資源簡介

第二章《海水中的重要元素—鈉和氯》教學設計
第一節 鈉及其化合物
第二課時 鈉的幾種化合物 焰色試驗
課題： 2.1.2 鈉的幾種化合物 焰色試驗 課時 1 授課年級 高一
課標要求 能依據鈉的化合物的物質類別及元素化合價，預測其化學性質及變化，能夠列舉、描述、辨識鈉的化合物的物理、化學性質及實驗現象，能用化學方程式、離子方程式能表示氧化鈉、過氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉的主要性質和用途。了解焰色試驗的概念與操作。
教材 分析 本節內容是高中化學人教版（2019版）必修第一冊第二章第一節《鈉及其化合物》內容，該內容是高中課程的核心內容之一，鈉元素是典型的活潑金屬元素，也是高中階段學習的第一種金屬元素，同時還是學生系統研究元素及其化合物的起始課。因此，學習本節內容對以后學習其他金屬有指導性作用。按照課標要求，本節內容分兩個課時完成，同時考慮到本節內容在整個高中化學中的重要性，讓學生初步形成“元素及其化合物”學習的基本思維模型，進一步突出本節內容的學習重點，突破進行難點，培養學生的高階思維能力，本節還設計了兩個專題（兩課時）。因此，本節內容共分四個課時完成。 “鈉的幾種化合物 焰色試驗”為本節內容的第二課時，本課時重點學習鈉的氧化物和鈉的碳酸鹽及金屬元素的焰色試驗。鈉的化合物尤其是碳酸鈉和碳酸氫鈉與日常生活息息相關，體現了化學源于生活、服務與生活的理念。鈉的化合物也是歷年高考中出現的高頻考點，會以各種題型出現，通過鈉的化合物的學習不僅可以加深前面所學的鈉的知識，而且也為后面的學習氯及其化合物奠定基礎。 在教材編排上，鈉及其氧化物都是沿著物理性質、化學性質、用途的順序展開，而“碳酸鈉和碳酸氫鈉”這一部分的學習采用的是通過用途來探究性質的學習方法，學生依據實際生活問題來進行猜想假設、設計實驗方案、進行實驗探究來獲得化學知識，逐步培養“證據推理”、“科學探究”的化學學科核心素養。另外，“碳酸鈉和碳酸氫鈉”這一部分的內容構建了學習金屬及其化合物的一般研究模型，對后續章節其他元素如鐵及其化合物的學習起支撐作用。 新舊教材相比，新教材對于鈉的氧化物沒有什么變化，碳酸鈉和碳酸氫鈉增加了用途、科學史話—侯德榜和侯氏制堿法，將舊教材中的“焰色反應”改為了“焰色試驗”，增加了“研究與實踐”-了解純堿的生產歷史，更加注重對學生進行愛國主義教育，培養學生的化學核心素養。 本課時內容較多，并有效地利用了實驗等手段。本課時共安排了4個實驗，將鈉的化合物的學習融合在其中，給學生以大量的感性認識，進行中可引導學生通過對實驗現象的分析,找出規律性的知識，并依據這些規律性知識，進一步對鈉的化合物的性質作出推斷和預測，并通過實驗探究形成一定的學習方法。這不僅為學生學習以后的元素周期表提供了一定的基礎，而且學生在獲取相關化學知識和實驗研究技能的同時，可以建立發展物質性質和物質用途關聯、化學物質及其變化的社會價值的認識水平，提高解決實際問題的水平。
教學目標 1.通過Na2O、Na2O2與水反應的對比實驗探究、原理分析，掌握鈉的兩種氧化物的重要性質，建立基于類別、核心元素價態等認識物質性質、設計物質轉化的基本思維模型。 2.通過Na2CO3、NaHCO3的水溶性和穩定性的實驗探究，掌握兩種鈉鹽性質上的異同點及二者之間的相互轉化關系，培養證據推理與模型認知、科學探究與創新意識的化學核心素養。 3.通過學習碳酸鈉和碳酸鉀焰色試驗，知道焰色試驗的操作方法，掌握鈉、鉀及其化合物的檢驗方法，了解焰色試驗在生產和生活中的應用，感受化學的魅力，
教學重、難點 重點：Na2O、Na2O2的性質、Na2CO3、NaHCO3的性質及相互轉化 難點：Na2O2的化學性質、Na2CO3、NaHCO3的相互轉化
核心素養 證據推理與模型認知：通過對鈉的化合物實驗現象觀察、推理分析，建立證據意識，能基于證據對物質組成、結構及其變化提出可能的假設，并通過分析推理加以證實。 科學探究與創新意識：通過完成鈉的化合物的相關實驗，體驗有序、全面、敏銳觀察實驗現象的過程，并能準確地用語言描述，嘗試對現象進行分析、歸納，了解科學探究的基本方法，培養初步的科學探究能力。 科學精神與社會責任：通過對于鈉的化合物性質的研究，培養認真細致和嚴謹求實的科學精神。通過了解鈉的化合物在日常生活中的用途，理解掌握化學知識在社會生活中的重要性。
學情分析 學生在初中已經接觸了Na2O、NaOH、Na2CO3等鈉的化合物。對鈉的化合物有了閱讀的了解。上一節又學習了鈉單質，對金屬鈉的性質也有一定的掌握。在此基礎上來學習本節的內容，可以對幾種重要鈉的化合物有更加全面的認識，對知識點也會有更加全面的理解。但所學的知識是片面的、不系統的，本節課了一年對比的方法學習鈉的氧化物、鈉的碳酸鹽，可以使學生對鈉的化合物認識更加深刻和全面。另外，這部分內容實驗多，與生活聯系緊密，容易吸引學生的注意，激發他們學習的興趣。同時，高一學生已經有一定比較總結、分析歸納的能力，所以學好該部分內容可以鍛煉學生的自學能力以及合作探究學習的能力。可以幫助學生逐步掌握學習化學的一些基本方法；還能使學生真正認識化學在促進社會發展、改善人類生活條件等方面所起到的重要作用。
教學過程
教學環節 教學活動 設計意圖
環節一、 情景導入 生活情境 【回顧1】氧化物的定義： 由兩種元素組成，其中一種是氧元素的化合物 。氧化物可分為 堿性氧化物、酸性氧化物和兩性氧化物 等。 【回顧2】Na2O 屬于堿性氧化物（填“酸性”或“堿性”）能和水、酸 、酸性氧化物等物質反應。化學方程式分別為： 【板書】Na2O+H2O=2NaOH、Na2O+2HCl=2NaCl+H2O、CaO+CO2=Na2CO3 。 【回顧3】NaOH是一種強堿，俗稱火堿、燒堿、苛性堿 ，在空氣中易吸收水分而發生潮解。能和酸、酸性氧化物、鹽等物質反應。 【預習1】而過氧化鈉是特殊氧化物。氧化鈉和過氧化鈉均能與水的反應，其化學方程式分別為： 【板書】Na2O＋H2O===2NaOH 、 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ ； 它們與CO2反應的化學方程式分別為： 【板書】Na2O＋CO2===Na2CO3 、 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2.。 【預習2】按照組成元素分類，碳酸鈉和碳酸氫鈉屬于鈉或碳酸鹽，碳酸鈉具有穩定性，而碳酸氫鈉受熱易分解 。化學方程式為： 【板書】2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 。 【導入】趣味實驗“滴水生火”。把少量淡黃色粉末平鋪在脫脂棉上，用玻璃棒輕輕壓撥，使粉末進入脫脂棉中，用膠頭滴管滴加蒸餾水，觀察棉花會燃燒。這是為什么呢？ 回顧舊知，預習新知，創設趣味實驗情境，激發探究的欲望和求知欲。
環節二、 氧氧化鈉和過氧化鈉 活動一、探究氧化鈉和過氧化鈉與水的反應 【過渡】氧化鈉是一種常見堿性氧化物，具有堿性氧化物的性質，過氧化鈉也是堿性氧化物嗎？它具有哪些性質呢？下面我們一起來探究。 【問題1】結合教材P37“思考與討論”，聯系堿性氧化物的通性，思考氧化鈉具有哪些重要的化學性質？你認為基于物質類別研究物質性質的認知模型時什么？ 【學生1】①氧化鈉是一種白色粉狀固體，屬于堿性氧化物，性質與氧化鈣相似。因此，能與水、酸、酸性氧化物等發生反應。 【學生2】板書反應的化學方程式：Na2O＋H2O===2NaOH；Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O；Na2O＋CO2===Na2CO3。 【學生3】②基于物質類別研究物質性質的認知模型：分析物質組成→確定物質類別→預測物質性質（依據類別共性類比典型代表物）→（實驗驗證）確認物質性質。 【教師】評價、強調。 【問題2】類比Na2O，預測Na2O2的化學性質，完成教材P37【實驗2-3】，觀察過氧化鈉與水的反應現象，思考其原理，填寫下表內容。 【學生1】①組成元素一樣、均為金屬氧化物；因此，可能能與水、二氧化碳、鹽酸等物質反應。 【教師】強調實驗安全及注意事項、投影表格。 【學生】分小組完成實驗：過氧化鈉與水的反應。填寫表格內容。 實驗 操作 將1 2 mL水滴入盛有1~2 g過氧化鈉固體的試管中立即把帶火星的木條伸入試管中，檢驗生成的氣體；用手輕輕觸摸試管外壁，感受有什么變化；用PH試紙檢驗溶液的酸堿性，觀察有何現象。實驗 現象①滴入水后試管中有大量氣泡產生，生成的氣體能使帶火星的木條復燃。 ②用手輕摸試管外壁，其感覺是試管壁溫度升高，說明該反應是放熱反應。 ③用PH試紙檢驗溶液的酸堿性，pH試紙變藍呈堿性。實驗 結論①由上述實驗可知，過氧化鈉與水反應有氧氣和堿性物質生成。 ②根據元素組成可知化學方程式應為：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，其中氧化劑是過氧化鈉，還原劑也是過氧化鈉。
【教師】播放視頻、評價、補充。 【對應練習1】Na2O和Na2O2具有相似的性質是（ ） A．顏色 B．水溶液的酸堿性 C．氧化性 D．堿性氧化物 【答案】B 【解析】A、氧化鈉是白色的，但是過氧化鈉是黃色的固體，故A錯誤；B、氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉，過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，水溶液呈堿性，故B正確；C、氧化鈉無氧化性，過氧化鈉具有強氧化性，故C錯誤；D、氧化鈉是堿性氧化物，過氧化鈉不是堿性氧化物，D錯誤；故選B。 【對應練習2】在一定溫度下，向飽和的燒堿溶液中加入一定量的過氧化鈉，充分反應后恢復到原來溫度，下列說法正確的是(　　) A．溶液中Na+濃度增大，有O2放出 B．溶液堿性不變，有H2放出 C．溶液中Na+數目減少，有O2放出 D．溶液堿性增強，有O2放出 【答案】C 【解析】過氧化鈉與飽和燒堿溶液中的水反應:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，放出大量的熱，恢復為原溫度，NaOH的溶解度不變,燒堿溶液仍為飽和溶液，NaOH、Na+、OH-都不變，堿性不變，但溶液中水減少了,溶解的NaOH也隨之減少,溶液中Na+數目將減少，故C選項正確；故答案選C。 聯系舊知，引發思考，形成構建物質類別已經物質的基本方法和思路。 利用堿性氧化物的通性，預測過氧化鈉的性質，并通過屬于驗證其預測，為后續判斷過氧化鈉是否屬于堿性氧化物通過依據。 檢測與評價，發現問題，調控課堂，提高效率。
活 動 二活動二、探究氧化鈉和過氧化鈉與CO2的反應 【過渡】Na2O2除能與水反應外，還能與CO2反應。下面我們來做一個趣味實驗。 【問題1】實驗探究“吹氣生火”：把少量淡黃色粉末平鋪在脫脂棉上，用玻璃棒輕輕壓撥，使粉末進入脫脂棉中。用細長玻璃管向淡黃色粉末中緩緩吹氣，觀察現象，思考其原理？（見PPT視頻） 【教師】演示實驗或播放實驗視頻。 【學生1】①現象是脫脂棉燃燒。 【學生2】②脫脂棉中的過氧化鈉與吹出的水氣反應，產生了氧氣。 【學生3】③除了過氧化鈉與水氣反應，產生了氧氣外，過氧化鈉還能與吹出的二氧化碳反應產生了氧氣。化學方程式是2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2； 【學生4】④該反應中Na2O2中氧元素的化合價是－1價，因此，Na2O2既具有氧化性，又具有還原性。在Na2O2與水、CO2反應中，Na2O2均既是氧化劑又是還原劑。如圖： 【學生5】⑤根據上述性質可知，Na2O2可作為呼吸面具或潛水艇中O2的來源。 【教師】強調：①氧化劑、還原劑均為Na2O2；②1Na2O2個參加反應，轉移1個電子。 【問題2】歸納小結：比較氧化鈉與過氧化鈉的異同點，完成下表內容。 【教師】投影表格、巡視。 【學生】完成表格內容，討論交流。 名稱氧化鈉過氧化鈉化學式Na2ONa2O2氧的價態－2－1顏色狀態白色固體淡黃色固體生成條件常溫加熱化學性質與水反應Na2O＋H2O===2NaOH2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑與CO2反應Na2O＋CO2===Na2CO32Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2.相同點都能與水反應生成氫氧化鈉，都能與CO2反應生成Na2CO3。不同點過氧化鈉與水、二氧化碳反應有氧氣產生，具有強氧化性，而Na2O于二者反應均不產生氧氣，不具有強氧化性。
【教師】強調：Na2O和Na2O2中，陽離子與陰離子個數比均為2：1。 【問題3】根據Na2O2與水反應的原理，請寫出Na2O2與鹽酸反應的化學方程式，由此說明Na2O2屬于堿性氧化物嗎？為什么？ 【學生1】①Na2O2與鹽酸反應。可以看成Na2O2與鹽酸反應先與水反應，生成的NaOH再與鹽酸反應：Na2O＋H2O===2NaOH、NaOH+HCl===NaCl+H2O。總反應式為：2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋2H2O＋O2↑。 【學生2】②因為Na2O2與酸反應時，除生成鹽和水外，還生成O2，因此，Na2O2不是堿性氧化物，而屬于過氧化物。 【教師】評價、強調。 【對應訓練1】下列關于過氧化鈉和氧化鈉性質異同點的敘述中錯誤的是(　　) A．長期置于空氣中最終所得固體產物相同 B．都能與二氧化碳或水發生化合反應 C．與水反應都有氫氧化鈉生成 D．過氧化鈉是強氧化劑，而氧化鈉只是一種堿性氧化物 【答案】B 【解析】2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，Na2O＋H2O===2NaOH，Na2O＋CO2===Na2CO3，Na2O2與CO2或H2O的反應不是化合反應，故B項錯誤，C項正確；過氧化鈉和氧化鈉長期置于空氣中，最終都變為碳酸鈉白色粉末，故A項正確；D項顯然也正確。 【對應訓練2】下列敘述正確的是（ ） ①Na2O與Na2O2都能和水反應生成堿，它們都是堿性氧化物 ②Na2O與CO2發生化合反應生成Na2CO3，Na2O2與CO2發生置換反應生成O2 ③Na2O是淡黃色物質，Na2O2是白色物質 ④Na2O2可作供氧劑，而Na2O不可 ⑤Na2O2和Na2O焰色反應均為黃色 A．都正確 B．①③④ C．②③⑤ D．④⑤ 【答案】D 【解析】①Na2O和水反應只生成堿，是堿性氧化物，Na2O2和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，不是堿性氧化物，故①錯誤；②Na2O2與CO2反應生成O2 不屬于置換反應，故②錯誤；③氧化鈉為白色，過氧化鈉為淡黃色，故③錯誤；④Na2O2能與二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，而Na2O與二氧化碳反應生成碳酸鈉，所以Na2O2可作供氧劑，而Na2O不行，故④正確；⑤鈉元素焰色反應為黃色，所以Na2O2和Na2O焰色反應均為黃色，故⑤正確；故選：D。 創設實驗情境，認識過氧化鈉的性質。 通過對比分析、歸納總結，深化對鈉的兩種氧化物性質的認識和理解。 類比推理，得出過氧化鈉不是堿性氧化物的結論。 檢測與評價，通過反饋，調控課堂，提高效率。
環節三、 碳酸鈉和碳酸氫鈉 活活動一、探究碳酸鈉和碳酸氫鈉的物理質性 【過渡】日常生活中在做面包、饅頭時，為了疏松可口，要加入哪些食品添加劑？ 【學生】發酵粉、食用堿的主要成分是什么？ 【教師】下面我們就來探究碳酸鈉和碳酸氫鈉的重要性質。 【問題1】根據教材P38頁【實驗2-4】:在兩支試管中分別加入少量Na2CO3和NaHCO3(各約 1 g)，完成下列實驗，并將實驗現象和相應的結論填入下表： 【教師】師生共同完成實驗、播放視頻、投影表格。 【學生】觀察、參與、填寫表格內容。 實驗操作Na2CO3NaHCO3①觀察Na2CO3和NaHCO3的外觀并進行描述白色粉末細小的白色晶體②向以上兩支試管中分別滴入幾滴水，振蕩，觀察現象；將溫度計分別插入其中，溫度計的示數有何變化粉末結塊變成晶體；放熱，溫度計的示數明顯升高晶體部分溶解；吸熱，溫度計的示數降低③繼續向②的試管中分別加入 5 mL 水，用力振蕩，有何現象完全溶解部分溶解④分別向③所得的溶液中滴入1～2滴酚酞溶液，有何現象溶液變紅色溶液變微紅色初步結論遇水生成含結晶水的晶體(Na2CO3·xH2O)，溶液堿性比NaHCO3強加水部分溶解，溶液堿性比Na2CO3弱
【教師】評價、強調。 【問題2】觀察樣品，結合上述實驗，比較碳酸鈉和碳酸氫鈉的物理性質，聯系生活實際，說出你所知道的它們的用途，填寫下表內容。 【教師】展示樣品、引導思考、投影表格。 【學生】觀察、思考、交流，完成表格內容。 名稱碳酸鈉碳酸氫鈉化學式Na2CO3NaHCO3俗名純堿或蘇打小蘇打顏色、狀態白色粉末細小白色晶體水溶性易溶于水水中易溶，但比Na2CO3的溶解度小用途去除油污、制肥皂、造紙、制玻璃、食用堿的主要成分制藥（治療胃酸過多）、配制糕點
【問題3】探究：金屬鈉長期暴露于空氣中，最終生成的什么物質？寫出核心化學方程式。 【學生1】①金屬鈉長期露置于空氣中最終完全轉變為Na2CO3粉末，此過程中的主要變化與現象有： 【學生2】②發生的主要變化的化學方程式為： 4Na＋O2===2Na2O；Na2O＋H2O===2NaOH； 2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O， Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O； Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O。 【教師】評價、投影、強調。 【對應訓練1】下列關于小蘇打的敘述準確的是(　　) 化學式為Na2CO3 B．受熱不分解 C．屬于鹽 D．與鹽酸不反應 【答案】C 【解析】小蘇打是碳酸氫鈉的俗稱，化學式為NaHCO3，A項錯誤；NaHCO3是可溶性碳酸氫鹽，受熱易分解，B項錯誤；NaHCO3是碳酸氫鹽，屬于鹽，C項正確；NaHCO3能和鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，D項錯誤。 【對應訓練2】現有一塊金屬鈉露置于空氣中一段時間，為檢驗該固體是否部分變質為碳酸鈉，先將固體樣品溶解于水得到溶液，并采取下列措施，其中可以實現實驗目的的是(　　) A．測所得溶液的pH B．取溶液少量，向其中滴入酚酞觀察溶液是否變紅 C．取溶液少量，向其中加入鹽酸觀察是否有氣泡產生 D．取溶液少量，向其中加入CuSO4溶液，觀察是否有沉淀產生 【答案】C 【解析】將固體投入水中發生反應2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，得到Na2CO3和NaOH的澄清溶液．碳酸鈉和氫氧化鈉溶液都呈堿性，且即使有碳酸鈉，碳酸鈉的量很少，幾乎不影響溶液pH，所以不能據此判斷，A錯誤；B．碳酸鈉和氫氧化鈉溶液都呈堿性，都能使酚酞試液變紅色，所以不能據此判斷，B錯誤；C．氫氧根離子和氫離子反應生成水，碳酸根離子和氫離子反應生成二氧化碳氣體，如果有碳酸鈉，則能生成氣體，所以能據此判斷，C正確；D．氫氧根離子和碳酸根離子都和銅離子反應生成藍色沉淀，反應現象相同，所以不能據此判斷，D錯誤。 聯系生活實際，引發認知沖突，激發學習興趣和探究欲望。 通過觀察、分析思考，對實驗現象作出解釋，認識碳酸鈉和碳酸氫鈉的物理性質。 創設問題情境，強化理論知識對實踐的指導作用，培養發現問題和解決問題的能力。 檢測與評價，發現問題，調控課堂，提高效率。
活 活活動二、探究碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩定性 【過渡】我們知道碳酸鈣受熱會分解生成氧化鈣和二氧化碳，那么碳酸鈉和碳酸氫鈉呢受熱會分解嗎？ 【問題1】實驗探究：根據教材P39頁【實驗2-5】，按圖示裝置分別給碳酸鈉、碳酸氫鈉加熱，比較它們的穩定性，完成下表內容。 【教師】投影表格、演示實驗或播放視頻。 【學生】觀察實驗現象、思考原理，填寫表格內容并交流。 實驗裝置 實驗原理2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O實驗用品Na2CO3固體、NaHCO3 固體、澄清石灰水；硬質試管、試管、酒精燈、鐵架臺。實驗步驟如圖所示，分別加熱 Na2CO3 固體和NaHCO3固體，觀察實驗現象，比較碳酸鈉、碳酸氫鈉的熱穩定性。實驗現象剛加熱Na2CO3固體時，石灰水中有氣泡，之后無氣泡，澄清石灰水無明顯變化；加熱NaHCO3固體時，試管口處有小液滴出現，石灰水中有氣泡，澄清石灰水變渾濁。 實驗結論①Na2CO3固體很穩定，受熱不易發生分解；但Na2CO3·xH2O易風化；NaHCO3固體不穩定，受熱容易分解，化學方程式為2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。 ②Na2CO3 的熱穩定性比NaHCO3強。碳酸鈉很穩定， 實驗說明①加熱碳酸鈉固體時，最初也會看到導管口有氣泡，那是試管內空氣受熱、體積膨脹而造成的。 ②碳酸鈉的熔點是851 0C,當超過熔點時碳酸鈉才稍稍分解。而碳酸氫鈉超過100 0C即開始分解，溫度升高,分解加快。從圖2-1可知, 在170~180 0C,約經過35 min,碳酸氫鈉即全部分解為碳酸鈉。如圖：
【教師】評價、講解、強調。 【問題2】實驗過程中，若通入二氧化碳時間較長，發現澄清的石灰水先變渾濁然后又變清，你知道為什么嗎？ 若將澄清石灰水換成飽和碳酸鈉，又會有什么現象呢？ 【學生1】①通入二氧化碳時間較長，澄清的石灰水先變渾濁然后又變清，原因是二氧化碳與澄清的石灰水先生成難溶的CaCO3沉淀，繼續通二氧化化碳，又生成可溶性的Ca(HCO3)2。化學方程式：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O、CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2 。 【學生2】 ②若將澄清石灰水換成飽和碳酸鈉，發生反應：Na2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3↓,由于反應要消耗水，生成NaHCO3的質量大于Na2CO3 ，同時NaHCO3溶解度又小于Na2CO3，所以會生成NaHCO3沉淀。 【教師】強調Na2CO3與Ca(OH)2反應，與NaOH不反應，NaHCO3與二者均能反應。 【對應訓練1】有關NaHCO3和Na2CO3的性質，以下敘述錯誤的是( ) A．等質量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應，在相同條件下Na2CO3產生的CO2體積大 B．等物質的量的Na2CO3和NaHCO3與同濃度鹽酸完全反應，所消耗鹽酸的體積Na2CO3是NaHCO3的兩倍 C．向Na2CO3飽和溶液中通入CO2，有NaHCO3結晶析出 D．Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都呈堿性 【答案】A 【解析】相對分子質量NaHCO3小于Na2CO3，所以等質量的NaHCO3、Na2CO3的物質的量n(NaHCO3)>n(Na2CO3)，即產生CO2的體積在相同條件下NaHCO3的大；物質的量相等的NaHCO3、Na2CO3與同濃度的鹽酸反應，則消耗鹽酸的體積Na2CO3是NaHCO3的兩倍；CO2通入飽和Na2CO3溶液中發生反應：CO2＋H2O＋Na2CO3===2NaHCO3，由于溶劑水的質量減少，溶質NaHCO3的質量多于Na2CO3的質量，且NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度，所以反應后溶液中析出NaHCO3晶體；實驗證明Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都呈堿性。 【對應訓練2】下列有關Na2CO3和NaHCO3的敘述中正確的是（ ） A．向Na2CO3溶液中逐滴加入等物質的量的稀鹽酸，生成的CO2與原Na2CO3的物質的量之比為1：2 B．等質量的NaHCO3和Na2CO3分別與足量鹽酸反應，在同溫同壓下，生成的CO2體積相同 C．相同溫度下物質的量濃度相同時，Na2CO3溶液的pH小于NaHCO3溶液 D．用套管實驗比較Na2CO3和NaHCO3分解溫度高低，將NaHCO3放在內部小試管中 【答案】D 【解析】A．根據化學方程式Na2CO3＋HCl=NaCl＋NaHCO3，當碳酸鈉和鹽酸物質的量相等時，不會產生二氧化碳，A錯誤；B．NaHCO3和Na2CO3都與鹽酸反應生成二氧化碳氣體：NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑，Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑，等質量的Na2CO3和NaHCO3物質的量不同，與足量鹽酸反應，放出的CO2質量不相等，所以同溫同壓下，生成的CO2體積不同，B錯誤；C．相同溫度下，在Na2CO3溶液、NaHCO3溶液中，碳酸根離子和碳酸氫根離子均能水解，導致溶液呈堿性，但是碳酸根離子水解程度大，所以碳酸鈉的堿性強于碳酸氫鈉，即Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液，C錯誤；D．用套管實驗比較Na2CO3和NaHCO3分解溫度高低，碳酸氫鈉受熱分解，碳酸鈉受熱不分解，應將NaHCO3放在內部小試管中，D正確；答案為D。 通過實驗探究，認識碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩定性。培養“科學探究與創新意識”學科核心素養。 通過“實驗說明”中的知識拓展，培養高階思維能力。 通過類比分析，形成對酸與正鹽反應生成酸式鹽的規律性認識，進一步加深對碳酸鈉和碳酸氫性質的認識。 檢測與評價，發現問題，調控課堂，提高效率。
活動三、焰色試驗 【過渡】大家知道節日燃放的五彩繽紛的煙花是怎么來的嗎？很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現特殊的顏色，這在化學上叫做焰色反應。 【問題1】分小組完成教材P40頁【實驗2-6】或觀看視頻實驗，注意操作方法，并觀察常見幾種金屬的焰色試驗顏色填寫在下表中。 【教師】投影表格，強調安全及實驗注意事項、播放視頻。 【學生】分小組完成實驗或觀看視頻，填寫表格內容。常見一些金屬元素的焰色 金屬元素鋰鈉鉀銣焰色紫紅色黃色紫色紫色金屬元素鈣鍶鋇銅焰色磚紅色洋紅色黃綠色綠色
【教師】強調：①焰色試驗是元素的性質，與元素的存在形式無關；②焰色試驗是物理變化，而不是化學變化。 【問題2】討論交流：什么是焰色試驗？在做焰色試驗時，要注意哪些問題？填寫下表內容。 【教師】投影。 【學生】完成表格內容、討論交流。 定義很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現特殊顏色，化學上把這樣的定性分析操作稱為焰色試驗。可以用于判斷試樣所含的金屬元素，也可用于制作節日燃放的煙花等。實驗用品碳酸鈉溶液、碳酸鉀溶液、鹽酸；鉑絲（或鐵絲）、酒精燈（或煤油燈）、藍色鈷玻璃。 實驗步驟①把熔嵌在玻璃棒上的鉑絲（或用光潔無銹的鐵絲）放在酒精燈（最好用煤氣燈）外焰里灼燒，至與原來火焰顏色相同時為止。用鉑絲（或鐵絲）蘸取碳酸鈉溶液，在外焰上灼燒，觀察火焰顏色。 ②將鉑絲（或鐵絲）用鹽酸洗凈后，在外焰上灼燒至沒有顏色時，再蘸取碳酸鉀做同樣的實驗，此時要透過藍色鈷玻璃觀察火焰的顏色。 實驗說明①做焰色試驗前，鉑絲（或鐵絲）應灼燒至與原來的火焰顏色相同時為止。 ②更換其他試劑進行焰色試驗時，應將鉑絲（或鐵絲）用鹽酸（生成金屬氯化物，而金屬氯化物在高溫時易揮發）洗凈后，在外焰上灼燒至與原來的火焰顏色相同時，再蘸取其他試劑進行焰色試驗。 ③觀察鉀元素的焰色，要透過藍色鉆玻璃，因藍色鈷玻璃能吸收黃光，避免鈉的化合物干擾。 ④焰色反應產生的火焰顏色與元素的存在狀態無關。如不論灼燒Na2CO3、NaCl、Na2SO4還是鈉的單質，均發出黃色火焰。 ⑤可以用焰色反應鑒別鈉、鉀等等金屬或離子；利用焰色反應也可制成節日煙花。 ⑥焰色反應是物理變化而不是化學變化，是金屬元素的性質。
【教師】評價、補充完善、強調。 【對應練習1】利用焰色反應，人們在煙花中有意識地加入特定金屬元素，使焰火更加絢麗多彩。下列說法中正確的是 ( ) A．非金屬單質燃燒時火焰均為無色 B．NaCl與Na2CO3灼燒時火焰顏色相同 C．焰色反應均應透過藍色鈷玻璃觀察 D．只有金屬單質灼燒時火焰才有顏色 【答案】B 【解析】某些非金屬單質燃燒時火焰有顏色，A、D不正確；焰色反應為金屬元素的性質，與元素的存在形式(化合態或游離態)無關，同種金屬元素的焰色反應相同，B正確。觀察鉀元素的焰色反應時透過藍色鈷玻璃，C錯誤。 【對應練習2】2022年北京冬奧會開幕式璀璨奪目的焰火與化學的焰色試驗有關。關于焰色試驗說法正確的是（ ） A．做焰色試驗時可用銅絲代替鉑絲 B．Na2O和NaOH的焰色均為黃色 C．需用稀硫酸清洗鉑絲并在火焰上灼燒至與原來火焰顏色相同 D．檢驗Na2CO3中混有的少量K2CO3可在火焰上灼燒直接觀察焰色 【答案】B 【解析】A．焰色試驗時可用鐵絲代替鉑絲，但不能使用銅絲，銅絲焰色為綠色干擾試驗，A錯誤；B．焰色試驗為元素的性質，含Na化合物焰色均為黃色，B正確；C．鹽酸易揮發，用鹽酸清洗鉑絲，C錯誤；D．檢驗Na2CO3中混有的少量K2CO3，在火焰上灼燒需借用藍色鈷玻璃觀察焰色，D錯誤； 故選B。 聯系生活實際，通過實驗驗證，認識金屬的重要性質—焰色試驗。 通過討論交流。理解和掌握焰色試驗的原理和方法。 檢測與評價，發現問題，調控課堂，提高效率。
環節四、課后鞏固 作業設計 1．（易）教材作業：P43頁練習1、2、5 2．（易）一團棉花包裹少量過氧化鈉放在石棉網上，將CO2氣體緩緩通入棉花中的過氧化鈉上，棉花很快燃燒起來，根據實驗分析可知，下列表達不正確的是（ ） A．CO2對棉花燃燒起助燃作用 B．過氧化鈉與CO2反應放熱 C．反應生成的O2有利于棉花燃燒 D．過氧化鈉與CO2反應屬于氧化還原反應 【答案】A 【解析】過氧化鈉與CO2反應生成碳酸鈉和氧氣，并放出熱量，由于有氧氣（單質）生成，該反應為氧化還原反應，B、C 、D均正確，A錯誤；正確選項A。 3．（中）下列關于鈉及其化合物的說法不正確的是（ ） A．Na2O2粉末加入 Ca(HCO3)2溶液中，會產生氣體和渾濁 B．Na、Na2O、Na2O2長期放置在空氣中，最終都將變成碳酸鈉 C．氧化鈉屬于堿性氧化物，與水反應可以生成氫氧化鈉和氧氣 D．向包有Na2O2粉末的脫脂棉上滴加幾滴水，脫脂棉劇烈燃燒起來，說明Na2O2與反應放熱且有氧氣生成 【答案】C 【解析】A．過氧化鈉加入碳酸氫鈣溶液中，過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，氫氧化鈉與碳酸氫鈣反應生成碳酸鈣沉淀，所以會生成氣體和渾濁，A正確；B．Na容易被氧氣氧化生成Na2O，Na2O與空氣中的水反應生成NaOH，NaOH與空氣中的CO2反應生成Na2CO3，Na2O2與空氣中的水反應生成NaOH，NaOH與CO2反應生成Na2CO3，B正確；C．氧化鈉屬于堿性氧化物，與水反應生成氫氧化鈉，C錯誤；D．向包有過氧化鈉粉末的脫脂棉上滴加幾滴水，脫脂棉劇烈燃燒，說明過氧化鈉與水的反應為放熱反應，同時脫脂棉劇烈燃燒說明有助燃氣體生成，即有氧氣生成，D正確；故答案選C。 4．（中）下列有關NaHCO3和Na2CO3的敘述正確的是（ ） A．NaHCO3比Na2CO3熱穩定性強 B．可以利用加熱的方法來鑒別NaHCO3和Na2CO3 C．NaHCO3和Na2CO3固體溶于水均放出熱量 D．分別向NaHCO3和Na2CO3溶液中滴加酚酞溶液，只有Na2CO3溶液顏色變紅 【答案】B 【解析】A．碳酸氫鈉易受熱分解生成碳酸鈉，穩定性比碳酸鈉弱，A錯誤；B．碳酸氫鈉易受熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，可以利用加熱的方法來鑒別 碳酸鈉和碳酸氫鈉 ，B正確；C．NaHCO3 和Na2CO3固體溶于水需要斷裂離子鍵，均吸收熱量，C錯誤；D．碳酸鈉 和碳酸氫鈉溶液均顯堿性，都能使酚酞變紅，D錯誤；故選B。 5.（易）下列有關焰色反應實驗操作注意事項的說法中正確的是 ( ) ①鉀的火焰顏色要透過藍色鈷玻璃觀察 ②先將鉑絲灼燒到與原來火焰的顏色相同，再蘸取被檢驗的物質 ③每次實驗后，要將鉑絲用鹽酸洗凈 ④實驗時最好選擇本身顏色較淺的火焰 ⑤沒有鉑絲時，也可以用光潔無銹的鐵絲代替 A．僅有③不正確 B．僅有④不正確 C．僅有⑤不正確 D．全對 【答案】D 【解析】由于焰色反應是通過觀察火焰顏色來檢驗離子是否存在的方法，所以實驗時所用火焰和所用金屬絲在灼燒時都不應該有很明顯的顏色，否則將無法觀察到被檢驗離子的真實焰色反應情況；觀察鉀的火焰顏色時要透過藍色鈷玻璃，目的是濾去黃光，避免鈉的干擾。 6．（中）有關Na2O2性質實驗如下： 已知：①Na2O2與水反應經歷了Na2O2＋2H2O =2NaOH＋H2O2； ②酚酞褪色原因與溶液的強堿性或強氧化性有關。 根據上述實驗可以得出的結論是（ ） A．雙氧水能使酚酞褪色 B．濃氫氧化鈉能使酚酞褪色 C．雙氧水和濃氫氧化鈉都能使酚酞褪色 D．可利用二氧化錳和水來完善實驗方案 【答案】D 【解析】由實驗現象和題給信息可知，實驗中酚酞褪色可能是氧化鈉和雙氧水具有強氧化性將酚酞氧化而漂白褪色，也可能是氫氧化鈉溶液濃度過大導致酚酞褪色，所以還必需補充除去過氧化氫、降低氫氧化鈉溶液濃度的實驗來驗證褪色原因。A．由分析可知，由實驗不能得到雙氧水能使酚酞褪色的結論，故A錯誤；B．由分析可知，由實驗不能得到濃氫氧化鈉能使酚酞褪色的結論，故B錯誤；C．由分析可知，實由實驗不能得到雙氧水和濃氫氧化鈉都能使酚酞褪色的結論，故C錯誤；D．由分析可知，還必需補充向反應后的試管中加入二氧化錳除去過氧化氫、加入水稀釋氫氧化鈉溶液的實驗來驗證褪色原因，故D正確；故選D。 7.（易）焰色試驗過程中鉑絲的清洗和灼燒與鉀焰色試驗的觀察兩項操作如圖所示： 下列敘述中不正確的是( ) A．每次實驗中都要先將鉑絲灼燒至火焰無色，再蘸取被檢驗物質 B．鉀的焰色試驗要透過藍色鈷玻璃觀察 C．實驗時最好選擇本身顏色較深的火焰 D．沒有鉑絲可用無銹鐵絲代替進行實驗 【答案】C 【解析】取一根鉑絲，用鹽酸洗凈后，放在酒精燈上灼燒至無色，再蘸取被檢驗物質，進行焰色試驗，故A正確；在觀察鉀的焰色試驗時要透過藍色鈷玻璃片，濾去鈉的黃光的干擾，故B正確；為了能夠更加突出被檢驗試劑的顏色，選用本身顏色較淺的火焰，最大限度減少火焰本身顏色的干擾，故C錯誤；潔凈的細鐵絲放在酒精燈上灼燒至無色，本身無顏色，故可用鐵絲進行焰色試驗，故D正確。 8．（中）對比分析鈉及其化合物的特點，請回答下列問題。 (1)圖1轉化關系①→⑧中，屬于氧化還原反應的有___________(填序號)，其中用于呼吸面具或潛水艇中氧氣來源的反應的化學方程式為_______________________(寫出一個即可)。 (2)日常生活中常用到蘇打和小蘇打，鑒別它們的方法有多種。例如圖2所示裝置，這是根據它們具有不同的___________加以鑒別的。實驗過程中，當試管B中盛放的澄清溶液出現白色渾濁時，試管A中發生反應的化學方程式為____________________。 (3)Na長期置于空氣中，最后形成的物質是___________(填化學式)，該物質與氯化鈣溶液混合后，發生反應的離子方程式為_________________________________。 【答案】(1) ①②③④⑤ 2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑(或2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2) (2) 熱穩定性 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ (3) Na2CO3 CO+Ca2+=CaCO3↓ 【解析】(1)在轉化關系①→⑧中，單質鈉參與反應的必然有化合價變化，即反應①②⑤屬于氧化還原反應，反應③④中過氧化鈉的O元素化合價從-1降至-2，也屬于氧化還原反應，故選①②③④⑤；過氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，化學方程式：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，或過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，化學方程式：2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑； (2)圖2所示裝置，是在相同溫度下加熱蘇打(Na2CO3)和小蘇打(NaHCO3)固體，這是根據它們具有不同的熱穩定性加以鑒別的，NaHCO3受熱不穩定，會分解產生二氧化碳從而使澄清溶液出現白色渾濁，試管A中發生反應的化學方程式為2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑； (3)金屬鈉露置于空氣中，首先被氧化成Na2O，Na2O與水作用生成NaOH，NaOH吸收空氣中的水和CO2生成Na2CO3 xH2O，Na2CO3 xH2O風化脫水生成Na2CO3；Na2CO3與氯化鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀，發生反應的離子方程式為CO+Ca2+=CaCO3↓。 及時鞏固、消化所學，促進掌握必備知識，評價教學效果，為后期優化教學方案提供依據，培養分析問題和解決問題等關鍵能力。
課堂總結
板書 設計 第二章 海水中的重要元素—鈉和氯 第一節 鈉及其化合物 第二課時 鈉的幾種化合物 一、氧化鈉和過氧化鈉 1、與水反應：Na2O＋H2O===2NaOH、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 2、與二氧化碳反應：Na2O＋CO2===Na2CO3、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2. 二、碳酸鈉和碳酸氫鈉 1、物理性質： 2、化學性質： 熱穩定性：Na2CO3穩定，2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。 三、焰色試驗
教學 反思 本節課以“滴水生火”(或“吹氣生火”)引入金屬鈉的兩種氧化物的學習，通過學生實驗感知化學的奧秘與神奇，不僅激發了學生強烈的求知欲望，還可幫助學生深入認識和理解鈉的氧化物和鈉的兩種碳酸鹽的性質。利用對比分析方法，通過創設問題情境、實驗驗證、現象觀察、原理分析、表格填寫，不僅使教學過程目標任務明確，還豐富了教學手段和教學方法，可以充分調動學生的學習積極性和參與意識，提高教學效率。 本節課的教學重點是鈉及其化合物的研究方法的形成，教學中通過分別研究鈉的氧化物和鈉的碳酸驗的性質，初步形成鈉及其部分鈉的化合物轉化知識網絡，逐步滲透了研究物質性質的方法和程序，同時，突出研究從質凝開始提出假設→實驗驗證→原理分析→得出結論的研究思路，讓學生充分參與到教學過程去，充分體現了學生的主體地位，培養了學生的學可核心素養和綜合能力。

展開更多......

收起↑