
【老师】通过一个趣味实验一起探究一下。演示“吹气生火”(用细长玻璃管向包有少量过氧化钠粉末的脱脂棉中缓缓吹气)。
【问题】(1)脱脂棉剧烈燃烧的原因是什么?
(2)该实验的反应原理是什么?写出化学方程式。
【学生】原因是有氧气生成,且该反应能放出热量,满足燃烧需要的条件。
【老师】实验探究过氧化钠与水的反应,注意观察实验现象。
【学生】实验现象:触摸外壁发热说明是放热反应;带火星的木条复燃说明生成了氧气;添加酚酞溶液后变红说明溶液呈碱性。
【老师】实验结论:Na2O2与水反应放热,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
【老师】从氧化还原角度分析继续过氧化钠与水的反应实质。请先用双线桥法表示该反应中电子转移的方向和数目。
【学生】
2Na2O2 + 2H2O === O2↑ + 4NaOH
【老师】可见Na2O2与H2O 反应时,Na2O2在反应中既做氧化剂,又做还原剂,且二者个数比为1:1。
【提问】向过氧化钠和水反应后的溶液滴加酚酞溶液会先变红后褪色,为什么呢?如何验证?
【学生】溶液中存在具有漂白性的物质。若先加入二氧化锰后然后再滴入酚酞,则只变红不褪色。说明漂白性的物质是过氧化钠。
【老师】所以过氧化钠和水反应实际上分两步进行:第一步是Na2O2 + 2H2O = H2O2 + 2NaOH
第二步是2H2O2 = 2H2O + O2↑最后将两步反应加在一起就得到了总反应。所以,过氧化钠可用做漂白剂。
【老师】吹起生火的原因是什么?
【学生】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。
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3+O2
【老师】故Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作氧气的来源,作供氧剂。
【练习】对Na2O和Na2O2的叙述正确的是 (D)
A. Na2O和Na2O2中氧元素的化合价都为-2价
B. Na2O比Na2O2的稳定性强
C. Na2O和足量的二氧化碳、水蒸气反应后,产物中有NaOH
D. 在呼吸面具中,Na2O2常作氧化剂,而Na2O不能
【提问】有的同学认为Na2O与Na2O2都是碱性氧化物,你同意这种观点吗?
【学生】不同意。Na2O2不是碱性氧化物,碱性氧化物是指能与酸反应只生成盐和水的氧化物,Na2O2与盐酸反应时不仅生成NaCl和水,还会有氧气生成,故不属于碱性氧化物。
【提问】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。
【学生】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↑。
【提问】将适量过氧化钠投入硫酸铜溶液中,有什么现象?写出相关反应的化学方程式。
【学生】有气泡放出,溶液颜色变浅,同时有蓝色沉淀生成。
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
【总结】这两种氧化物均可与水、酸性氧化物、酸发生反应,但产物却又不相同,使得用途各不相同。氧化钠可用来制备氢氧化钠,过氧化钠可用作漂白剂、强氧化剂、供养剂。
【练习】下列对于过氧化钠的叙述中,正确的是 (D)
A. 过氧化钠能与酸反应生成盐和水,所以过氧化钠是碱性氧化物
B. 过氧化钠能与水反应,所以过氧化钠可以作气体的干燥剂
C. 过氧化钠与水反应时,过氧化钠是氧化剂,水是还原剂
D. 过氧化钠与二氧化碳反应时,每1个过氧化钠转移1个电子
环节五、过氧化钠的增重问题
【老师】将18 g 水蒸气通过足量的Na2O2固体,Na2O2固体质量增加多少?
【学生】增加2g
【提问】a g H2 在O2 中完全燃烧,将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体,Na2O2固体质量增加多少克?
【学生】增加ag
【老师】Na2O2与H2O的反应,固体增重,实为H2的质量。
【提问】将44 g CO2 通过足量的 Na2O2 固体,Na2O2固体质量增加多少?
【学生】增加28g
【提问】a g CO在O2中完全燃烧,将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体,Na2O2固体质量增加多少克?
【学生】增加ag
【老师】Na2O2与CO2的反应,固体增重,实为CO的质量。
【练习】在一定条件下,总质量为2 g的CO和H2的混合气体,在O2中完全燃烧后全部通过足量的Na2O2固体,则固体质量增加 (A)
A.2g B.1g C.18g D.无法计算
【老师】若题目只给出CO2或H2O的质量,可通过CO2或H2O的质量,求出CO或H2的质量,则固体增重就是CO或H2的质量。
【练习】把a克CO和H2的混合气体充分燃烧后的产物通入足量的Na2O2后,Na2O2增重的质量为ag
【练习】把16g甲醇(CH3OH)在氧气中完全燃烧后的产物通入足量的Na2O2后,Na2O2增重的质量为 (B)
A.48g B.16g C.80g D.32g
【老师】w g 符合通式为(CO)m(H2)n 的物质,其中m、n为自然数,
在O2中充分燃烧后,将其产物通过足量的Na2O2固体,反应完毕,固体增重也必是 w g。
【练习】把16g甲烷在64g氧气中完全燃烧后的产物通入足量的Na2O2后,Na2O2增重的质量为 (D)
A.48g B.16g C.80g C.32g
化合价升高,失2×e-,被氧化
化合价降低,得2×e-,被还原