苏教版高一化学

苏教版高一化学《金属钠的性质与应用》教学设计一、设计思想：本课在设计中，从网上收集了一个真实事例“某学生好奇偷金属钠做实验，5名同学被炸伤”，创设“真实”情景进行教学，充分调动和激发学生学习的主动性和参与性。接着让学生展示一块金属钠，在认识钠的同时了解钠的物理性质，由于物理性质此时还不够完整，所以紧接着让学生分组实验金属钠与水的反应，在分析实验现象造成原因的同时也得出钠的另外一些物理性质。在对钠产生气体是什么的分析中我从两个方面入手，一是通过氧化还原的知识理论分析，再一个就是利用氢气的可燃性实验验证产物。让学生通过理论和实验两个方面的分析印象使学生印象更加深刻。通过钠与水的剧烈反应和钠原子结构的分析，得出钠具有强还原性。学生按照已有知识去迁移，认为钠和初中学过的铁一样可以置换出活泼性相对差的金属而出现错误，故而引入钠与盐溶液反应的实验。在分析钠与氧气的反应时，钠的燃烧实验在石棉网上进行，用一张浪费一张，而且由于温度可能过高，使现象不明显，通过查阅资料，利用蒸发皿效果较好，于是对实验进行改进，在得出钠的两种产物后，马上分析两种物质的性质，更加顺利成章。通过实验顺序的调换，可以把零散的知识如钠的物理性质和钠的结构串在一起，使知识更加系统。新一轮课程改革要求以学生为主体。这就要求教师在教学过程中构建课程内容问题化，引导学生在问题情景中寻找问题、解决问题。尽量把学生带入“真实”的问题中去，充分利用高中生具有强烈的探究世界的动机，解决学科问题。二、教材分析：本节内容安排在苏教版化学1在专题二第二单元第一部分，主要学习金属钠的有关性质。《学科教学指导意见》要求能用实验的方法探索和理解钠的重要性质，了解钠的制取，让学生经历实验探究和问题讨论的过程，了解实验研究化学物质的一般方法，初步形成分析推理、综合归纳的能力。本节内容主要从四个方面：钠的物理性质、钠的化学性质、用途及制取作了论述说明，并安排了钠的有关性质验证实验，其目的是使学生掌握钠的重要性质，认识钠是一种活泼的金属。由于钠与水是学生第一感受到金属也能与水反应，而且现象又是那么明显，于是我安排了学生分组实验，培养学生动手能力、观察能力和分析问题的能力的同时，对实验现象更深刻，充分调动学生学习的兴趣。由于该实验并未对氢气进行检验，于是我又另外加了一个创新实验收集产生的氢气点燃，更加充分说明生成的为氢气。钠与水的反应学生一般还不能迁移到钠与盐溶液反应也是先和水反应，于是我也外加了实验钠与硫酸铜反应。本节内容安排在氧化还原反应之后，可对氧化还原反应知识作近一步巩固；钠也是高中阶段学习的第一种金属元素，学习本节内容对以后其他金属元素的学习具有指导性作用；最后，本节内容安排在氯、溴、碘之后，而在镁之前。这样使学生在了解了典型的非金属元素后，再了解典型的金属元素，这就为学生学习《化学2》中的元素周期表和元素周期律的知识提供了一定的的基础。三、学情分析：通过初中的化学学习，学生已有了金属活动性顺序的一般知识。通过这个单元的学习，引导学生通过金属钠与水的反应等实验探究，为后面和镁的性质进行比较做准备。另外，刚学过氧化还原反应的知识，通过对钠的原子结构的分析，学生可以预测钠具有强的还原性；还有之前学过的研究物质的方法使学生具备了一定的探究习惯及操作能力。这些都为本节内容的学习奠定了基础。四、教学目标：知识与技能1.通过实验探究，了解钠的物理性质，掌握钠的化学性质；2.分析钠与水反应的产物，写出钠与水反应的化学方程式；3.了解钠的存在、用途及制备方法。过程与方法1.通过学生动手实验，培养学生观察、实验获取信息的能力，并运用比较、归纳等方法对信息加工的能力情感、态度与价值观1.通过实验探究培养学生严谨、认真的科学方法观；2.通过对实验现象的观察和分析，培养学生对实验现象的分析并形成结论的能力。五、重点难点：重点：钠的化学性质难点：对实验现象的观察和分析六、课前准备：教师演示用品：酒精灯、火柴、石棉网、、烧杯、大头针、CuSO4溶液、蒸发皿、泥三角、钠、玻片、小刀、镊子、滤纸、坩埚钳、铝箔、一次性针筒学生实验用品（三人一组）：钠、玻片、小刀、镊子、滤纸、盛有水的小烧杯、酚酞试液、盛有稀的小烧杯。八、教学过程：【导入】同学们，在去年的11月份，甘肃的一个校园里发生了一个爆炸事件，事件是由什么引起的呢？就是我们今天要学习的金属钠。事件是这样的…某学生好奇偷金属钠做实验5名同学被炸伤中广网兰州2010年11月9日消息：甘肃定西市临洮县衙下中学高一（3）的李同学在化学课上乘老师不注意，将一大块金属钠偷偷藏了起来，下课后，李同学将教室内洒水用的水桶提到门口，并喊叫其他同学过来观看他做实验。此时，遇水的金属钠发生爆炸，将围观的5名学生炸伤。目前，受伤严重的女同学已被送往西安治疗。在临洮县人民医院检查时，5名学生中，有3名男生的面部、耳朵等部位皮肤轻微受伤，一名姓孙的女同学被爆炸时生成的腐蚀性物质溅入眼睛，损坏了眼角膜，需要进行眼角膜移植手术。【过渡】钠为什么会出现爆炸呢？引起爆炸的物质是什么呢？钠究竟是一种什么样的物质？有哪些性质呢？这节课我们一起来研究钠的有关性质。[板书]金属钠的性质与应用［演示实验］从煤油中取出一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油，用小刀将钠切开，观察金属钠的颜色。（强调方法：用镊子夹取，用滤纸擦干表面的煤油，切割在玻璃片上进行，实验中剩余的钠必须放回原瓶）【教师提问】同学们观察钠的颜色和状态？【学生回答】银白色，固态【教师提问】我用小刀就能切开钠，说明什么？【学生回答】钠的硬度小。【教师提问】钠就能沉在煤油底部，说明什么？【学生回答】ρ钠ρ煤油[板书]一、物理性质银白色，固体，质软，ρ钠ρ煤油【教师提问】钠为什么能保存在煤油中呢？为什么不保存在水中呢？【学生回答】钠与水发生反应【教师提问】钠与水究竟会发生怎样的反应呢？同学们自己动手做做这个实验。用镊子取钠的钠块要尽量小，用滤纸吸干煤油，反应过程中玻璃片盖在烧杯上观察［分组实验］将一小块（约绿豆粒般大小）金属钠投入装有水的烧杯中，观察实验现象。反应完毕后向烧杯中滴加几滴酚酞溶液。【提醒】注意：用镊子取钠，用滤纸吸干煤油，反应过程中玻璃片盖在烧杯上观察，并把你看到的现象记录下来，并分析原因。[板书]二、化学性质1.钠与水的反应：【学生汇报】钠投入水中浮在水面，迅速融化成一个光亮的小球，在水面上四处游动，并发出嘶嘶的响声，最后消失，溶液变红色。【教师】回答得很好，这些现象可以用简单的五个字描述：“浮、熔、游、红、鸣”。大家思考一下发生这些现象的原因分别是什么呢？[板书]现象：浮、熔、游、红、鸣【学生讨论并回答】浮：密度比水小熔：与水反应放热，熔点低游：有气体产生红：产物呈碱性鸣：反应剧烈、有气体生成[补充板书]一、物理性质银白色，固体，质软，ρ水ρ钠ρ煤油，熔点低【教师提问】：溶液为什么会变红？这种物质是什么？【学生回答】：有碱性物质产生，这种物质是NaOH【教师提问】：这种气体是什么？你怎样判断?【学生回答】：可能是氢气或者氧气，不知道怎么判断[板书]：2Na+2H2O===2NaOH+H2↑【师边说边板书】：我们可以通过已学过的氧化还原的知识进行分析，钠元素从单质变成氢氧化钠化合价升高，体现还原性，那么水就是氧化剂了，水中氧已经是最低价了不能再降低了，所以只可能是氢元素了，所以气体是氢气。【教师】通过理论推导我们得出结论，产生的是氢气，下面我们用实验证明。［演示实验］①用镊子取一小块用滤纸吸干煤油的金属钠；②将一小块（火柴头大小）用铝箔包住，用针扎几个小眼，将包了金属钠的铝箔放入取下针头的注射器内，活塞推到底，在盛有10～20毫升水的烧杯抽水至满。③金属钠反应完毕时将余水推出，安上针头。④点燃酒精灯，对准酒精灯缓缓推动活塞，即可观察到氢气燃烧的火苗。【教师点拨】我们知道氧气只有助燃的效果，不能燃烧，所以能燃烧的气体是氢气。正因为产生氢气，而氢气的燃点比较低，钠与水反应放出的热量使它燃烧，而氢气有爆炸极限，在与空气混合后就会发生爆炸，而女同学眼角膜被腐蚀的物质就是反应产生的NaOH，其具有强烈的腐蚀性。当然通过这个实验我们知道钠与水反应非常剧烈，说明还原性很强，这和它的结构有什么关系吗？请同学们画出钠的原子结构示意图，并分析钠具有强还原性的原因，完成学案。【学生回答】钠原子最外层有1个电子，在化学反应中，容易失去最外层的一个电子，形成钠离子，体现出强还原性。【过度】很好！正是因为钠原子很容易失去最外层的一个电子，所以钠的化学性质很活泼，能与很多物质反应。钠能否和硫酸铜溶液发生置换反应，置换出铜？你预计将看到什么现象？把实验结果记录下来。［演示实验］取一小块绿豆大的金属钠用滤纸吸干其表面的液体，注意不要用手接触，然后把处理好的钠块投入盛硫酸铜溶液的小烧杯里，观察发生的现象。【教师提问】描述以上发生的现象并解释原因？【学生回答】钠与硫酸铜溶液反应，熔成一个光亮的小球，在液面上四处游动，并发出嘶嘶的响声，同时有蓝色沉淀生成。【教师提问】这说明钠不能和硫酸铜溶液发生置换反应。发生反应的原理是什么呢？蓝色沉淀是什么呢？【学生讨论】钠与水先反应，生成的氢氧化钠再与硫酸铜发生复分解反应。失2e-得2e-[副板书]2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2NaOH+CuSO4=Cu（OH）2+Na2SO4【学生提问】为什么钠会燃烧以及产生黑色物质呢？【教师解释】可能是因为煤油没有擦干，钠和水反应放热使煤油燃烧，生成的黑色物质是因为温度高生成的氢氧化铜分解形成黑色的氧化铜。［师］请大家写出所发生反应的化学方程式。［板书］2、与盐反应总方程式：2Na+2H2O+CuSO4=Cu（OH）2+Na2SO4+H2↑【教师提问】这块是刚课上刚切的金属钠，我们知道金属钠刚切开时有金属光泽，为什么放置于空气中会变暗失去金属光泽呢？这说明什么？【学生回答】说明钠与空气发生了化学反应【教师解释】回答得很好。事实上由于空气中的氧气在常温下与钠反应生成了氧化钠，从而使金属钠失去光泽。纯净的氧化钠是一种白色粉末。［板书］3.与氧气反应常温下：4Na+O2=2Na2O（白色）【教师提问】正是因为钠在空气中会被氧化，我们保存钠的时候应该隔绝空气保存，那么具体如何保存？【学生回答】保存在煤油中。【教师解释】很好！因为钠不与煤油反应，而且钠的密度比煤油大，钠就能沉在煤油底部，与空气隔绝。【教师提问】钠在常温下与氧气生成Na2O，钠在加热的情况下与氧气反应生成什么呢？［演示实验］切取一小块钠，放在硬制玻璃管中，加热，观察现象。【教师提问】看到火焰的颜色是什么呢？【学生回答】黄色【教师提问】产物的颜色呢？【学生回答】淡黄色［教师总结］淡黄色固体物质是过氧化钠，它是一种不同于氧化钠的新物质。这说明钠与氧的反应条件不同，得到的产物也不相同。［板书］加热或点燃：2Na+O2点燃Na2O2（淡黄色）【教师提问】从物质的组成上分，Na2O属于酸性氧化物还是碱性氧化物？【学生回答】碱性氧化物【教师提问】Na2O属于可溶性碱的碱性氧化物，能与哪些物质发生反应呢？【学生回答】水、酸、酸性氧化物。和水反应生成NaOH，和酸如和盐酸反应生成氯化钠和水，和酸性氧化物二氧化碳反应生成碳酸钠（Na2O+H2O=2NaOH，Na2O+CO2=Na2CO3，Na2O+2HCl=2NaCl+H2O）【教师提问】Na2O2是不是碱性氧化物呢？我们来看书本上的资料卡，一起了解下过氧化钠的性质【教师解释】不是碱性氧化物，碱性氧化物的定义是和酸反应生成盐和水，而过氧化钠和水反应除了生产盐和水外还有氧气，所以不符合定义，不属于碱性氧化物，属于过氧化物。（2Na2O2+H2O=4NaOH+O2↑，2Na2O2+CO2=2Na2CO3+O2）【过度】我们知道结构决定性质，当然结构也决定存在、制取、用途。钠还原性很强，自然界中存在的钠主要以化合态还是游离态形式存在呢？【学生回答】化合态【教师提问】钠元素在自然界中分布很广，在海水中储藏极为丰富，但只以化合态形式存在。氯化钠、碳酸钠、硫酸钠，那么我们如何来获得单质的钠呢？【