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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1课时钠和钠的氧化物目标与素养：1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解钠及氧化钠、过氧化钠的主要性质。(宏观辨识与微观探析)2.了解钠及氧化钠、过氧化钠在生产、生活中的应用。(科学态度与社会责任)自主预习探新知一、活泼的金属单质——钠1．钠与氧气的反应反应条件室温加热实验步骤实验现象新切开的钠具有色的金属光泽，在空气中很快_______钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈，生成色固体化学方程式___________________淡黄4Na＋O2===2Na2O2Na＋O2=====△Na2O2银白变暗黄色微点拨：①钠是一种硬度小，熔点低的银白色金属，在空气中极易被氧化，实验室保存钠时应与空气隔绝，通常保存在煤油中。②钠在常温下与氧气反应生成氧化钠，在加热或点燃时生成过氧化钠，由此可知，钠与氧气反应，反应条件不同，其产物不同。2．钠与水反应现象及原因反应的化学方程式：____________________________。2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑(1)钠与酸溶液反应时是先与水反应，还是先与酸反应？若钠过量，又是什么情况？[提示]钠与酸溶液反应是先与酸反应；若钠过量，钠继续与水反应。(2)钠投入硫酸铜溶液中，能否置换出铜，为什么？[提示]不能，因为钠先与溶液中的水发生反应生成NaOH和氢气，生成的NaOH和CuSO4再发生复分解反应。二、氧化钠和过氧化钠1．氧化钠的性质氧化钠属于氧化物，具有碱性氧化物的通性。写出下列反应方程式：(1)与水反应：；(2)与酸性氧化物(如CO2)反应：；(3)与酸(如HCl)反应：。Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O碱性Na2O＋H2O===2NaOHNa2O＋CO2===Na2CO32．过氧化钠的性质实验操作实验现象实验结论①②①试管发烫，带火星的木条；②滴加酚酞后溶液先______，然后Na2O2与水反应生成，中间产物具有漂白性复燃变红褪色O2写出下列反应方程式：(1)与H2O反应：；(2)与CO2反应：。2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O22Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑(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。(3)现有两包淡黄色粉末。分别是硫粉和过氧化钠，请思考用怎样的方法可将二者鉴别？[提示]可利用过氧化钠易与水反应生成氧气，而硫粉与水不容易反应，分别取少量粉末。滴加少量蒸馏水，观察。有气泡产生的是过氧化钠。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)钠是银白色金属，熔点低，硬度大()(2)金属钠在石棉网上加热时，先熔化成银白色小球，然后剧烈燃烧，产生黄色火焰()(3)常温下，钠与氧气反应生成淡黄色固体()(4)金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti()[答案](1)×(2)√(3)×(4)×2．关于钠的说法正确的是()A．熔点很高B．在空气中燃烧生成氧化钠C．银白色金属，硬度大D．在空气中燃烧时产生黄色火焰D[钠极易熔化，熔点很低；钠在空气中燃烧生成过氧化钠；可以用小刀切割金属钠，说明其硬度小。]3．将一小块钠投入到FeCl3溶液中，发生反应的有关化学方程式为___________________________________________________。[答案]2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，3NaOH＋FeCl3===Fe(OH)3↓＋3NaCl[或2FeCl3＋6H2O＋6Na===2Fe(OH)3↓＋3H2↑＋6NaCl]核心突破攻重难钠露置在空气中的变化1.金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末，此过程中的主要变化与现象有：银白色金属钠Na――→O2①表面变暗生成Na2O――→H2O②变成白色固体生成NaOH――→H2O③表面形成溶液NaOH潮解――→CO2④白色块状物质生成Na2CO3·10H2O――→风化⑤白色粉末状物质生成Na2CO32．发生主要变化的化学方程式为①4Na＋O2===2Na2O。②Na2O＋H2O===2NaOH。④2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O。⑤Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O。1．将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化：表面迅速变暗―→“出汗”―→变成白色固体(粉末)，下列有关叙述中正确的是()A．表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了过氧化钠B．“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的H2O在表面形成了溶液C．最后变成碳酸钠晶体D．该过程中的所有化学反应均为氧化还原反应B[钠露置在空气中表面迅速变暗，是因为Na与O2反应生成了Na2O，A项错误；Na2O与水反应生成NaOH，NaOH又吸收空气中的H2O和CO2，生成Na2CO3·10H2O，Na2CO3·10H2O逐渐风化脱水，最后变成Na2CO3粉末，B正确，C错误；该过程中只有钠的氧化是氧化还原反应，D项错误。]2．金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的，这个原理应用于工业生产，约在1891年才获得成功。1921年实现了电解氯化钠制钠的工业方法，其反应原理是：2NaCl(熔融)=====电解2Na＋Cl2↑。回答下列有关单质钠的问题：(1)下列各项中属于保存金属钠的正确方法是________。A．放在棕色瓶中B．放在细沙中C．放在水中D．放在煤油中(2)将一小块钠放在水平放置的试管中部，用酒精灯加热充分反应(如图Ⅰ所示)，请写出该反应的化学方程式________________，生成物的颜色为________。将该试管冷却后直立，滴加几滴水(如图Ⅱ所示)，发生反应的化学方程式为________________，检验该反应产生的气体的方法是________________。ⅠⅡ(3)Na、Na2O、Na2O2、NaOH久置空气中最终都是变为_______(填化学式)；过氧化钠与CO2反应的化学方程式_________。因此，过氧化钠可作为呼吸面具和潜水艇的氧气来源。(4)一小块金属钠投入CuCl2溶液中，发生反应的方程式为_____________________________________________________。[解析](1)钠是很活泼的金属元素，其单质极易与水或氧气反应，又因为钠的密度小于水而大于煤油，因此钠通常保存在煤油中，答案选D。(2)将一小块钠放在水平放置的试管中部，加热，反应方程式为2Na＋O2=====△Na2O2，过氧化钠为淡黄色固体。将该试管冷却后直立，滴加几滴水，发生反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。用带火星木条靠近试管口，看是否复燃，可检验氧气的存在。(3)Na、Na2O、Na2O2、NaOH久置空气中最终都是变为碳酸钠，化学式为Na2CO3；过氧化钠与CO2反应生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，因此，过氧化钠可作为呼吸面具和潜水艇的氧气来源。(4)一小块金属钠投入CuCl2溶液中，首先与水反应生成氢氧化钠和氢气，然后氢氧化钠与氯化铜发生复分解反应，发生反应的方程式为2Na＋CuCl2＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2↑＋2NaCl。[答案](1)D(2)2Na＋O2=====△Na2O2淡黄色2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑用带火星木条靠近试管口，看是否复燃(3)Na2CO32Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2(4)2Na＋CuCl2＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2↑＋2NaCl有关Na2O2与CO2、H2O的反应1．掌握过氧化钠的三个注意点(1)Na2O2不是碱性氧化物，因其与酸(盐酸、稀硫酸等)反应时除生成盐和水外，还生成O2，不符合碱性氧化物的概念。(2)Na2O2具有强氧化性，能氧化S2－、SO2、SO2－3、Fe2＋、酸碱指示剂等。(3)Na2O2的水溶液具有漂白性，因此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．Na2O2与H2O、CO2的反应四大关系(1)物质的量的关系无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1。(2)固体质量的关系相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”、H2O中的“H2”；可以看作发生相应的反应Na2O2＋CO===Na2CO3，Na2O2＋H2===2NaOH(实际上该反应不能发生)。(3)电子转移关系不论是与CO2还是与H2O反应，CO2与H2O均既不是氧化剂也不是还原剂，反应的实质都是Na2O2自身发生的氧化还原反应，所以有1molO2生成时，转移的电子均为2mol。(4)先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O(g)发生反应。3．把2.1gCO与H2组成的混合气体与足量的O2充分燃烧后，立即通入足量的Na2O2固体中，固体的质量增加()A．2.1gB．3.6gC．7.2gD．无法确定A[由2CO＋O2=====点燃2CO2、2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2合并得：Na2O2＋CO===Na2CO3，由2H2＋O2=====点燃2H2O,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑合并得：Na2O2＋H2===2NaOH，可知固体质量增加的为CO和H2的总质量。]4．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．Na2O与Na2O2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，Na2O2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。]当堂达标提素养1．取一块金属钠放在燃烧匙里加热，下列实验现象描述正确的是()①金属先熔化②在空气中燃烧，放出黄色火花③燃烧后得白色固体④燃烧时火焰为黄色⑤燃烧后生成淡黄色固体A．①②B．①②③C．①③D．①④⑤D[钠的熔点只有97.8℃，加热立即熔化。钠是一种很活泼的金属，加热时与氧气化合生成过氧化钠，呈淡黄色。钠在空气中燃烧的火焰为黄色。]2．将适量金属钠投入下列溶液中，有气体放出，但无沉淀生成的是()A．盐酸B．饱和氢氧化钠溶液C．FeCl3溶液D．CuSO4溶液A[钠与水溶液反应均放出氢气；A项，发生反应为2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑，只有气体无沉淀；B项，NaOH溶液是饱和溶液，投入钠后，消耗水，析出氢氧化钠晶体；C项，钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与FeCl3反应产生氢氧化铁沉淀；D项，钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与CuSO4反应产生氢氧化铜沉淀。]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．Na2O2既是氧化剂，又是还原剂C．该反应中电子转移的数目为4D．每有18gH2O与足量Na2O2反应，则固体增重4gB[在Na2O2与H2O的反应中，Na2O2中－1价氧元素原子之间发生电子转移，Na2O2既是氧化剂又是还原剂。根据元素守恒，固体增重质量等于参加反应水中氢元素的质量，即18gH2O参加反应，固体增重