《钠的化合物》教学设计
一、教材分析
“钠的化合物”是《新课标》中必修课程主题2“常见的无机物及其应用”中二级标题“金属及其化合物”的内容,在新人教版教材中位于必修一第二章“海水中的重要元素——钠和氯”的第一节“钠及其化合物”。本节课的知识承载着帮助学生建构“基于价类二维的元素观”的价值功能,相关教学能够促进学生对物质分类、氧化还原反应的理解,为今后学生继续学习其他元素及其化合物、构建物质结构和元素周期律等理论知识奠定基础和提供理论模式,也为学生“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”等学科核心素养的发展提供有力保障。
二、学情分析
学生在初中的学习中已接触了铁等金属的性质,可以从金属活动性顺序入手思考金属具有的共性和个性特征;初步了解了氯化钠、碳酸钠和碳酸氢钠等钠的化合物的知识,以此入手,则可以比较容易地展开深入学习氧化钠与过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的性质。在第一章的学习中,学习了物质的分类及离子反应、氧化还原反应,以此为基础可以多角度认识物质及其变化。在能力方面,学生已具备简单的金属的研究方法,在本节课的教学中将通过多个实验进行钠的化合物性质的探究,给学生以大量的感性认识,引导学生通过对实验现象的分析,推断和预测物质的性质。还能使学生真正认识化学在促进社会发展、改善人类生活条件等方面所起到的重要作用。
素养目标
【教学目标】
1. 通过钠的化合物的学习,能够掌握氧化钠和过氧化钠的化学性质、碳酸钠和碳酸氢钠的共性和差异性、焰色试验的实验操作。
2. 通过完成钠的化合物的相关实验,初步体验有序地、全面地、敏锐地观察实验现象,并能准确地用语言描述,尝试对现象进行分析、归纳,了解科学探究的基本方法,培养初步的科学探究能力。
3. 通过对于钠的化合物性质的研究,激发学生的求知欲望和学习期望;培养学生认真细致和严谨求实的科学精神。通过对钠的化合物在日常生活中的用途的学习,理解掌握化学知识在社会生活中的重要作用。
【评价目标】
1.通过对钠的化合物性质的实验探究,诊断并发展学生对物质性质的认知水平、元素化合物的系统研究水平。
2.通过对实验现象的分析,诊断并发展学生的证据推理与模型认知水平。
3.通过对钠的化合物在生活中应用的讨论,诊断并发展学生对化学学科价值的认识水平。
四、教学重点、难点
1.氧化钠和过氧化钠的化学性质;
2.碳酸钠和碳酸氢钠的共性和差异性。
五、教学方法
1.实验探究法
2.归纳法
六、教学设计思路
本节是学生第一次系统学习以元素为核心的无机化合物知识,在钠的化合物的学习过程中,帮助学生构建研究金属化合物的方法和思路很重要。对于钠的氧化物,以有趣的滴水起火、吹气起火引入,类比初中学过的氧化钙,利用碱性氧化物的性质来总结氧化钠的相关反应;将氧化钠与过氧化钠进行对比教学,以实验形式进行探究。对于钠盐,重点学习碳酸钠和碳酸氢钠,从用途出发引入研究的问题,对比探究和学习二者的性质,最终结合性质来解释生活中二者的用途。
七、教学流程
八、教学过程
(一)氧化钠和过氧化钠
环节 教师活动 学生活动
环节一: 创设情境,引入新课 用细长玻璃管向脱脂棉缓缓吹气;用滴管向脱脂棉上滴几滴水 观察现象,进行思考 为什么脱脂棉可以燃烧?
环节二: 从物质类别的角度分析氧化钠的性质 根据钠相关的实验现象,描述氧化钠和过氧化钠的颜色、状态 回忆钠反应生成氧化钠和过氧化钠的现象,回答问题
从物质分类的角度来看,氧化钠属于什么氧化物?可以发生哪些反应?写出方程式。 碱性氧化物 1.与水反应生成碱 2.与酸反应生成盐和水 3.与酸性氧化物生成的盐 类比初中学过的氧化钙,写出氧化钠的反应方程式 ①氧化钠与水反应:Na2O+H2O===2NaOH; ②氧化钠溶于盐酸:Na2O+2HCl===2NaCl+H2O; ③氧化钠与CO2反应:Na2O+CO2===Na2CO3。
这些性质是碱性氧化物的通性,例如CaO、K2O也具有这些性质。钠的另一种氧化物Na2O2具有这些性质吗?下面我们就来验证一下。 思考
环节三: 预测过氧化钠的性质,并进行实验探究 预测:从化合价的角度分析,过氧化钠与水反应的产物是什么? Na2O2中氧元素的化合价是多少? 是常见的化合价吗? 会变成多少价呢? 那么反应的可能产物又是什么呢? 结合已有的氧化还原知识,回答问题,能自己推测可能的产物
实验: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。 现象:木条复燃 结论:生成了氧气 用手轻轻触摸试管外壁,有什么感觉? 现象:试管外壁发烫 结论:反应放热 用pH试纸检验溶液的酸碱性。 现象: pH试纸变蓝,后褪色 结论:生成碱性物质、漂白性物质
指导学生写过氧化钠与水的方程式,Na2O2在这个反应中充当了什么角色? 2Na2O2 + 2H2O == 4NaOH + O2↑ Na2O2既是氧化剂,又是还原剂。
Na2O2可以用来漂白织物、做消毒剂等。 因为Na2O2具有强氧化性。
过氧化钠与二氧化碳反应方程式 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+ O2
试分析吹气生火、滴水生火的原因 放热反应,温度达到着火点 生成O2,起到助燃效果
环节四: 结合实际,拓展应用 Na2O2的用途? (1)消毒剂、漂白剂 (2)呼吸面具或潜艇中的供氧剂
(二)碳酸钠和碳酸氢钠
环节 教师活动 学生活动
环节一: 创设情境,引入课题 1.在面粉发酵或油条制作过程中,经常会用到发酵粉和食用碱,它们的主要成分是什么,俗称什么? 2.厨房中也经常会出现碳酸钠的身影,它的用途是什么? 俗称什么? 我们一起来共同探究碳酸钠和碳酸氢钠的性质。 1.碳酸氢钠,小苏打 2.做洗涤剂,去油污 纯碱、苏打
二者的用途有相同点,也有不同点。 根据性质决定用途的思想,试对二者的性质进行预测。 物理性质、化学性质上进行分析
环节二: 实验探究碳酸钠和碳酸氢钠的性质 1.Na2CO3和NaHCO3在水中的溶解性差异及其水溶液的酸碱性 (1)分别滴入几滴水,振荡,观察现象;将温度计分别插入其中 (2)继续向(1)试管中分别加入5 mL水,用力振荡 (3)分别向(2)所得溶液中滴入1~2滴酚酞溶液 观察并记录现象,分析出:溶解度:Na2CO3 ﹥ NaHCO3 碱性:Na2CO3 ﹥NaHCO3
2.Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应速率的快慢 实验步骤:向等浓度、等体积的盐溶液中滴入等浓度、等体积的盐酸,观察两种溶液与盐酸反应产生气泡的快慢。 带领学生分析其中原因,写出方程式 Na2CO3 开始没有现象,继续滴加后产生大量气泡 NaHCO3 立即产生大量气泡
3. Na2CO3和NaHCO3的热稳定性 分别加热Na2CO3和NaHCO3,观察现象。 观察并记录现象,分析出:热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
环节三: 结合实际,拓展应用 1. 厨房去油污,为什么建议使用碳酸钠而不是碳酸氢钠? 2. 为什么治疗胃酸过多的药物选用碳酸氢钠而不是碳酸钠? 1.碳酸钠碱性更强 2.碳酸氢钠碱性弱,对人体伤害小,而且碳酸氢钠与盐酸反应快,见效迅速。但胃溃疡患者慎用。
(三)焰色试验
环节 教师活动 学生活动
环节一: 创设情境,引入课题 强烧之,紫青烟起,云是真硝石也。 ——《本草经集注》为什么可以通过燃烧时的现象鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)? 很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,这在化学上叫做焰色反应。
环节二: 实验探究 演示实验:洗 → 烧 → 蘸 → 烧 → 洗 现象:灼烧Na2CO3溶液时,火焰呈黄色;当灼烧K2CO3溶液时,透过蓝色钴玻璃可观察到火焰呈紫色。 结论:钠元素的焰色为黄色,钾元素的焰色为紫色。
环节三: 归纳分析 根据火焰呈现的特征颜色,可以判断试样所含的金属元素,化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。 注意: ①无论是金属的单质还是化合物,其焰色都相同; ②金属的化合物无论是溶液还是固体,其焰色相同。 ③钾:紫色(透过蓝色钴玻璃观察)。 ④焰色反应是元素的性质,是物理变化。 归纳、思考
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