内容正文:
钠 钠的氧化物
SUMMER
钠的存在与物理性质
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钠的化学性质
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氧化钠和过氧化钠
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钠的存在及物理性质
PART ONE
一、钠的存在及物理性质
1.钠的存在
⑴钠的原子结构
⑵钠元素的自然界中的存在形式
在化学反应中很容易失去1个电子。因此,钠的化学性质非常活泼,表现出很强的还原性。
钠元素在自然界中都以化合物的形式存在,
NaCl、Na2CO3、Na2SO4没有单质。
金属活动性顺序
一、钠的存在及物理性质
2.钠的物理性质
保存在煤油中的钠
①金属钠保存在煤油中
②金属钠沉在煤油底部
③金属钠常温下呈固态
④钠可以用小刀切割,说明什么?
表明:金属钠的密度比煤油大
质软,硬度小
颜色 状态
密度
硬度
熔点 沸点
导电 导热性
银白色固体 有金属光泽
比煤油大ρ=0.97g/cm3 比水小
较软(可用刀切开)
97.8°C 882.9°C 较低
良好 (金属的通性)
【思考】为什么刚切开的金属钠呈银白色,有金属光泽,但暴露在空气中后切面很快变暗?
一、钠的存在及物理性质
3.钠的保存与制备
(1)保存:密封保存,通常保存在_______油或____油中,
钠易与空气中的_______反应,且钠的密度比煤油的密度___
(2)制备:采用电解熔融NaCl的方法冶炼金属钠,
化学方程式为___________________________________
石蜡
煤
氧气
大
钠的化学性质
PART TWO
二、钠的化学性质
1.钠与氧气发生反应
铁在空气中缓慢氧化与铁在氧气中燃烧,反应生成的产物相同吗?若在空气中加热钠,钠会发生什么变化呢?
(氧化钠,白色固体)
4Na+O2=2Na2O
金属钠非常活泼,常温下与氧气可用快速反应,
钠与煤油不反应,密度大于煤油,可以隔绝空气。
因此实验室中要把钠保存在石蜡油或煤油中
①常温下在空气中很快变暗,这是因为钠与氧气发生反应生成Na2O。
②钠和氧气加热下反应生成了淡黄色固体Na2O2
实验现象:钠受热后先熔化,然后与氧气剧烈反应,发出黄色火焰,生成一种淡黄色固体。
(过氧化钠,淡黄色固体)
【小结】反应条件不同,现象不同,产物也不同,与氧气的量/纯度无关
【注意事项】
①取用金属钠时,不能用手拿,应该用镊子夹取。
②切取钠时,剩下的钠块不能随意丢弃,应放回原试剂瓶。
二、钠的化学性质
2.钠与非金属单质反应
①钠与氯气反应:
2Na+Cl2==2NaCl(白烟,火焰为黄色)
Δ
金属钠非常活泼,不仅可和氧气反应,还与很多非金属反应。
②钠与硫研磨化合时生成硫化钠
2Na+S===Na2S(火花四射,研磨时容易爆炸)
研磨
③钠与氢气反应生成NaH
2Na+H2 == NaH(金属氢化物中,氢为-1价)
Δ
二、钠的化学性质
3.钠与水反应
[资料] 2001年07月07-09日,神秘“水雷”惊现珠江,几个飘在水面
上的铁桶内蹿出亮红色的火苗,紧接着一声巨响,水柱冲天,
炸起千层浪,但所幸无人员伤亡。据查,“水雷”为装满金属
钠的铁桶。
从该新闻事件中可以得知钠具有怎样的性质?
钠的性质活泼,能与水反应,且反应剧烈
二、钠的化学性质
3.钠与水反应
【预测】 从物质组成及氧化还原反应的角度,
预测钠与水反应的生成物: 。
【实验】在烧杯中加入一些水,滴加几滴酚酞,然后把一块绿豆大的钠放入水中 。
NaOH 、H2
从钠在水中的位置、钠的形状变化、溶液颜色等方面来观察和描述现象。
Na + H2O
二、钠的化学性质
3.钠与水反应
钠与水反应的现象 解释
浮
熔
游
响
红
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
实质:钠与水电离出的少量H+生成H2
注意事项:
1.钠通常保存在石蜡油或者煤油中。
2.钠燃烧不能用水和二氧化碳,不能用泡沫灭火器,
应该用干燥的沙土盖灭。
钠浮在水面上
钠的密度比水小
钠熔成闪亮的小球
钠熔点低,反应放热
钠在水面上迅速游动
有气体生成
发出嘶嘶的响声
反应剧烈
溶液变为红色
生成物质显碱性
二、钠的化学性质
3.钠与水反应
【思考】将钠投入煤油和酚酞溶液的混合溶液后,会出现什么现象?为什么?
ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油)
现象:钠在无色酚酞溶液与煤油的界面中上下窜动,并与水反应产生气泡,下层溶液变红。
二、钠的化学性质
4.钠与酸反应
钠与酸反应比与水反应剧烈。
实质:2Na+2H+=2Na++H2↑
将金属钠放入适量稀盐酸中,观察现象。
2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
如果钠过量,钠把酸反应完之后,再与水反应。
再与水反应:2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
二、钠的化学性质
5.钠与盐溶液反应
【现象】
浮、熔、游、响、蓝色沉淀
【原理】
①钠先与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
②生成的NaOH再与盐反应:CuSO4+2NaOH = Na2SO4+Cu(OH)2↓
2Na+2H2O+Cu2+══2Na+ + Cu(OH)2↓ + H2↑
2Na+2H2O+CuSO4 ===Na2SO4 + Cu(OH)2↓+H2↑
总反应
【总结】
钠与盐溶液反应时,先与水反应,生成的NaOH再与盐反应
将绿豆大小的钠块放入盛硫酸铜溶液的烧杯中,观察现象。
二、钠的化学性质
(1)钠与盐溶液反应
先与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
再考虑氢氧化钠是否与盐发生复分解反应
(2)钠与熔融盐可发生置换反应
4Na+TiCl4(熔融)══ 4NaCl+Ti
高温
拓展延伸
2Na+CuCl2(熔融) = 2NaCl+Cu
思考:钠的活泼性不如钾,为什么能与熔融态的氯化钾反应置换出钾呢?
Na+KCl (熔融)= NaCl+K↑
钾的沸点比钠低,故可利用高沸点物质制取低沸点物质。
高温
高温
二、钠的化学性质
(3) 小组讨论金属钠长期放置在空气中最终会转为什么物质?
银白色
变暗
变潮湿
白色固体
白色粉末
Na
Na2O
NaOH
Na2CO3
Na2CO3·10H2O
O2
H2O
CO2
风化
三、钠的用途
制备高压钠灯
制备钠的化合物,如Na2O2
制备某些金属(如钛、锆)
Na-K液态合金做原子反应堆的导热剂
4Na + TiCl4(熔融)=== Ti+4NaCl
高温
【例1】下列做法正确的是
A.钠着火时可用泡沫灭火器灭火
B.取用金属钠时,多余的钠应放回原试剂瓶中
C.进行钠在空气中燃烧实验时,为了观察仔细,可以近距离俯视坩埚
D.如果不慎将酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后用3%~5%的氢氧化钠溶液冲洗
B
【例2】(2026高一下·江西赣州·期中)下列有关钠的说法不正确的是
A.把小块钠投入饱和NaOH溶液中,钠浮在水面上、四处游动、产生白色浑浊
B.火灾现场有活泼金属钠时需用干燥的沙土来灭火
C.把钠投入煤油和水的混合物中,钠在煤油和水的分界处上下跳动,直至反应结束
D.将金属钠投入硫酸铜溶液中,钠迅速反应,产生红色固体
D
氧化钠 过氧化钠
PART THREE
4Na + O2 == 2Na2O
白色固体
2Na + O2 == Na2O2
淡黄色固体
化学式 Na2O Na2O2
颜色
状态
氧元素化合价
阴阳离子个数比
白色
淡黄色
固体
固体
-2
-1
O2-:Na+=1:2
四、氧化钠和过氧化钠
1.氧化钠和过氧化钠的物理性质
四、氧化钠和过氧化钠
2.氧化钠和过氧化钠的化学性质----氧化钠的性质
从物质分类的角度,氧化钠属于什么氧化物?可以发生什么样的反应?
1. 与水反应生成碱
2. 与酸反应生成盐和水
3. 与酸性氧化物生成盐
Na2O
碱性氧化物
Na2O + H2O = 2NaOH
Na2O + CO2 = Na2CO3
Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O
通性
四、氧化钠和过氧化钠
2.氧化钠和过氧化钠的化学性质
基于物质类别研究物质性质,预测Na2O2的性质如何?
组成元素一样
金属氧化物
Na2O
Na2O2
碱性氧化物
过氧化物
Na2O + H2O === 2NaOH
Na2O + CO2 === Na2CO3
Na2O + 2HCl === 2NaCl+H2O
与水反应
与CO2反应
与HCl反应
四、氧化钠和过氧化钠
2.氧化钠和过氧化钠的化学性质---过氧化钠的性质
实验探究一:将1~2 mL水滴入盛有1~2 g过氧化钠固体的试管中,立即把带火星的木条伸入试管中,检验生成的气体。用手轻轻触摸试管外壁,有什么感觉?用pH试纸检验溶液的酸碱性
四、氧化钠和过氧化钠
2.氧化钠和过氧化钠的化学性质---过氧化钠的性质
①与水反应
-1 -2 0
化学方程式:
2Na2O2+2H2O == 4NaOH+O2↑
失去2e-,化合价升高,被氧化
得到2e-,化合价降低,被还原
既是氧化剂又是还原剂
四、氧化钠和过氧化钠
性质预测
设计方案
实验探究
得出结论
过氧化钠的化学性质
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
步骤
现象
结论
把带火星的木
条放在试管口
产生了O2
触摸试管外壁
温度升高
带火星的木条复燃
反应放热
用 pH 试纸检验
显碱性
生成NaOH
四、氧化钠和过氧化钠
①与水反应
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
拓展实验:向反应后的溶液中滴入酚酞溶液,看到溶液变红后又褪色的可能原因有哪些?如何验证你的猜想?
过氧化钠与水反应的历程:
①Na2O2+2H2O=H2O2+2NaOH
②2H2O2=2H2O+O2
已知,H2O2具有漂白性。故氢氧化钠先使酚酞变红, H2O2使酚酞褪色
Na2O2的水溶液能氧化有色物质而使之褪色,
能漂白品红溶液、酸碱指示剂、有色布条等
2.氧化钠和过氧化钠的化学性质----过氧化钠的性质
四、氧化钠和过氧化钠
②与CO2反应
2.氧化钠和过氧化钠的化学性质----过氧化钠的性质
拓展实验:取一小块脱脂棉与石棉网上,再取半匙过氧化钠粉末至于脱脂棉上,小心包裹后,向包有过氧化钠的脱脂棉吹气。观察现象。
四、氧化钠和过氧化钠
②与CO2反应
2.氧化钠和过氧化钠的化学性质----过氧化钠的性质
“吹气生火”实验说明什么问题?Na2O2能否与CO2反应?
反应后产物是什么?如何验证?
脱脂棉
过氧化钠与CO2发
生反应放出热量
过氧化钠与CO2反应生成有氧气
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
过氧化钠: 呼吸面具或潜艇中的供氧剂
脱脂棉着火条件
(燃烧三要素)
可燃物
达到着火点
有氧气
四、氧化钠和过氧化钠
②与CO2反应
2.氧化钠和过氧化钠的化学性质----过氧化钠的性质
2Na2O2+2CO2 = 2Na2CO3+O2
失去2e-,化合价升高,被氧化
得到2e-,化合价降低,被还原
既是氧化剂又是还原剂
四、氧化钠和过氧化钠
2.氧化钠和过氧化钠的化学性质----过氧化钠的性质
请你解释!假如钠起火,不能用水和CO2灭火的原因
不能用水和CO2灭钠着火
用干燥的沙土灭火
2Na + 2H2O == 2NaOH + H2
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
2Na + O2 == Na2O2
四、氧化钠和过氧化钠
③与酸反应
2.氧化钠和过氧化钠的化学性质----过氧化钠的性质
试根据Na2O2与水的反应,类比写出其与硫酸的反应方程式
2Na2O2 + 2H2O=4NaOH + O2↑
2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2↑
Na2O2遇CO2、H2O、H+时,Na2O2发生自身的氧化还原反应,氧元素的歧化反应。此时,Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
④与SO2反应
Na2O2+SO2=Na2SO4
四、氧化钠和过氧化钠
2.氧化钠和过氧化钠的化学性质----过氧化钠的性质
【例】回顾氧化纳和过氧化钠的性质,请同学们思考一下问题:
类比Na与H2O反应的分析方法及Na2O2与H2O反应的化学方程式,分析以下问题:
有气泡产生
(2)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。
有气泡放出,溶液颜色变浅,同时有蓝色沉淀生成
(1)将适量过氧化钠投入盐酸中,有什么现象?写出化学方程式。
2Na2O2+4HCl===4NaCl+O2↑+2H2O
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
四、氧化钠和过氧化钠
2.氧化钠和过氧化钠的化学性质----过氧化钠的应用
(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,具有强________,可作漂白剂。
氧气
-1
氧化性
四、氧化钠和过氧化钠
过氧化钠与水、二氧化碳反应的定量关系
化学方程式
(1)Na2O2中氧的化合价为_____,在两个反应中Na2O2的作用________________ _________(填“氧化剂”“还原剂”或“既做氧化剂又做还原剂”),从电子转移角度分析,每生成一分子氧气转移___个电子,每消耗一个Na2O2转移___个电子。
-1
既做氧化剂又做还原剂
1
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
(2)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,通过足量的Na2O2时,CO2或H2O与放出O2的分子个数之比均为_____。
2∶1
2
归纳总结
氧化钠和过氧化钠
名称 氧化钠 过氧化钠
化学式 Na2O Na2O2
颜色 白色 淡黄色
类别 碱性氧化物 过氧化物(非碱性氧化物)
生成条件 常温下与氧气反应 燃烧或加热时与氧气反应
与水反应 Na2O + H2O =2NaOH 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
与CO2反应 Na2O + CO2 = Na2CO3 2Na2O2 + 2CO2 =2Na2CO3 + O2
构成粒子
与酸(HCl)反应 Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
转化关系 2Na2O + O2 =2Na2O2
Na+ 、O2−
Na+ 、O
2−
2
【例3】下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是( )
A.溶于水后所得溶液的成分不同 B.均可与CO2、H2O反应产生氧气
C.所含氧元素的化合价均为-2价 D.Na2O和Na2O2长期置于空气中最终所得固体产物相同
【例4】(25-26高一上·浙江杭州·期中)下列有关钠及其氧化物的说法正确的是( )
A.钠燃烧产生黄色火焰,产物为Na2O B.钠比铁活泼,可以利用钠将FeSO4溶液中的铁置换出来
C.Na2O和Na2O2均为碱性氧化物,在空气中久置都会变质
D.Na2O2和Na2O中阳离子和阴离子的个数比均为2:1
D
D
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