高中化学第2章第1节课时2氧化钠和过氧化钠学案人教版必修一.doc
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第二章海水中的重要元素——钠和氯第一节钠及其化合物第2课时【学法指导】1.通过实验探究知道过氧化钠能与水、二氧化碳反应,记住反应方程式。
2.学会通过过氧化钠的性质推测过氧化钠的用途。
3.探究碳酸钠和碳酸氢钠的性质和用途。
4.了解焰色反应的概念及钠、钾元素在焰色反应中表现出的特殊颜色及应用。
【基础梳理】1.氧化钠和过氧化钠2.碳酸钠和碳酸氢钠实验设计——物理性质碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别实验设计——现有盐酸、BaCl2溶液进行鉴别:实验1:Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分别与盐酸反应现象:反应方程式:实验2:Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分别与BaCl2反应现象:反应方程式:实验3:Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的热稳定性不同现象:反应方程式:归纳总结名称碳酸钠(纯碱或苏打) 碳酸氢钠(小苏打)物理性质白色粉末,易溶于水细小白色晶体,能溶于水,常温下其溶解度比Na2CO3的小与酸反应能反应,有气体产生剧烈反应,有气体产生与碱反应能与Ca(OH)2、Ba(OH)2溶液反应与碱溶液都能反应热稳定性稳定,受热不易分解受热易分解相互转化Na2CO3NaHCO33.焰色实验锂—紫红色钠—色钾—色钙—砖红色钡—黄绿色铜—绿色焰色试验产生的火焰颜色与元素的存在状态无关,如:灼烧钠的化合物和单质时,火焰颜色均为黄色。
钾元素的焰色试验要透过(为了滤去黄色的光,避免钾盐中所含的微量钠盐造成的干扰。
【课后练习】1.下列叙述正确的是()①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物②Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生置换反应生成O2③Na2O是淡黄色物质,Na2O2是白色物质④Na2O2可作供氧剂,而Na2O不可⑤Na2O2和Na2O焰色反应均为黄色A.都正确B.②③④⑤C.②③⑤D.④⑤2.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.Na2O2既是氧化剂,又是还原剂C.该反应中电子转移的数目为4e-D.每有18gH2O与足量Na2O2反应,则固体增重4g3.下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中不正确的是()A.二者在水中的溶解度不同,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠B.二者热稳定性不同,碳酸钠的热稳定性大于碳酸氢钠C.二者都能与盐酸反应放出二氧化碳气体,等质量时生成CO2量一样多D.二者在一定条件下可以相互转化4.为确定碳酸氢钠固体中是否含有碳酸钠,下列实验操作及判断正确的是()A.观察加热时能否放出气体B.观察滴加盐酸时能否放出气体C.溶于水中,滴加澄清石灰水,观察是否有沉淀生成D.溶于水中,滴加少量氯化钡溶液,观察是否有白色沉淀生成5.下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是()C金属钠具有强还原性 高压钠灯发出透雾性强的黄光 Ⅰ对;Ⅱ对;有关系D 过氧化钠可用作航天员的供氧剂Na 2O 2能和CO 2、H 2O反应生成O 2Ⅰ对;Ⅱ对;无关系6.等物质的量的Na 2CO 3和NaHCO 3分别与足量的同浓度盐酸充分反应,其中( ) A.Na 2CO 3放出的CO 2多 B.NaHCO 3放出的CO 2多 C.Na 2CO 3放出CO 2的速率快 D.NaHCO 3放出CO 2的速率快7.为了检验某含有NaHCO 3杂质的Na 2CO 3样品的纯度,现将w 1g 样品加热,其质量变为w 2g ,则该样品的纯度(质量分数)是( ) A.84w 2-53w 131w 1B.84(w 1-w 2)31w 1C.73w 2-42w 131w 1D.115w 2-84w 131w 18.将0.4gNaOH 和1.06gNa 2CO 3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1mol·L -1稀盐酸。
第二课时钠的几种化合物[明确学习目标] 1.了解Na2O、Na2O2的性质和用途。
2.掌握Na2CO3、NaHCO3的性质和用途。
3.了解焰色试验的应用及实验操作。
学生自主学习氧化钠和过氧化钠1.氧化钠的性质2.过氧化钠(1)Na2O2与水反应的实验探究(2)Na2O2的性质(3)Na2O2的用途:漂白剂、□10供氧剂。
碳酸钠和碳酸氢钠1.碳酸钠、碳酸氢钠物理性质的比较(1)化学式、色态及俗称名称碳酸钠碳酸氢钠化学式□01Na2CO3□02NaHCO3色态□03白色粉末□04细小白色晶体俗称纯碱、苏打小苏打(2)碳酸钠、碳酸氢钠水溶性探究①碳酸钠易与水结合形成晶体,并放出热量。
②水溶性:碳酸钠与碳酸氢钠均能溶于水,但碳酸钠的溶解度远大于碳酸氢钠。
③水溶液酸碱性:□05Na2CO3、NaHCO3水溶液均呈碱性。
2.碳酸钠、碳酸氢钠的热稳定性(1)如图所示实验为“套管实验”,小试管内塞有沾有白色无水硫酸铜粉末的棉花球。
点燃酒精灯加热,能观察到的实验现象是小试管中棉花球变蓝色,B 烧杯中澄清石灰水变浑浊,A 中有少量气泡冒出,澄清石灰水不变浑浊。
(2)实验结论:Na 2CO 3受热□06不分解;NaHCO 3受热易分解,生成物中含有□07CO 2和H 2O 。
由此可知,Na 2CO 3的热稳定性比NaHCO 3□08强。
NaHCO 3受热分解的化学方程式为□092NaHCO 3=====△Na 2CO 3+H 2O +CO 2↑。
焰色试验 1.定义□01根据火焰呈现的特征颜色,可以判断试样所含的金属元素,化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。
2.操作3.几种金属元素的焰色钠:□07黄色,钾:□08紫色(观察时要透过□09蓝色钴玻璃)。
4.应用(1)用于金属单质或其离子的鉴别。
(2)制造节日烟花。
1.Na 2O 与Na 2O 2都能与水反应生成NaOH ,所以Na 2O 与Na 2O 2都是碱性氧化物,你同意这种观点吗?提示:不同意,Na 2O 2不是碱性氧化物,碱性氧化物指与酸反应只生成盐和水的氧化物,Na 2O 2与盐酸反应时不仅生成NaCl 和水,还有氧气生成,故不属于碱性氧化物。
第2课时Na2O和Na2O2【学习目标】掌握氧化钠和过氧化钠性质和用途【知识回顾】1.一小块钠在空气中放置生成的一系列产物有、、Na2CO3·10H2O、。
2.钠在空气中燃烧的化学方程式为。
3.在Na2O和Na2O2中,钠元素的化合价都是,而氧元素的化合价分别是和。
4.向NaOH溶液中通入过量CO2的化学方程式为。
【学习过程】1.Na2O2与水的反应反应的化学方程式:;离子方程式:。
思考:1.上述反应是氧化还原反应吗?若是,指出反应的氧化剂和还原剂。
2.从物质分类的角度看,Na2O和Na2O2都是氧化物,它们都属于碱性氧化物吗?3.呼吸面具和潜水艇里常用Na2O2作供氧剂,写出相关反应的化学方程式。
【归纳总结】Na2O和Na2O2的比较2222(1)量的关系。
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的分子数之比均为1:2。
(2)电子转移关系。
当Na 2O 2与CO 2、H 2O 反应时,每产生1 个 O 2转移2个l 电子,且在反应中Na 2O 2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: Na 2O 2――→CO 2Na 2CO 3(组成相当于Na 2O 2·CO) Na 2O 2――→H 2O 2NaOH(组成相当于Na 2O 2·H 2)①与CO 2反应时,固体增加的质量等于m (CO 2)×2844;②与H 2O 反应时,固体增加的质量等于m (H 2O)×218。
例1下列钠的化合物中,可用于呼吸面具作为O 2来源的是( ) A .Na 2O B .Na 2O 2C .NaClD .NaOH【变式训练1】下列关于Na 2O 、Na 2O 2的比较中,正确的是( ) A .Na 2O 2、Na 2O 都是钠的氧化物,都是碱性氧化物 B .Na 2O 、Na 2O 2都是能与水反应的白色固体 C .Na 2O 2在与H 2O 的反应中既作氧化剂又作还原剂D .Na 2O 、Na 2O 2固体中阳离子与阴离子的数目之比分别为2∶1和1∶1【变式训练2】如图装置,试管中盛有水,气球a 中盛有干燥的Na 2O 2颗粒。
课时2 氧化钠和过氧化钠发展目标体系构建1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解Na2O、Na2O2的主要性质。
培养学生“实验探究与创新意识”的核心素养。
2.了解Na2O2的应用,培养学生“社会责任”的核心素养。
一、Na2O的性质Na2O为白色固体,是一种碱性氧化物。
具有下列性质与转化:写出上述转化的化学方程式①Na2O+H2O===2NaOH,②Na2O+CO2===Na2CO3,③Na2O+2HCl===2NaCl+H2O。
二、Na2O2的性质与应用Na2O2是淡黄色粉末状固体,是一种氧化物,其中氧的化合价为-1价。
1.Na2O2与H2O反应(1)实验操作(2)实验现象与结论:①产生大量气泡,带火星的木条放置管口能复燃,说明生成O2。
②试管外壁发热,说明反应放热。
③用pH试纸检验溶液,试纸变为蓝色,说明生成碱。
(3)化学方程式:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。
2.Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,故Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作O2的来源,作供氧剂。
(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。
(2)结合Na2O2的性质思考实验室中应该如何保存Na2O2?[提示] Na2O2能够与空气中的CO2和H2O反应,应该密封保存。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)Na2O与Na2O2均为碱性氧化物。
( )(2)Na2O与Na2O2中氧的化合价分别为-2和-1。
( )(3)Na2O与Na2O2和水反应均为化合反应。
( )(4)Na2O2与CO2反应时,CO2作还原剂。
( ) [答案] (1)×(2)√(3)×(4)×2.下列对于Na2O、Na2O2的比较,正确的一项是( )A.Na2O2、Na2O都是钠的氧化物,都是白色固体B.Na2O、Na2O2与水反应均只生成NaOHC.Na2O2在和H2O的反应中既是氧化剂又是还原剂D.Na2O2、Na2O均可作供氧剂[答案] C3.在呼吸面具和潜水艇中,过滤空气的最佳物质是( )A.NaOH B.Na2O2C.Na D.AlB [Na2O2能与空气中的水蒸气、CO2反应,产生氧气,因此Na2O2是过滤空气的最佳物质。
]Na2O与Na2O2的比较、Na2O2的特性向盛有少量Na2O2的试管中加水,现象是________,向反应后溶液中加2滴酚酞试液现象是________。
[答案] 有气泡生成先变红又褪色1.氧化钠和过氧化钠的比较物质 氧化钠(Na 2O) 过氧化钠(Na 2O 2)组成结构 由Na +与O 2-构成,n Na +n O 2-=2由Na +与O 2-2构成,n Na +n O 2-2=2 类别 碱性氧化物 过氧化物生成条件 Na 与O 2常温下反应 Na 与O 2在点燃或加热条件下反应热稳定性 不稳定,易转化为Na 2O 2 较稳定与H 2O 反应 Na 2O +H 2O===2NaOH 2Na 2O 2+2H 2O===4NaOH +O 2↑ 与CO 2反应 Na 2O +CO 2===Na 2CO 3 2Na 2O 2+2CO 2=== 2Na 2CO 3+O 2 与H +反应 Na 2O +2H +===2Na ++H 2O2Na 2O 2+4H +===4Na ++2H 2O +O 2↑转化2Na 2O +O 2=====△2Na 2O 2222Na 2O 2与水的反应是比较特殊的氧化还原反应,实质上可以分成两个过程: ①Na 2O 2+2H 2O===2NaOH +H 2O 2 ②2H 2O 2===2H 2O +O 2↑ ①×2+②得故Na 2O 2与水反应的溶液中加入酚酞溶液时,溶液先变红后褪色。
3.Na 2O 2强氧化性的表现1.下列叙述中正确的是( )A .过氧化钠是淡黄色固体,久置于空气中变成白色氢氧化钠固体B .过氧化钠中阴、阳离子比例为1∶2C .用过氧化钠漂白织物、麦秆等日久又逐渐变成黄色D .Na 2O 与Na 2O 2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物B [过氧化钠久置于空气中变成白色碳酸钠固体,A 错误;过氧化钠漂白是由于它的氧化性将有色物质永久漂白,C 错误;碱性氧化物与酸反应生成盐和水,Na 2O 2与酸反应生成盐、水和氧气,不是碱性氧化物,属于过氧化物,D 错误。
]2.Na 2O 2具有强氧化性,可用作漂白剂。
下列有关Na 2O 2说法正确的是( ) A .Na 2O 2遇到湿润的紫色石蕊试纸后,石蕊试纸最终变成蓝色 B .过氧化钠沾到红色鲜花上,鲜花无变化C .将Na 2O 2投入CuCl 2溶液中有蓝色沉淀及气泡产生D .向饱和烧碱溶液中加入2 g Na 2O 2,充分反应后,溶液中Na +的数目不变C [Na 2O 2遇湿润的紫色石蕊试纸,它最终能氧化石蕊使其褪色,A 项错误;过氧化钠沾到红色鲜花上,鲜花将褪色,B 项错误;将Na 2O 2投入CuCl 2溶液中,Na 2O 2先与水反应生成NaOH 与O 2,NaOH 再与CuCl 2反应生成Cu(OH)2沉淀,C 项正确;Na 2O 2与水反应时能放出大量的热,使溶液温度升高,NaOH 溶解度增大,导致溶液中Na +的数目增大,D 项错误。
]Na 2O 2与CO 2、H 2O 反应的定量关系1.反应原理2Na 2O 2+2CO 2===2Na 2CO 3+O 2 Ⅰ 2Na 2O 2+2H 2O===4NaOH +O 2↑ Ⅱ 2.探究的四个角度 (1)分子个数角度无论是CO 2或H 2O 的单一物质还是两者的混合物,通过足量的Na 2O 2时,生成O 2的个数与CO 2或H 2O 的个数之比均为1∶2。
(2)电子转移角度当Na 2O 2与CO 2、H 2O 反应时,每生成1个O 2,转移2个电子,且在反应中Na 2O 2既是氧化剂又是还原剂,CO 2、H 2O 既不是氧化剂又不是还原剂。
(3)质量变化角度分析反应Ⅰ和Ⅱ的化学方程式,可得下列关系式: Na 2O 2――→CO 2Na 2CO 3(组成相当于Na 2O 2·CO) Na 2O 2――→H 2O 2NaOH(组成相当于Na 2O 2·H 2)。
①发生反应Ⅰ时,固体增加的质量等于与CO 2等个数的CO 的质量。
②发生反应Ⅱ时,固体增加的质量等于与H 2O 等个数的H 2的质量。
(4)反应的先后角度一定量的Na 2O 2与一定量CO 2和H 2O(g)的混合物的反应,可视为Na 2O 2先与CO 2反应,待CO 2反应完全后,Na 2O 2再与H 2O(g)发生反应。
3.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18 g H2O与足量Na2O2反应,则固体增重4 gB [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18 g H2O参加反应时,增重2 g,D错误。
]4.将10 g H2与CO的混合气体充分燃烧,将生成的气体通入足量Na2O2粉末,完全被吸收,则固体粉末增重的质量为________g。
[解析] H2、CO燃烧生成的H2O和CO2被Na2O2吸收,增重的质量为H2、CO的质量。
[答案] 10素材 1 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。
问题探究:(1)该实验的反应原理是什么?写出化学方程式。
(2)脱脂棉剧烈燃烧的原因是什么?(3)若向用脱脂棉包住一些Na2O2粉末中用导管吹气,脱脂棉也燃烧,涉及的反应原理是什么?写出化学方程式。
[答案] (1)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑(2)反应放热和生成O2,使脱脂棉在O2中达到着火点而燃烧(3)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2素材2 球形干燥管A中为块状CaCO3,B中为淡黄色粉末,C中为固体CaCl2,并将A、B、C按如图所示连接,当打开活塞(Ⅰ)(Ⅱ)时,D中蜡烛火焰明亮;打开活塞(Ⅰ)(Ⅲ)时,D中蜡烛火焰熄灭;关闭活塞(Ⅰ)时,A中反应自行停止。
问题探究:(1)写出A中反应的离子方程式。
(2)打开活塞(Ⅰ)(Ⅱ)时,D中蜡烛火焰明亮的原因是什么?(3)打开活塞(Ⅰ)(Ⅲ)时,D中蜡烛熄灭的原因是什么?[答案] (1)CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O(2)A中产生的CO2与Na2O2反应生成了O2(3)干燥CO2使蜡烛火焰熄灭通过素材1中脱脂棉燃烧实验和素材2中实验装置的探究,培养学生“实验探究与创新意识”的核心素养。
1.下列是对Na2O2和Na2O性质异同点的有关叙述,其中错误的是( )A. Na2O2和Na2O长期置于空气中,最终产物相同B.Na2O2和Na2O都能与CO2、H2O发生反应C.Na2O2和Na2O分别与H2O反应都有NaOH生成D.Na2O2与Na2O中阴阳离子个数比不同D [过氧化钠和氧化钠长期置于空气中最终产物都为碳酸钠, A正确; Na2O2和Na2O都能与CO2、H2O发生反应, B正确;过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,氧化钠和水反应生成氢氧化钠, C正确;Na2O2与Na2O中阴、阳离子个数比均为1∶2,D错误。
] 2.向紫色石蕊溶液中加入过量Na2O2粉末,振荡,正确的叙述是( )A.最后溶液变蓝色B.溶液先变蓝色最后褪色C.溶液仍为紫色D.因为Na2O2与石蕊发生氧化还原反应而无气泡产生B [氧化还原反应是一个比较慢的过程,而酸碱之间的反应较快。
紫色石蕊溶液中加入过量Na2O2粉末,首先会与水反应生成NaOH和O2,生成的NaOH使紫色石蕊溶液变蓝色;由于过氧化钠过量,且有强氧化性,溶液最终变为无色。
]3.下列关于钠的氧化物的叙述正确的是( )A.Na2O2是白色固体,和冷水作用得到O2和NaOHB.Na2O2与水的反应中,氧化剂是Na2O2,还原剂是水C.Na2O不稳定,能继续被O2氧化生成Na2O2D.Na2O2与水反应时生成2个O2时电子转移的数目为2个C [A中,Na2O2是淡黄色固体;B中,在Na2O2与H2O的反应中,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂;D中,Na2O2与水反应生成2个O2时电子转移的数目为4个。