3.2 金属钠及钠的化合物(教学设计)高中化学苏教版(2019)必修第一册

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名称 3.2 金属钠及钠的化合物(教学设计)高中化学苏教版(2019)必修第一册
格式 docx
文件大小 51.2KB
资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-11-28 23:21:38

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文档简介

3.2金属钠及钠的化合物(教学设计)——高中化学苏教版(2019)必修第一册
一、教材分析
本节是高中化学苏教版(2019)必修第一册第三单元的重要内容,是金属元素化合物知识的典型代表。教材以金属钠为核心,先介绍钠的物理性质和化学性质(与氧气、水的反应),再讲解钠的重要化合物如氧化钠、过氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠的性质、用途及相互转化,最后涉及钠的化合物的鉴别方法。学好本节能帮助学生建立金属元素化合物的学习模型,掌握研究物质性质的一般方法,为后续学习其他金属元素奠定基础,认识钠及其化合物在生活生产中的应用价值。
二、学情分析
高一学生已学过物质的分类、氧化还原反应等知识,对金属的通性有初步了解,但对钠这种活泼金属的特殊性认识不足。学生易混淆钠与水反应的实验现象及原理,对过氧化钠的漂白性、碳酸钠与碳酸氢钠的性质差异理解困难。在实验操作中,对钠的取用和保存规范(如用滤纸吸干煤油)掌握不熟练,观察实验现象时难以全面捕捉细节。教学需结合实验演示和对比分析,引导学生通过观察、归纳掌握钠及其化合物的性质,强化实验操作规范。
三、核心素养
1.宏观辨识与微观探析:能从宏观上观察钠及钠的化合物的物理性质和反应现象,从微观角度理解钠的活泼性、过氧化钠的氧化性等与微粒结构的关系。
2.证据推理与模型认知:根据实验现象推理物质性质,建立金属元素化合物的学习模型(如“单质—氧化物—氢氧化物—盐”转化链),运用模型分析物质转化关系
3.科学探究与创新意识:通过钠的性质实验探究,体验科学探究过程,培养实验操作、现象观察和分析能力,树立实验安全意识。
4.科学态度与社会责任:认识钠及其化合物在生活生产中的应用,了解其使用注意事项,体会化学物质的实用价值,培养严谨的科学态度。
四、教学重难点
教学重难点:钠的化学性质(与氧气、水的反应);过氧化钠的性质(与水、二氧化碳的反应);碳酸钠与碳酸氢钠的性质差异及相互转化;钠及其化合物的实验操作规范。
五、课时安排
1课时
六、教学过程
(一)导入
【教师活动】:展示生活中常见的钠的化合物图片,如发酵粉(含碳酸氢钠)、食用纯碱(碳酸钠)、84消毒液(含次氯酸钠)等,提问:“这些物质在生活中用途广泛,你们知道它们的主要成分与哪种金属元素相关吗?”在学生猜测后,教师拿出保存在煤油中的金属钠样品,说:“它们都与钠元素有关,今天我们就来学习金属钠及钠的化合物的性质和用途。”
【学生活动】:观察图片并结合生活经验思考,对保存在煤油中的钠产生好奇,通过讨论明确本节课学习主题。
【设计意图】:通过生活实例引发学生兴趣,借助钠的特殊保存方式激发探究欲,自然导入新课学习。
(二)新课讲授
师:我们先来认识金属钠这种物质,从它的外观和保存方式入手了解物理性质,这是认识其化学性质的基础。
金属钠的物理性质
【教师活动】:展示保存在煤油中的钠,引导学生观察钠沉在煤油底部,说明钠的密度比煤油大。用镊子取出一小块钠,放在滤纸上吸干表面煤油,让学生观察钠的颜色和状态——银白色金属光泽,质地柔软。用小刀切割钠,展示切面的银白色及很快变暗的现象,说明钠易被氧化。讲解钠的其他物理性质:熔点低(约97.8℃),导热性和导电性良好。强调钠的保存原因:钠非常活泼,易与空气中的氧气和水反应,所以必须保存在煤油中隔绝空气和水;取用钠时需用镊子,不能用手直接接触,防止灼伤。结合钠的导电性,举例说明钠可用于制造高压钠灯,发出的黄光透雾能力强。
【学生活动】:观察钠的保存状态、颜色、质地,记录钠的物理性质特点。学习钠的取用和保存规范,理解保存方式与性质的关系,联系生活实例了解钠的用途。
【设计意图】:通过直观观察和操作演示,让学生掌握钠的物理性质及保存方法,建立性质决定保存方式的认知,强化实验安全意识。
师:了解了钠的物理性质,接下来探究它的化学性质。钠是一种非常活泼的金属,最突出的化学性质是易与氧气、水等物质发生反应。
金属钠的化学性质
【教师活动】:演示钠与氧气的反应。取一小块钠放在坩埚中,用酒精灯加热,引导学生观察:钠先熔化成银白色小球,随后燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体(过氧化钠,Na O )。讲解常温下钠与氧气反应生成白色的氧化钠(4Na+O =2Na O),加热时生成淡黄色的过氧化钠(2Na+O △Na O ),说明反应条件不同产物不同。
接着演示钠与水的反应。在烧杯中加入适量水,滴入几滴酚酞溶液,将吸干煤油的钠放入水中。引导学生观察现象:钠浮在水面(密度比水小),迅速熔化成小球(熔点低,反应放热),四处游动(反应生成气体),发出“嘶嘶”声(气体与水摩擦),溶液变红(生成碱性物质)。讲解反应原理:钠与水反应生成氢氧化钠和氢气(2Na+2H O=2NaOH+H ↑),强调该反应剧烈放热,若钠的量较多可能爆炸,实验中需控制钠的用量。分析反应中的氧化还原关系:钠作还原剂,被氧化为钠离子,水中的氢元素被还原为氢气。
【学生活动】:观察钠与氧气、水反应的实验现象,记录关键细节(如火焰颜色、产物状态、溶液颜色变化)。分析现象与性质的关系,书写反应方程式,理解反应中的能量变化和氧化还原关系,讨论实验中控制钠用量的原因。
【设计意图】:通过实验演示让学生直观感受钠的活泼性,结合现象分析反应原理,培养观察能力和逻辑推理能力,强化实验安全认知。
师:钠在不同条件下生成的氧化物性质不同,氧化钠是碱性氧化物,而过氧化钠有更特殊的性质,我们重点学习过氧化钠的性质。
钠的氧化物
【教师活动】:展示氧化钠(白色固体)和过氧化钠(淡黄色固体)样品,从颜色上区分两者。讲解氧化钠与水反应生成氢氧化钠(Na O+H O=2NaOH),与二氧化碳反应生成碳酸钠(Na O+CO =Na CO ),符合碱性氧化物的通性。
演示过氧化钠与水的反应:取少量过氧化钠放入试管,加入适量水,立即用带火星的木条检验生成的气体(木条复燃,说明有氧气),滴入酚酞溶液(溶液先变红后褪色)。讲解反应方程式:2Na O +2H O=4NaOH+O ↑,说明过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,生成的氢氧化钠使溶液变红,过氧化钠的强氧化性使溶液褪色(漂白性)。
演示过氧化钠与二氧化碳的反应:在盛有过氧化钠的试管中通入二氧化碳,用带火星的木条检验生成的气体(木条复燃),讲解反应生成碳酸钠和氧气(2Na O +2CO =2Na CO +O ↑),说明该反应可用于呼吸面具中供氧。强调过氧化钠的氧化性,它可作漂白剂和供氧剂,但接触水或二氧化碳时需注意安全。
【学生活动】:观察样品颜色和实验现象,对比氧化钠与过氧化钠的性质差异。分析过氧化钠与水反应中溶液褪色的原因,理解其漂白性和氧化性,记忆反应方程式,讨论过氧化钠在呼吸面具中的应用原理。
【设计意图】:通过对比实验和现象分析,让学生掌握过氧化钠的特殊性质,理解其与氧化钠的区别,认识其实际应用价值,培养对比学习的能力。
师:钠的重要化合物还包括碳酸钠和碳酸氢钠,它们在生活中应用广泛,我们来探究两者的性质差异及转化关系。
碳酸钠与碳酸氢钠
【教师活动】:展示碳酸钠(白色粉末)和碳酸氢钠(白色细小晶体)样品,介绍俗称(碳酸钠俗称纯碱、苏打,碳酸氢钠俗称小苏打)。演示两者的溶解性实验:取等质量的碳酸钠和碳酸氢钠,分别加入等体积水,振荡,观察到碳酸钠溶解更多,说明碳酸钠溶解性比碳酸氢钠强。
演示与酸反应:取等质量的碳酸钠和碳酸氢钠,分别加入等浓度盐酸,观察到碳酸氢钠反应更剧烈,产生气泡更快。讲解反应方程式:Na CO +2HCl=2NaCl+H O+CO ↑;NaHCO +HCl=NaCl+H O+CO ↑,说明碳酸氢钠与酸反应更剧烈。
演示热稳定性实验:将碳酸钠和碳酸氢钠分别放入试管加热,碳酸氢钠试管口的澄清石灰水变浑浊,碳酸钠无明显现象。讲解碳酸氢钠受热易分解(2NaHCO △Na CO +H O+CO ↑),碳酸钠受热不分解,这是鉴别两者的常用方法。
讲解两者的转化关系:碳酸氢钠加热可转化为碳酸钠;碳酸钠溶液中通入二氧化碳可生成碳酸氢钠(Na CO +CO +H O=2NaHCO )。介绍用途:碳酸钠用于玻璃、造纸工业;碳酸氢钠用于发酵粉、治疗胃酸过多。
【学生活动】:观察样品外观和实验现象,对比溶解性、与酸反应速率、热稳定性的差异。理解转化关系,记忆反应方程式,联系生活实例了解用途,讨论如何鉴别碳酸钠和碳酸氢钠。
【设计意图】:通过系列对比实验,让学生掌握碳酸钠与碳酸氢钠的性质差异及转化方法,学会物质鉴别的思路,认识其在生活生产中的应用,培养实验分析和归纳能力。
七、课堂小结
1.钠是银白色、质软的活泼金属,保存在煤油中,与氧气反应常温生成氧化钠、加热生成过氧化钠,与水反应生成氢氧化钠和氢气。
2.过氧化钠是淡黄色固体,与水、二氧化碳反应生成氧气,具有漂白性和氧化性,可作供氧剂和漂白剂。
3.碳酸钠与碳酸氢钠均为钠盐,碳酸钠溶解性强、热稳定性好,碳酸氢钠与酸反应更剧烈、受热易分解,二者可相互转化。
4.钠及其化合物在生活生产中应用广泛,需注意实验操作和使用安全。
八、课堂作业
1.下列可以大量共存且溶液无色的离子组是
A.、、、 B. 、、、
C.、、Ca2+、 D.、、、
2.某溶液只含有、、、四种离子,已知前三种离子的个数比为3∶2∶1,则溶液中和的离子个数比为
A.1∶1 B.2∶3 C.3∶4 D.5∶2
3.下列有关钠的叙述中,错误的是
A.钠燃烧时发出黄色火焰,钠应保存在石蜡油或煤油中
B.钠的活泼性强于铜,因此钠可从溶液中置换出铜
C.在坩埚中加热钠,可观察到钠先融化,之后发出黄色火焰,生成淡黄色固体
D.钠的化学性质非常活泼,钠元素在自然界中只以化合态存在
4.Na2CO3和NaHCO3都是重要的化工原料。下列说法中正确的是
A.碳酸钠俗名小苏打,碳酸氢钠俗名纯碱
B.同浓度的两溶液pH:Na2CO3C.热稳定性:Na2CO3D.分别向两溶液中滴加氢氧化钡溶液,均能产生白色沉淀
参考答案及解析:
1.A
【详解】A.四种离子相互不反应,能大量共存且溶液无色,A符合题意;
B.Mg2+和OH-不能共存,会生成Mg(OH)2白色沉淀,B不符合题意;
C.钙离子和碳酸根离子生成碳酸钙沉淀,不共存,C不符合题意;
D.均能大量共存但溶液呈紫色,D不符合题意;
故选A。
2.A
【详解】因溶液不显电性,阳离子带的正电荷总数等于阴离子带的负电荷总数;、、三种离子的个数比为3∶2∶1,假定,,三种离子的个数分别是3、2、1,设的离子个数为x,则有,则,则和的离子个数比为,A项正确。
3.B
【详解】A.钠是活泼的金属,极易被氧化,燃烧时发出黄色火焰,保存在石蜡油或煤油中,A正确;
B.钠先与水反应生成NaOH,NaOH再与氯化铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀,不会置换出铜,B错误;
C.加热时钠燃烧生成过氧化钠,钠的熔点较低,则钠受热后先熔化,然后剧烈燃烧,产生黄色火焰,产物为淡黄色固体,C正确;
D.钠的化学性质非常活泼,很容易和空气中氧气等物质反应,钠元素在自然界中只以化合态存在,D正确;
故选B。
4.D
【详解】A.碳酸钠俗名纯碱,碳酸氢钠俗名小苏打,故A错误;
B.同浓度的两溶液pH,碳酸钠水解程度更大,碱性更强,pH更大,故B错误;
C.Na2CO3受热不分解,NaHCO3受热易分解,所以热稳定性Na2CO3强于NaHCO3,故C错误;
D.分别向两溶液中滴加氢氧化钡溶液,均能产生白色碳酸钡沉淀,故D正确;
故本题选D。
九、板书设计
3.2金属钠及钠的化合物
金属钠
物理性质:银白色、质软、密度比煤油大、熔点低
保存:煤油中(隔绝空气和水)
化学性质:
与氧气:4Na+O =2Na O(常温,白);2Na+O △Na O (加热,淡黄)
与水:2Na+2H O=2NaOH+H ↑(浮、熔、游、响、红)
钠的氧化物
氧化钠(Na O):白色,Na O+H O=2NaOH
过氧化钠(Na O ):淡黄色,2Na O +2H O=4NaOH+O ↑;2Na O +2CO =2Na CO +O ↑(漂白性、供氧剂)
碳酸钠与碳酸氢钠
Na CO (纯碱、苏打):白末,溶水性强,热稳定,与酸反应较慢
NaHCO (小苏打):白晶,溶水性弱,受热易分解,与酸反应剧烈
转化:2NaHCO △Na CO +H O+CO ↑;Na CO +CO +H O=2NaHCO
用途:玻璃制造、发酵粉等
十、教学反思
本节课通过实验演示和对比分析学习了钠及钠的化合物的性质,学生对钠与水反应、碳酸钠与碳酸氢钠的差异有较好掌握。但部分学生对过氧化钠的漂白原理、两者转化条件理解不深。后续教学需结合微观示意图讲解氧化性原理,增加转化实验练习,强化知识应用。