2-1-2 氧化钠和过氧化钠 课件 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

2023级化学必修(第一册) 第二章 海水中的重要元素——钠和氯 §2-1 钠及其化合物 第02课时 氧化钠和过氧化钠 授 课 人：谭玲萍 上课时间：2023年10月14日 壹 贰 叁 氧化钠的性质 过氧化钠的性质 过氧化钠的增重规律 本节重点 本节难点 知识导航 【回顾旧知】 钠与氧气的反应： 常温：4Na + O2 === 2Na2O (白色) 加热：2Na + O2 === Na2O2 (淡黄色) △ 条件不同 产物不同 【问题】怎样学习两种钠的氧化物的性质呢？ 运用比较法学习 一、钠的氧化物 Na2O(氧化钠) Na2O2(过氧化钠) 阴阳离子组成及个数比 颜色、状态 是否为碱性氧化物 1.物理性质 白色固体 淡黄色固体 O2- ：Na+ ==1:2 O22- ：Na+ == 1:2 是 ？ 2.Na2O的化学性质 【预测】从物质分类的角度，预测Na2O可能具有哪些化学性质? Na2O为碱性氧化物（如：CaO） 写出下列反应的化学方程式： (1)氧化钠与水反应： 。 (2)氧化钠与盐酸反应： 。 (3)氧化钠与二氧化碳反应： 。 Na2O＋H2O===2NaOH Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O Na2O＋CO2===Na2CO3 可与水、酸、酸性氧化物反应。 3.Na2O2的化学性质 ◆Na2O2属于碱性氧化物吗？也具有与相似的化学性质吗？ ——可与水、酸、酸性氧化物反应 (1) Na2O2与水反应 【预测】从物质组成和氧化还原反应的角度，预测Na2O2与H2O反应的产物可能为? Na2O2 + H2O H+ 、OH- 2Na2O2 + 2H2O === 4NaOH + O2↑(放热) 实验操作 实验现象 分析及结论 将1~2 mL水滴入盛有1~2g过氧化钠固体的试管中，立即把带火星的木条伸入试管中 用手轻轻触摸试管外壁 用玻璃棒蘸取反应后的溶液于pH试纸上 剧烈反应，产生大量气泡，带火星的木条复燃 试管壁发烫 pH试纸变蓝，后褪色 有O2产生 反应放热 有碱性物质生成 (1) Na2O2与水反应 【思考1】　足量的过氧化钠与H2O反应后的溶液中滴入酚酞溶液，溶液先变红后褪色，向反应后的溶液中再加入少量MnO2，又会产生气泡，试着写出过氧化钠与水反应过程的化学方程式。 提示　①Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2 ②2H2O2===2H2O＋O2↑ 化学方程式：①×2＋②得 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ Na2O2 + H2O H+ 、OH- 3.Na2O2的化学性质 (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 【情境素材】 查阅相关文献可知，潮湿的CO2才能与Na2O2反应，而干燥的CO2与Na2O2不反应。 潮湿的CO2与Na2O2反应的过程可以表示如下： 首先 ①Na2O2(淡黄色)＋2H2O===2NaOH＋H2O2； ② 2H2O2===2H2O＋O2↑， 然后：③CO2＋2NaOH===Na2CO3(白色)＋H2O (①＋③)×2＋②得到：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 所以CO2与Na2O2反应时需与水接触，H2O可看作“催化剂”。 【思考2】　利用化学方程式和单双线桥，对比分析过氧化钠与水、过氧化钠与二氧化碳的反应。 2Na2O2 + 2H2O === 4NaOH + O2↑ -1 -2 0 得到2×e- ，被还原 失去2×e-，被氧化 2Na2O2 + 2CO2 === 2Na2CO3 + O2↑ -1 -2 0 得到2×e- ，被还原 失去2×e-，被氧化 ①Na2O2既是氧化剂又是还原剂， O2 是氧化产物，NaOH、Na2CO3是还原产物 Na2O2是强氧化剂 先看看双线桥： 再看看单线桥： 2Na2O2 + 2H2O === 4NaOH + O2↑ 2e- 2Na2O2 + 2CO2 === 2Na2CO3 + O2↑ 2e- ②相同质量的Na2O2分别与H2O和CO2反应，转移的电子数相等， 若1个Na2O2与H2O反应则转移1个电子。 Na2O2 ~ e- ③从化学方程式的计量数分析可知，无论是CO2、H2O还是二者的混合物，与足量的Na2O2反应时，参与反应的CO2或H2O与放出O2的分子个数之比均为________。 2∶1 比例关系：2Na2O2 ~ O2 ~ 2e- Na2O Na2O2 阴阳离子组成及个数比 氧元素化合价 物理性质 化学性质 与H2O反应 与盐酸反应 与CO2反应 白色固体 淡黄色固体 O2-：Na+ = 1 : 2 O22-：Na+ = 1 : 2 -2 -1 氧化性、漂白性 主要用途 转化 / 有 制备NaOH 呼吸面具的供氧剂、强氧化剂、漂白剂 Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O Na2O + CO2 = Na2CO3 Na2O + H2O = 2NaOH 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑ 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2↑ 2Na2O + O2 2Na2O2（更稳定） 比较法学习 资料卡片——过氧化钠的强氧化性与还原性 Na2O2中氧元素为-1价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性。 Na2O2主要表现较强的氧化性： （1）Na2O2与SO2反应： ； （2）Na2O2投入Na2SO3溶液中，可将 氧化成 ； （3）Na2O2投入FeCl2溶液中，可将 氧化 ，同时生成 沉淀； （4）Na2O2投入氢硫酸中，可将 氧化成 ，溶液变浑浊； （5）Na2O2 投入品红溶液中，可使品红溶液 ; （6）Na2O2能使酚酞试液 ; Na2O2也有还原性，如遇KMnO4等强氧化剂时，被氧化成 。 Na2O2＋SO2=Na2SO4 SO32- SO42- Fe2+ Fe3+ Fe(OH)3 H2S 单质S 褪色 先变红后褪色 O2 练习：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 == Na2SO4 D. 5Na2O2+2KMnO4+8H2SO4 = 5Na2SO4+K2SO4+2MnSO4+5O2↑+ 8H2O C ④ 还原剂(SO2) Na2SO4 ⑤ 氧化剂(KMnO4) O2 自身的歧化反应 还原性 氧化性 Na2O2＋SO2 = Na2SO4 4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O=4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8NaCl Na2O2＋H2S = S↓＋2NaOH （1）Na2O2与SO2反应: （2）Na2O2投入氢硫酸中，可将H2S氧化成单质硫，溶液变浑浊。 （3）Na2O2投入FeCl2溶液中，可将Fe2+氧化Fe3+，同时生成Fe(OH)3沉淀 写出下列过程中的化学方程式 归纳物质间转化关系 ◆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↑ 增加 2 g 156 36 160 32 18 △m（固体）= 4g △m（固体）= 2g 二、过氧化钠与水、CO2反应的计算 Na2O2 固体 2H2O O2 固体中留下 。 2H2 Na2O2与H2O的反应，固体增重， 实为H2的质量。H2O∽H2 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 增加 28 g ◆思考2：将44 g CO2 通过足量的 Na2O2 固体，Na2O2固体质量增加多少？ 156 88 212 32 44 △m（固体）= 56g △m（固体）= 28g Na2O2 固体 2CO2 O2 固体中留下 。 2CO Na2O2与CO2的反应，固体增重，实为CO的质量。CO2∽CO ◆思考3：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？ ◆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？ 增加 a g 增加 a g 课堂检测:一定温度下，Wg下列物质在足量氧气中充分燃烧，产物与过量的过氧化钠完全反应，过氧化钠固体增重Wg，符合此要求的是( ) ①H2 ②CO ③CO和H2 ④HCOOCH3 ⑤HOOC-COOH A．全部 B．仅④⑤ C．仅①②③ D．除⑤以外 D 增重量等于可燃物质量的规律 知识延伸 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Na2O2后，固体增重必为wg。 无机化合物：H2、CO及H2和CO的混合气体。 有机化合物：CH3OH（甲醇）、HCHO（甲醛）、 CH3COOH（乙酸）、HCOOCH3（甲酸甲酯）、 C6H12O6（葡萄糖）等。 题组二　与Na2O2有关的定量计算 练习5. 将20 g CO2和CO的混合气体通过装有足量过氧化钠的干燥管，反应后干燥管的总质量增加了11.2 g，则原混合气体中CO2的质量分数为 A.32% B.44% C.56% D.88% √ 小本子151页第5题 【例题1】200 ℃时，11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6 g(如图所示)，其原混合物中CO2和H2O的质量之比是( ) A. 11∶18 B. 22∶3 C. 1∶9 D. 21∶9 A 2Na2O2＋2CO2 == 2Na2CO3＋O2 Δm 2Na2O2＋2H2O==4NaOH＋O2↑ Δm　 小本子151页第6题 【例题2】在一定条件下，使12g CO和O2的混合气体充分反应，所得混合物在常温下跟足量的Na2O2固体反应，结果固体增重7g，则原混合气体中O2的质量分数可能是( ) ①33.3% ②41.7% ③58.3% ④66.7% A．①② B．①③ C．②③ D．②④ A 13. 在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5 g和足量的Na2O2，用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2增重7.5 g，则原混合气体中O2的质量分数是( ) A.54.5% B.40% C.36% D.33.3% A 10.一定条件下，将钠与氧气反应的产物1.5 g溶于水，所得溶液恰好能被50 g质量分数为2.92%的盐酸中和，则该产物是( ) A.Na2O B.Na2O2 C.Na2O和Na2O2 D.不能确定 C 小本子151页第10题 m(HCl)＝50 g×2.92%＝1.46 g 二、钠及其重要化合物性质及实验探究 7.有27.2 g Na2CO3、NaHCO3、CaO和NaOH组成的混合物，把它们溶于足量的水中，充分反应后，溶液中Ca2＋、CO32-、HCO3- 均转化为沉淀，将反应容器内的水分蒸干，最后得到白色固体物质共29 g，则原混合物中Na2CO3的质量是( ) A.10.6 g B.5.3 g C.15.9 g D.无法确定 A 小本子156页第7题 6.(2023·杭州高一期末)下列关于钠的叙述正确的是( ) A.钠与水反应的现象说明钠的熔点低，且与水反应放出热量 B.将4.6 g钠投入95.4 g水中，所得溶液中溶质的质量分数为8% C.钠放置在空气中表面变暗是由于钠的表面生成了Na2O2 D.Na与H2O的反应是非氧化还原反应 A 小本子149页第6题 4.如图所示，两圆圈相交的部分表示圆圈内的物质相互发生的反应。已知钠及其氧化物质量如图所示，水的质量为100 g。下列说法正确的是( ) A.反应③最多能产生3.2 g O2 B.反应①的离子方程式为: Na＋2H2O==Na＋＋2OH－＋H2↑ C.①②③都属于氧化还原反应 D.①②③充分反应后所得溶液中溶质的质量 分数：①<②＝③ D 小本子156页第4题 15.Ⅰ.为测定金属钠样品(表面有 Na2O)中钠单质的质量分数，设计了如下实验(反应装置如图所示)。 ①称量 A、B 的总质量； ②称取一定质量的钠样品； ③将钠样品投入锥形瓶中，迅速塞紧连接 U 形干燥管(内含无水 CaCl2干燥剂)的橡皮塞 。 有关数据：称取的金属钠样品质量为a g，A、B 反应前总质量为b g，反应后 A、B 的总质量为c g。已知Na2O与H2O反应的化学方程式为Na2O＋H2O===2NaOH。 (2)用a、b、c表示钠单质的质量分数为____________________。 (3)如果没有B装置，对实验结果有何影响________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 小本子150页第15题 偏大 Ⅱ.现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2，可利用的装置如图所示。 回答下列问题： (4)上述装置Ⅳ中盛放的试剂是________，为完成实验应将装置Ⅳ接在_____(填字母)。 A. Ⅰ之前 B. Ⅰ和Ⅱ之间 C. Ⅱ和Ⅲ之间 D. Ⅲ之后 B 浓硫酸 5.(1)五氧化铬又称过氧化铬，其中Cr元素的化合价为＋6价，则每个CrO5分子中存在过氧键的数目为____个。 (2)过氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]是一种白色晶体，可用于漂白、消毒和增氧剂，在酸性溶液中过氧化尿素中的过氧化氢与重铬酸钾反应生成较稳定的蓝色过氧化铬(CrO5)，重铬酸钾与H2O2反应的离子方程式为__ _____________ ________________，上述反应_______(填“是”或“不是”)氧化还原反应。 2 4H2O2＋Cr2O72－＋2H＋=2CrO5＋5H2O 不是 再 见！ 本课结束 Lavf58.20.100 FormatFactory : www.pcfreetime.com ×100% $$