第1节-钠及其化合物-第1课时--教学设计【高中化学必修1(新课标)】.docx

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钠及其化合物

第1课时

◆教学目标与核心素养

宏观辨识与微观探析：

从宏观上建立金属钠是一种强还原性金属单质的基本概念，理解其表现出还原性的化学反应，从微观上明确金属钠的强还原性是其易失电子的重要表现。

科学探究与创新意识：

通过完成金属钠的相关实验，初步体验有序地、全面地、敏锐地观察实验现象，并能准确地用语言描述，尝试对现象进行分析、归纳，了解科学探究的基本方法，培养初步的科学探究能力。

科学精神与社会责任：

通过对于金属钠的性质的研究，理解科学认识来源于实践的科学精神，重视以定性、定量分析作为科学认识的一种方法。

通过对钠着火的处理，理解掌握化学知识在公共危险性事故的处理中的重要作用。

◆教学重难点

掌握钠的物理和化学性质，重点理解钠与氧气、水的反应。

◆教学过程

一、导入新课

【引入】在开始我们这节课的学习之前，同学们先来看一个演示实验。

【演示实验】“滴水点灯”实验：

事先在酒精灯的灯芯处放置一小块金属钠，用胶头滴管向灯芯处滴加水，可以观察到酒精灯被点燃了。

（注意：

事先放置的金属钠不要太大，避免发生爆炸；应该在临上课前放置，不要提前太长时间；最好带护目镜进行实验）

【引入】同学们可以观察到，在酒精灯的灯芯上滴水，酒精灯就被点着了；这是因为在实验之前，老师在酒精灯的灯芯处放置了一小块的金属钠。

那么，为什么放置了金属钠，就能用水点着酒精灯呢？

带着这样的疑问，我们来开始今天的学习。

二、讲授新课

【板书】钠的单质

【投影】钠的单质

【讲解】下面，我们先从理论上分析一下钠。

首先从物质分类的角度来说，钠是一种金属单质；再根据同学们初中学习过的金属活动性，我们可以得出结论：

钠是一种比较活泼的金属单质；最后根据氧化还原反应的理论，金属单质只有还原性，所以金属钠应该具有较强的还原性。

【设疑】同学们能不能从原子结构的角度分析一下，钠为什么具有较强的还原性？

（钠原子的最外层只有1个电子，容易失去，达到最外层8电子稳定结构）

【投影】钠原子的结构示意图

【过渡】我们从理论上分析了金属钠应该是一种具有较强还原性的金属单质，下面我们来具体研究一下金属钠的性质。

【演示实验】用镊子取一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油后，用刀切去一端的外皮，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】仔细观察上面的教师演示实验，复述一下教师的实验操作以及你所观察到的实验现象。

（操作：

用镊子夹取一块保存在煤油中的金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，将金属钠放在玻璃片上，用小刀切开；现象：

金属钠为固体，保存在煤油中，用小刀可以切开，表面有银白色金属光泽）

【讲解】通过上面的实验，同学们可以得到关于金属钠的一些物理性质：

钠是银白色有金属光泽的固体，硬度较小。

同时我们也观察到，金属钠是保存在煤油中的，为什么金属钠可以且需要保存在煤油中呢？

这个问题我们将通过下面的学习来解决。

【板书】一、钠的物理性质：

银白色有金属光泽的固体，硬度较小。

【投影】一、钠的物理性质：

银白色有金属光泽的固体，硬度较小。

【过渡】现在我们在回来观察一下刚才切开的金属钠，同学们又观察到了什么现象呢？

（金属钠光亮的表面变暗了）

【设疑】为什么切开的金属钠在放置的过程中表面会变暗呢？

应该是与空气的某种成分发生了化学反应，具体是哪种物质呢？

（氧气）

【讲解】新切开的金属钠光亮的表面很快变暗了，是因为钠与氧气发生了反应，在钠的表面形成了一薄层氧化物，这种氧化物是白色的氧化钠：

4Na+O2=2Na2O

【板书】二、钠的化学性质：

1、与氧气的反应：

4Na+O2=2Na2O

【投影】二、钠的化学性质：

1、与氧气的反应：

4Na+O2=2Na2O

【设疑】根据上面的学习，同学们能不能回答金属钠为什么需要保存在煤油中呢？

（钠与空气中的氧气快速反应，需要隔绝空气保存）金属钠又为什么可以用煤油保存呢？

（钠不与煤油反应且钠的密度大于煤油，初中物理学习过煤油的密度大概是0.8g·cm-3，钠的密度应该大于0.8g·cm-3。

）

【讲解】在实验室中通常把金属钠保存在煤油或者石蜡油（一种与煤油成分类似的石油提取物）中。

【过渡】上面的反应是金属钠在常温下与氧气的反应，如果加热，金属钠又会发生什么变化呢？

【演示实验】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。

【学生活动】观察上面的实验，同学们互相讨论看到的实验现象，找学生总结一下实验的具体现象是什么。

（钠先熔化再燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体）

【讲解】由于液态钠表面张力的问题，熔化的钠呈现球形，类似初中物理中介绍的液态汞。

上面燃烧得到的淡黄色固体是过氧化钠（Na2O2），反应为：

2Na+O2Na2O2

【板书】二、钠的化学性质：

1、与氧气的反应：

4Na+O2=2Na2O2Na+O2Na2O2

【投影】二、钠的化学性质：

1、与氧气的反应：

4Na+O2=2Na2O2Na+O2Na2O2

【讲解】钠是一种具有强还原性的金属单质，可以与很多非金属单质反应。

【投影】钠与氯气、单质硫反应的视频。

【过渡】钠除了与非金属单质反应以外，还可以与水反应。

下面我们对钠与水的反应进行一下探究。

【板书】2、与水的反应：

【投影】2、与水的反应：

【学生活动】同学们互相讨论，从物质组成和氧化还原的角度分析预测一下，钠与水反应的产物应该是什么？

并说明理由。

（钠在反应中一定失电子转化为钠离子，由于水中氧元素呈现的-2价是其最低价，所以只能是+1价的氢得电子化合价降低，所以生成物应该有氢气。

另外的生成物一定有钠元素和氧元素，因为氧化钠会与水反应，所以只能认为是氢氧化钠）

【过渡】通过上面的分析，同学们认为钠与水反应的产物可能是氢气和氢氧化钠，我们再通过实验来验证一下上面的预测是否正确。

【分组实验】向水槽中加入一定量的水，滴加几滴酚酞，投入一块绿豆大的钠，待实验完后，观察实验现象。

【学生活动】同学间互相讨论，交流各自观察到的实验现象，填下面的表格：

实验现象

分析结论

钠在水中的位置

钠的形状变化

钠的运动

反应的声音

溶液的颜色变化

反应方程式

离子方程式

【投影】

实验现象

分析结论

钠在水中的位置

浮于水面上

钠的密度小于水

钠的形状变化

熔成一个小球

反应放热，钠的熔点低

钠的运动

四处游动

生成气体

反应的声音

发出嘶嘶声

反应放热，热的钠使水蒸发

溶液的颜色变化

溶液变为红色

生成碱性物质

反应方程式

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

离子方程式

2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑

【讲解】总结上面的结论，我们可以再丰富一下钠的物理性质：

银白色有金属光泽的固体，硬度较小，熔点低（97.8℃），密度小于水大于煤油（0.971g·cm-3）

【设疑】通过上述的讨论，我们再回忆一下本节课开始的实验，同学们能不能理解为什么在灯芯上加一块钠，加水就能点燃酒精灯呢？

（钠与水反应放热，达到着火点使酒精燃烧）

【设疑】同学们能不能解释一下，初中化学中的金属间的置换反应为什么不能用“K、Ca、Na”等金属呢？

（这些金属过于活泼，加入水溶液中直接与水发生反应，不会置换金属）

【投影】钠与硫酸铜、钠与氯化铁溶液反应的视频。

【练习】预测钠与浓盐酸反应的现象。

（比钠与水反应更剧烈）

【投影】钠与浓盐酸反应的视频。

【练习】预测钠投入煤油和水的混合物中的现象。

（钠在煤油和水的界面，有气泡产生，上下跳动，至钠消失）

【投影】钠与煤油和水的混合物反应的视频。

【设疑】金属钠失火应该用什么灭火呢？

（沙土盖灭）

三、学习小结

四、板书设计

钠的单质

一、钠的物理性质：

银白色有金属光泽的固体，硬度较小。

二、钠的化学性质：

1、与氧气的反应：

4Na+O2=2Na2O2Na+O2Na2O2

2、与水的反应：

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

五、达标检测

1.下列关于金属的叙述中正确的是（　　）

A.所有的金属都是固态的

B.金属一般具有导电性、导热性和延展性

C.金属单质在化学反应中化合价一定升高,做氧化剂

D.金属元素在自然界中都是以化合态存在的

答案：

B

解析：

大多数金属在常温下为固体,个别金属如汞为液态,A项错误;金属一般易导电、导热,有延展性,B项正确;金属单质发生氧化还原反应时只能失电子,元素化合价升高,做还原剂,C项错误;绝大多数金属元素在自然界中都是以化合态存在的,极少数化学性质不活泼的金属以游离态存在,如Au等,D项错误。

2.下列有关钠的物理性质叙述正确的是（　　）

①银白色金属　②质软,可以用小刀切割　③熔点较低

④密度比水小　⑤热和电的良导体

A.①②④ B.②③⑤

C.①③④ D.①②③④⑤

答案：

D

解析：

将钠放入水中,钠会熔成小球,说明钠的熔点低,钠能浮在水面上,说明其密度比水小,钠是金属,是热和电的良导体,D项正确。

3.某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中,此实验能证明钠下面4点性质中的（　　）

①钠的密度比水的小　②钠的熔点较低　③钠与水反应时放出热量　④钠与水反应后溶液呈碱性

A.①④ B.①②④ C.①③④ D.①②③④

答案：

D

解析：

Na与水反应时,浮在水面上（钠的密度比水小）,熔化成闪亮的小球（反应放热,钠的熔点较低）,在水面四处游动（有气体生成）,溶液变红色（生成碱性物质）,体现了①②③④四点性质。

4.下列关于钠的说法不正确的是（　　）

A.金属钠和氧气反应,条件不同,产物不同

B.钠长期置于空气中,表面不能形成致密氧化膜

C.钠与水反应时,钠熔成小球在水面四处游动

D.由于钠比较活泼,所以它能从金属盐溶液中置换出金属活动性顺序排在钠后面的金属

答案：

D

解析：

钠不能从金属盐溶液中置换出金属。

5.将一小块钠投入盛有5mL饱和石灰水的试管中,不可能观察到的现象是（　　）

A.钠熔化成闪亮的小球

B.钠在液面上四处游动

C.溶液底部有银白色物质生成

D.溶液变浑浊

答案：

C

解析：

钠与水反应放出大量的热,使钠熔成小球,A项正确;钠的密度小于水的密度,故一定小于饱和石灰水的密度,所以钠会浮在液面上,钠与水反应生成的氢气使小球在液面上四处游动,B项正确;溶液底部不会有银白色物质生成,C项错误;因为反应消耗了水,且反应放热,所以饱和石灰水中会有部分溶质析出而导致溶液变浑浊,D项正确。

6.在进行钠和水的反应实验中,有如下操作和实验现象,回答下列各问题。

（1）刚用小刀切开的金属钠断面呈　　　　色,在空气中放置几分钟后发生的变化为　　　　。

（2）切下来的金属钠块要用滤纸擦净后方可放入水中进行实验,这是为防止　　　　燃烧。

（3）金属钠块投入水中后,观察到　　　　　　　　　（说明钠的密度小）,　　　　　（说明反应放热）。

（4）钠小球在水面上迅速游动,发出“嘶嘶”的声响,说明反应有　　　　生成。

（5）如果水中事先已滴入酚酞溶液,反应后溶液由无色变为　　　　色,说明反应生成　　　　　　　　（填物质名称）。

答案：

（1）银白　变暗　

（2）煤油

（3）钠浮在水面上　熔化成闪亮的小球

（4）气体　（5）红　氢氧化钠

解析：

（1）刚用小刀切开的金属钠断面呈银白色,并很快变暗,这是因为钠与氧气反应,在钠的表面生成了一薄层氧化物所致。

（2）用滤纸吸干钠块表面的煤油,防止钠与水反应放热,引起煤油燃烧。

（3）钠的密度比水的小,浮在水面上,与水反应,放热,使钠熔化形成银白色小球。

（4）钠与水反应放出氢气,推动钠球在水面上运动。

（5）钠与水反应生成NaOH,使酚酞变红。

7.A、