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第2课时： 钠的氧化物
第二章 海水中的钠和氯
第一节 钠及其化合物
人教版高中化学必修第一册
学习重点
1.氧化钠、过氧化钠的化学性质（与水、二氧化碳的反应）；
2.过氧化钠在实际中的应用。
学习难点
1.从微观角度（元素化合价变化、物质结构）理解过氧化钠与水、二氧化碳反应的本质；
2.区分氧化钠和过氧化钠性质的差异。
学习目标
在一些特殊环境里，比如消防员进入浓烟火灾现场、潜水员在水下作业，他们需要持续获得氧气来维持呼吸。大家有没有想过，他们所用呼吸设备里的氧气是怎么产生的呢？其实，有一种化学物质就发挥着关键作用，它就是过氧化钠。
化学与生活
氧化钠和过氧化钠
（1）回忆前面做过的实验，描述氧化钠和过氧化钠的颜色、状态。
氧化钠
化学式：
氧元素化合价：
阴阳离子个数比：
颜色、状态：
过氧化钠
Na2O
-2
1：2
白色固体
Na2O2
-1
过氧根离子：O22－
1：2
淡黄色粉末
思考与讨论
思考与讨论
（2）氧化钠与水的反应和氧化钙与水的反应类似，请写出氧化钠与水反应的化学方程式。
CaO + H2O = Ca(OH)2
Na2O + H2O = 2NaOH
Na2O
Na2O2
氧化物
Na2O2 + H2O
氧化钠和过氧化钠
实验探究——过氧化钠与水反应
[实验2-3]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。
氧化钠和过氧化钠
例：某实验小组通过如图所示实验,探究Na2O2与水的反应:
下列说法正确的是(　　)
A.②中的大量气泡的主要成分是氢气
B.③中溶液变红,说明有酸性物质生成
C.④中现象可能是由于溶液中含有漂白性物质造成的
D.⑤中MnO2的主要作用是作氧化剂
C
实验现象 分析和结论
木条复燃
试管外壁发烫
pH试纸变蓝
生成氧气
反应放热
生成碱性物质
2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑
失去2×1e-
得到2×1e-
既是氧化剂又是还原剂
Na2O2与H2O反应的机理，实质上可分成两个过程:
①Na2O2+2H2O ══ 2NaOH+H2O2
②2H2O2 ══ 2H2O+O2↑ 由①×2+②得:
总： 2Na2O2+2H2O ══ 4NaOH+O2↑。
（1）Na2O2和水
歧化反应
~2e-
2、Na2O2的化学性质：
实验探究——过氧化钠与水反应
实验现象 解释 实验结论
有大量气泡产生，生成的气体使带火星的木条复燃
Na2O2与H2O剧烈反应，有O2产生
试管外壁发热
反应放热
pH试纸变蓝
有碱性物质生成
Na2O与H2O反应生成NaOH和O2，并放出热量
氧化钠和过氧化钠
过氧化钠与水反应
1. 请尝试写出过氧化钠与水反应的化学方程式及离子方程式。
2Na2O2 + 2H2O ==4NaOH + O2↑
2. 上述反应是氧化还原反应吗？属于基本反应类型吗？
2Na2O2 + 2H2O ==4Na+ + 4OH + O2↑
2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑
失去2×1e-
-1
-2
0
得到2×1e-
该反应前后有元素的化合价变化，属于氧化还原反应，但不属于基本反应类型
既是氧化剂又是还原剂
氧化钠和过氧化钠
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋H2O2
2H2O2 === 2H2O＋O2 ↑
Na2O2 与H2O的反应实质可以分为两个过程，过氧化钠与水反应进行的历程：
第一步：
第二步：
双氧水具
有漂白性
Na2O2具
有漂白性
Na2O2与水反应过程中，还生成了不是很稳定的中间产物H2O2，具有漂白性，故向反应后的溶液中滴加酚酞溶液，溶液先变红后褪色。
氧化钠和过氧化钠
Na2O2投入FeCl2溶液中，将Fe2+氧化Fe3+，生成Fe(OH)3沉淀
Na2O2＋SO2 = Na2SO4
4Na2O2＋4Fe2+＋6H2O=4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8Na+
Na2O2＋H2S = S↓＋2NaOH
Na2O2与SO2反应：
Na2O2投入氢硫酸中，可将H2S氧化成单质硫，溶液变浑浊。
Na2O2能使酚酞试液先变红后褪色。
（3）Na2O2的强氧化性
（4）弱还原性：被酸性KMnO4氧化生成O2
拓展实验——过氧化钠与CO2反应
将包有少量过氧化钠的脱脂棉放入蒸发皿中，用一根细长玻璃管向脱脂棉中缓缓吹气，观察硬质玻璃管中的现象。
氧化钠和过氧化钠
实验探究——过氧化钠与CO2反应
实验现象：
脱脂棉燃烧
分析：
①脱脂棉中的过氧化钠与吹出的水汽反应，产生了氧气。
②除了过氧化钠与水汽反应，产生了氧气外，过氧化钠还能与吹出的二氧化碳反应产生了氧气。
化学方程式：
2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2
失去2×1e-
-1
-2
0
得到2×1e-
既是氧化剂又是还原剂
氧化钠和过氧化钠
过氧化钠与酸反应
试根据Na2O2与水的反应，类比写出其与酸反应的化学方程式。
2Na2O2 + 2H2O ==4NaOH + O2↑
2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2↑
现象：有气泡产生
氧化钠和过氧化钠
易错提醒
Na2O2与CO2、H2O、H＋时，Na2O2均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，且氧化剂与还原剂的个数比均为1:1。
2
Na2O2与酸反应除生成盐和水外，还有氧气生成，故Na2O2不属于碱性氧化物。
1
氧化钠和过氧化钠
氧化钠和过氧化钠的对比
名称 氧化钠 过氧化钠
化学式
氧的价态
颜色状态
生成条件
化学性质 与水反应
与CO2反应
相同点 不同点 Na2O Na2O2
－2 －1
白色固体 淡黄色固体
常温 加热
Na2O＋H2O==2NaOH 2Na2O2＋2H2O==4NaOH＋O2↑
Na2O＋CO2==Na2CO3 2Na2O2＋2CO2==2Na2CO3＋O2.
都能与水反应生成氢氧化钠，都能与CO2反应生成Na2CO3。
过氧化钠与水、二氧化碳反应有氧气产生，具有强氧化性，而Na2O于二者反应均不产生氧气，不具有强氧化性。
氧化钠和过氧化钠
Na2O2中O的化合价为-1价，是O的中间价态，Na2O2既有氧化性，又有还原性；由于O的稳价为-2价，所以Na2O2主要体现强氧化性。
但物质在化学变化中具体体现什么性质，除了跟自己本身的性质有关外，还要看其反应对象的性质。
若 Na2O2遇到稳价的 H2O、CO2等，Na2O2发生歧化反应；
Na2O2遇强还原剂：H2S、SO2、HI等，Na2O2中的O被还原成-2 价；
Na2O2遇强氧化剂：酸性 KMnO4，Na2O2中的O被氧化成O2。
常见的过氧化物有H2O2、Na2O2、CaO2、过氧乙酸(CH3COOOH)、过碳酸钠(Na2CO3·H2O2)等。
氧化钠和过氧化钠
漂白性的归纳与总结
定义 物质与色素（如品红、石蕊等）作用，使其褪色的性质 分类 物理变化 化学变化
吸附漂白 氧化漂白
代表物质 活性炭 HClO、H2O2
漂白对象 大多数色素 大多数色素
氧化钠和过氧化钠
过氧化钠的用途
强氧化剂、供氧剂
作为水艇及呼吸面具等的氧气来源
漂白剂
常用来漂白织物、麦秆、羽毛等
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
(1)Na2O2中氧的化合价为_____，在两个反应中Na2O2的作用是___________
___________(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
2
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
又做还原剂
1、气体体积关系:______
2Na2O2＋2H2O(g)＝4NaOH＋O2(g)
2Na2O2＋2CO2(g)＝2Na2CO3＋O2(g)
2 : 1
2、电子转移关系:______
2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2
2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2
2e
过氧化钠与水、二氧化碳反应的定量关系
3、固体质量关系:______
2Na2O2(s)＋2H2O(l)＝4NaOH(s)＋O2(g)
2Na2O2(s)＋2CO2(g)＝2Na2CO3(s)＋O2(g)
2Na2O2(s)
“H2”
固体增重
4NaOH(s)
2H2O(l) O2(g)
2Na2O2(s)
“CO”
固体增重
2Na2CO3(s)
2CO2(g) O2(g)
过氧化钠与水、二氧化碳反应的定量关系
过氧化钠与水、二氧化碳反应的定量关系
2Na2O2＋2H2O = 4NaOH＋O2↑
Δm(固体)
2×78g
2×18g
4×40g
4g
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
Δm(固体)
2×78g
2×44g
4×106g
56g
固体增加的质量等于与H2O等分子数的H2的质量
固体增加的质量等于与CO2等分子数的CO的质量
过氧化钠与水、二氧化碳反应的定量关系
Na2O2与CO2、H2O反应的质量关系
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　Δm(固体)
2×78　 2×44　 2×106 　　 　 56
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ Δm(固体)
2×78　 2×18　 4×40　　　　 4
即发生反应时，固体增加的质量等于与CO2等分子数的CO的质量
即发生反应时，固体增加的质量等于与H2O等分子数的H2的质量
差量法在化学解题中的应用差量法是依据化学反应前后的某些“差量”与反应物或生成物的变化量成正比而建立的一种解题法(固体质量差、溶液质量差、气体体积 差、气体物质的量之差等)
过氧化钠与水、二氧化碳反应的定量关系
（2）Na2O2和CO2反应
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
-1 -2 0
失去2×1e-
得到2×1e
2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2 ↑
（3）Na2O2和HCl反应
歧化反应
~2e-
【实验】
取1~2 g Na2O2于棉花上, 用棉花将Na2O2包住，将棉团放入坩埚中，用一支玻璃导管对棉团吹气，注意观察实验现象并记录。
根据Na2O2的性质分析,Na2O2是否属于碱性氧化物
Na2O2可作供氧剂，在呼吸面具和潜水艇中应用
对比Na2O和Na2O2 与H2O、CO2 的差异，写出Na2O2 与HCl反应的方程式
思考与分析：
思考与分析：
过氧化钠不是碱性氧化物，是过氧化物
Na与氧气在不同条件下反应的化方程式和产物分别是什么？
常温下反应：
加热时反应：
思考 ：Na2O和Na2O2在性质上有哪些差异呢？
【复习回顾】
课堂小结
1．一团棉花包裹少量过氧化钠放在石棉网上，将CO2气体缓缓通入棉花中的过氧化钠上，棉花很快燃烧起来，根据实验分析可知，下列表达不正确的是（ ）
A．CO2对棉花燃烧起助燃作用
B．过氧化钠与CO2反应放热
C．反应生成的O2有利于棉花燃烧
D．过氧化钠与CO2反应属于氧化还原反应
A
随堂练习
2．下列关于钠及其化合物的说法不正确的是（ ）
A．Na2O2粉末加入 Ca(HCO3)2溶液中，会产生气体和浑浊
B．Na、Na2O、Na2O2长期放置在空气中，最终都将变成碳酸钠
C．氧化钠属于碱性氧化物，与水反应可以生成氢氧化钠和氧气
D．向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水，脱脂棉剧烈燃烧起来，说明Na2O2与H2O反应放热且有氧气生成
C
随堂练习
3.CO和H2的混合气体21.2 g，与足量O2反应后，通过足量Na2O2，固体质量增加(　　)
A．21.2 g　　　　　　　　 B．14 g
C．6.78 g D．不能确定
A
随堂练习
随堂练习
4. 下列叙述中正确的是(　)
①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，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O2
③Na2O主要有氧化性，Na2O2主要有还原性
④Na2O2可作供氧剂，而Na2O不能
⑤Na2O2是强氧化剂，Na2O是一种碱性氧化物
A．都正确　　　　B．②③④⑤ C． ②③⑤ D．④⑤
D
5.某实验小组通过下图所示实验，探究Na2O2与水的反应：下列说法不正确的是（ ）
A．②中的大量气泡的主要成分是氢气
B．③中溶液变红，说明有碱性物质生成
C．④中现象可能是由于溶液中含有漂白性物质造成的
D．⑤中MnO2的主要作用是作催化剂
A
随堂练习
6、A、B、C是三种常见的化
合物，A为淡黄色固体，它们
之间的转化关系如图所示。完
成下列空白：
(1)A的化学式为________，
B的化学式为________。
(2)写出A＋B→C＋乙的化学反应方程式：
_________________________________。
(3)写出A的一种重要用途________。
Na2O2
H2O
2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑
甲
A
点燃
C 丙 乙 C
点燃
B
B
B
供氧剂
随堂练习
知识拓展——Na2O2的增重问题
例：21.2g H2/CO在一定条件下与氧气充分反应后产生的H2O和CO2全部通入足量Na2O2中，固体质量增加 g。
2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2 = 2Na2CO3+O2
Δm
Na2O2 → NaOH
即：增加H2
Na2O2 →Na2CO3
即：增加CO
结论：由CO及H2组成的混合气体，完全燃烧的产物通入足量过氧化钠中，最终固体的增重等于原混合气体的质量。
Δm
21.2
任务二 Na2O和Na2O2的化学性质
Na2O是碱性氧化物，类比氧化钙，请写出氧化钠能发生的反应方程式。
与水反应只生成碱
与酸性氧化物反应只生成盐
与酸反应生成盐和水
Na2O +2HCl = 2NaCl+ H2O
Na2O + CO2 = Na2CO3
Na2O + H2O = 2NaOH
1、Na2O的化学性质
Na2O2和Na2O在元素组成上一样，O元素的价态存在差异，请 从氧化还原反应角度预测过氧化钠具有什么化学性质 ？
问题驱动：
-1
-2
Na2O2中O元素
还原性
氧化性
0
金属钠长期放置在空气中最终会转为什么物质？
思考：
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
主要方程式：
Na2O + H2O = 2NaOH
4Na+O2 = 2Na2O
2NaOH + CO2 = Na2CO3+H2O , Na2CO3+10H2O=Na2CO3·10H2O
Na2CO3·10H2O = Na2CO3+10H2O
【复习回顾】
物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)
颜色、状态
氧的价态
阴、阳离子个数比 _____ _____
组成
1∶2
1∶2
白色固体
淡黄色固体
－2
－1
任务一 Na2O和Na2O2的组成及物理性质
Na+和O2-组成
Na+和O22-组成
转化关系
2Na2O+O2==2Na2O2
△
1. Na2O与Na2O2均为碱性氧化物(　　)
2. Na2O与Na2O2中的氧元素的化合价不相同，钠元素的化合价相同(　　)
3. Na2O与Na2O2的阴、阳离子个数比均为1∶2(　　)
4. Na2O2有强氧化性，能漂白酸碱指示剂(　　)
5.Na2O2与H2O的反应中，H2O是还原剂(　　)
6. 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(　　)
判断下列说法是否正确？
【课堂评价】

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