章节 2.1 钠的性质与用途 计划学时 1
一、教学内容分析 钠是碱金属中的典型代表,是学生在高中学习的第一个金属元素,把它编排在高一教材中第三章讨论,是因为义务教育初中化学教材中已经介绍了碳酸钠、氯化钠、氢氧化钠等钠的化合物的知识,为高中钠元素的系统学习奠定了基础,可以使学生感觉相对更简单,有利于减轻学生在高中学习初期的不适应感;还有利于复习巩固第一章所学的氧化还原反应和离子反应的知识,通过对钠元素的学习,总结出学习金属元素的学习方法和模式,这将有利于今后其它金属元素的学习。
二、学情分析 本课时的授课班级为高一1班和高一9班,这两个班级基础较好,接受度较高,所以在授课时可以适当延伸拓展。在初中已经学习过金属元素(如铁),班级同时还学习过钠的某些化合物(如氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠)的一些知识,他们也有进一步探究更多金属元素的求知欲和兴趣,这使得他们对于钠的学习将更轻松;另外,在初中他们已看过教师的演示实验,也做过一些简单的学生实验,具有了一定的实验操作技能;这些都会成为本节课的有利支撑点。
三、教学目标 1.了解金属钠的保存方法及用途; 2.掌握金属钠的主要物理及化学性质。
四、教学重难点 教学重点 1.金属钠的化学性质 2.金属钠的氧化以及与水、硫酸铜的反应原理
教学难点 金属钠的氧化以及与水、硫酸铜的反应原理
五、教学用具 多媒体、实验仪器(小烧杯、镊子、小刀、滤纸、玻璃片)、实验试剂(金属钠、蒸馏水、酚酞、硫酸铜溶液)
六、教学设计 教师活动 学生活动 设计意图
【导入新课】水能覆舟、亦能载舟,水能灭火,那么“水能生火”吗?在开始我们这节课的学习之前,同学们先来看一个演示实验,“滴水点灯”实验,同学们可以观察到,在酒精灯的灯芯上滴水,酒精灯就被点着了;这是因为在实验之前,在酒精灯的灯芯处放置了一小块金属钠。那么,为什么放置了金属钠,就能用水点着酒精灯呢?带着这样的疑问,我们来开始今天的学习。 学生观看实验视频并思考 设置情境,引入问题,激发学生探究热情
【讲解】下面,我们从理论上分析一下钠。首先从物质分类的角度来说,钠是一种金属单质,金属单质只有还原性,所以金属钠应该具有较强的还原性。 学生倾听 回顾所学知识
【设疑】同学们能不能从原子结构的角度分析一下,钠为什么具有较强的还原性? 学生思考回答(钠原子的最外层只有1个电子,容易失去,达到最外层8电子稳定结构。) 设疑,吸引学生注意力
【过渡】我们从理论上分析了金属钠应该是一种具有较强还原性的金属单质,下面我们通过实验来探究一下金属钠的性质。 学生倾听 激发学生求知欲
【演示实验】用镊子取一小块钠,用滤纸吸干表面煤油后,用刀切去一端的外皮,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。 学生观看演示实验 培养学生的观察能力
【讲解】通过上面的实验,同学们可以得到关于金属钠的一些物理性质:钠是银白色有金属光泽的固体,硬度较小。同时我们也观察到,金属钠是保存在煤油中的,为什么金属钠要保存在煤油中呢?这个问题我们将通过下面的学习来解决。 学生总结性质,并思考问题 培养学生归纳总结能力,吸引学生注意力
【过渡】常温下,新切开的钠,在放置过程中表面发生了什么变化呢 学生思考回答(金属钠光亮的表面变暗了) 培养学生观察能力
【设疑】为什么切开的金属钠在放置的过程中变暗了呢?应该是与空气中的某些成分发生了化学反应,具体是哪种物质呢? 学生思考回答(氧气) 吸引学生注意力
【讲解】新切开的金属钠光亮的表面很快变暗了,是因为钠与氧气发生了反应,在钠的表面形成了一薄层氧化物。这种氧化物是白色的氧化钠:4Na+O2=2Na2O,如果加热,金属钠又会发生什么变化呢? 学生倾听并做好笔记,思考问题 理解反应条件不同导致生成物不同
【演示实验】将一个干燥的坩埚加热,同时切取一块绿豆大的钠。迅速投到热坩埚中。继续加热坩埚片刻,待钠熔化后立即撤掉酒精灯,观察现象。 学生总结实验现象(钠受热先熔化成银白色的小球,然后剧烈燃烧,火焰呈黄色,生成淡黄色固体) 培养学生观察与总结能力
【讲解】由于液态钠表面张力的问题,熔化的钠呈现球状,类似于初中物理中介绍的液态汞。上面燃烧得到的淡黄色固体是过氧化钠(Na2O2),反应为:2Na+O22Na2O2 学生倾听 强调书写的规范性
【过渡】钠除了与非金属单质反应以外,还可以与水反应。下面我们对钠与水的反应进行探究,请同学们从物质组成和氧化还原的角度分析,钠和水反应的产物应该是什么?并说明理由。 通过以上分析,同学们认为钠与水反应的产物可能是氢气和氢氧化钠,我们再通过实验来验证一下上面的预测是否正确。 学生思考并回答(钠在反应中一定失电子转化为钠离子,由于水中氧元素呈现的-2价是其最低价,所以只能是+1价的氢化合价降低得电子,所以生成物应该有氢气。另外的生成物一定有钠元素和氧元素,因为因为氧化纳会与水反应,所以只能认为是氢氧化钠) 化学是一门以实验为基础的学科,培养学生科学的学习方法。
【演示实验】在烧杯中放一定量水,滴入几滴酚酞溶液,然后把绿豆大小的钠放入水中。请同学们观察实验现象。 学生观察实验现象(浮在水面上、熔化成银白色光亮小球、小球在水面上四处游动、发出嘶嘶声、小球最后消失、溶液变红) 培养学生观察与总结能力
【讲解】钠与水的反应实际上是钠与水电离出来的少量氢离子反应,那么同学们猜想一下,钠能不能和酸反应呢?答案是能,酸电离出氢离子更容易,因此钠可以与酸反应,并且反应比钠与水的反应更剧烈。 学生倾听 培养学生以微观角度分析反应实质
【过渡】钠除了能与非金属单质(氧气)、水、酸反应,能和盐硫酸铜反应吗?若反应,反应方程式怎么写? 学生讨论,作出两组假设: ①置换出铜 ②先与水反应,生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应 培养学生从多角度分析问题
【演示实验】钠投入硫酸铜溶液中。 学生观察思考(看到有蓝色沉淀生成,证明第二种假设正确。 用实验验证假设,强调科学的学习方法
【提问】在化学中我们坚持一个理念是物质的结构决定性质,而性质决定用途,钠是如何制取的呢?那金属钠性质这么活泼,在生活中有什么用途呢? 学生结合生活思考回答 理论与实际相结合
【提问】我们来通过几个问题来自检一下学习成果。 课前“滴水点灯”的原理? 为什么初中化学的金属间的置换反应为什么不能用“K、Ca 、Na”等金属呢? 钠着火怎么办? 学生思考回答。 钠与水反应放热,达到着火点使酒精燃烧。 这些金属过于活泼,加入到水溶液中直接与水发生反应,不会置换出金属。 用沙土扑灭。 检验课堂效果
【课堂小练】 关于金属钠的说法不正确的是(C) 金属钠的化学性质十分活泼 实验室中,常将钠保存在石蜡油或煤油中 金属钠与水的反应,钠沉在水面上,反应剧烈 储存金属钠的仓库失火,不能用水灭火 等质量的两块钠,第一块在加热条件下与足量氧气充分反应,第二块在常温下与足量氧气充分反应。则下列说法正确的是(B) 第一块钠失去电子数多 两块钠失去电子数相同 两块钠的反应产物的颜色相同 两块钠所得反应产物的质量相等 学生思考并回答 检验学生学习成果
【课堂小结】引导学生回忆本节课所学知识 学生回顾本节课所学知识 培养学生归纳总结能力
七、板书设计 2.1.1 钠的性质与用途 一、钠的物理性质 密度比煤油大、硬度小、银白色金属光泽 钠的化学性质 与氧气反应 常温:4Na+O2=2Na2O 加热:2Na+O2Na2O2 与水反应 Na+H2O=NaOH+H2↑ 现象:浮熔游响红 与酸反应 2Na+2HCl=2NaCl+H2↑ 与盐溶液反应(以硫酸铜溶液为例) 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4 【总反应】2Na+CuSO4+2H2O=2NaOH+H2↑+Cu(OH)2↓