2.1 活泼的金属单质—钠 教学设计
文档属性
| 名称 | 2.1 活泼的金属单质—钠 教学设计 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 598.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-05-04 19:31:56 | ||
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文档简介
活泼的金属单质——钠
教学目标 认识钠单质的性质 体会学习物质性质的思路和方法
教学重难点 钠单质的性质
教学环节
教学环节一：
教师活动 学生活动 设计意图
【本章引入】化学是研究物质的学科。在第一章当中我们为研究物质做了许多方法上的准备。包括我们学习了分类的方法，对物质和反应进行了分类，学习了物质的转化和氧化还原反应，对于陌生的物质，我们可以根据物质类别和所含元素的化合价来初步预测该物质的性质。 从本章开始，我们正式进入物质的学习。我们知道物质是由元素组成的，要想了解物质世界，就要从组成常见物质的典型元素入手。初中我们已经了解了一些元素组成的物质的性质，比如H、C、O、Ca等，在高一阶段，我们主要学习Na、Cl、Fe、N、S这五种元素及其化合物的知识，逐步掌握研究物质的一般思路和方法，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。 【本节引入】钠是海洋中当中含量丰富，也是生活中经常见到元素。疫情期间，家里除了囤蔬菜肉类之外，还有一样是必不可少，前几天我小区被封，下楼去超市买点战略粮食储备，蔬菜水果肉类都有，唯独这个东西卖光了，那就是食盐。无奈之下只好买了瓶酱油。 【展示】食盐对人体的确是不可缺少的，当人吃不到正常的食物，如无糖时，便会有“低血糖”的反应:心慌，手抖，出冷汗，甚至终身饥饿。人长期不吃盐会导致四肢无力、精神衰弱等症状，能活多久要与是否造成低钠血症，以及低钠血症发生的速度与程度相关。若食盐摄入不足，严重者也会心跳加速，肌肉痉挛，反射减弱，甚至晕厥。同时，也有可能导致某些细胞过酸，增加患癌症的风险。因此，就像吃糖一样，一定的盐也是必须的。 本节我们便来研究钠单质与其化合物的相关内容。
环节二：钠的物理性质、钠与氧气/非金属的反应
教师活动 学生活动 设计意图
【引入】对于一种物质，我们该如何研究，才能清楚它的性质呢？要将其和我已知的所有其他物质都反应一遍吗？，不可能，也没有必要。人们对于物质的性质已经具有了一些相关的知识，我们根据知识和经验，先预测其可能具有的性质，然后进行实验，观察并解释所看到的现象，最终验证我们预测的结果。本节课，我们就沿着这样的认识思路，研究钠单质的性质。 【提问】请同学从原子结构、物质类别的通性的角度预测钠单质可能具有什么样的性质？能够发生什么反应？ 【点评】同学们预测得很全面，基本上把我们学习的关于金属的相关知识应用了出来。其中从原子结构预测的角度体现了我们化学中结构决定性质的思想，预测了钠的非常核心的性质——还原性。而从物质类别的角度，我们预测了关于钠的比较具体的物质和化学性质。 那么事实上钠的性质是否如我们预测的一致？我们如何验证？——实验！ 【实验1】【视频展示】用镊子取一小块钠。用滤纸吸干表面的煤油后，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。 （补充：钠为何从煤油当中拿出来，即钠的储存方式我们先不分析，待我们研究完钠的性质后，同学们自然会有答案。） 【过渡—提问】钠在常温在就可以被氧气氧化，再次说明钠非常活泼，还原性非常强。这是钠与我们熟悉的金属Fe，Cu的重要区别。既然钠如此活泼，钠在加热条件下又会如何？会发生反应吗？反应的产物还是氧化钠吗 我们继续通过实验来验证。 【实验2】【视频展示】将一个干燥的坩埚加热，同时切取一块绿豆大小的钠，迅速投到热坩埚中，继续加热坩埚片刻，待钠融化后立即撤掉酒精灯，观察现象。 提示：注意观察以下几点： 1.钠加热后，未燃烧前的状态。 火焰颜色 生成物状态、颜色。 【总结】4Na + O2 = 2Na2O 2Na + O2 =（加热）Na2O2 对比两个反应的异同，你能得出什么结论/规律？ 【应用—预测】预测钠与S单质，钠与Cl2能否发生反应？预测的依据是什么？ 【过渡】依旧通过实验进行验证 【思考回答】 【预期】 1.原子结构，最外层只有一个电子，极易失电子成电子的稳定结构，具有还原性。 2.钠属于金属单质，应该具有金属单质的共性，有金属光泽，易导电和导热，能和氧气（非金属单质）反应生成金属氧化物、能和酸、盐发生置换反应。 3.钠处于金属活泼性顺序表中第3的位置，活泼性非常强，非常容易失电子，体现还原性。 【观察—分析—解释—结论】 可以用小刀切割——质软（硬度小） 金属光泽——金属通性 光泽迅速变暗——发生反应——（回忆金属通性）——与空气中的氧气反应 用符号（反应方程式）表述出上述过程。 4Na + O2 = 2Na2O 【观察—分析—解释—结论】 钠受热先熔化——熔点较Fe、Cu低（97.8℃） 火焰呈黄色 生成淡黄色固体——说明产物不再是Na2O。 用符号（反应方程式）表述出上述过程。 2Na + O2 =（加热）Na2O2 【思考回答】两个反应反应物相同，条件不同，产物便不同。 化学反应的产物除了受反应物变量的影响，反应条件也是影响产物的变量。 【预期】既然钠非常活泼，能与氧气反应，钠与其他活泼非金属单质也理应可以发生反应。 【书写】书写相关反应方程式。 体验研究性质中“预测”这一步。 突出结构决定性质的思想 突出物质类别的预测价值。 培养证据推理意识 及时符号表征，落实方程式的书写。 培养证据推理意识 及时符号表征，落实方程式的书写。 渗透反应的条件性 从钠与氧气的反应，拓展到钠与其他活泼非金属单质的反应。突出从物类别推测
教学环节三：钠与水的反应
教师活动 学生活动 设计意图
【引入】我们已经知道了钠非常活泼，与空气中的氧气很快发生反应，因此实验室保存钠时要隔绝氧气。要隔绝氧气，你首先想到的是什么办法？ 但为什么实验室要用煤油而不用水来液封？另外，我国的制备钠单质的工厂大多在干燥的内陆地区，比如内蒙、青海等地，而不在气候湿润且离海进的沿海地区。这些都暗示着我们钠，似乎可以和水发生反应。 【过渡】研究物质的性质，我们依旧先预测，之后通过实验的方式，观察、分析解释实验现象，进而得出结论进行验证。 【预测】从氧化还原角度和物质组成（元素守恒）角度，预测Na与H2O发生反应的产物是什么？我们如何验证产物？ 接下来我们通过实验来验证，注意观察现象。稍后我们对现象进行解释。 【实验3】在烧杯中加入一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一块绿豆大小的钠放入水中。 【过渡】实验结果和我们之前的预测是吻合的，请同学们书写出该反应的化学和离子反应方程式。 【提问—回扣】由此我们便知道为何不能用水来液封，同时也能想到，要想液封单质钠，这个液体必须满足几个条件？ 也能想到，如果较多的钠着火，灭火我们不能用水，而应该用沙土。所以制钠厂中会定点设置沙土。 【思考】用水液封，或者用其他气体保护。 【思考回答】 【推测】 1.氧化还原角度，钠作为活泼金属，必然电子做还原剂，产物中以Na+形式存在。 2.氧还反应中化合价有升必有降，H2O中O2-已经是最低价，故只能H2O中+1的H+化合价降低，成为H2。 3.根据元素守恒，产物当中还必须有含O的阴离子，才能和Na+组成稳定的物质，并且这种物质还能稳定存在于水中，因此不能是氧化钠，而大概率是我们熟悉的氢氧化钠。 【验证】 1.氢气——收集——验纯——点燃（蓝色火焰+干冷烧杯有水珠） 2氢氧化钠——碱性——指示剂——酚酞/石蕊 【观察—分析—解释—结论】 实验现象分析及结论钠在水中位置浮于水面上钠的密度小于水0.971g·cm-3钠的形状变化熔成一个小球反应放热，钠的熔点低反应的声音发出嘶嘶的响声反应放热，热的钠使水蒸发钠的运动四处游动生成气体溶液颜色变化溶液变为红色生成碱性物质反应方程式2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑离子方程式2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH- + H2↑
【思考】两个：化学性质上，不与钠反应；物理性质上密度比钠小，让钠沉下去。 引出钠与水的反应 再次突出研究物质的方法：预测—实验—解释—结论。 发展证据推理素养 用方程式落实实验结论。
教学环节四：性质应用
教师活动 学生活动 设计意图
【引入】钠的性质研究还没有结束，我们上课一开始根据钠的金属通性，预测出钠应该有金属光泽，能和氧气（非金属单质）反应生成金属氧化物、能和酸、盐发生置换反应。 前几个我们都已经通过实验验证了，至于和酸和盐能否发生置换反应，相信我们学到这里，同学们应该有了自己的判断。当然也有同学初中就已经知道金属间的置换反应为不能用“K、Ca、Na”等金属呢，通过今天的学习，对其中的原因应该更加清晰。 【过渡】预测之后依旧进行实验验证。 【过渡】由刚才的学习我们了解到钠的性质非常活泼，制备有一定的难度，使用也有相当的危险性，那我们为什么还要制备钠单质呢？一定是它具有重要的用途。 【展示】钠的用途 【总结】本节课我们在方法上研究物质性质的科学探究的方法，既先通过我们所学习的理论知识，如物质分类，物质类别通性，氧化还原规律，结构决定性质等，预测陌生物质可能具有的性质，之后进行实验，通过观察分析解释，最终验证我们的猜想。 内容上学习了钠单质的相关性质，研究物质性质时，我们一般按照物质的物理性质，化学性质以及用途的思路，完整地表述一个物质具有的性质。 【提问】1.为何取钠时不用手接触。 2切割钠时对小刀有何要求？加热钠时对坩埚有何要求？ 为何进行钠与水反应时，钠的量不能过多？（剧烈） 钠长久放置于空气中，最后会变成什么物质？ 查阅资料，思考钠着火能否用二氧化碳灭火剂来灭火？ 【预测】 2Na + 2HCl = 2NaCl + H2↑ 2Na + CuSO4 = Na2SO + Cu 这两个反应能否发生？ 用反应方程式描述出钠与硫酸铜的反应。 【思考】钠为何会有这些用途，和什么有关系？ 渗透性质决定用途。
教学反思
引入的情景较为普通
参考资源
中盐化工，该公司拥有世界产能最大的金属钠生产线。该公司是一家集盐、盐化工、医药保健产品等生产及销售为一体的综合性企业。公司拥有位于内蒙古阿拉善盟的吉兰泰盐湖的全部及位于青海省柴达木盆地的柯柯盐湖的部分资源，储量约2亿吨，为公司盐化工产业提供了原材料保证。同时，主要产品生产基地内蒙西部及青海德令哈地区煤炭、电力、石灰石资源丰富，为公司发展提供了优质可靠的资源保障，区位优势造就了较低的劳动力和能源成本。
教学目标 认识钠单质的性质 体会学习物质性质的思路和方法
教学重难点 钠单质的性质
教学环节
教学环节一：
教师活动 学生活动 设计意图
【本章引入】化学是研究物质的学科。在第一章当中我们为研究物质做了许多方法上的准备。包括我们学习了分类的方法，对物质和反应进行了分类，学习了物质的转化和氧化还原反应，对于陌生的物质，我们可以根据物质类别和所含元素的化合价来初步预测该物质的性质。 从本章开始，我们正式进入物质的学习。我们知道物质是由元素组成的，要想了解物质世界，就要从组成常见物质的典型元素入手。初中我们已经了解了一些元素组成的物质的性质，比如H、C、O、Ca等，在高一阶段，我们主要学习Na、Cl、Fe、N、S这五种元素及其化合物的知识，逐步掌握研究物质的一般思路和方法，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。 【本节引入】钠是海洋中当中含量丰富，也是生活中经常见到元素。疫情期间，家里除了囤蔬菜肉类之外，还有一样是必不可少，前几天我小区被封，下楼去超市买点战略粮食储备，蔬菜水果肉类都有，唯独这个东西卖光了，那就是食盐。无奈之下只好买了瓶酱油。 【展示】食盐对人体的确是不可缺少的，当人吃不到正常的食物，如无糖时，便会有“低血糖”的反应:心慌，手抖，出冷汗，甚至终身饥饿。人长期不吃盐会导致四肢无力、精神衰弱等症状，能活多久要与是否造成低钠血症，以及低钠血症发生的速度与程度相关。若食盐摄入不足，严重者也会心跳加速，肌肉痉挛，反射减弱，甚至晕厥。同时，也有可能导致某些细胞过酸，增加患癌症的风险。因此，就像吃糖一样，一定的盐也是必须的。 本节我们便来研究钠单质与其化合物的相关内容。
环节二：钠的物理性质、钠与氧气/非金属的反应
教师活动 学生活动 设计意图
【引入】对于一种物质，我们该如何研究，才能清楚它的性质呢？要将其和我已知的所有其他物质都反应一遍吗？，不可能，也没有必要。人们对于物质的性质已经具有了一些相关的知识，我们根据知识和经验，先预测其可能具有的性质，然后进行实验，观察并解释所看到的现象，最终验证我们预测的结果。本节课，我们就沿着这样的认识思路，研究钠单质的性质。 【提问】请同学从原子结构、物质类别的通性的角度预测钠单质可能具有什么样的性质？能够发生什么反应？ 【点评】同学们预测得很全面，基本上把我们学习的关于金属的相关知识应用了出来。其中从原子结构预测的角度体现了我们化学中结构决定性质的思想，预测了钠的非常核心的性质——还原性。而从物质类别的角度，我们预测了关于钠的比较具体的物质和化学性质。 那么事实上钠的性质是否如我们预测的一致？我们如何验证？——实验！ 【实验1】【视频展示】用镊子取一小块钠。用滤纸吸干表面的煤油后，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。 （补充：钠为何从煤油当中拿出来，即钠的储存方式我们先不分析，待我们研究完钠的性质后，同学们自然会有答案。） 【过渡—提问】钠在常温在就可以被氧气氧化，再次说明钠非常活泼，还原性非常强。这是钠与我们熟悉的金属Fe，Cu的重要区别。既然钠如此活泼，钠在加热条件下又会如何？会发生反应吗？反应的产物还是氧化钠吗 我们继续通过实验来验证。 【实验2】【视频展示】将一个干燥的坩埚加热，同时切取一块绿豆大小的钠，迅速投到热坩埚中，继续加热坩埚片刻，待钠融化后立即撤掉酒精灯，观察现象。 提示：注意观察以下几点： 1.钠加热后，未燃烧前的状态。 火焰颜色 生成物状态、颜色。 【总结】4Na + O2 = 2Na2O 2Na + O2 =（加热）Na2O2 对比两个反应的异同，你能得出什么结论/规律？ 【应用—预测】预测钠与S单质，钠与Cl2能否发生反应？预测的依据是什么？ 【过渡】依旧通过实验进行验证 【思考回答】 【预期】 1.原子结构，最外层只有一个电子，极易失电子成电子的稳定结构，具有还原性。 2.钠属于金属单质，应该具有金属单质的共性，有金属光泽，易导电和导热，能和氧气（非金属单质）反应生成金属氧化物、能和酸、盐发生置换反应。 3.钠处于金属活泼性顺序表中第3的位置，活泼性非常强，非常容易失电子，体现还原性。 【观察—分析—解释—结论】 可以用小刀切割——质软（硬度小） 金属光泽——金属通性 光泽迅速变暗——发生反应——（回忆金属通性）——与空气中的氧气反应 用符号（反应方程式）表述出上述过程。 4Na + O2 = 2Na2O 【观察—分析—解释—结论】 钠受热先熔化——熔点较Fe、Cu低（97.8℃） 火焰呈黄色 生成淡黄色固体——说明产物不再是Na2O。 用符号（反应方程式）表述出上述过程。 2Na + O2 =（加热）Na2O2 【思考回答】两个反应反应物相同，条件不同，产物便不同。 化学反应的产物除了受反应物变量的影响，反应条件也是影响产物的变量。 【预期】既然钠非常活泼，能与氧气反应，钠与其他活泼非金属单质也理应可以发生反应。 【书写】书写相关反应方程式。 体验研究性质中“预测”这一步。 突出结构决定性质的思想 突出物质类别的预测价值。 培养证据推理意识 及时符号表征，落实方程式的书写。 培养证据推理意识 及时符号表征，落实方程式的书写。 渗透反应的条件性 从钠与氧气的反应，拓展到钠与其他活泼非金属单质的反应。突出从物类别推测
教学环节三：钠与水的反应
教师活动 学生活动 设计意图
【引入】我们已经知道了钠非常活泼，与空气中的氧气很快发生反应，因此实验室保存钠时要隔绝氧气。要隔绝氧气，你首先想到的是什么办法？ 但为什么实验室要用煤油而不用水来液封？另外，我国的制备钠单质的工厂大多在干燥的内陆地区，比如内蒙、青海等地，而不在气候湿润且离海进的沿海地区。这些都暗示着我们钠，似乎可以和水发生反应。 【过渡】研究物质的性质，我们依旧先预测，之后通过实验的方式，观察、分析解释实验现象，进而得出结论进行验证。 【预测】从氧化还原角度和物质组成（元素守恒）角度，预测Na与H2O发生反应的产物是什么？我们如何验证产物？ 接下来我们通过实验来验证，注意观察现象。稍后我们对现象进行解释。 【实验3】在烧杯中加入一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一块绿豆大小的钠放入水中。 【过渡】实验结果和我们之前的预测是吻合的，请同学们书写出该反应的化学和离子反应方程式。 【提问—回扣】由此我们便知道为何不能用水来液封，同时也能想到，要想液封单质钠，这个液体必须满足几个条件？ 也能想到，如果较多的钠着火，灭火我们不能用水，而应该用沙土。所以制钠厂中会定点设置沙土。 【思考】用水液封，或者用其他气体保护。 【思考回答】 【推测】 1.氧化还原角度，钠作为活泼金属，必然电子做还原剂，产物中以Na+形式存在。 2.氧还反应中化合价有升必有降，H2O中O2-已经是最低价，故只能H2O中+1的H+化合价降低，成为H2。 3.根据元素守恒，产物当中还必须有含O的阴离子，才能和Na+组成稳定的物质，并且这种物质还能稳定存在于水中，因此不能是氧化钠，而大概率是我们熟悉的氢氧化钠。 【验证】 1.氢气——收集——验纯——点燃（蓝色火焰+干冷烧杯有水珠） 2氢氧化钠——碱性——指示剂——酚酞/石蕊 【观察—分析—解释—结论】 实验现象分析及结论钠在水中位置浮于水面上钠的密度小于水0.971g·cm-3钠的形状变化熔成一个小球反应放热，钠的熔点低反应的声音发出嘶嘶的响声反应放热，热的钠使水蒸发钠的运动四处游动生成气体溶液颜色变化溶液变为红色生成碱性物质反应方程式2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑离子方程式2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH- + H2↑
【思考】两个：化学性质上，不与钠反应；物理性质上密度比钠小，让钠沉下去。 引出钠与水的反应 再次突出研究物质的方法：预测—实验—解释—结论。 发展证据推理素养 用方程式落实实验结论。
教学环节四：性质应用
教师活动 学生活动 设计意图
【引入】钠的性质研究还没有结束，我们上课一开始根据钠的金属通性，预测出钠应该有金属光泽，能和氧气（非金属单质）反应生成金属氧化物、能和酸、盐发生置换反应。 前几个我们都已经通过实验验证了，至于和酸和盐能否发生置换反应，相信我们学到这里，同学们应该有了自己的判断。当然也有同学初中就已经知道金属间的置换反应为不能用“K、Ca、Na”等金属呢，通过今天的学习，对其中的原因应该更加清晰。 【过渡】预测之后依旧进行实验验证。 【过渡】由刚才的学习我们了解到钠的性质非常活泼，制备有一定的难度，使用也有相当的危险性，那我们为什么还要制备钠单质呢？一定是它具有重要的用途。 【展示】钠的用途 【总结】本节课我们在方法上研究物质性质的科学探究的方法，既先通过我们所学习的理论知识，如物质分类，物质类别通性，氧化还原规律，结构决定性质等，预测陌生物质可能具有的性质，之后进行实验，通过观察分析解释，最终验证我们的猜想。 内容上学习了钠单质的相关性质，研究物质性质时，我们一般按照物质的物理性质，化学性质以及用途的思路，完整地表述一个物质具有的性质。 【提问】1.为何取钠时不用手接触。 2切割钠时对小刀有何要求？加热钠时对坩埚有何要求？ 为何进行钠与水反应时，钠的量不能过多？（剧烈） 钠长久放置于空气中，最后会变成什么物质？ 查阅资料，思考钠着火能否用二氧化碳灭火剂来灭火？ 【预测】 2Na + 2HCl = 2NaCl + H2↑ 2Na + CuSO4 = Na2SO + Cu 这两个反应能否发生？ 用反应方程式描述出钠与硫酸铜的反应。 【思考】钠为何会有这些用途，和什么有关系？ 渗透性质决定用途。
教学反思
引入的情景较为普通
参考资源
中盐化工，该公司拥有世界产能最大的金属钠生产线。该公司是一家集盐、盐化工、医药保健产品等生产及销售为一体的综合性企业。公司拥有位于内蒙古阿拉善盟的吉兰泰盐湖的全部及位于青海省柴达木盆地的柯柯盐湖的部分资源，储量约2亿吨，为公司盐化工产业提供了原材料保证。同时，主要产品生产基地内蒙西部及青海德令哈地区煤炭、电力、石灰石资源丰富，为公司发展提供了优质可靠的资源保障，区位优势造就了较低的劳动力和能源成本。