第2章 海水中的重要元素-钠和氯 第1节 第1课时 钠单质及其氧化物-2024-2025高一化学必修第一册（人教版）配套课件

第1课时钠单质及其氧化物1.通过实验探究,了解钠、氧化钠、过氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠等物质的性质,建构物质间的转化关系,初步认识元素化合物的学习思路,培养变化观念和证据推理与模型认知的化学核心素养。2.通过实验探究和真实事例,了解钠及其化合物在生产、生活中的应用,提高实验方案设计能力和知识应用能力,培养科学探究与创新意识的学科核心素养。目标素养3.学会焰色试验的基本操作,了解金属的焰色在物质鉴别和生活中的应用。

目标素养知识概览一、活泼的金属单质——钠1.钠的物理性质。2.钠的化学性质。(1)钠的原子结构。

,表现出很强的

还原

性。

(2)钠与氧气的反应。

微判断1(1)钠与氧气反应时,条件不同,产物也不同。(

)(2)钠元素在自然界中都以化合物的形式存在。(

)(3)单质钠在氧化还原反应中既可做还原剂,又可做氧化剂。(

)√√×(3)钠与水的反应。从物质组成和氧化还原反应的角度,预测钠与水反应的产物应为

氢气

和

氢氧化钠

。实验操作

3.钠的保存。实验室里金属钠要保存在

石蜡油

或煤油中,隔绝空气和水。

微思考

已知CCl4常温下是一种液体,密度比水的大,不与钠反应。钠可以保存在CCl4中吗?提示:不可以。若将钠放入CCl4中,因为CCl4的密度比钠的大,钠浮在CCl4表面,无法隔绝空气。二、氧化钠和过氧化钠1.氧化钠的性质。(1)物理性质。氧化钠是

白

色的固体。

(2)化学性质。

写出序号对应反应的化学方程式:①

Na2O+H2O══2NaOH

。

②

Na2O+CO2══Na2CO3

。

③

Na2O+2HCl══2NaCl+H2O

。

2.过氧化钠的性质。(1)物理性质。过氧化钠是淡黄色的固体。(2)化学性质。①与水反应。②与CO2反应。反应的化学方程式为

2Na2O2+2CO2══2Na2CO3+O2

。(3)重要用途。过氧化钠可在呼吸面具或潜水艇中作为

氧气

的来源。

微判断2(1)Na2O与Na2O2中氧元素的化合价不相同,钠元素的化合价相同。(

)(2)将Na2O2投入盛有水(滴有酚酞溶液)的试管中,溶液变成红色,产生大量气泡。(

)(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。(

)√××一钠的性质问题探究实验1:金属钠能与硫反应。设计实验方案进行验证。实验步骤及实验现象如下:将硫粉与金属钠共置于研钵中研磨(或加热)。结果产生黄色的闪光,并伴有“噼噼啪啪”的响声。实验2:用如图所示装置进行钠与水反应的实验,并可收集、检验生成的气体,按图所示向U形管中添加煤油和水,待液体物质添加完毕后,向煤油中加入一小块钠,立即塞好胶塞,关闭活塞A,观察实验现象。(1)由实验1分析,钠与硫能发生反应吗?二者反应的条件是什么?提示:钠与硫能反应。通过实验可知,硫在加热(研磨)时能与金属钠反应。(2)实验2中,加入金属钠反应一段时间后,U形管中的液面如何变化?其原因是什么?提示:钠与水反应有大量气体产生,故U形管中右管液面下降,左管液体上升进入漏斗中。(3)写出钠与水反应的离子方程式,并指出反应的氧化剂和还原剂。提示:2Na+2H2O══2Na++2OH-+H2↑,其中Na是还原剂,H2O是氧化剂。(4)将实验2装置中的水换成CuSO4溶液,与钠和水的反应相比,现象有什么不同?提示:钠与CuSO4溶液反应除生成气体外,还生成蓝色沉淀。归纳总结1.钠易与氧气、硫等非金属单质发生化合反应。与氧气反应时,常温下反应生成氧化钠,加热时生成过氧化钠。即条件不同,产物不同,反应的现象也不同。与硫反应的产物通常只是Na2S。但是无论何种产物,钠均表现+1价,钠单质均表现还原性。2.钠与水的反应能反映钠的6条性质:颜色(银白)、硬度小(可用小刀切割)、密度小(浮在水面上)、熔点低且反应放热(熔化成小球)、还原性强(剧烈反应)。3.钠与盐溶液的反应:钠与硫酸铜溶液反应的总化学方程式为2Na+2H2O+CuSO4══Cu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4。典例剖析【例1】

如图所示,将一小块金属钠投入盛有液体的烧杯中。下列说法错误的是(夹持装置已略去)(

)。A.一段时间后,烧杯底部有红色难溶物生成B.若观察到金属钠被煤油浸没,则金属钠的密度比煤油的大C.该实验进行过程中可观察到有气泡产生D.反应进行一段时间(反应未结束),此时温度计的读数大于起始时的读数A解析:Na先与溶液中的水反应,不会有Cu单质生成,A错误;该反应放热,D正确。学以致用1.下列关于钠的叙述中,正确的是(

)。A.钠是银白色金属,硬度很大B.将金属钠放在坩埚中用酒精灯加热后,金属钠剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成过氧化钠C.金属钠在空气中燃烧,生成氧化钠D.金属钠的熔点很高答案:B解析:钠是具有银白色金属光泽的固体,硬度小,密度也小,熔点很低,分析各选项,只有B正确。2.如图所示,在烧杯中加入水和苯(苯的密度为0.88g·cm-3,与水互不相溶,且不与钠反应)各50mL,将一小粒金属钠(密度为0.97g·cm-3)投入烧杯中,观察到的现象为(

)。A.钠在水层中反应并四处游动B.钠停留在苯层中不发生反应C.钠在苯的液面上反应并四处游动D.钠在苯与水的界面处反应并不断上浮、下沉答案:D解析:苯不溶于水,密度比水小,在上层,钠不溶于苯,Na的密度比水的小、比苯的大,在苯和水的界面处,钠与水反应产生气体,使钠上浮,气体脱离后钠又下沉到苯和水的界面处,反复进行,直到Na完全消失。二氧化钠与过氧化钠问题探究在人类探索太空奥秘时,飞船中宇航员需要某种物质作为供氧剂。在潜艇内人员和潜水员潜入海底作业时都需要充足的氧气源。(1)飞船中宇航员的供氧剂可以是

(填化学式,下同),能够与人呼吸产生的

、

反应生成氧气。

(2)结合Na2O2的性质可知,实验室中保存Na2O2的方法是

。

(3)长期放置的过氧化钠与空气中的成分发生反应而变质,根据过氧化钠的性质判断过氧化钠变质生成的物质是

。你能否设计实验证明某包供氧剂中是否还含有过氧化钠?

提示:(1)Na2O2

CO2

H2O(2)Na2O2能够与空气中的CO2、H2O反应,应该密封保存(3)NaOH、Na2CO3

取少量该固体放入试管中,向试管中加入少量水后,将带火星的木条伸入试管内,若木条复燃说明仍含有过氧化钠。归纳总结1.氧化钠与过氧化钠的比较。名称氧化钠过氧化钠化学式Na2ONa2O2氧的化合价-2-1颜色、状态白色固体淡黄色固体主要用途—漂白剂、供氧剂名称氧化钠过氧化钠化学性质相同点都能与H2O反应生成NaOH,都能与CO2反应生成Na2CO3不同点Na2O2与H2O、CO2反应有O2产生,具有强氧化性,而Na2O不具有强氧化性2.Na2O2与H2O、CO2的反应规律。反应的化学方程式:2Na2O2+2H2O══4NaOH+O2↑,2Na2O2+2CO2══2Na2CO3+O2。电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时,各物质的系数及转移电子数之间关系为2Na2O2~O2~2e-固体质量变化关系CO2或水蒸气分别与足量Na2O2反应时,固体相当于吸收了CO2中的“CO”或水蒸气中的“H2”3.注意过氧化钠的特殊性。(1)Na2O2不属于碱性氧化物的原因:Na2O能与酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物;Na2O2与酸反应除生成盐和水,还生成O2,所以Na2O2不属于碱性氧化物。(2)Na2O2和Na2O结构不同:过氧化钠与氧化钠虽然结构不同,但是二者阴、阳离子的个数比都是1∶2。(3)过氧化钠具有强氧化性,具有漂白性,可以漂白有色物质,所以将过氧化钠加入含有酚酞的水中,溶液先变红后褪色。典例剖析【例2】

下列叙述正确的是(

)。①Na2O与Na2O2都能与水反应生成碱,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可作为供氧剂,而Na2O不可⑤Na2O2与CO2反应,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂A.①②③④

B.②③④⑤

C.②③⑤

D.④⑤D解析:①Na2O2能与水反应生成氢氧化钠和氧气,是过氧化物,不是碱性氧化物,错误;②Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生氧化还原反应生成O2,不符合置换反应的定义,错误;③Na2O是白色物质,Na2O2是淡黄色物质,错误;④Na2O2可与水、二氧化碳反应生成氧气,可作为供氧剂,而Na2O不行,正确;⑤Na2O2与CO2的反应中,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,正确。学以致用1.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.该反应中生成1个O2,转移4个电子

D.氧气是还原产物答案:B解析:2Na2O2+2H2O══4NaOH+O2↑反应中,Na2O2中的O元素为-1价,反应后变为0价和-2价,因此Na2O2既是氧化剂,又是还原剂,反应中每生成1个O2转移2个电子,O2为-1价的O化合价升高所得,故O2为氧化产物。1.下列关于钠的说法不正确的是(

)。A.金属钠与氧气反应,条件不同,产物不同B.钠长期露置于空气中,表面不能形成致密氧化膜C.金属钠着火,不能用水灭火,应用干燥的沙土进行灭火D.因为钠比较活泼,所以它能从溶液中置换出金属活动性顺序中钠后面的金属答案:D2.钠与水反应的实验过程如图①、②、③所示,下列有关说法不正确的是(

)。A.图②中钠熔成小球,说明钠与水反应放热且钠的熔点低B.图②中钠四处游动并“嘶嘶”作响,说明反应产生了气体C.图③中滴加酚酞溶液后溶液变红,说明有碱性物质生成D.钠与水反应的离子方程式是2Na+2H+══2Na++H2↑答案:D3.用一团棉花包裹少量过氧化钠放在陶土网上,