高一教案/第二章[上学期]

第二章　碱金属
第一节 钠
教学目的：使学生掌握钠的化学性质，了解钠的物理性质及用途，训练、提高学生的创造性思维能力、动手能力、观察能力、表达能力和自学能力．
教学重点： 钠的化学性质及原子结构．
教学方法： 引导探究教学法或发现法．
教学用具： 实验仪器、药品、实物投影仪、多媒体计算机
[导入新课] 我们学习了氧化还原的概念和离子方程式的书写，今天我们要用这些知识来指导一族元素的学习。
[讲述] 我们选钠为代表元素，来学习它的单质及化合物的性质，翻开教材最后一页“元素周期表”，读、写表中最左边一个竖行的六种金属元素的名称和元素符号（Li Na K Rb Cs Fr） 这节课主要研究单质钠的性质．
[观察] 实验台上浸在煤油中的钠的颜色和状态．
[提问] 金属钠比煤油重或是比煤油轻？
[板书] 一．钠的物理性质
[操作探究] 用镊子夹取一块钠，放在滤纸上，吸干煤油．钠能否用刀切 钠是什么颜色的 硬度是大还是小 能否导电和导热 切取绿豆粒大小一块钠放在滤纸上，其余迅速放回瓶中（由它迅速生锈和后面要讲到的与水反应说明为什么保存在煤油中）．
[教师引导] 在我们的印象里，金属都是沉甸甸的，难以熔化，钠不是这样：它的熔点只有97．81℃、沸点882．9℃，密度0．97克／cm3．也就是说，钠在100℃以下就熔化，比水轻（以后与水反应加以证实）通过以上学习，我们知道了钠有哪些物理性质
[板书] 银白色固体、硬度小、密度小、熔点、沸点低、导电导热能力强．
二．钠的化学性质
[课堂小组合作研究] 钠的核电荷数是多少 写出钠的原子结构示意图．根据钠的原子结构，你认为钠可能有哪些化学性质 为什么
[教师板书] 二．钠的化学性质：
　
(十11) 2 8 1
　
[学生讨论汇报] 钠能和氧气等非金属单质、水、酸等反应，因为它容易失去最外层的一个电子，是活泼的金属．
[操作探究] 观察放在滤纸上的钠的切面颜色，有什么变化 为什么 Na20是什么颜色的
[教师板书] 1．钠和氧反应： 4Na+02=2Na20(白色)
[教师总结] 钠极易和氧反应，一相遇就迅速结合，使钠生“锈”、变质．你们分析在空气中，钠能否像木材、煤那样燃烧呢
[观察探究] 教师演示1：取一小块钠放在石棉网上，加热燃烧．
[引导探究] 请同学们思考以下几个问题： (1)Na20能否和水反应 生成什么 NaOH是强碱还是弱碱 由此你能推断本族元素称为碱金属的原因吗
[教师板书] Na20+H20=2NaOH(强碱)
(2)钠在空气中能燃烧，火焰是什么颜色的 生成什么 请同学观察石棉网上生成物的颜色，教师展示装有Na202的试剂瓶．
[板书] 2Na+02===Na2O2(淡黄色)(黄色火焰)
[引导探究] (1)钠和O2的两个反应是不是氧化还原反应 钠是氧化剂还是还原剂 强的还原剂还是弱的 为什么 标出上面两个反应电子转移的方向和数目，指出氧化剂和还原剂
(2)通过以上学习，你知道钠和氧反应有什么规律 你推断Na20和Na202哪种物质稳定
[学生回答] 钠和氧反应常温下一般生成Na20；加热或点燃一般生成Na202．Na202比Na20稳定．
(3)钠和硫、氯气、溴等物质能反应吗 写出化学方程式．
[教师板书] 在“钠和氧气反应”中在氧后面加入“等非金属”，使其成为“钠和氧等非金属反应”． 2Na+Cl2===2NaCl 2Na+S===Na2S (标出电子转移的方向和数目指出氧化剂和还原剂)
2．钠和水反应
[操作探究] 教师演示：一只盛水的培养皿放在实物投影仪上，放入一小块钠，请学生回答观察到的现象．
[教师板书] 2．钠和水反应
[观察探究] 学生回答：钠熔成小球，漂浮在水面上，四处游动，放出气体，发出嘶嘶响声，最后消失．
[课堂小组合作研究] 你分析钠和水反应可能生成什么 怎样用实验加以证实
[讨论汇报] 往烧杯中滴加酚酞，变红，证明有NaOH生成；用排水集气法收集生成的气体，点燃，发出“噗”的响声或爆鸣声，证明是氢气．
[教师引导探究] 漂浮在水面上的钠，在水面上到处游动（生成的气体的推动），速率极快，怎样才能收集到气体呢
[大屏幕放录像]：铝箔包住一小块钠，针刺一些小孔，用排水取气法收集氢气．
[操作探究] 收集钠和水反应生成的气体并点燃，看到什么现象
[结论] 钠和水反应生成NaOH和氢气，学生写出化学反应方程式．
[教师板书] 2Na+2H20=2NaOH+H2
[自学探究] 翻开教材84页，自学“钠和水的反应”．自学后，结合以上实验，联系已经学过的知识，你能设计出哪些问题提问同学或老师 提出的问题解答不了不要紧，关键的是提出．
[学生提出的问题]
(1)钠为什么漂浮在水面上 为什么熔成小球 为什么在水面上游动
(2)能用手取用钠吗 为什么
(3)实验室中怎样贮存钠 为什么
(4)一大块钠放入水中，有什么现象 为什么
[教师提问] (1)实验中残留的钠，能否扔进纸篓或下水道 为什么 应怎样处理
(2)钠失火怎样救火 50年代末，我国出了个女英雄叫向秀丽，她所在的制药厂用钠作吸水剂．一天工厂不慎失火，从火海中冲出的向秀丽突然想到车间里有很多钠，这时救火车已经来了，她毅然冲进火海往外抢救钠．钠全部救出了，向秀丽由于重度烧伤，医治无效，壮烈牺牲．同学们，救火车来了，向秀丽为什么要去抢救钠
(3)少量的水和较多的钠反应，有什么现象
[教师演示]
一只大表面皿上铺一张湿的滤纸，放一小块钠，滴几滴水，钠熔成小球滚动燃烧，为什么产生这种现象
(4)钠和水反应，钠是氧化剂还是还原剂 强的还是弱的 钠在自然界以什么状态存在 为什么 钠和盐酸能反应吗 比和水反应更加剧烈吗
(5)你认为钠和熔融状态的CuCl2或CuCl2溶液能反应吗 现象一样吗 为什么 请写出钠和CuCl2溶液能反应的化学方程式和离子方程式。
CuCl2+2Na+H2O==2NaCl+Cu(OH)2+H2
[总结] 钠是叫—分活泼的金属，是很强的还原剂．这是由它的原子结构决定的．
[练习反馈] 一块钠在空气中放置，表面逐渐变暗，后来有一薄层固体出现，过些时候有液滴出现，该液滴加盐酸有无色无味气体产生，该液滴的主要成分是什么 写出各步主要反应方程式． (本题文字配有各种现象变化的照片，通过多媒体计算机打在屏幕上．)
[钠的制备知识] 同学们，钠的化学性质这么活泼，它是哪个国家的哪位科学家，通过什么方法发现和制得的 钠是由出身贫寒、靠自学成才的英国伟大化学家汉弗莱·戴维在1807年(实物投影仪打出戴维像)通过电解熔融NaOH 的方法发现和制得的．戴维从小酷爱化学，经常找一些瓶瓶罐罐做实验．他是以差点付出生命为代价制得了第一块钠，当时濒临死亡边缘的戴维想，只要我还有一口气，就要把实验坚持到底并将结果公布于世，靠这种献身科学的精神，在不到一年的时间里，他一人发现了钠、钾等七种元素，成为化学史上发现元素最多的科学家．他还发现和培养了伟大的物理学家一法拉弟．有一本书叫《元素的故事》详细介绍了他的事迹，很值得一读
[教师展示] 《元素的故事》一书，学生自由提问，以上是这节课学习的主要知识．下面同学们自由发言、整理笔记．通过以上学习，你心中还有哪些疑问 还能提出哪些问题问老师
[学生发言] (1)老师，请问钠和氢气能不能反应
(2)Na202中氧的化合价是几价 为什么
(3)Na202能和水反应吗 生成什么
[课外学习建议] (屏幕打出) 1．课后思考和探索课题
(1)钠和水反应为什么冒白雾 (2)推测钠和CuSO4溶液的反应现象，并用实验证实推理的正确与否，写出正确的化学方程式．
(3)查找资料，写出戴维的生平和贡献年表．
2．课外阅读建议：
《元素的故事》介绍戴维事迹的章节；《在大自然的馈赠之外——材料技术》中“有记性的金属”等内容．
　
作业(略)
　
第二节 钠的化合物
　
1、掌握钠的氧化物的性质和用途 2、掌握Na2C03及NaHC03的性质及鉴别.方法钠的氧化物的性质；及NaHC03的性质及鉴别方法．
教学重点 钠的氧化物的性质，Na2C03及NaHC03的性质及鉴别
教学难点： Na202的性质
教学方法：实验演示、启发引导、对比归纳教学过程：
(一)复习引入
我们已学习了Na的单质的有关知识，知道了由于Na的原子结构上的缘故，导致Na的单质具强还原性，能与多种物质反应而转化为Na的化合物如Na20、Na202、NaCl、Na2S、NaOH等，今天我们学习Na的这些重要化合物的知识．
(二)讲授新课
[板书] 第二节 钠的化合物
[说明] 在今天的学习过程中，我们要观察几组实验，而大家应该知道：实验现象往往是多种多样、错综复杂、瞬息万变的，因此，希望大家一定要敏锐地、周密地、正确地进行观察，并在此基础上积极思考、热烈讨论、快得结论．让我们比一比：谁的观察能力最强、谁的分析推理能力最强、谁的结论最科学．
[板书]一．钠的氧化物 Na20 Na202
[演示]展示(试管中)Na202样品，加水，伸入带火星木条检验气态产物，滴入3滴酚酞试液，观察颜色变化．
[投影] 根据观察填空：
此实验中现象为： 可得结论为： 物
[置疑](1)Na202是否碱性氧化物
(2)酚酞试液为何先变红后褪色
(3)反应中Na202的作用 氧化产物、还原产物分别是哪种物质
[引导] (1) 由实验现象——判断产物——写出反应方程式——用已知概念——结论．
(2)类比：氯水中滴入石蕊试液的现象．
(3)判断: 氧元素化合价变化
[释疑] (1)碱性氧化物与水反应生成盐和水
(2)Na202与H20反应生成NaOH、O2 既然有NaOH，酚酞当然应变红，既然有O2产生，而O当它为新生态2[O]时具有强氧化性能与有色有机物质发生氧化反应而使其褪色，酚酞当然应褪色．
(3)反应中仅Na202中O-1元素化合价发生变化，Na202发生歧化反应，其既是还原剂，表现还原性，又是氧化剂，表现氧化性． O2是氧化产物， NaOH(部分)是还原产物．
[强调] a．事实上， Na202主要表现强氧化性，如： Na202+S02=Na2S04
b．Na202的漂白原理是强氧化性破坏有机色素(与氯水相似，与S02不同)
[板书] 1、写出Na202与水的反应式，标出电子转移的方向和数目，指出还原剂、还原产物．2Na202 + 2H2O==4NaOH + O2
[演示] 吹气生火：在棉花上包有Na202对着棉花吹气，（或改在U开型管一端包有Na202的棉花，底部有碳酸钠，一端滴入盐酸）不久棉花就燃烧起来。
[置疑] 为什么会燃烧？反应得到了哪些产物
[引导]（1)Na202由淡黄变白说明什么 (2)脱脂棉燃烧应具备的条件
[释疑] A、2C02+2Na202===Na2C03+02+Q 脱脂棉燃烧．经检验白色固体为Na2C03
B．此反应亦为歧化反应．
[投影] 填表； Na2O Na202 (见重难点手册P55)
[板书] 生成条件、
化合价、
属类、色态、
与水反应、
与C02反应、
用途
[过渡] Na的重要化合物中NaOH、Na2C03已在初中学过，请回忆：俗名、属类及性质．
[板书] 二、Na的其它重要化合物
[学生阅读] Na2S04存在、用途等．
[展示] NaHC03、Na2C03固体样品、同浓度溶液(试管中)
[置疑] 两者均为钠盐及碳酸盐，性质上相同吗
[演示] 两溶液分别与HCl作用(两位学生分别、同时滴加HCl)，观察现象．
[置疑] 产生气泡的快慢为何不同
[释疑] Na2C03+HCl==NaCl+NaHC03
NaHC03+HCl=NaCl+C02十+H20
[学生演示] Na2C03、NaHC03分别受热，观察能否产生使澄清石灰水变浑的气体
[置疑] (1)如何区分NaHC03、Na2CO3 (2)如何除去Na2C03固体中的NaHC03
[释疑] 利用热稳定性差异(NaHC03在100℃左右即分解)进行鉴别、除杂．
[开疑] 如何除去NaHC03 中的少量Na2C03？
[释疑] NaHC03、Na2C03的相互转化： 溶液中：Na2C03+C02+H20=2NaHC03
NaHC03+NaOH=Na2C03+H20
固态时：2NaHC03＝Na2C03+C02 +H20 （加热）
NaHC03+NaOH==Na2C03+H20 （加热）
[投影] 填表； [类比、归纳]
[板书] NaHC03 Na2C03 (见重难点手册P56)
属类
俗名
色态
水溶性
热稳定性
相互转化
(三)练习巩固(略)
《钠盐》又一种教法 1．使学生了解碳酸钠、碳酸氢钠的性质，学会用面碱，小苏打指导小学生开展课外科技活动和家庭实验，培养、提高学生的思维能力，动手操作能力、了解我国著名化学家侯德榜对世界制碱工业、中国化学工业做出的巨大贡献，对学生进行爱国主义教育。 (导入新课)
常见的钠盐有碳酸钠(苏打，纯碱)、碳酸氢钠(小苏打)，十水碳酸钠(面碱、口碱)，十水硫酸钠(芒硝)。下面我们用引导探究教学法，通过亲手操作、观察、分析、讨沦等科学方法主要学习碳酸的两种钠盐的重要性质。
(一)物理性质：
[学生操作与观察1]
观察实验台上试剂瓶中的无水碳酸钠，碳酸氢钠，十水碳酸钠晶体的颜色，状态。它们能否溶解于水 取碳酸钠、碳酸氢钠各少量，分别装入试管中，加5～6毫升水，振荡，有什么现象
结论：均溶解于水。碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠。
(二)化学性质
[学生操作与观察2]
把上而实验得到的溶液分成两份，取其中一份各滴加酚酞试液1—2滴，有什么现象 为什么产生这种现象 这个实验说明了什么 溶液的红色深浅为什么不同 (学生分组讨论)
1．水溶液呈碱性：……
[教师引导]
溶液显碱性，能否和酸反应
[学生操作与观察3]
碳酸钠，碳酸氢钠溶液里分别加入等量的稀盐酸，有什么现象 写出化学反应方程式。
反应速度——样吗 为什么
2．和酸反应；……
[教师引导]
这两个反应有什么区别 胃酸过多的人，吃小苏打片的作用是什么 能否用家里的食醋代替盐酸做这个实验
[教师演示1]
往分别装有少量碳酸钠、碳酸氢钠的烧杯里，各加入适量食醋，有什么现象
同学们可用这个实验指导小学生开展化学课外科技活动或家庭化学小实验。
[小学生课外活动1]： 自制汽水
[学生操作与观察4]
表面皿中昨天放置的结晶碳酸钠和试剂瓶里的结晶碳酸钠有什么不同 这是什么现象 若加热十水碳酸钠，有什么现象 能写出化学反应方程式吗
3．受热分解
Na2CO3·10H2O==Na2CO3+10H2O
[教师引导] 无水碳酸钠能继继分解吗
[教师演示2] 先加热碳酸钠，后加热NaHCO3(演示时先不接带单孔塞的导管和石灰水)。(教师边操作边引导) 碳酸钠若能分解，生成什么 怎样用实验证明 碳酸氢钠若能分解生成什么 初中学过的碳酸氢钙受热分解生成什么 怎么知道试管中反应剩余物是碳酸钠 怎样除去碳酸钠中的碳酸氢钠
2NaHC03＝Na2C03+C02 +H20 （加热）
[生活常识]
发酵粉，面碱、小苏打在日常生活中的应用。
[反馈练习]
(1)妈妈化了一碗面碱水，一碗食盐水，一转身忘了哪碗是面碱水，你能告诉她吗 在家里，在实验室里各有几种鉴别方法
(2)在二只盛有Na2CO3溶液的试管中分别加入石灰水和盐酸、观察有什么现象 写出化学反应方程式——引出课外活动“清水变牛奶”、 “牛奶变汽水”
[教师总结] 两种钠盐水溶液显碱性，碳酸钠碱性大于碳酸氢钠，都能和酸反应，但碳酸氢钠反应得剧烈一些，碳酸氢钠受热能分解，转化为碳酸钠。
[教师引导]
根据以上性质，广泛联想这两种盐有哪些用途
(三)用途
简介我国著名化学家侯德榜对世界制碱工业和我国化学工业做出的巨大贡献，激励学生建设好自己的祖国发愤读书。
　
　
作业： (略)
　
第三节 碱金属元素
学习目标
1．了解碱金属的物理性质和化学性质，能运用原子结构的知识了解它们在性质上的差异及其递变规律。
2．了解焰色反应，并能利用焰色反应检验钾、钠及其化合物。
3．初步学会用科学方法及辩证唯物主义观点理解化学问题。
重点、难点
重点：碱金属元素的性质，以及跟原子结构的关系。
难点：科学方法模式的训练。
[板书]
一．碱金属元素的相似性
1、原子结构：最外层电子数都是1个，次外层为8个(Li为2个)的稳定结构。
2、单质的物理性质：都有银白色的金属光泽(除铯略带金色以外)，质软，密度小，熔点低，有强的导热、导电性能。
3、单质的化学性质：与钠相似，都能与氧气等非金属、与水、与稀酸溶液 等反应，且生成物都是含R(R为碱金属)的离子化合物。
[练习] 1、写出Li和K与氧气和水反应的化学方程式，标出电子转移的方向和数目，指出氧化剂和还原剂。
[实验] K与水反应。比较它与钠反应的剧烈程度，滴加酚酞证明溶液的碱性。
[板书] 4、它们最高价的氢氧化物ROH均是强碱。
二．碱金属元素的差异性和递变性
(1)原子结构：随着Li、Na、K、Rb、Cs核电荷数递增，核外电子层数增多， 原子半径逐渐增大。
(2)单质的物理性质：随着Ll、Na、K、Rb、Cs核电荷数递增，碱金属熔、沸点逐渐降低(与卤族、氧族单质相反)，密度逐渐增大(L1、Na、K的密度小于1g／cm3，Rb、Cs的密度>1g／cm3)。
(3)单质的化学性质：随着Ll、Na、K、Rb、Cs核电荷数递增，核对电子引力， 减弱， 失电子能力增强，因此金属性增强；例如，与氧气反应时，L1：常温或燃 烧生成Li2O；Na：常温生成Na20，燃烧生成Na2O2；K：常温生成K202，燃烧生成KO2(超氧化钾)。
(4)随着核电荷数递增，它们的氢氧化物溶液的碱性逐渐增强。
[提问] 在离子反应中Na+、K+一般参不参与反应？如果不参与反应，有无特殊现象来鉴别它们？
三．焰色反应检验金属或金属离子的存在。
[讲述] 由于碱金属盐易溶于水，且其水溶液均为无色，因此不能通过沉淀反应来检验碱金属离子的存在。通常利用碱金属离子在火焰中所显示的不同颜色来检验，这种检验方法叫做焰色法。在进行焰色反应时应注意如下几点：
(1)焰色反应所用火焰本身颜色要浅，否则会干扰实验的观察。采用煤气灯较理想，若用酒精灯焰，则要使用其外焰的侧面。
(2)蘸取待测物的金属丝本身在火焰上灼烧时应无颜色，同时熔点要高、不易被氧化。用铂丝效果最好，也可用铁丝、镍丝、钨丝代替。
(3)金属丝在使用前要用稀盐酸将其表面的氧化物洗净，然后在火焰上灼烧至无色(这是因为金属氯化物灼烧时易气化而挥发)，以除去能起焰色反应的少量杂质。
(4)观察钾的焰色时，要透过蓝色的钴玻璃片进行观察，因为钾中常混有钠的杂
质，蓝色钴玻璃可以滤去黄光，以看清钾的浅紫色火焰。
(5)焰色反应不属于化学法检验。
四．金属锂的保存方法
锂与钠、钾的性质近似，常温下也易被空气中的氧气所氧化，水蒸气也会与之反应，所以锂的保存也与钾、钠一样，应隔绝空气与水。钾、钠保存在煤油里，锂是否也可保存在煤油里 因为锂的密度(0．534g／cm3)小于煤油的密度(0．78g／cm3)，它不会浸没在煤油里，因此在保存锂时，必须把它浸没在密度更小的石蜡油里。
五．碱金属中的一般和特殊之处
(1)Na、K需保存于煤油中，但Li的密度比煤油小，所以Li必须保存在密度更小的石蜡油中或密封于石蜡中。
(2)碱金属中，从Li—Cs，密度呈增大的趋势，但K:0．8628 g／cm3 (3)酸式盐的溶解度一般大于正盐，但溶解度NaHCO3(4)氧在化合物中一般显—2价，氢显+1价，但Na2O2、H2O2中的氧显—1价，NaH、CaH2中的氢显—1价。
(5)试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但金属Na、K等除外。
(6)一般活泼金属能从盐中置换出不活泼金属，但对非常活泼的金属Na、K等除外。如： 2Na+CuS04+2H20二Cu(OH)2+H2 +Na2S04。
　
[作业]
　
复习课
　
熟悉钠及其化合物（氧化钠、过氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠）的化学性质，其它碱金属可用相似性和递变性加以推断。
　
　
钠及其化合物（氧化钠、过氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠）的相互关系
　
　
本章重点
被氧化的一块金属钠，表面可能有氧化钠和碳酸钠，要求其纯度
例题：
过氧化钠与水和二氧化碳的反应
（1）方程式的配平2Na202+2C02===Na2C03+02 除逆向配平以外，应注意Na2C03
中只有一个氧来至于Na202，这是一个歧化反应。
（2）计算
例1：上海87年高考题
例2：重难点手册
Na2C03和2NaHC03加热放出C02 再在残渣中加酸放出C02的有关计算
　
NaHC03和NaOH加热的有关计算
例1：89年全国高考题
　
推断题
　
溶解度的有关计算
例1：98年高考题
在Na2C03中滴加盐酸和在盐酸中滴加Na2C03的现象和曲线不同的问题
　
在NaOH溶液中通入CO2和H2S等多元酸的产物的讨论——一般有五种情况，但多数情况下是考正酸与酸式盐共存的题，多用守恒法解主这类题目。
　
结构法解题
例1：足量的Na202吸收二氧化碳和水（气）23.2g后，质量增加了7.2g,则放出的氧气为（ ）克？二氧化碳和水的分子数之比为（ ）？
　
10、用不等式讨论法解化学计算题（重难点手册P69）
有一类化学计算题，由于某一条件的不确定，结果可能是两个或两个以 上，也可能在某个范围内取值，这类题就需要用讨论的方法求解。近几年高考中出现的涉及讨论的试题主要有四种类型：①讨论反应发生的程度；②讨论反应物是否过量；③讨论反应物或生成物的组成范围；④讨论不定方程的解。前三种类型的讨论题一般思路是：①首先利用有关反应方程式(或加工变形的关系式)确定两种反应物恰好完全作用时，各反应物和生成物的具体的量的关系；②然后再按某一反应物的量不足或过量分别讨论；③最后将①②联系起来找出各种情况下对应的答案或取值范围。对不定方程的讨论，需充分利用题目中给出的条件，有选择范围地讨论。
例题 今有1．40g碱金属(M)及其氧化物(g20)的混合物与水反应，生成 1．79g碱。求混合物的成分及其组成。(武汉市联考题)
解析 由于碱金属不确定，可采用极端假设法加以讨论。即讨论1．40g全部为碱金属及1．40g全部为碱金属氧化物时生成碱的质量，然后再根据平均值规律，建立不等式解题。
2M+2H20==2MOH+H2； M20+H20==2MOH
若1．40 g全为碱金属(设其原子量为a)，则产生的MOH的质量为 (g)；若1．40g全为氧化物，则产生MOH的质量为 (g)，显然有