人教版(2019)
必修
第一册
第二章
海水中的重要元素——钠和氯
第一节
钠及其化合物
教学设计
第1课时
活泼的金属单质——钠
教学目标
通过金属钠与氧气在不同条件下的反应,掌握金属钠与氧气反应的产物,透过现象看本质,分析发生的反应的内在原因,提高自身观察能力、分析问题能力以及化学实验的综合运用能力。
通过金属钠与水反应的实验探究,理解金属钠与水反应的实质,掌握金属钠与水、酸及盐的反应,培养学生科学分析问题的能力和方法,通过性质的预测进行实验探究,并得出正确的实验结论,培养学生科学探究和实验创新的化学核心素养。
教学重难点
重点:1.钠与非金属的反应。
2.钠与水的反应。
难点:钠与氧气、水及溶液反应的分析。
教学过程
一、导入新课
天津港特大爆炸事件:2015年8月12日晚上10点多,天津港消防总队收到了报警电话,称可能发生了爆炸。随后的20分钟,先后入场的有港务局专职消防队等4个消防中队。但是,不幸的事情发生了。有消防队员回忆称,在喷水15分钟以后集装箱突然“嘭”的一声发生爆炸,而消防总队增派力量,有46个消防总队,151部消防车,还有一台无人机,1000余名消防官兵。不幸的事情再一次发生,30秒后,第二次爆炸!据估算,这一次爆炸能量相当于24吨TNT爆炸,威力相当于53个战斧式巡航导弹。这一次事故造成165人伤亡,8人失踪,798人受伤。我们不禁要问这一次爆炸的原因究竟是什么?据天津市副市长何树山说,在这个仓库内有2500吨危化品,其中第二类易燃物品,主要是金属钠和金属镁,约500吨。这些物质为什么遇到水会发生爆炸呢?
二、新课讲授
【多媒体】展示钠的原子结构示意图。
【师】根据钠的原子结构示意图,预测一下钠的化学性质。
【学生】钠容易失去电子,具有很强的还原性。
【实验2-1】用镊子取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油后,用刀切开金属钠
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。
【学生活动】观察现象:取出的金属钠表面有一灰黄色层,切开后的切口处露出银白色光泽;切口在空气中露置一会儿,会逐渐变暗。
【师】一、钠的物理性质
银白色、有金属光泽、质软。
【小组活动】练习金属钠的取用,观察其表面光泽、颜色以及切口在空气中的变化。
二、钠的化学性质
1.钠在空气中与氧气反应:4Na
+
O2
=
2Na2O(白色),因此实验室中,要把钠保存在石蜡油或煤油中,以隔绝空气。
2.钠与氧气燃烧
【实验2-2】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。
【实验现象】钠先熔化后燃烧,燃烧时火焰呈黄色,最后生成的固体呈淡黄色。
【师】(1)钠的燃烧实验在坩埚里进行比较规范。在石棉网上或蒸发皿里进行也比较安全,而且现象的能见度较大。如在火焰上方罩一个干燥的小烧杯,还可以看到烧杯壁上附着的淡黄色的Na2O2。2Na
+
O2
Na2O2(黄色)。
(2)做此实验时应注意,钠开始燃烧后立即撤掉酒精灯。
3.钠与水反应
【实验探究】在烧杯中加入一些水,滴入几滴酚酞溶液,然后把一块绿豆大的钠放入水中。
【学生活动】现象描述:钠浮在水面,熔成小球并在液面上迅速游动;钠球周围有水雾,有时可能有火花,或伴有爆鸣声;钠球在反应中逐渐变小,最后消失;滴加酚酞的溶液变成红色。
【师总结】原理:2Na
+
2H2O
==
2NaOH
+H2
↑
实验现象
分析及结论
钠浮在水面
钠的密度比水的小
熔成小球
钠的熔点低,该反应放热
在液面上迅速游动
反应产生的气体推动小球运动
钠球周围有水雾,有时可能有火花,或伴有爆鸣声
钠与水的反应剧烈
滴加酚酞的溶液变成红色
有碱性物质生成
4.钠与盐溶液反应
【实验探究】在烧杯中加入一些硫酸铜溶液,然后把一块绿豆大的钠放入其中。
【学生活动】现象描述:钠浮在水面,熔成小球并在液面上迅速游动;钠球周围有水雾,有时可能有火花,或伴有爆鸣声;钠球在反应中逐渐变小,最后消失;溶液颜色逐渐变浅并有蓝色絮状沉淀产生。
【师】经过学习,我们了解了钠的相关性质,因此可以解释金属钠为何爆炸了。
【拓展延伸】
①实验室中,钠要保存在煤油或石蜡油中
②当火灾现场存放有大量活泼金属时,不能用水来灭火,要用干燥的沙土。
板书设计
钠及其化合物
钠的物理性质
钠的化学性质
钠与空气中的氧气反应
钠与氧气燃烧反应
钠与水的反应
钠与盐溶液的反应人教版(2019)
必修
第一册
第二章
海水中的重要元素——钠和氯
第一节
钠及其化合物
教学设计
第2课时
钠的几种化合物
焰色试验
教学目标
通过钠的化合物——氧化钠和过氧化钠的性质对比学习,掌握钠的两种氧化物性质的异同。
通过学习碳酸钠和碳酸氢钠的性质异同及二者之间的相互转化,对学生进行唯物主义教育,培养学生的思维能力和综合分析能力,培养学生证据推理与模型认知、科学探究与创新意识的化学核心素养。
教学重难点
重点:1.氧化钠和过氧化钠性质对比。
2.碳酸钠和碳酸氢钠性质异同及相互转化。
3.焰色试验。
难点:1.过氧化钠的化学性质。
碳酸钠和碳酸氢钠的转化和鉴别。
教学过程
一、导入新课
“吹气生火”,请一位学生对着蘸有Na2O2的脱脂棉轻轻地吹口气,脱脂棉剧烈燃烧。
二、新课讲授
一、氧化钠和过氧化钠
【师】1、过氧化钠与水反应
【实验2-3】向试管中加入过氧化钠固体,再向其中滴加1~2
mL的蒸馏水,将带火星的木条伸入试管中。用手轻轻触摸试管外壁,有什么感觉?最后用PH试纸检验溶液的酸碱性。
【实验现象】反应放热,有气体生成,带火星的木条复燃,溶液为碱性。
反应原理:2Na2O2
+
2H2O
=
4NaOH
+
O2↑
【师】在实际生产生活中,用碳、一氧化碳、氢气等还原剂与金属氧化物在高
温下发生还原反应,从而获得金属单质,即金属的冶炼。
【师】2、过氧化钠与二氧化碳反应
反应原理:2Na2O2
+
2CO2
=
2Na2CO3
+
O2
【总结】
物质
氧化钠
过氧化钠
化学式
Na2O
Na2O2
氧元素化合价
-2
-1
阴阳离子个数比
1:2
1:2
类别
碱性氧化物
过氧化物
颜色、状态
白色固体
淡黄色固体
生成条件
Na与O2常温下反应
Na与O2在点燃或加热条件下反应
【过渡】PPT展示“呼吸面具”的种类和苏打水。
苏打水是碳酸氢钠的水溶液,可以天然形成或者用弱碱泡腾片、苏打泡腾片以及机器人工生成。苏打水含有弱碱性,医学上外用可消毒杀菌。天然苏打水除含有碳酸氢钠外,还含有多种微量元素成分,因此是上好的饮品。世界上只有法、俄、德等少数国家出产天然苏打水,我国部分地区(四川乐山、黑龙江)亦有出产天然苏打水。
基本特点
苏打水属于弱碱性水,可以天然形成,也可以通过机器或者用弱碱泡腾片、
苏打泡腾片快速溶解而成。
苏打水有利于养胃,因为苏打弱碱水能中和胃酸。如果胃酸分泌较少的话长
期饮用苏打水也会造成伤害
苏打水有助于缓解消化不良和便秘症状。
美容:苏打水有抗氧化作用,能预防皮肤老化。柠檬+苏打水:有助于增进食
欲、预防皮肤老化、美容养颜。
【师】二、碳酸钠和碳酸氢钠
【实验2-4】在2支试管里分别加入少量Na2CO3和NaHCO3(各约1克):
(1)观察碳酸钠,碳酸氢钠的外观进行描述。
(2)向以上两只试管汇中分别滴入几滴水,振荡试管,观察现象。将温度计分别插入其中,温度计的示数有何变化?
(3)继续向(2)的试管内分别加入5mL水,用力振荡,有什么现象?
(4)分别向(3)所得溶液内滴入1~2滴酚酞溶液,各有什么现象?
在下表中记录实验现象并得出初步结论。
步骤
Na2CO3
NaHCO3
(1)
白色粉末,加水后结块变成Na2CO3·xH2O晶体,放热明显
细小的白色晶体,加水部徐分溶解,放热不明显
(2)
振荡时间长可溶解
部分溶解
(3)
溶液呈红色
溶液呈浅红色
初步结论
加水先变成含结晶水的晶体,溶解度较大,碱性较强
加水部分溶解,溶解度比Na2CO3小,碱性比Na2CO3弱
【实验2-5】碳酸钠、碳酸氢钠的热稳定性
实验步骤:
1、向小烧杯中加入少量澄清石灰水
2、用试管夹分别夹取装有Na2CO3、NaHCO3的试管并同时放在酒精灯上加热(要先预热),将导管放入小烧杯中。观察试管内壁及小烧杯中的现象(看到现象即停止加热,注意防倒吸)。
现象
发生反应的化学方程式
结论
Na2CO3
澄清石灰水不变浑浊
稳定、受热不分解
NaHCO3
试管口内壁有细小无色液滴,澄清石灰水变浑浊
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
不稳定、受热分解
【应用】碳酸钠和碳酸氢钠用途广泛,例如,可以利用它们水溶液的碱性来清洗餐具上的污垢和油腻;利用它们与酸反应产生气体,可以用于食品工业的发酵剂,它们更广泛地应用于工业领域。
【拓展延伸】碳酸钠与碳酸氢钠的提纯和鉴别
①Na2CO3粉末中混有NaHCO3时,用加热法:2NaHCO3
Na2CO3
+
H2O
+
CO2↑
②Na2CO3溶液中混有NaHCO3时,滴加适量NaOH:NaHCO3
+
NaOH
=
Na2CO3
+
H2O
③NaHCO3溶液中混有Na2CO3时,通入过量CO2:Na2CO3+CO2+H2O
=
2NaHCO3
【师】三、焰色试验
【实验2-6】
(1)把熔嵌在玻璃棒上的铂丝(或用光洁无锈的铁丝)放在酒精灯外焰里灼烧,至与原来的火焰颜色相同时为止。用铂丝(或铁丝)蘸取Na2CO3溶液,在外焰上灼烧,观察火焰的颜色。
(2)将铂丝用盐酸洗净后,在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同时,再蘸取K2CO3溶液做同样的实验,此时要透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色。
现象:Na2CO3的溶液灼烧时火焰呈黄色,而K2CO3的溶液灼烧时,透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈紫色。
金属元素
锂
钠
钾
铷
钙
锶
钡
铜
焰色
紫红色
黄色
紫色
紫色
砖红色
洋红色
黄绿色
绿色
板书设计
钠及其化合物
一、氧化钠和过氧化钠
1、过氧化钠与水反应
2、过氧化钠与二氧化碳反应
二、碳酸钠和碳酸氢钠
三、焰色试验