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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 钠及其氧化物
钠元素在自然界中都以化合物的形式存在，除NaCl外，常见的还有Na2CO3、Na2SO4等。钠的单质可以通过化学反应制得。那么，钠和钠的化合物都有哪些性质呢
【导学思路】研究物质的一般思路
本学期我们将要学习的元素主要有Na、Cl、Fe、Al，一般的学习思路为：
讨论结构
物理性质
化学性质
根据原子结构预测可能存在的化学性质。
学习简单的物理性质，例如：颜色、状态、硬度、熔沸点、密度等。
根据从结构预测的化学性质，设计实验，逐一验证并总结，从实验操作，实验现象及实验原理等角度深入学习。
【学习任务一】微观探析——从Na的原子结构预测Na可能具有的化学性质
结合金属活动顺序表，Na在H前，猜测Na可以和酸反应
Na
预测
1
失去
还原
原子最外电子层上只有 个电子
更容易 电子
具有很强的 性
可以和O2等 剂反应
氧化
【实验2-1】切割金属钠
用镊子取一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油后，观察钠的光泽和颜色，用刀切去一端的外皮，再观察钠的光泽和颜色，并注意新切开的钠的表面所发生的变化。
【学习任务二】钠的物理性质
颜色 状态 硬度 密度
银白色有金属光泽
常温下为固态
质软
比水小，比煤油大
【总结】Na的物理性质：
【讨论】
1. 钠可以用小刀切割，说明什么？
金属钠质软
2. 煤油的密度约为0.8g/cm3，分析钠为什么可以保存在煤油中？
钠的密度比煤油小，可以沉在煤油底部，避免与空气接触。
钠在常温下能与氧气反应。因此，在实验室中，要把钠保存在石蜡油或煤油中,以隔绝空气。
根据上述现象，解析钠保存在煤油中的原因。
观察Na的切口，新产生的切口有何变化？为什么？
现象：银白色的表面迅速变暗
原因：钠与空气中的O2反应，生成了氧化钠（无金属光泽）。
常温下，4Na + O2 = 2Na2O
银白色 → 变暗
一、实验原理：
【学习任务三】钠的化学性质——Na与氧气反应
【预测】钠具有强还原性，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，滴入几滴酚酞溶液，然后把一块绿豆大的钠放入水中。
【学习任务四】钠的化学性质——Na与水反应 P36探究
实验现象 分析及结论
钠浮在水面上
钠的密度比水小
熔化成光亮小球且周围有水雾产生
反应放热，且钠的熔点低
从钠在水中的位置、钠的形状的变化、溶液颜色的变化等方面观察和描述实验现象。分析实验现象，你能得出哪些结论
四处游动
有气体生成，推动小球迅速游动
嘶嘶作响，钠球逐渐变小，最后完全消失。有时可能有火花，或伴有爆鸣声.....
有气体生成，反应剧烈
溶液由无色变成红色
生成碱性物质
现象记忆小技巧：“浮熔游响红”
【结论】钠的性质非常活泼，能与水发生剧烈反应，产生大量气体，反应时放出热量，反应后得到的溶液显碱性。
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑ 离子方程式：2Na+2H2O==2Na++OH-+H2↑
【实验注意事项】①Na使用前要擦干净表面煤油②取用完金属Na后，剩余的Na要放回试剂瓶，K、P等物质同理。
钠保存在煤油或石蜡油中除了隔绝氧气外，还可隔绝空气中的水分。火灾现场存放有大量活泼金属时，不能用水灭火，应该用干燥的沙土。
【思考】钠保存在煤油或石蜡油中还有其他目的吗？当火灾现场存放有大量活泼金属时，能用水灭火吗？
【思考】钠投入稀盐酸中，反应历程是怎样的？理由是？
钠先和酸反应，再和水反应。因为反应实际是钠与氢离子反应，酸电离出的氢离子浓度更大。
【思考】若是将Na投入CuSO4溶液中，反应的先后顺序该如何？现象与与水反应有何异同？请写出化学方程式。
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓
顺序：钠与盐溶液反应时，先与水反应，不能置换盐中的金属。
浮、熔、游、响、蓝色沉淀
原则：先水后盐，先酸后水。
【小结】Na
物理性质：
化学性质：
颜色 硬度 密度 熔点 导电性 导热性
银白色，有金属光泽 质软，可用小刀切割 密度比水小，比煤油和石蜡油大 低 良好 良好
与O2 常温：
加热：
与酸
与水
与盐
2Na+2HCl = 2NaCl+H2↑
2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓
4Na + O2 = 2Na2O
（淡黄色）
（先酸后水）
（先水后盐）
（浮熔游响红）
【任务四】Na的氧化物——Na2O与Na2O2
Na2O+H2O=2NaOH
Na2O+CO2 =Na2CO3
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
Na2O属于 氧化物，请写出Na2O与H2O、 CO2 、盐酸发生反应的化学方程式。
Na2O：白色固体
Na2O2 ：淡黄色固体
碱性
【思考】 Na2O2是碱性氧化物么？能否同Na2O一样与水、CO2、盐酸反应？产物是否相同？
【实验2-3】将1~2 mL水滴入盛有1~2 gNa2O2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。
现象:滴入水后有大量气泡产生，生成的气体使带火星的木条复燃（说明有O2生成）;试管外壁发热; pH试纸变蓝（说明有碱生成）。
不是，Na2O2属于过氧化物，不是碱性氧化物。
氧化剂
还原剂
还原产物
氧化产物
动手写一写：用双线桥分析这个氧化还原反应。
得到1×2e-
失去1×2e-
结论：2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
【推理】 类比Na2O2与水的反应，根据氧化还原反应的原理，写出其与CO2、盐酸的反应方程式。
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
【讨论】比较Na2O、Na2O2与O2、CO2、盐酸的反应，如何理解Na2O、Na2O2性质上的差异？
Na2O是碱性氧化物，而在Na2O2中,氧是-1价介于氧的两种较稳定化合价0和-2之间,因此Na2O2既可以在一定条件下获得电子表现氧化性又可以在一定条件下表现还原性,还可以在一定条件下发生自身氧化还原反应,但主要以氧化性为主。
氧化剂
还原剂
还原产物
氧化产物
得到1×2e-
失去1×2e-
氧化剂
还原剂
还原产物
氧化产物
得到1×2e-
失去1×2e-
【思考】一. 根据Na2O2的性质，猜测其用途。
Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。它能与CO2与H2O作用，放出O2。根据这个性质，可将它用在矿山、坑道、潜水或宇宙飞船等缺氧的场合，将人们呼出的CO2与H2O再转换成O2，以供呼吸之用。（性质决定用途）
二. 氧气还有哪些制备方法？用Na2O2制备氧气有什么优点？
1. 2H2O2和MnO2 ：
MnO2
2H2O2 = 2H2O + O2↑
2. 加热KMnO4 ：
2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 ↑
3. KClO3和MnO2混合加热：
2KClO3 2KCl+3O2 ↑
4. Na2O2： 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
过氧化钠制氧气轻巧，易携带，循环利用人呼出的气体，没有太多的副产物，反应简单等优点。
【总结】Na2O、Na2O2性质对比
名称 Na2O Na2O2
色态
与H2O
与CO2
与HCl
转化 特性
用途
白色固体
淡黄色固体
Na2O + H2O＝2NaOH
2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑
Na2O + CO2 ＝ Na2CO3
2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2
Na2O+2HCl＝2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl＝4NaCl+O2↑+2H2O
强氧化性（过氧化物）
（碱性）碱性氧化物
2Na2O + O2 ＝ 2Na2O2
呼吸面具制氧剂

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