過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)【核心素養(yǎng)提升+備課精講精研】高中化學(xué)

過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)掌握過(guò)氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，提高動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的化學(xué)核心素養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膬x器球形干燥管、膠頭滴管、火材、酒精燈、坩堝、脫脂棉、石棉網(wǎng)試劑過(guò)氧化鈉、蒸餾水、無(wú)水硫酸銅、無(wú)水氯化鈣實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備視頻觀看

過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2實(shí)驗(yàn)操作：取一小塊脫脂棉，再取過(guò)氧化鈉粉末于脫脂棉上，小心包裹后，放置于坩堝中，向包有過(guò)氧化鈉的脫脂棉吹氣。觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：脫脂棉燃燒起來(lái)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：過(guò)氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)放熱，生成氧氣實(shí)驗(yàn)探究

過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)實(shí)驗(yàn)

發(fā)現(xiàn)問(wèn)題：做“口含玻管對(duì)包裹了過(guò)氧化鈉的棉花吹氣，棉花燃燒”的趣味實(shí)驗(yàn)，從而說(shuō)明過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)，生成碳酸鈉和氧氣。人體吹氣中含有水蒸氣等雜質(zhì)

。我們發(fā)現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)沒(méi)有設(shè)計(jì)氣體的除雜,存在一些缺陷。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：改進(jìn)裝置，增加水蒸氣干燥裝置，以排除水蒸氣對(duì)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。如何排除水蒸氣對(duì)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響？實(shí)驗(yàn)探究改進(jìn)裝置排除水蒸氣對(duì)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響→實(shí)驗(yàn)探究學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)操作：1、取一只球形干燥管，先加入少量棉花，堵住管口。往里面加入無(wú)水硫酸銅固體，使其約占體積的三分之一。再加入少量棉花，最后加無(wú)水氯化鈣固體，填滿整個(gè)球形干燥管。2、用一小段軟管將干燥管與玻璃管相連。3、用脫脂棉包住約0.2g的Na2O2粉末，放在石棉網(wǎng)上。4、緩慢持續(xù)吹氣，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：脫脂棉并未燃燒起來(lái)。結(jié)論分析：干燥的二氧化碳不跟過(guò)氧化鈉反應(yīng)。但在水蒸氣催化作用下，過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)，有氧氣生成。實(shí)驗(yàn)總結(jié)：改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯，過(guò)程有趣，安全性強(qiáng)，既適合教師課堂演示，也可以開設(shè)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),達(dá)到了改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的目的。1、在CO2和水蒸氣的混合氣體中加入Na2O2，Na2O2先跟誰(shuí)反應(yīng)？一定量的Na2O2與一定量CO2和H2O(g)的混合物的反應(yīng)，解決問(wèn)題時(shí)可視作Na2O2先與CO2反應(yīng)，待CO2反應(yīng)完成后，Na2O2再與H2O發(fā)生反應(yīng)(實(shí)際情況要復(fù)雜得多)。思考討論2、金屬鈉著火可以用泡沫滅火器嗎？不行。金屬鈉著火會(huì)生成過(guò)氧化鈉，過(guò)氧化鈉會(huì)與二氧化碳反應(yīng)，放出氧氣，會(huì)越燒越旺。生活應(yīng)用過(guò)氧化鈉通常用作潛水艇、防毒面具中的供氧劑

1、以往的化學(xué)實(shí)驗(yàn)都是教材上已有的，對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)的步驟、實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象以及實(shí)驗(yàn)的結(jié)論都有了清晰地認(rèn)識(shí)，但是過(guò)氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)只是基于一個(gè)化學(xué)方程式，需要教師和學(xué)生進(jìn)行合理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，自主探究，并通過(guò)探究了解反應(yīng)的相關(guān)問(wèn)題。在進(jìn)行化學(xué)教學(xué)時(shí)，應(yīng)在學(xué)生掌握基本的理論知識(shí)的前提下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手、動(dòng)腦能力。2、本實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單，易操作，直接利用呼出氣體來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，省去了制備二氧化碳的實(shí)驗(yàn)裝置。但呼出氣體成分復(fù)雜，本實(shí)驗(yàn)只排除了水蒸氣的影響，不夠嚴(yán)謹(jǐn)，直接吹氣也不夠安全。需繼續(xù)學(xué)習(xí)，繼續(xù)改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)反思1、下面關(guān)于Na2O2的說(shuō)法中不正確的是（

）

A、是白色固體

B、與水反應(yīng)生成堿和氧氣

C、能與CO2反應(yīng)生成鹽和氧氣

D、可作為呼吸面具和潛水艇里氧氣的來(lái)源A課堂檢測(cè)2.如圖是Na2O2和CO2定性、定量實(shí)驗(yàn)的裝置示意圖：注射器1中抽取了100mLCO2，U形管中裝有適量小玻璃珠和約1.5gNa2O2粉末。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，打開K1、K2、K4止水夾，關(guān)閉K3止水夾，推動(dòng)注射器1活塞，緩緩將CO2壓至U形管，注射器2活塞緩緩向外移動(dòng)。下列敘述中不正確的

（

）A.U形管內(nèi)的玻璃珠可防止過(guò)氧化鈉粉末被吹走和增大過(guò)氧化鈉和二氧化碳的接觸面積B.U形管內(nèi)淡黃色粉末漸漸變白C.注射器1活塞推到底后，注射器2中收集到的氣體大于50mL，只是因?yàn)檫€含有未反應(yīng)完的CO2D.打開膠塞，立即將帶火星的木條伸入U(xiǎn)形管中，可驗(yàn)證反應(yīng)產(chǎn)物之一為氧氣C課堂檢測(cè)3.在呼吸面具和潛水艇中可用過(guò)氧化鈉作為供氧劑。請(qǐng)選用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑和實(shí)驗(yàn)儀器，用下圖中的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證明過(guò)氧化鈉可作供氧劑。(1)A是制取CO2的裝置，寫出A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

_________________________。CaCO3＋2H＋

=Ca2＋＋H2O＋CO2↑儀器加入試劑加入該試劑的目的B飽和NaHCO3溶液

C

DNaOH溶液

除去CO2氣體中混入的HCl過(guò)氧化鈉與CO2和水反應(yīng)產(chǎn)生O2吸收未反應(yīng)的CO2氣體(3)寫出過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________________________________。(4)用_______________檢驗(yàn)F中收集到的氣體，現(xiàn)象是____________。2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2帶火星的木條木條復(fù)燃(2)填寫表中空格：課堂檢測(cè)4.如圖所示，“二氧化碳是否在有水存在時(shí)，才能與過(guò)氧化鈉反應(yīng)？”這個(gè)問(wèn)題可通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)加以證明。(1)按如圖所示的裝置，在干燥的試管Ⅲ中裝入Na2O2后，在通入CO2之前，應(yīng)事先將活塞(K1、K2)關(guān)閉好，目的何在？____________________________________________(2)試管Ⅰ內(nèi)的試劑X是___________時(shí)，打開活塞K1、K2，加熱試管Ⅲ約5分鐘后，將帶火星的小木條插入試管Ⅱ的液面上，可觀察到帶火星的小木條不能劇烈地燃燒起來(lái)，且Ⅲ內(nèi)淡黃色粉末未發(fā)生變化。則所得的化學(xué)結(jié)論是_______________________________。(3)試管Ⅰ內(nèi)試劑為CO2飽和水溶液時(shí)，其它操作同(2)，通過(guò)_______________________________________________________________的現(xiàn)象，可以證明Na2O2與潮濕的CO2能反應(yīng)且放出O2。

以防止試管Ⅲ內(nèi)的過(guò)氧化鈉和外界相通時(shí)發(fā)生吸潮現(xiàn)象濃H2SO4過(guò)氧化鈉與干燥的CO2不反應(yīng)

帶火星的小木條在試管Ⅱ的液面上劇烈燃燒，同時(shí)，Ⅲ內(nèi)固體由淡黃色變?yōu)榘咨n堂檢測(cè)5.某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了如圖所示裝置，驗(yàn)證CO2跟Na2O2反應(yīng)時(shí)需要與水接觸?！狙b置分析】(1)裝置①中反應(yīng)的離子方程式是________________________________。CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑(2)裝置②中的試劑是_____(填字母)。a.飽和NaHCO3溶液 b.飽和Na2CO3溶液 c.濃H2SO4(3)裝置③中的試劑是________。a濃硫酸課堂檢測(cè)【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】步驟1：打開彈簧夾K2，關(guān)閉K1，打開分液漏斗活塞加入鹽酸，將帶火星的木條放在a處。步驟2：打開彈簧夾K1，關(guān)閉K2，打開分液漏斗活塞加入鹽酸，將帶火星的木條放在a處。(1)步驟1和步驟2中，a處帶火星的木條產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分別是___________________________________________________。(2)Na2O2與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________________________。

步驟1中帶火星的木條不復(fù)燃，步驟2中帶火星的木條復(fù)燃2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2課堂檢測(cè)[實(shí)驗(yàn)反思](1)有同學(xué)提出質(zhì)疑：“上述實(shí)驗(yàn)不足以證明有水存在時(shí)Na2O2與CO2發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。”其理由是_________________________________