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第二章 海水中的重要元素----鈉和氯
第一節 鈉及其化合物
第1課時 鈉及其氧化物
鈉元素在自然界中都以化合物的形式存在，除NaCl外，常見的還有Na2CO3、Na2SO4等。鈉的單質可以通過化學反應制得。那么，鈉和鈉的化合物都有哪些性質呢
【導學思路】研究物質的一般思路
本學期我們將要學習的元素主要有Na、Cl、Fe、Al，一般的學習思路為：
討論結構
物理性質
化學性質
根據原子結構預測可能存在的化學性質。
學習簡單的物理性質，例如：顏色、狀態、硬度、熔沸點、密度等。
根據從結構預測的化學性質，設計實驗，逐一驗證并總結，從實驗操作，實驗現象及實驗原理等角度深入學習。
【學習任務一】微觀探析——從Na的原子結構預測Na可能具有的化學性質
結合金屬活動順序表，Na在H前，猜測Na可以和酸反應
Na
預測
1
失去
還原
原子最外電子層上只有 個電子
更容易 電子
具有很強的 性
可以和O2等 劑反應
氧化
【實驗2-1】切割金屬鈉
用鑷子取一小塊鈉，用濾紙吸干表面的煤油后，觀察鈉的光澤和顏色，用刀切去一端的外皮，再觀察鈉的光澤和顏色，并注意新切開的鈉的表面所發生的變化。
【學習任務二】鈉的物理性質
顏色 狀態 硬度 密度
銀白色有金屬光澤
常溫下為固態
質軟
比水小，比煤油大
【總結】Na的物理性質：
【討論】
1. 鈉可以用小刀切割，說明什么？
金屬鈉質軟
2. 煤油的密度約為0.8g/cm3，分析鈉為什么可以保存在煤油中？
鈉的密度比煤油小，可以沉在煤油底部，避免與空氣接觸。
鈉在常溫下能與氧氣反應。因此，在實驗室中，要把鈉保存在石蠟油或煤油中,以隔絕空氣。
根據上述現象，解析鈉保存在煤油中的原因。
觀察Na的切口，新產生的切口有何變化？為什么？
現象：銀白色的表面迅速變暗
原因：鈉與空氣中的O2反應，生成了氧化鈉（無金屬光澤）。
常溫下，4Na + O2 = 2Na2O
銀白色 → 變暗
一、實驗原理：
【學習任務三】鈉的化學性質——Na與氧氣反應
【預測】鈉具有強還原性，從物質組成及氧化還原反應的角度預測鈉與水反應的生成物。
【實驗】在燒杯中加入一些水，滴入幾滴酚酞溶液，然后把一塊綠豆大的鈉放入水中。
【學習任務四】鈉的化學性質——Na與水反應 P36探究
實驗現象 分析及結論
鈉浮在水面上
鈉的密度比水小
熔化成光亮小球且周圍有水霧產生
反應放熱，且鈉的熔點低
從鈉在水中的位置、鈉的形狀的變化、溶液顏色的變化等方面觀察和描述實驗現象。分析實驗現象，你能得出哪些結論
四處游動
有氣體生成，推動小球迅速游動
嘶嘶作響，鈉球逐漸變小，最后完全消失。有時可能有火花，或伴有爆鳴聲.....
有氣體生成，反應劇烈
溶液由無色變成紅色
生成堿性物質
現象記憶小技巧：“浮熔游響紅”
【結論】鈉的性質非常活潑，能與水發生劇烈反應，產生大量氣體，反應時放出熱量，反應后得到的溶液顯堿性。
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑ 離子方程式：2Na+2H2O==2Na++OH-+H2↑
【實驗注意事項】①Na使用前要擦干凈表面煤油②取用完金屬Na后，剩余的Na要放回試劑瓶，K、P等物質同理。
鈉保存在煤油或石蠟油中除了隔絕氧氣外，還可隔絕空氣中的水分?；馂默F場存放有大量活潑金屬時，不能用水滅火，應該用干燥的沙土。
【思考】鈉保存在煤油或石蠟油中還有其他目的嗎？當火災現場存放有大量活潑金屬時，能用水滅火嗎？
【思考】鈉投入稀鹽酸中，反應歷程是怎樣的？理由是？
鈉先和酸反應，再和水反應。因為反應實際是鈉與氫離子反應，酸電離出的氫離子濃度更大。
【思考】若是將Na投入CuSO4溶液中，反應的先后順序該如何？現象與與水反應有何異同？請寫出化學方程式。
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓
順序：鈉與鹽溶液反應時，先與水反應，不能置換鹽中的金屬。
浮、熔、游、響、藍色沉淀
原則：先水后鹽，先酸后水。
【小結】Na
物理性質：
化學性質：
顏色 硬度 密度 熔點 導電性 導熱性
銀白色，有金屬光澤 質軟，可用小刀切割 密度比水小，比煤油和石蠟油大 低 良好 良好
與O2 常溫：
加熱：
與酸
與水
與鹽
2Na+2HCl = 2NaCl+H2↑
2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓
4Na + O2 = 2Na2O
（淡黃色）
（先酸后水）
（先水后鹽）
（浮熔游響紅）
【任務四】Na的氧化物——Na2O與Na2O2
Na2O+H2O=2NaOH
Na2O+CO2 =Na2CO3
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
Na2O屬于 氧化物，請寫出Na2O與H2O、 CO2 、鹽酸發生反應的化學方程式。
Na2O：白色固體
Na2O2 ：淡黃色固體
堿性
【思考】 Na2O2是堿性氧化物么？能否同Na2O一樣與水、CO2、鹽酸反應？產物是否相同？
【實驗2-3】將1~2 mL水滴入盛有1~2 gNa2O2固體的試管中立即把帶火星的木條伸入試管中，檢驗生成的氣體。用手輕輕觸摸試管外壁，有什么感覺 用pH試紙檢驗溶液的酸堿性。
現象:滴入水后有大量氣泡產生，生成的氣體使帶火星的木條復燃（說明有O2生成）;試管外壁發熱; pH試紙變藍（說明有堿生成）。
不是，Na2O2屬于過氧化物，不是堿性氧化物。
氧化劑
還原劑
還原產物
氧化產物
動手寫一寫：用雙線橋分析這個氧化還原反應。
得到1×2e-
失去1×2e-
結論：2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑
【推理】 類比Na2O2與水的反應，根據氧化還原反應的原理，寫出其與CO2、鹽酸的反應方程式。
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
【討論】比較Na2O、Na2O2與O2、CO2、鹽酸的反應，如何理解Na2O、Na2O2性質上的差異？
Na2O是堿性氧化物，而在Na2O2中,氧是-1價介于氧的兩種較穩定化合價0和-2之間,因此Na2O2既可以在一定條件下獲得電子表現氧化性又可以在一定條件下表現還原性,還可以在一定條件下發生自身氧化還原反應,但主要以氧化性為主。
氧化劑
還原劑
還原產物
氧化產物
得到1×2e-
失去1×2e-
氧化劑
還原劑
還原產物
氧化產物
得到1×2e-
失去1×2e-
【思考】一. 根據Na2O2的性質，猜測其用途。
Na2O2可在呼吸面具或潛水艇中作為氧氣的來源。它能與CO2與H2O作用，放出O2。根據這個性質，可將它用在礦山、坑道、潛水或宇宙飛船等缺氧的場合，將人們呼出的CO2與H2O再轉換成O2，以供呼吸之用。（性質決定用途）
二. 氧氣還有哪些制備方法？用Na2O2制備氧氣有什么優點？
1. 2H2O2和MnO2 ：
MnO2
2H2O2 = 2H2O + O2↑
2. 加熱KMnO4 ：
2 KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 ↑
3. KClO3和MnO2混合加熱：
2KClO3 2KCl+3O2 ↑
4. Na2O2： 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
過氧化鈉制氧氣輕巧，易攜帶，循環利用人呼出的氣體，沒有太多的副產物，反應簡單等優點。
【總結】Na2O、Na2O2性質對比
名稱 Na2O Na2O2
色態
與H2O
與CO2
與HCl
轉化 特性
用途
白色固體
淡黃色固體
Na2O + H2O＝2NaOH
2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑
Na2O + CO2 ＝ Na2CO3
2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2
Na2O+2HCl＝2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl＝4NaCl+O2↑+2H2O
強氧化性（過氧化物）
（堿性）堿性氧化物
2Na2O + O2 ＝ 2Na2O2
呼吸面具制氧劑

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