資源簡介

第二章 第一節(jié) 鈉及其化合物
第1課時(shí) 活潑的金屬單質(zhì)—鈉
一、學(xué)情分析
通過初中階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握一些鈉的物理及化學(xué)知識(shí)。但學(xué)生的知識(shí)是單一的，分散的沒有進(jìn)行系統(tǒng)地整合，也就不能更清晰地認(rèn)識(shí)其中所蘊(yùn)含的規(guī)律。而高中階段，學(xué)生將面臨的不再是單一的物質(zhì)，而往往是復(fù)雜的實(shí)際的甚至是陌生的物質(zhì)體系，更迫切地需要學(xué)科思想方法的指導(dǎo)。
教材分析
本課時(shí)是教材第二章第一節(jié)內(nèi)容，是學(xué)生系統(tǒng)研究元素化合物的起始課。本課時(shí)的化學(xué)知識(shí)相對簡單，有利于減輕學(xué)生在高中學(xué)習(xí)初期的不適應(yīng)感，有利于復(fù)習(xí)、鞏固和運(yùn)用第一章所學(xué)的氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)等知識(shí)，也能為以后鹵素及物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律的學(xué)習(xí)起承上啟下的作用，在高中化學(xué)中占有重要位置。這些知識(shí)的學(xué)習(xí)，既可以為前面所學(xué)的實(shí)驗(yàn)和理論知識(shí)補(bǔ)充感性認(rèn)識(shí)的材料，又可以讓學(xué)生感受、體驗(yàn)、理解實(shí)驗(yàn)條件的控制以及探究實(shí)驗(yàn)的操作過程，初步認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)的研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
核心素養(yǎng)
【宏觀辨識(shí)與微觀探析】從宏觀上持續(xù)認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化。從微觀上解釋鈉及其化合物的性質(zhì)。能從微觀的角度來解釋宏觀化學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)一步發(fā)展宏觀現(xiàn)象與微觀變化之間的聯(lián)系。
【變化觀念與平衡思想】通過學(xué)習(xí)鈉及其化合物主要化學(xué)性質(zhì)知識(shí)，認(rèn)識(shí)物質(zhì)是在不斷運(yùn)動(dòng)的，物質(zhì)的變化是有條件的。
【證據(jù)推理與模型認(rèn)知】建立鈉與非金屬單質(zhì)、鈉與水反應(yīng)的基本模型。通過該
模型理解物質(zhì)的變化，為后續(xù)的化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)
【科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)】通過實(shí)驗(yàn)探究，對鈉及其化合物的主要化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分
析，體會(huì)實(shí)驗(yàn)探究在化學(xué)研究過程中的重要意義。養(yǎng)成獨(dú)立思考、敢于質(zhì)疑和勇
于創(chuàng)新的精神。
【科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任】通過學(xué)習(xí)，具有安全意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度;增強(qiáng)探究物質(zhì)性質(zhì)和變化的興趣。
教學(xué)目標(biāo)
1.通過實(shí)驗(yàn)探究 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納鈉及其化合物的主要性質(zhì)，能從原子結(jié)構(gòu)上解釋
鈉的性質(zhì)，形成結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的理念。
2.了解這些物質(zhì)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。
教學(xué)重難點(diǎn)
（1）重點(diǎn)：通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)鈉的化學(xué)性質(zhì)。
（2）難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)操作、觀察和分析，尤其是鈉與水反應(yīng)。
教學(xué)方法
啟發(fā)式、自主探究式、問題誘導(dǎo)法
課前準(zhǔn)備
學(xué)生復(fù)習(xí)初中金屬活動(dòng)性，上一章的氧化還原反應(yīng)和離子反應(yīng)的基本知識(shí)，預(yù)習(xí)本課內(nèi)容；教師準(zhǔn)備多媒體課件和實(shí)驗(yàn)試劑及用品。
教學(xué)過程
【引入】在上一章中同學(xué)們已經(jīng)學(xué)習(xí)了一種重要的科學(xué)方法——分類，同學(xué)們已經(jīng)掌握了如何對化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行分類，我們將從物質(zhì)分類的角度系統(tǒng)研究鈉及其化合物，可以定性認(rèn)識(shí)鈉的性質(zhì)、變化和用途。化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的一門學(xué)科，這節(jié)課我們主要用實(shí)驗(yàn)的方法認(rèn)識(shí)單質(zhì)鈉的性質(zhì)。
【投影】金屬鈉是英國化學(xué)家戴維在1807年電解熔融碳酸鈉時(shí)得到的。
【學(xué)習(xí)任務(wù)1】通過觀察和結(jié)合數(shù)據(jù)認(rèn)識(shí)鈉的物理性質(zhì)。
【板書】鈉的單質(zhì)
【投影】鈉的單質(zhì)
【講解】下面，我們先從理論上分析一下鈉。首先從物質(zhì)分類的角度來說，鈉是一種金屬單質(zhì)；再根據(jù)同學(xué)們初中學(xué)習(xí)過的金屬活動(dòng)性，我們可以得出結(jié)論：鈉是一種比較活潑的金屬單質(zhì)；最后根據(jù)氧化還原反應(yīng)的理論，金屬單質(zhì)只有還原性，所以金屬鈉應(yīng)該具有較強(qiáng)的還原性。
【設(shè)疑】同學(xué)們能不能從原子結(jié)構(gòu)的角度分析一下，鈉為什么具有較強(qiáng)的還原性？（鈉原子的最外層只有1個(gè)電子，容易失去，達(dá)到最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)）
【投影】鈉原子的結(jié)構(gòu)示意圖
【過渡】我們從理論上分析了金屬鈉應(yīng)該是一種具有較強(qiáng)還原性的金屬單質(zhì)，下面我們來具體研究一下金屬鈉的性質(zhì)。
【演示實(shí)驗(yàn)】用鑷子取一小塊鈉，用濾紙吸干表面的煤油后，用刀切去一端的外皮，觀察鈉的光澤和顏色，并注意新切開的鈉的表面所發(fā)生的變化。
【學(xué)生活動(dòng)】仔細(xì)觀察上面的教師演示實(shí)驗(yàn)，復(fù)述一下教師的實(shí)驗(yàn)操作以及你所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
（操作：用鑷子夾取一塊保存在煤油中的金屬鈉，用濾紙吸干表面的煤油，將金屬鈉放在玻璃片上，用小刀切開；現(xiàn)象：金屬鈉為固體，保存在煤油中，用小刀可以切開，表面有銀白色金屬光澤）
【講解】通過上面的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們可以得到關(guān)于金屬鈉的一些物理性質(zhì)：鈉是銀白色有金屬光澤的固體，硬度較小。同時(shí)我們也觀察到，金屬鈉是保存在煤油中的，為什么金屬鈉可以且需要保存在煤油中呢？這個(gè)問題我們將通過下面的學(xué)習(xí)來解決。
【板書】一、鈉的物理性質(zhì)：銀白色有金屬光澤的固體，硬度較小。
【投影】一、鈉的物理性質(zhì)：銀白色有金屬光澤的固體，硬度較小。
【過渡】現(xiàn)在我們在回來觀察一下剛才切開的金屬鈉，同學(xué)們又觀察到了什么現(xiàn)象呢？（金屬鈉光亮的表面變暗了）
【學(xué)習(xí)任務(wù)2】通過觀察和結(jié)合實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)鈉的化學(xué)性質(zhì)。
【設(shè)疑】為什么切開的金屬鈉在放置的過程中表面會(huì)變暗呢？應(yīng)該是與空氣的某種成分發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，具體是哪種物質(zhì)呢？（氧氣）
【講解】新切開的金屬鈉光亮的表面很快變暗了，是因?yàn)殁c與氧氣發(fā)生了反應(yīng)，在鈉的表面形成了一薄層氧化物，這種氧化物是白色的氧化鈉：4Na + O2 = 2Na2O
【板書】二、鈉的化學(xué)性質(zhì)：
1、與氧氣的反應(yīng)：4Na + O2 = 2Na2O
【投影】二、鈉的化學(xué)性質(zhì)：
1、與氧氣的反應(yīng)：4Na + O2 = 2Na2O
【設(shè)疑】根據(jù)上面的學(xué)習(xí)，同學(xué)們能不能回答金屬鈉為什么需要保存在煤油中呢？（鈉與空氣中的氧氣快速反應(yīng)，需要隔絕空氣保存）金屬鈉又為什么可以用煤油保存呢？（鈉不與煤油反應(yīng)且鈉的密度大于煤油，初中物理學(xué)習(xí)過煤油的密度大概是0.8g·cm-3，鈉的密度應(yīng)該大于0.8g·cm-3。）
【講解】在實(shí)驗(yàn)室中通常把金屬鈉保存在煤油或者石蠟油（一種與煤油成分類似的石油提取物）中。
【過渡】上面的反應(yīng)是金屬鈉在常溫下與氧氣的反應(yīng)，如果加熱，金屬鈉又會(huì)發(fā)生什么變化呢？
【演示實(shí)驗(yàn)】將一個(gè)干燥的坩堝加熱，同時(shí)切取一塊綠豆大的鈉，迅速投到熱坩堝中。繼續(xù)加熱坩堝片刻，待鈉熔化后立即撤掉酒精燈，觀察現(xiàn)象。
【學(xué)生活動(dòng)】觀察上面的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們互相討論看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，找學(xué)生總結(jié)一下實(shí)驗(yàn)的具體現(xiàn)象是什么。（鈉先熔化再燃燒，發(fā)出黃色火焰，生成淡黃色固體）
【學(xué)生思考】做了上述實(shí)驗(yàn)，剩余的鈉應(yīng)該怎么處理才合理呢？
【講解】通過實(shí)驗(yàn)安全、節(jié)約資源、環(huán)境保護(hù)方面給學(xué)生分析比如將鈉丟到垃圾桶、放到廢棄藥品試劑瓶的危害等，說明為什么我們要將用完的鈉放回原試劑瓶中。
【講解】上面燃燒得到的淡黃色固體是過氧化鈉（Na2O2），反應(yīng)為：2Na + O2 Na2O2
【板書】二、鈉的化學(xué)性質(zhì)：
與氧氣的反應(yīng)：4Na + O2 = 2Na2O 2Na + O2 Na2O2
【投影】二、鈉的化學(xué)性質(zhì)：
1、與氧氣的反應(yīng)：4Na + O2 = 2Na2O 2Na + O2 Na2O2
【講解】鈉是一種具有強(qiáng)還原性的金屬單質(zhì)，可以與很多非金屬單質(zhì)反應(yīng)。
【投影】鈉與氯氣、單質(zhì)硫反應(yīng)的視頻。
【過渡】鈉除了與非金屬單質(zhì)反應(yīng)以外，還可以與水反應(yīng)。下面我們對鈉與水的反應(yīng)進(jìn)行一下探究。
【板書】2、與水的反應(yīng)：
【投影】2、與水的反應(yīng)：
【學(xué)生活動(dòng)】同學(xué)們互相討論，從物質(zhì)組成和氧化還原的角度分析預(yù)測一下，鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物應(yīng)該是什么？并說明理由。（鈉在反應(yīng)中一定失電子轉(zhuǎn)化為鈉離子，由于水中氧元素呈現(xiàn)的-2價(jià)是其最低價(jià)，所以只能是+1價(jià)的氫得電子化合價(jià)降低，所以生成物應(yīng)該有氫氣。另外的生成物一定有鈉元素和氧元素，因?yàn)檠趸c會(huì)與水反應(yīng)，所以只能認(rèn)為是氫氧化鈉）
【過渡】通過上面的分析，同學(xué)們認(rèn)為鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物可能是氫氣和氫氧化鈉，我們再通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證一下上面的預(yù)測是否正確。
【分組實(shí)驗(yàn)】向水槽中加入一定量的水，滴加幾滴酚酞，投入一塊綠豆大的鈉，待實(shí)驗(yàn)完后，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
【學(xué)生活動(dòng)】同學(xué)間互相討論，交流各自觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，填下面的表格：
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 分析結(jié)論
鈉在水中的位置
鈉的形狀變化
鈉的運(yùn)動(dòng)
反應(yīng)的聲音
溶液的顏色變化
反應(yīng)方程式
離子方程式
【投影】
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 分析結(jié)論
鈉在水中的位置 浮于水面上 鈉的密度小于水
鈉的形狀變化 熔成一個(gè)小球 反應(yīng)放熱，鈉的熔點(diǎn)低
鈉的運(yùn)動(dòng) 四處游動(dòng) 生成氣體
反應(yīng)的聲音 發(fā)出嘶嘶聲 反應(yīng)放熱，熱的鈉使水蒸發(fā)
溶液的顏色變化 溶液變?yōu)榧t色 生成堿性物質(zhì)
反應(yīng)方程式 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
離子方程式 2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH- + H2↑
【講解】總結(jié)上面的結(jié)論，我們可以再豐富一下鈉的物理性質(zhì)：銀白色有金屬光澤的固體，硬度較小，熔點(diǎn)低（97.8℃），密度小于水大于煤油（0.971g·cm-3）
【設(shè)疑】通過上述的討論，我們再回憶一下本節(jié)課開始的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們能不能理解為什么在燈芯上加一塊鈉，加水就能點(diǎn)燃酒精燈呢？（鈉與水反應(yīng)放熱，達(dá)到著火點(diǎn)使酒精燃燒）
【設(shè)疑】同學(xué)們能不能解釋一下，初中化學(xué)中的金屬間的置換反應(yīng)為什么不能用“K、Ca、Na”等金屬呢？（這些金屬過于活潑，加入水溶液中直接與水發(fā)生反應(yīng)，不會(huì)置換金屬）
【投影】鈉與硫酸銅、鈉與氯化鐵溶液反應(yīng)的視頻。
【練習(xí)】預(yù)測鈉與濃鹽酸反應(yīng)的現(xiàn)象。（比鈉與水反應(yīng)更劇烈）
【投影】鈉與濃鹽酸反應(yīng)的視頻。
【練習(xí)】預(yù)測鈉投入煤油和水的混合物中的現(xiàn)象。（鈉在煤油和水的界面，有氣泡產(chǎn)生，上下跳動(dòng)，至鈉消失）
【投影】鈉與煤油和水的混合物反應(yīng)的視頻。
【思考】這節(jié)課我們通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)了鈉的性質(zhì)，根據(jù)鈉的性質(zhì)思考以下問題。
一、通過以上對鈉的學(xué)習(xí)，大家知道我們要將鈉保存在煤油里是因?yàn)槭裁丛蚰兀?br/>二、以上對鈉的性質(zhì)進(jìn)行了學(xué)習(xí)，根據(jù)鈉的性質(zhì)特點(diǎn)，如果說金屬鈉不慎著火，應(yīng)該用什么去滅火呢？
【小結(jié)投影】
鈉的單質(zhì)
鈉的物理性質(zhì)：銀白色有金屬光澤的固體，硬度較小。
二、鈉的化學(xué)性質(zhì)：
1、與氧氣的反應(yīng)：4Na + O2 = 2Na2O 2Na + O2 Na2O2
2、與水的反應(yīng)：2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
【當(dāng)堂訓(xùn)練達(dá)標(biāo)】
1．取一小塊金屬鈉，放在燃燒匙里加熱，下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述正確的是(　　)
①金屬鈉先熔化　②在空氣中燃燒，放出黃色火花　③燃燒后得到白色固體　④燃燒時(shí)火焰為黃色　⑤燃燒后生成淺黃色固體物質(zhì)
A．①②　　　　　　　　　 B．①②③
C．①④⑤ D．④⑤
答案：C
2、金屬鈉是一種活潑金屬，除了具有金屬的一般性質(zhì)外，還具有自己的特性。關(guān)于鈉的敘述中，正確的是（ ）
A.鈉是銀白色金屬，熔點(diǎn)低，硬度大
B.鈉放置在空氣中，會(huì)迅速被氧化而生成淡黃色的氧化鈉
C.加熱時(shí)，金屬鈉劇烈燃燒，產(chǎn)生黃色火星
D.金屬鈉著火可以用干燥的沙土滅火
答案：D

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